“深层页岩气产能评价不能直接移植‘涪陵经验’,必须特事特办!”西南油气勘探开发研究院非常规油气研究所所长赵勇说。依托威远-永川深层页岩气开发关键技术,西南油气创新形成了针对性更强、适应性更高的深层页岩气综合评价及开发技术政策。
作为国内最早提交探明储量并投入开发的深层页岩气田,威荣、永川的地质工程条件与涪陵、长宁等中深层页岩气田存在明显差异。
地质上,威荣、永川南区页岩气主体区埋深在3750~4050米,压力系数在1.9~2.1,相当于人指甲盖儿上站一头成年公牛所承受的压力。与国内外其他规模开发的页岩气田相比,其埋藏更深、压力更大,基质渗透率等物性更差。
岩层构造差异带来储层改造效果差异。“构造类似向不同方向掰尺子。”赵勇拿起一把尺子比画着,“涪陵整体为箱装背斜,类似向下掰尺子,中间突起,地层处于偏拉张状态、天然裂缝发育,压裂施工时岩石相对更容易破裂并形成复杂缝网;威荣位于白马镇向斜,类似向上掰尺子,中间凹陷,地应力向内挤压,地层处于超高压状态,使岩石破裂需要更高的压力,而且人工裂缝以单一主缝为主,不复杂。”
浅层、中深层页岩气产能评价技术在深层页岩气田遭遇了“水土不服”,预测产能与实际情况无法匹配。
深层页岩气呈现出强应力敏感特征,严重影响气井稳产能力。“由于地层压力高,井周天然气高速涌出,造成压裂改造形成的通道被挤压关闭,后续远处的天然气补给速度下降。”赵勇说,“放压生产,气井就像漏气的气球,产量会快速衰减。”
返排出地面的液量也是影响深层页岩气产能评价的重要因素。威荣页岩气田地应力大,难以形成复杂缝网,大量液体无路可走,只能原路返回,返排率在60%~80%,是涪陵页岩气田的3~4倍。
此外,吸附解吸也需要考虑。和常规气不同,页岩气除了游离在岩石孔隙中,还会吸附于基质上。威荣页岩气中,吸附气比例低,气井“续航”能力不足。
在充分考虑应力敏感程度、产液量、吸附解吸等特殊因素后,科研人员形成了深层页岩气产能预测评价技术,明确了精细排液、精准控产、精心维护的“三精”管理模式,并在威荣页岩气田展开矿场试验。
开发前期,西南油气在威荣页岩气田19口井开展系统测试,验证深层页岩气产能预测评价技术的可靠性,同时,形成“产能评价经验图版”,应用于后续147口气井,预测评价产能与实际情况吻合度超85%。
基于准确预测评价产能,西南油气科研人员创建“合理配产系数图版”,实施单井合理配产5万~7万立方米/日,单井最终可采储量较放压生产模式可增加1000万立方米。