浅谈陆相页岩油的开发及发展过程

濮江妍 张新瑞

摘要：在常规油藏资源开发已到瓶颈的阶段，页岩油的开发已经成为了当下的重点，国外的开发形势已经实现了量产并提高了经济效益。鄂尔多斯形成的地质构造之上，不断优化创新现有的开发技术，使得国内的油田对页岩油的开发也有了很多的进展。

关键词：页岩油;非常规油藏;开发;发展;技术

页岩油是干馏油页岩开采得到的矿油。因页岩油的主要成分与原油相似，可以炼出石油产品并用于日常生活。在现阶段能源趋势之下，页岩油的开发已经成为了行业关注的重点。

1国外非常规油藏的发展

当前，由美国引领非常规油藏的发展，全球的非常规油藏已进入发现活跃期。有研究表明，在前期的低油价之下，美国更是利用非常规油藏实现了经济上的成功，纵观来看美国的成功主要得益于技术进步和科学管理主导的降本增效。主要体现在：①钻井的水平井段长度大幅增加;②采用密切割技术，单井加砂强度达提升;③单井支撑剂用量持续上升，石英砂全面取代陶粒，增强压裂支撑的作用，减缓地层闭合的速度;④大数据分析指导了非常规油气勘探开发的政策制定，推进非常规油藏的战略部署[1]。

2 国内页岩油的发展

2.1 陆相页岩油的构造-鄂尔多斯盆地为例

鄂尔多斯盆地为典型的克拉通内盆地，蕴含丰富的油气资源。基于近年来的研究表明，鄂尔多斯盆地由下至上发育10个区域不整合面，分别为长城系、蓟县系、震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、三叠系、侏罗系、白垩系和第四系底界不整合面;盆地发育中元古界、寒武系-奥陶系、上石炭统-三叠系、侏罗系等6个构造-地层层序。在整个改革演化过程中，鄂尔多斯盆地经历了中元古代早-中期大陆裂解、寒武纪-中奥陶世被动大陆边缘、晚奥陶世主动大陆边缘形成与碰撞造山等演化过程。鄂尔多斯盆地岩石圈深部的构造作用相对活跃，盆地内部发育中奥陶世、中-晚三叠世、早白垩世与晚中新世4期中酸性、中基性火山活动。鄂尔多斯盆地经历了5个关键构造变革期分别为新元古代、晚奥陶世、中-晚三叠世、晚侏罗世-早白垩世、新生代时期，这些构造变革期控制了盆地的构造演化和地质结构，对如今鄂尔多斯盆地的油气分布产生了重要的影响[2]。

我们国家陆相页岩油发育的地质时代跨度大，成熟度整体偏低，纵观储层可发现非均质性强，根据热成熟度指标将页岩油分类，分别为未成熟或低成熟油页岩、中—低成熟度页岩油、中—高成熟度页岩油。页岩油的资源潜力主要取决于两个方面，一是页岩层系中已生成但尚未排出的滞留烃量，二是尚未转化成有机质的剩余生烃潜力。因为不同成熟度页岩中烃类的赋存状态以及有机质转化程度各不相同，所以开发方式也是全然不同。未转化的未成熟或低成熟油页岩目前主要处于地表以及近地表的位置，开发探索周期长、潜力有限。中—低成熟度页岩油滞留烃占比低，虽然该部分可动用力差，但存在高比例的未转化有机质，因此利用有效的技术是可以有望实现规模效益的开发。中—高成熟度页岩油滞留烃占比高，主要集中于页岩孔隙、裂隙和纹理中，是目前各个成熟度不同的页岩油中可动用潜力最大的[1]。

2.2页岩油开发主要技术-以庆城油田为例

我们页岩油的勘探开发能够像现在这样取得可见的成效，这些都要归功于我们在页岩油开发中使用的核心技术的不断进步优化，在经历了前期页岩油开发中的不断探索和试验，不断完善地震、测井、储层改造等一系列核心技术。

以庆城油田为例，庆城油田为典型的黄土塬地貌，地表经长期风化作用已形成复杂多变的沟、塬、梁等地形。已形成的技术有黄土塬井震混采及单点接收三维地震采集技术、黄土塬“三高”（高分辨、高信噪比、高保真度）成像处理技术等，为选择页岩油甜点区、设计水平井轨迹及随钻导向提供技术支撑，通过井炮和可控震源混采、单点检波器接收等采集方式，在提高炮点布设均一性及接收地震波信号频宽的基础上，解决黄土塬三维地震采集的技术难题。[3]

面对页岩油开发中测井评价面临的问题，围绕储集空间、含油性和地应力等属性评价的生产需求，在岩石物理机理系统研究和测井新技术现场试验的基础上，通过优化测井系列和采集模式，建立了包括岩石矿物组分、孔喉结构、砂体结构等参数的“三品质”（储层品质、烃源岩品质、工程力学品质）定量解释评价技术，可实现页岩油地质甜点和工程甜点的测井综合评价。[3]

页岩油储层非均质性强、储层致密、地层压力系数低等瓶颈问题，对页岩油的水平井实施体积压裂，再配合低伤害、低成本的压裂液，实现最大程度对页岩油储层的有效改造。新一代水力喷砂分段压裂工艺以“多簇射孔、环空加砂、长效封隔”为核心，解决高压高排量压裂的难题。[3]

3 结论

（1）国外的非常规油气开发已经实现快速发展，提升后的技术，先进的科学管理，同时也实现了经济上的快速增长。

（2）陆相页岩油时代跨度大，成熟度整体偏低，而我们现处的鄂尔多斯盆地经历了5个关键构造变革期方才形成了目前的格局构造。目前中-高成熟度页岩油有机质转化潜力最大，在成熟的技术之下可以实现大面积开发。

（3）页岩油的优化开发技术主要分为地震、测井、储层改造这三个方面，成熟的地震技术有效解決地震采集的技术难题;通过“三品质”定量解释评价技术，提高了对页岩油的综合评价;通过对体积压裂技术的不断提升，解决了当下页岩油非均质性对开发的影响。

参考文献：

[1]邹才能， 潘松圻， 荆振华， 高金亮， 杨智， 吴松涛， 赵群. 页岩油气革命及影响[J]. 石油学报， 2020， 41（1）： 1-12.

[2]何登发， 包洪平， 开百泽， 魏柳斌， 许艳华， 马静辉， 成祥 鄂尔多斯盆地及其邻区关键构造变革期次及其特征 [J]. 石油学报， 2021， 42（10）： 1255-1269.

[3]付锁堂， 付金华， 牛小兵， 李士祥， 吴志宇， 周新平， 刘江艳. 庆城油田成藏条件及勘探开发关键技术[J]. 石油学报， 2020， 41（7）： 777-795.