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2024年 第20卷 第3期 刊出日期：2024-09-06

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《新疆石油天然气》2024年3期封面及目录

2024, 20(3):  0. 

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相关文章 | 计量指标

专家视点

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中国石油陆相页岩油钻井技术现状与发展建议

汪海阁, 常龙, 卓鲁斌, 席传明, 欧阳勇

2024, 20(3):  1-14.  DOI: 10.12388/j.issn.1673-2677.2024.03.001

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摘要：中-高成熟度页岩油是中国页岩油战略突破的重点领域，加强陆相页岩油勘探开发是保障国家能源供应安全的重要途径。详细介绍了中国石油天然气集团有限公司（简称中国石油）在鄂尔多斯、准噶尔和松辽等盆地页岩油钻井工程技术进展。包括大平台工厂化布井、水平井井身结构优化、分井段“一趟钻”、水平井高性能钻井液、一体化地质导向等关键技术。对标北美先进页岩油钻井技术，分析了国内页岩油钻井在布井方式与井身结构、地质工程一体化及导向技术、钻井提速配套技术、钻井液及固井配套技术等方面的差距和发展趋势。提出了持续推进大平台工厂化作业和优化井身结构、集成配套提速技术、加强地质工程一体化研究和加快新一代导向工具研发攻关等发展建议，以促进陆相页岩油钻井提速、降本、增效，引领页岩油革命工程目标实现。

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准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩油效益开发关键技术与实践

齐洪岩, 吴承美, 胡可, 陈依伟, 徐田录, 王永娇

2024, 20(3):  15-22.  DOI: 10.12388/j.issn.1673-2677.2024.03.002

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摘要：新疆吉木萨尔页岩油示范区是首个国家级陆相页岩油示范区，位于准噶尔盆地吉木萨尔凹陷，目的层二叠系芦草沟组。该油藏历经十年的勘探开发，录取了丰富的动静态资料，地质认识不断深入，配套的勘探开发技术基本成熟定型。“宽频激发、井地联采”的精细三维地震技术提高了地质认识；页岩油甜点精细表征和分类评价技术为开发部署提供了依据；“黄金靶体”综合录井技术提高了钻遇率，是水平井获得高产、稳产的基础；“复杂缝网”定制压裂技术为高效开发页岩油提供了有效手段；排采制度优化技术充分发挥了水平井的生产能力；市场化大幅度降本实现了提质增效。吉木萨尔页岩油的效益开发技术体系为中国页岩油的高效勘探开发提供了借鉴。

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吉木萨尔页岩油水平井体积压裂技术实践与认识

许江文, 王明星, 王俊超, 孙浩然, 王亮

2024, 20(3):  23-30.  DOI: 10.12388/j.issn.1673-2677.2024.03.003

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摘要：针对吉木萨尔页岩油储层，围绕提升缝控储量目标，从缝网设计、缝网构建、有效支撑和提升基质内原油动用能力四个方面开展了理论研究与技术实践，完成了三代技术革新，攻克了薄互层裂缝有效扩展等基础理论和段内多簇工艺、低成本材料等关键技术，集成了以缝藏匹配、精准改造、多尺度支撑、CO₂前置为核心的水平井体积压裂技术体系，压裂关键技术指标达到国内先进水平，支撑了吉木萨尔页岩油的规模效益开发。2023年吉木萨尔页岩油产油量突破60×10⁴ t，连续三年区块年产量增幅超过10×10⁴ t，为2025年我国首个国家级陆相页岩油示范区的高效建成提供了坚实的技术支撑，也为我国其它页岩油开发技术优化提供借鉴。

油气勘探

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页岩储层不同尺度断裂识别方法

李昂, 吴柠羽, 张丽艳, 殷文

2024, 20(3):  30-36.  DOI: 10.12388/j.issn.1673-2677.2024.03.004

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摘要：松辽盆地齐家凹陷南部青山口组发育页岩储层，页岩油正在成为该地区增储上产的重要接替领域。青山口组沉积时期被多组不同期次断裂切割，断裂识别及裂缝预测难度影响了对该区油藏主控因素的认识。准确识别不同级次断裂的展布特征对研究区页岩油勘探具有重要意义。地震属性分析是断裂识别、储层预测的有效手段之一，不同的地震属性能描述不同的地质特征，单一地震属性难以全面精确识别断裂。综合利用方差体属性、三维构造曲率属性、构造平滑以及三维边缘强化技术、蚂蚁体属性等地震多属性断裂识别技术，提高不同级次断裂的识别精度，形成一套有效的针对不同级次、不同尺度的页岩地层断裂识别技术流程。有效刻画了研究区内断裂展布特征，实现了不同级次断裂平面展布预测，克服了单一地震属性方法在断裂识别及预测中的局限，为油气资源勘探部署提供可靠依据。

油气开发

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平台井拉链式压裂套管抗挤能力计算

李军, 张小军, 连威, 张俊成, 柳贡慧

2024, 20(3):  37-45.  DOI: 10.12388/j.issn.1673-2677.2024.03.005

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摘要：随着拉链式压裂等新型技术在页岩油气开发中的广泛应用，压裂过程中套管内部承受多级循环内压作用，外部承受由拉链式压裂作业引起的非均匀外挤载荷作用。通过多级循环载荷实验以及数值模拟分析了多级循环载荷以及平台井拉链式压裂套管抗挤强度变化规律，得到了多级压裂套管综合抗挤能力系数计算方法，并应用该计算方法对新疆油田某井区一口套变井进行实例计算。结果表明，在多级循环载荷作用下，套管抗挤强度随循环次数呈线性降低规律；拉链式压裂作业引起井周地应力非均匀分布，套管抗挤强度随地应力非均匀度呈近线性降低趋势；在内外综合作用下，套管抗挤强度降幅超15%，增大了套管变形的风险。提出的平台井拉链式压裂套管抗挤能力计算方法可为现场压裂施工预防套管变形提供一定的计算指导。

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复杂泥页岩地层井壁稳定钻井液材料研究现状

黄贤斌, 张学皓, 袁侦航, 张洋,

2024, 20(3):  46-53.  DOI: 10.12388/j.issn.1673-2677.2024.03.006

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摘要：针对复杂泥页岩地层钻井过程中频繁出现的井壁失稳问题，目前国内外已形成了用于稳定井壁的钻井液技术，包括泥页岩水化抑制技术、地层孔隙封堵技术和化学固壁技术。但以上多种技术均无法抑制泥页岩的表面水化作用，高温条件下快速封堵和化学固壁剂的效果也相当有限，因此井壁失稳问题仍难以解决。系统总结了复杂泥页岩地层井壁稳定钻井液材料的研究工作，通过对井壁稳定钻井液材料研究现状进行分析，阐述了不同钻井液材料包括泥页岩水化抑制剂、封堵剂、化学固壁剂的作用机理，探讨了不同种类井壁稳定材料的优势和缺陷。据此指出开展泥页岩水化基础理论研究、开发高温高盐条件下稳定有效的新型纳米材料、建立能够模拟井下条件的化学固壁剂的评价方法将成为未来复杂泥页岩地层井壁稳定钻井液材料和技术研究的热点和难点。最后对复杂泥页岩地层井壁稳定钻井液技术和材料的发展方向进行了展望。

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非均匀射孔控制多簇裂缝均衡扩展机制及参数优化

盛茂, 邓超, 李杰, 顾明哲, 王天宇, 田守嶒,

2024, 20(3):  54-63.  DOI: 10.12388/j.issn.1673-2677.2024.03.007

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摘要：水平井多簇射孔分段压裂已成为非常规油气藏完井改造的关键技术，然而各压裂段中部射孔簇裂缝受跟端趾端射孔簇裂缝的应力干扰作用显著、扩展阻力较大，是导致多簇裂缝非均衡扩展的主要原因之一。通过优化设计簇间非均匀布孔方式，调节各簇射孔参数，均衡簇间液量分配，削弱缝间应力干扰，促进裂缝均衡扩展。为此建立了考虑压裂段/簇间应力叠加的分段多簇裂缝扩展模型，对比分析了纺锤形布孔、坡度布孔、均匀布孔等三类布孔方式的裂缝扩展规律及其作用机制，以缝长、缝高扩展形态差异性评价裂缝扩展均衡性，优选布孔方式，设计正交试验优化非均匀布孔参数。结果表明，典型页岩油储层参数条件下，纺锤形布孔的裂缝扩展均衡性最优，其次是均匀布孔、坡度布孔。其作用机制为纺锤形布孔的端部簇射孔摩阻大于中部簇1.4~16.7倍，跟端趾端裂缝对中部裂缝的应力干扰作用被削弱，从而增加了中部簇进液量分配，相比均匀布孔，裂缝扩展均衡性提高了17.2%。而坡度布孔趾端簇孔数占比35%以上，进液量占优，达49.3%，导致其对中部簇裂缝挤压作用显著，不利于裂缝均衡扩展。优化纺锤形布孔参数表明，总孔数49个、孔径10 mm、端部簇孔数比例24.5%时，簇间裂缝扩展均衡性达到最优。研究结果有望为非常规油气多簇压裂非均匀射孔设计提供有效方法。

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二氧化碳在致密储层基质中的作用距离研究

牟建业, 闫骁伦, 张士诚, 石磊, 黎东, 马新仿

2024, 20(3):  64-71.  DOI: 10.12388/j.issn.1673-2677.2024.03.008

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摘要：致密油衰竭开采过程中压力、产量下降较快，补充地层能量是提高原油采收率的必要措施。CO₂是常用补能介质之一（CO₂吞吐、前置蓄能），CO₂增产效果与其在储层中的作用距离息息相关，针对该问题从实验和数值模拟两方面开展了CO₂在致密储层基质中的作用距离研究。CO₂传质包括对流和扩散两种方式，首先采用高温高压反应釜和致密储层岩心进行CO₂扩散实验，结合Fick径向扩散模型，测得了CO₂在致密岩心中的扩散系数；然后采用CMG软件进行CO₂对流、扩散建模，基于模型进行广泛的数值模拟，分析渗透率、扩散系数、驱替时间对CO₂作用距离的影响。研究表明，扩散系数与渗透率有关，在目标储层岩心渗透率级别下，扩散系数在10^-10～10^-8 m²/s范围；CO₂作用距离取决于对流和扩散作用，扩散作用对CO₂作用距离影响明显，渗透率越低，扩散作用影响越明显，渗透率越高，对流作用越主导；渗透率是CO₂在基质中作用距离的决定性因素；CO₂在致密储层基质中的作用距离较小，60 d的作用距离不到10 m。

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多功能压裂-提高采收率材料性能及驱替效果评价

郭继香, 张小军, 褚艳杰, 赵坤, 彭中樱

2024, 20(3):  72-82.  DOI: 10.12388/j.issn.1673-2677.2024.03.009

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摘要：吉木萨尔页岩油藏孔渗条件差，页岩油黏度大，水平井压裂开发过程中油藏-井筒流动保障风险较高，一次采收率低，存在滑溜水压裂液功能单一不适用的问题。以降黏-洗油-渗吸多功能压裂-提高采收率（EOR）材料SDY-1为基础研制了多功能滑溜水压裂液体系SDY-1+XC-4，通过室内实验评价其耐温耐剪切、降黏、洗油、渗吸性能，分析了其在储层温度、矿化度下的适用性，并在吉木萨尔现场应用。室内评价实验表明，SDY-1与现场滑溜水XC-4具有良好的配伍性，两者建立的多功能滑溜水压裂液体系在储层温度下具有良好的耐温耐剪切性能。30 ℃下SDY-1+XC-4降黏率93.68%，洗油效率66.7%，渗吸采收率33.24%。在储层温度、矿化度条件下，SDY-1+XC-4仍保持良好的性能。现场试验结果显示，试验井较对比井累增油2 031.6 t。多功能压裂-EOR材料的研制应用可为吉木萨尔页岩油高效开发提供坚实的技术保障。

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压裂液辅助二氧化碳吞吐提高页岩油采收率核磁共振实验

肖文联, 陈神根, 易勇刚, 陈浩宇, 任吉田

2024, 20(3):  83-90.  DOI: 10.12388/j.issn.1673-2677.2024.03.010

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摘要：为获取可实现连续补能的页岩油吞吐开发方式，以吉木萨尔页岩油储层为研究对象，借助低频核磁共振岩心分析仪和完成了压裂液辅助CO₂吞吐补能一体化模拟实验。分析岩样在多介质吞吐与驱替组合的开发过程中孔喉流体动用特征和采收率变化特征，评价压裂液辅助CO₂吞吐提高采收率效果，提出页岩油补能吞吐开发新方式。实验结果表明，CO₂吞吐，岩样采收率随吞吐周期快速下降，仅动用中大孔中原油，产油量主要源于前2个周期，最终采收率在30%～40%之间；压裂液辅助CO₂吞吐并采用CO₂注入端生产，原油主要产自中大孔，且产油量源于前3个周期，最终采收率在30%～40%之间；压裂液辅助CO₂吞吐并采用压裂液注入端生产，全部孔隙中原油均得到动用，最终采收率在70%～80%之间，剩余油分布均匀，表现出最好的开发效果。研究可为矿场吞吐补能提高页岩油采收率实践提供一定的理论基础。

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基于停泵压降曲线的压裂窜扰效果定量评价——以吉木萨尔页岩油平台井为例

王飞, 董卓, 徐田录, 陈璐, 王政凯, 李占杰

2024, 20(3):  91-98.  DOI: 10.12388/j.issn.1673-2677.2024.03.011

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摘要：针对目前缺乏压裂窜扰效果定量评价方法的难题，创新提出一套基于停泵压降曲线的压裂窜扰效果诊断分析方法。结合井组拉链式压裂工艺，提出了4种典型窜扰模式下的停泵压降曲线，用以诊断压裂窜扰类型。选取吉木萨尔页岩油A平台6个典型压裂窜扰段开展实例应用，通过与微地震监测结果对比，验证了方法的有效性。在此基础上，利用压降试井解释方法对吉木萨尔“新井组内部压窜”和“新老井间压窜”两种典型的停泵压降曲线开展拟合分析，反演解释缝网参数。解释结果表明，新井组内部压窜使主次裂缝的改造效果均受到影响，具体影响效果因窜扰类型的不同而存在差异；新老井间压窜主要影响主裂缝的改造效果，导致缝网由“长宽”向“短窄”转变，有效体积降低28%，整体改造效果变差。