突破儲改瓶頸——工程院儲層改造研究所為中國石化重點工程提供儲層改造技術支撐

□ 蔣廷學

工程院儲層改造研究所研發的創新技術，使中國石化頁巖氣壓裂20口井322段、致密油氣27口井156段、壓裂施工創造了多項施工紀錄，焦頁1HF井首次獲得重大商業性發現。

中國石化石油工程技術研究院儲層改造研究積極開展新工藝、新材料、新工具、裂縫監測與評價技術研究，先后承擔了“頁巖氣網絡壓裂機理及設計方法研究”“致密砂巖叢式水平井分段壓裂優化設計研究”等50余項科研項目，經過近5年潛心研發，形成了頁巖油氣和致密油氣水平井分段壓裂設計方法、水力噴射工具、地面交聯酸體系等系列成果，為中國石化重點工程提供了儲層改造技術支撐。

□ 流體評價室正在開展國家重大專項項目實驗。

潛心攻堅成果輝煌

5年來，儲改所科研人員刻苦攻關換來了累累碩果。

提出頁巖油氣和致密油氣水平井分段壓裂優化設計方法。通過大型物模研究、油藏模擬和裂縫模擬相結合的方法，儲改所提出同步考慮滲流干擾與應力干擾的裂縫參數優化方法，建立裂縫復雜性指數模型及壓后返排優化設計的數值模擬方法，最終建立頁巖油氣網絡裂縫和致密油氣單一裂縫優化設計方法和W形布縫模式，為水平井分段壓裂“一井一案”和“一段一策”提供了可靠的依據。

開發井工廠壓裂技術。針對焦石壩頁巖氣叢式井及華北大牛地叢式井儲層特點，研究了多井多縫裂縫優化設計方法、現場壓裂實施操作流程、非常規壓裂用壓裂滑溜水和膠液返排處理及循環利用方法，以及裂縫監測技術等。

制定水平井分段壓裂控制與實施方法。研究了同步破膠機理、酸液預處理、變排量、變黏度、多種支撐劑段塞、二次/多次停泵、誘導轉向及滑溜水與膠液交替注入等處理方法，制定了水平井分段壓裂優化設計步驟及基本流程。

研制水力噴射系列工具。研究所已形成系列化水力噴射壓裂工具，通過噴嘴材料優選與結構優化，噴嘴耐磨能力大幅度提高，一趟管柱壓裂能力突破10段。

壓裂新材料研究獲得創新成果。一是創新研制出地面交聯酸新材料，已形成140～160攝氏度系列酸液配方與配套工藝技術。二是創新攻關乳液減阻劑和聚合物，形成了新型滑溜水、膠液壓裂液技術。三是研制出具有自主知識產權的高效交聯劑，在0.25%胍膠濃度條件下能夠實現有效交聯。四是研究出中低相對分子質量的合成聚合物，并配套了交聯劑，形成了適應50～160攝氏度地層溫度的系列壓裂液配方。

開發裂縫監測與評價技術。引進國際先進的測斜儀和井下微地震等大型裂縫監測儀器，并在鄂爾多斯地區大牛地氣田DP43井組三口水平井裂縫監測中的測斜儀裂縫監測工作，為壓裂設計及評價提供了有力的技術手段。

針對海外油田增產難題，開展技術攻關，形成特色技術。一是研究壓裂液及壓裂工藝，在緬甸D區塊成功應用西口井層的壓裂施工。二是攻關清潔泡沫自轉向酸壓配方體系，在敘利亞Tishrine油田酸壓先導試驗三戰三捷。三是研究形成稠化緩速酸配方、均勻酸化工藝，在伊朗雅達開展了11口井15井次的現場施工，成功率100%。

增儲上產顯身手

創新成果應用于多個油田。工程院儲層改造研究所研究成果在中國石化東北、西北、華北、南方等致密砂巖，涪陵頁巖氣等多個油田獲得成功應用，為各油田增儲上產發揮了重要作用，其中頁巖氣壓裂20口井322段、致密油氣27口井156段、壓裂施工創造了多項施工紀錄，焦頁1HF井首次獲得重大商業性發現。

該公司的技術成果在實施過程中創造多個中國石化工程新紀錄：最大單井壓裂22段（焦頁1-2HF、彭頁3HF），單井最大用液量39649立方米（焦頁8-2HF）及46500 立方米（彭頁3HF），單井最大加砂量1160立方米(焦頁1-2HF)，最大單段加砂量183立方米；頁巖氣壓后最高單井無阻流量155.8×104立方米/天（焦頁8-2HF），實現了頁巖氣產量的重大突破；大牛地致密砂巖氣井DPS-63井壓后日產量7.8×104立方米/天，SW8P1壓后日產油36.8立方米/天，已累計產油近9000天，達到直井壓裂的7倍以上。