鄂尔多斯盆地安塞地区页岩油地质-工程一体化技术实践

doi:10.11743/ogg20220518

石油与天然气地质 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (5): 1238-1248.doi: 10.11743/ogg20220518

鄂尔多斯盆地安塞地区页岩油地质-工程一体化技术实践

刘成林^1,²(), 刘新菊³, 张洪军⁴, 范立勇⁵, 杨熙雅^1,^2,⁴, 臧起彪^1,², 代波⁴, 孟越⁴, 霍宏亮^1,², 王芳⁶

^1.中国石油大学（北京）油气资源与探测国家重点实验室，北京 102249
^2.中国石油大学（北京）地球科学学院，北京 102249
^3.中国石油长庆油气田公司勘探开发研究院，陕西西安 710018
^4.中国石油长庆油气田公司采油一厂，陕西延安 716009
^5.中国石油长庆油气田公司低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西西安 710018
^6.中国石油华北油田公司勘探开发研究院，河北任丘 062550

收稿日期:2022-01-05 修回日期:2022-07-08 出版日期:2022-10-01 发布日期:2022-09-02
第一作者简介:刘成林（1970—），男，教授、博士生导师，油气地球化学与资源评价、非常规油气地质。E?mail： liucl@cup.edu.cn。
基金项目:
国家自然科学基金项目(41872127);国家重点研发计划项目(2021YFA0719000)

Application of an integrated geology-reservoir engineering approach to shale oil development in Ansai area， Ordos Basin

Chenglin Liu^1,²(), Xinju Liu³, Hongjun Zhang⁴, Liyong Fan⁵, Xiya Yang^1,^2,⁴, Qibiao Zang^1,², Bo Dai⁴, Yue Meng⁴, Hongliang Huo^1,², Fang Wang⁶

^1.State Key Laboratory of Petroleum Resources and Prospecting，China University of Petroleum （Beijing），Beijing 102249，China
^2.College of Geosciences，China University of Petroleum （Beijing），Beijing 102249，China
^3.Research Institute of Exploration and Development，Changqing Oilfield Company，PetroChina，Xi'an，Shaanxi 710018，China
^4.No. 1 Oil Production Plant，Changqing Oilfield Company，PetroChina，Shaanxi，Yan’an 716009，China
^5.National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low-Permeability Oil & Gas Fields，Changqing Oilfield Company，PetroChina，Shaanxi，Xi’an 710018，China
^6.Exploration and Development Research Institute，Huabei Oil Company，PetroChina，Renqiu，Hebei 062550，China

Received:2022-01-05 Revised:2022-07-08 Online:2022-10-01 Published:2022-09-02

摘要/Abstract

摘要：

页岩油是目前国内外油气勘探开发的热点，其地质要素、富集机制与开发特征具有特殊性，实施地质-工程一体化是实现页岩油效益开发的有效举措。采用野外地质调查、岩心观测与采样、测井资料解释、地质与工程参数分析测试等技术方法，在页岩油地质评价方面重点关注岩性、厚度、孔隙度、渗透率、含油饱和度、裂缝发育程度及甜点优选；在工程评价方面针对不同类型甜点，提出适合于鄂尔多斯盆地安塞地区页岩油的开发方式和开发参数。主要认识有：①鄂尔多斯盆地安塞地区三叠统延长组7段（长7段）发育典型陆相页岩油，为三角洲前缘和半深湖亚相沉积，源内致密砂岩主要为低孔-超低孔、超低渗储层或非储层，根据地质和力学参数，由好至差储层综合划分为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ和Ⅳ共4类，其中Ⅰ和Ⅱ类储层是甜点目标。②长7段页岩油藏依赖储层流体与岩石的弹性膨胀驱动及溶解气驱动，注气补充能量潜力相对有限。针对地质评价优选出的Ⅰ类储层，采用九点法、七点法或交错排状水平井网的准自然能量开发，而Ⅱ类储层采用七点法或五点法水平井网。③长7段典型井页岩油水平井初始产量不高，初期递减率较高，后期递减率逐渐降低，生产周期较长，产量相对比较稳定。

关键词: 产量, 水平井, 地质-工程一体化, 致密砂岩, 页岩油, 长7段, 安塞地区, 鄂尔多斯盆地

Abstract:

Shale oil is a hot spot for petroleum exploration and development over the world. Given its unique geological features， enrichment mechanisms， and development conditions， shale oil is desirable for an integration of geology and reservoir engineering. A variety of technical methods such as field geological survey， core observation and sampling， logging data interpretation， geological and engineering parameter analysis and testing， are applied to geological evaluation of shale oil with focuses on reservoir lithology， thickness， porosity， permeability， oil saturation， fracture development and selection of sweet spots； while in terms of reservoir engineering evaluation， we propose a development method and parameters appropriate to the shale oil in Ansai area regarding the geological characteristics of sweet spots. The main understandings obtained are as follows. First， the 7^th member of the Triassic Yanchang Formation （Chang 7 Member） in Ansai area， Ordos Basin is typical of continental shale oil mainly of delta front and semi-deep lacustrine subfacies. The tight sandstones therein mainly belong to reservoirs with low to ultra-low porosity and ultra-low permeability or non-reservoirs. In light of geological and geomechanical parameters， the reservoirs can be classified into 4 types from good to poor， including Type Ⅰ， Type Ⅱ， Type Ⅲ and Type Ⅳ， with the first two types being targets of sweet spots. Second， the flow of shale oil in reservoirs of the Chang 7 Member are driven by reservoir fluid， rocks'elastic expansion and gas dissolution， while the potential of energy supplement via gas injection is limited. For Type Ⅰ reservoirs selected by geological evaluation， the nine-point， seven-point or staggered horizontal well patterns are used for quasi-natural depletion， while the seven-point or five-point horizontal well patterns are used for development of Type Ⅱ reservoirs. Third， the typical horizontal wells in the Chang 7 Member is of low initial production with a high decline rate at the initial stage， but the decline rate gradually reduces in the later stages. Moreover， it features a long production cycle with a relatively stable production.

Key words: production, horizontal well, geology-reservoir engineering integration, tight sandstone, shale oil, Chang 7 Member, Ansai area, Ordos Basin

中图分类号:

TE357

刘成林,刘新菊,张洪军,等. 鄂尔多斯盆地安塞地区页岩油地质-工程一体化技术实践[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(5): 1238-1248. doi: 10.11743/ogg20220518 Chenglin Liu,Xinju Liu,Hongjun Zhang,et al. Application of an integrated geology-reservoir engineering approach to shale oil development in Ansai area， Ordos Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2022, 43(5): 1238-1248. doi: 10.11743/ogg20220518

图/表 8

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表2

参考文献 40

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参数	Ⅰ类/最有利	Ⅱ类/有利	Ⅲ类/较有利	Ⅳ类/一般
含油厚度/m	≥8	5～<8	2～<5	<2
孔隙度/%	≥8	6～<8	4～<6	<4
渗透率/（10^-3 μm²）	≥0.3	0.2～<0.3	0.1～<0.2	<0.1
含油饱和度/%	≥40	35～<40	30～<35	<30
矿物脆性指数/%	≥47	46～<47	44～<46	<44
力学脆性指数/%	≥35	34～<35	33～<34	<33

参数		交错排状准自然能量井网	五点法水平井网	七点法水平井网	九点法水平井网
井网参数	水平段长度/m	600～1 200	400～700	600～800	800～1 200
	注水井距/m	400～600	400～500	600～800	600～800
	排距/m	300	100～150	350～500	300～500
	井网密度/（口·km^-2）	<1	<1	<1	<1
	井排方向	垂直于裂缝走向	垂直于裂缝走向	垂直于裂缝走向	垂直于裂缝走向
注采参数	注水时机	同步或滞后1个月	同步	同步	同步或超前
	注水强度/（m³·d^-1·m^-1）	1.4～2.3	1.4～2.3	1.4～2.3	1.4～2.3
	注入量和单井配注量/（m³·d^-1）	10～20	15～20	15～20	20～30
压力参数	采油井井底流压/MPa	5～9	5～9	5～9	5～9
	注水井井底流压/MPa	20～33	20～33	20～33	20～33
	地层破裂压力/MPa	35～50	35～50	35～50	35～50
	最大注入压力/MPa	14～20	14～20	14～20	14～20
单井参数	单井产能/（t·d^-1）	10～50	10～50	10～50	10～50
单井参数	采收率/%	20～40	20～40	20～40	20～40

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鄂尔多斯盆地安塞地区页岩油地质-工程一体化技术实践

Application of an integrated geology-reservoir engineering approach to shale oil development in Ansai area， Ordos Basin

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