超深层生物礁群气藏元坝气田十年磨剑创新解世界级难题

  [中国石化新闻网2024-03-04]“我们解决了超深层低丰度复杂生物礁群气藏开发评价及部署的世界级难题，奠定了元坝气田高效开发的基础。”西南油气开发专家吴亚军说。
  2007年，超深层复杂生物礁群大气田——元坝气田发现。但要实现高效开发，摆在西南油气科研团队面前的是一条条技术“鸿沟”：埋藏超深、礁体小而散、气水关系复杂，国内外尚无成功开发的先例。
  “2.5亿~3亿年前活跃在古海洋中的古生物，经历沧桑巨变，逐渐沉积演化，形成小而分散的生物礁。”吴亚军介绍，“90个多期形成的、储层构型多样的单礁体就这样成串分布在地下，75%以上礁盖都小于1平方千米，高效动用难度很大。”
  西南油气经过10余年攻关实践，取得了一系列关键技术重大突破，形成了多项创新成果。
  首先要摸清目标在哪、长什么样。科研团队创新分析方法，精细刻画礁体的空间展布、连通关系，发明了超深层复杂构型生物礁群小礁体精细雕刻技术，使单礁体识别精度由0.5平方千米精确到0.12平方千米，立体描绘出7000米地下的4条礁带、21个礁群、90个单礁体，让独特的生物礁群“地形图”跃然纸上。为了搞清礁群哪里聚气、哪里有水，他们还创新含气性人工智能预测方法，融合生物礁储层构型，实现了气水分布预测和气水起伏界面定量预测，预测符合率达95%以上。
  目标有了，轮到布井“设计师”上场。科研人员建立了“储层-流体-工程-经济”一体化储量及投资回报评价指数，形成了以水平井为主的多井型开发模式，提高储量动用程度和单井产能，确保井网最优化、风险最小化、效益最大化。
  一切准备就绪，实钻是“临门一脚”。山丘一样的礁体高低起伏，优质储层有上有下，要确保钻头能穿越优质储层达到地质目的，必须突破轨迹控制、轨迹调整技术“瓶颈”。
  超深水平井定向轨迹控制难度极大，国外垄断的旋转导向定向技术费用非常高，因此必须发明新的轨迹控制技术和工具，引导钻头穿越多个目标。科研团队克服重重困难，研发了基于抗高温高压的井眼轨迹随钻测量技术，实现了钻头位置的实时三维精准定位，满足了多靶点动态调整需求；发明了肩部强化定向钻头、随钻动力扩眼器等关键工具，构建了钻具组合技术，解决了优质薄储层的精准穿越难题。
  以轨迹精准控制技术为核心的“一井多礁”钻井模式，实现了超8000米井深、15米储层厚度条件下多个礁体的“蛇形”连续精准穿越。最多穿越礁体4个，礁间最大跨距530米、高差135米，施工成功率100%，储层钻遇率达98.8%。
  提高单井产能的关键一步就是储层改造工艺。工程技术人员建立了立体酸压多礁精准布缝模式，创新交替注入改造和定点多级暂堵酸压工艺，酸蚀裂缝高度提升90%，导流能力提升30%，单礁体内裂缝控制体积增大40%，井周礁群覆盖能力提升65%，平均单井日无阻流量达308万立方米，增产2.9倍。
  截至目前，元坝气田已稳产8年，累计产气320亿立方米，还将实现更久持续稳产。
  “元坝气田是目前世界上埋藏最深的高含硫生物礁气田，也是业内公认的开发风险、建设难度极高的气田。”西南油气总经理刘言说，“我们填补了超深海相天然气开发空白，相关技术在磨溪-安岳、塔中、顺北、普光、大牛地等油气田勘探开发中应用。”