为碳酸盐岩勘探开发添“利器”

2023年12月25日，江汉油田传来喜讯：“潭71斜-7-10井于4月11日实施复合酸压加砂压裂工艺后至今，已获累产油1023.8吨，江汉碳酸盐岩目前累产原油已突破1万吨。”同时，继去年潜江凹陷碳酸盐岩新类型勘探重要突破获中国石化集团公司年度油气勘探重大发现二等奖后，潜江凹陷潭口地区湖相碳酸盐岩勘探重要突破再获中国石化集团公司年度油气勘探重大发现二等奖。

2023年以来，江汉油田研究院和工程院专家联手对江汉矿区碳酸盐岩储层深化研究，形成盐湖盆地碳酸盐岩岩相组合体分类与识别技术以及复合酸压加砂压裂工艺，圈定碳酸盐岩储量丰富的“甜点”区域，实现潭口、广浩地区潜三段-潜四段新发现，形成平面和纵向、常规和碳酸盐岩油藏立体突破，加大碳酸盐岩的勘探开发力度，改变了潜江组仅北部有油的勘探格局，有望形成南部新的增储战场。

难解的“盐”难题

咸化湖盆碳酸盐岩油藏，是常规砂岩油藏与页岩油藏之间的一种过渡类型油藏，主要分布在江汉本土矿区。

从1970年开始，油田对非常规勘探先后经历了泥岩裂缝油藏、盐间非砂岩油藏、盐间页岩油等认识阶段。最初把非常规油藏叫做“盐间油藏”，按照常规油藏思路，通过直井注水方式，利用水压打开储层岩石形成裂缝，作为泄油通道进行开采，但页岩储层物性较差，上下盐岩夹持，难以通过水压制造较大泄油裂缝，盐堵严重、排采困难，勘探遇挫，一直没有太大进展。直到2010年，美国非常规勘探取得成功，研究院将美国非常规油藏特征和盐间油藏地质特征对比，发现盐间油藏就是非常规油藏，开始按照非常规的思路进行地质评价。

为走出低谷期，前期对盐间页岩油进行了探索，先后部署探井3口，虽见到良好的油气显示，但页岩上下两层被盐岩所包围，犹如平常所吃的夹心饼干，地层含可溶盐类矿物、偏塑性且不易被破坏，有效改造和稳产难度大，无法效益开发，目前工艺难以支撑老区稳产。

吴世强介绍，专家对王场地区、蚌湖向斜、陈沱口凹陷、新沟地区等页岩油储层开展地质研究，发现本土矿区页岩位于盐湖盆地，厚度比较薄，并且储层里含有盐岩，对该储层进行压裂改造时，盐岩会溶解于压裂液中，在压裂液排出过程中，随着井筒内压力、温度降低，盐岩会逐步结晶堵塞井筒，导致压裂液返排不通畅，从而影响工艺改造效果及后期流程，造成页岩油开发受阻。

勾勒出“甜点区”

 面对储层“盐将军”把门，无法顺利开采的难题，专家转变思路和方向，按照先易后难的思路，实现江汉盆地新类型油藏勘探突破的关键就是找到“无盐区”，因此专家开始寻找不含岩盐的储层区域，圈定储量丰富的“甜点”区勘探。

经过研究发现，在潜江凹陷潭口、广浩地区的碎屑岩相带和盐岩相带之间，有一片面积很大的岩性过渡区域，该区域过去按传统砂岩油藏理念认为该区域均为不含油的砂层，没有试油。专家对该岩性过渡区域重新做矿物成分分析，发现其含有可作为有利储集岩类的碳酸盐岩，而且可能还含有其他富含页岩油的岩性储层，于是专家决定重新解释该岩性过渡区域，勘探对象便从砂岩常规油、页岩油领域逐渐转变为过渡区碳酸盐岩领域。

但是该区域属于空白带，湖相碳酸盐岩处于起步阶段，国内目前未见相关分类与识别技术，同时本区碳酸盐岩含量变化大，加之受盐化咸化沉积影响，碳酸盐岩难以分类，且没有具体划分标准，分析解释缺乏有效技术手段。研究院专家经过技术攻关，2023年研发出盐湖盆地碳酸盐岩岩相组合体分类与识别技术。

专家建立盐湖盆地碳酸盐岩岩相组合体分类与识别技术，细分并识别碳酸盐岩储层的不同岩性，通过岩心观察和微观实验室数据相结合的矿物特征分析，进行不同岩性的分类，并与测井相结合，建立不同岩相组合体的分类，识别出有盐区和无盐区，通过岩相组合体分类与识别技术，快速识别碳酸盐岩岩相组合体，去避开岩相组合为不易改造的有盐区，划分出岩相组合为易改造的无盐区，同时识别出2大类四小类岩性及各类储层的厚度。

 强酸力破顽石

 专家重点分析无盐区碳酸盐岩储层，优选出颗粒碳酸盐岩和颗粒混积岩这两种岩相组合在纵向上分布较多且重叠连片的碳酸盐岩储量丰富的区域，然后在这片区域已打的诸多开发井中，筛选出黄20斜-4井开展压裂作业。

“这就好比用箭射树上的树叶，如果想让箭射中较多的树叶，就需要选择树叶重叠比较多的区域。”吴世强说。

黄20斜-4井所在储层具有碳酸盐含量高、岩性复杂的特征，常规水力压裂形成的泄油面积小，难以有效开发。工程院专家经过刻苦攻关，成功研发出“多段酸液溶蚀+多级裂缝支撑”复合酸压加砂压裂工艺。

“工艺中的多段酸液溶蚀方法就是针对该储层碳酸盐含量高，渗透率低的特征，优选前置酸和缓速酸两套酸液体系，用酸溶解碳酸盐，扩大岩石已有孔隙宽度，将孔隙和裂缝作为储层泄油通道，提高采油率。”工程院储层改造所技术骨干韩玲介绍道。由于前置酸和缓速酸的腐蚀能力有限，需按照距离远近分为多段处理。通过压裂车将前置盐酸直接注入油井附近的第一段地层，再用缓速酸降低酸的反应速度，逐步释放腐蚀力，增加腐蚀深度，增大改造体积，提高酸的作用范围。  

“这好比一股风，从楼顶吹入一栋拥有七层楼的大楼，风速如果过快，从天井以垂直方向直接抵达一楼，无法吹遍大楼每个角落，必须降低风速，让风在每一层楼停留较长时间，才能仔细吹遍各个房间。”韩玲说。

多级裂缝支撑方法，则是针对碳酸盐岩地层天然微裂缝，采用粉砂支撑，针对以低粘液体、暂堵等手段形成的复杂支缝，采用中等粒径支撑，针对以冻胶压裂形成的主缝，采用大粒径支撑的工艺方法。“离井筒近的近端裂缝缝宽大，采用中、大粒径砂粒进行支撑，裂缝离井筒越远，缝宽越窄，用小粒径砂粒支撑远端裂缝，有效提升压裂改造的导流能力，增加泄油裂缝有效体积，提升原油产量。这就好比用大球支撑宽度大的主动脉，小球支撑宽度窄的毛细血管，让血管不萎缩，血液可有效通过。”韩玲说。

2022年10月9日，黄20斜-4井采用复合酸压加砂压裂工艺，获得26.22立方米工业油流，实现江汉碳酸盐岩新类型储层的工艺新突破。2023年采用该工艺相继在江汉油区碳酸盐岩油藏完成11口井压裂改造，其中潭71斜-7-10井压裂后，获17.6方工业油流。2023年12月6日，江汉碳酸盐岩累产油突破1万吨，实现江汉碳酸盐岩新类型储层的工艺新突破。

盐湖盆地碳酸盐岩岩相组合体分类与识别技术和复合酸压加砂压裂工艺，实现了页岩油有利岩相的预测和开发，为相同类型油藏提供了技术借鉴，为油田老区高效勘探开发，寻找到新的规模增储阵地提供了技术利器。