頁巖氣水平井小層鉆遇率與產(chǎn)量差異分析

唐 偉

（中國石油浙江油田公司，浙江 杭州 310007）

1 概述

通多多年勘探開發(fā)的努力，中國成為繼美國和加拿大之后第三個頁巖氣商業(yè)化開發(fā)的國家,中國頁巖氣已走上工業(yè)化和商業(yè)化之路[1-2]。根據(jù)頁巖氣產(chǎn)能規(guī)劃，計劃在2020 年將建成20 億方頁巖氣產(chǎn)能規(guī)，頁巖氣開發(fā)展現(xiàn)出良好的開采前景。

截止2018 年，昭通頁巖氣示范區(qū)投產(chǎn)井達(dá)110 余口，目前投產(chǎn)井測試產(chǎn)量在3×104～40×104m3/d 之間，測試產(chǎn)量差距較大，進(jìn)而反映出單井可采儲量上存在較大差異。因而尋找頁巖氣水平井高產(chǎn)影響主控因素一直是頁巖氣開發(fā)研究的重點。

2 儲層分析

在在國土資源部儲層評價標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合四川盆地龍馬溪組地質(zhì)特征，優(yōu)化評價標(biāo)準(zhǔn)，制定四川盆地頁巖氣田五峰組-龍馬溪組頁巖儲層分類標(biāo)準(zhǔn)（表1），細(xì)化頁巖氣儲層分類指標(biāo)[3]。

頁巖儲層品質(zhì)對氣井產(chǎn)氣量有重要影響，頁巖儲層受控因素多在沉積背景、構(gòu)造特征相似的地區(qū)，頁巖儲層差異主要體現(xiàn)在生氣潛力、儲層物性、可壓裂性和含氣性等方面，可分別選取有機(jī)碳、有效孔隙度、脆性含量、總含氣量四個參數(shù)描述頁巖氣儲層靜態(tài)特征[4]。通過對昭通頁巖氣示范區(qū)單井測井解釋，如圖2 所示，在有機(jī)碳含量方面，龍一11 有機(jī)碳含量最高，五峰、龍一11、龍一12、龍一13 屬Ⅰ類；有機(jī)孔方面，占整個儲集空間的57～86%，平均占比73.1%，縱向?qū)Ρ龋堃?1 號小層有機(jī)孔最多，孔隙度：全區(qū)對比，龍一11 最優(yōu)，五峰、龍一11、龍一12、龍一13 屬Ⅰ類；含氣性：樣品含氣量分析主要在2～5m3/t，平均3.5m3/t，由上至下含氣量呈上升趨勢，頁巖氣區(qū)塊龍一11 含氣量最好，龍一11、龍一12、龍一13 屬Ⅰ類；脆性指數(shù)方面，從上至下脆性礦物含量增多，龍一11 小層脆性礦物含量最高，儲層脆性最好五峰、龍一11、龍一12、龍一13（下部）屬Ⅰ類。通過有機(jī)碳、孔隙度、含氣量和脆性指數(shù)對比：昭通頁巖氣區(qū)塊龍一11 小層為Ⅰ類儲層、最優(yōu)靶體，龍一13（下部）次之。

表1 頁巖氣田五峰組-龍馬溪組頁巖儲層分類標(biāo)準(zhǔn)

3 儲層鉆遇率與產(chǎn)氣量分析

通過對昭通頁巖氣示范區(qū)黃金壩區(qū)塊YS108H11-3 和YS108H19-1 井進(jìn)行光纖測井分析，YS108H11-3 井第10 段產(chǎn)量最高，占總產(chǎn)量的19%。第14-19 段占總產(chǎn)量38%。由于YS108H11-3 井龍一11 未鉆遇，通過對比龍一13 出氣量好于龍一12。YS108H19-1 井30～38 段是主要的產(chǎn)氣壓裂段，合計產(chǎn)氣量7.8 萬m3/d，占總產(chǎn)氣量的80%以上。YS108H19-1 井產(chǎn)期測井分析，通過對比，出氣量龍一11＞龍一13＞龍一12。

根據(jù)昭通示范區(qū)黃金壩的11 口小層鉆遇率資料進(jìn)行分析對比，黃金壩11 口井第一年產(chǎn)氣量考慮水平段長度后，其形狀與與龍一11+龍一12 鉆遇率圖也基本吻合。表明產(chǎn)氣量與龍一11+龍一12 鉆遇率呈正相關(guān)關(guān)系，進(jìn)一步認(rèn)識到該區(qū)域高產(chǎn)井最優(yōu)靶體位置位于龍一11～龍一12 小層，靶體靠近優(yōu)質(zhì)頁巖底部壓裂溝通I 類儲層較多，單井獲得的產(chǎn)量相對更高。分析認(rèn)為，水平井在1+2 號小層內(nèi)穿行比例越高，獲得產(chǎn)量越大，生產(chǎn)效果越好。

在相似工程工藝條件下，通過壓裂時裂縫延伸設(shè)想與模擬分析，壓裂時裂縫開啟優(yōu)先于本小層，沿層理方向延伸，待壓力增高，裂縫向上、向下擴(kuò)啟，擴(kuò)展方向主要為微細(xì)裂縫發(fā)育、地應(yīng)力小的方向。若水平箱體位于龍一11，底部受高應(yīng)力觀音橋段的限制，改造縫主要為龍一11（為主）和向上（龍一12、龍一13），有效改造體積皆屬于甜點區(qū)；若水平箱體位于龍一13，改造縫主要為龍一13 （為主）和向下（龍一12）、向上（龍一14）。

通過對頁巖氣A 井壓裂檢測，第1 段壓裂井溫測試造縫高度41m，NRT（無放射性支撐劑測井）解釋近井支撐裂縫高度約7m；第2 段壓裂井溫測試造縫高度28.6m，NRT（無放射性支撐劑測井）解釋近井支撐裂縫高度約6m。若按有效支撐裂縫高僅有7m，昭通黃金壩區(qū)塊小層鉆遇率靶體為龍一11～龍一12 下部。

4 結(jié)論及建議

通過對昭通頁巖氣示范區(qū)黃金壩區(qū)塊論證分析，黃金壩最優(yōu)靶體層位龍一11，龍一13 作為試驗對比層，各生產(chǎn)井越接近龍一11 小層，其產(chǎn)氣強(qiáng)度和累計產(chǎn)氣量均較高，儲層評價：龍一11＞龍一13＞龍一12。利用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具精準(zhǔn)控制井眼軌跡，軌跡靠近龍一11 小層上部，避免水平井靶體進(jìn)入五峰組。

相同條件下，進(jìn)一步提高I 類儲層鉆遇率和優(yōu)化壓裂施工參數(shù)是最終提高單井產(chǎn)量和EUR的有效手段。