梁 興 ，單長安，蔣 佩，張 朝，朱斗星

1.中國石油浙江油田分公司，浙江 杭州 311100

2.西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710065

3.中國石油東方地球物理勘探公司研究院，河北 涿州 072750

引言

近年來，隨著頁巖氣勘探開發(fā)新理念、新技術(shù)、新工藝和新實踐的發(fā)展，中國頁巖氣已進(jìn)入快速發(fā)展階段。2020 年，中國全年頁巖氣總產(chǎn)量已超過200×108m3[1]，其中，90% 以上的頁巖氣產(chǎn)自于四川盆地內(nèi)部，盆外頁巖氣產(chǎn)量主要來自于滇黔北昭通國家級頁巖氣示范區(qū)。近四年來，太陽山地淺層頁巖氣的勘探突破以及開發(fā)示范基地的建立，進(jìn)一步推動了昭通示范區(qū)盆外頁巖氣的勘探開發(fā)，引領(lǐng)了四川盆地之外中國南方復(fù)雜構(gòu)造區(qū)海相山地淺層頁巖氣勘探開發(fā)方向[2-4]。

秦嶺—大別山脈以南的中國南方地區(qū)，經(jīng)歷了多期次疊置的、強烈的造山運動與板內(nèi)形變改造，形成了南方海相古生界“山地頁巖氣”復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造特征，復(fù)雜的山地地質(zhì)構(gòu)造特征和縱橫深切割的地形地貌條件為頁巖氣勘探開發(fā)帶來了巨大的挑戰(zhàn)[5]。針對南方海相山地頁巖氣復(fù)雜的地質(zhì)工程條件，要想提高水平井優(yōu)質(zhì)儲層甜點鉆遇率、縫控儲量、單井氣產(chǎn)量和單井評估的最終可采儲量（Estimated Ultimate Recovery,EUR），必須采用地質(zhì)工程一體化技術(shù)，全方位動用高品質(zhì)儲層，實現(xiàn)高品質(zhì)鉆井、完井和開發(fā)。地質(zhì)工程一體化理念自2014 年在昭通黃金壩YS108 井區(qū)頁巖氣開發(fā)中率先工業(yè)化創(chuàng)新實踐以來[6]，在業(yè)界已被廣泛認(rèn)同，目前不僅在非常規(guī)油氣藏勘探開發(fā)中普遍應(yīng)用[7-12]，在國內(nèi)老油田及海上復(fù)雜油氣藏工作實踐中也日益發(fā)揮著作用[13-21]。在山地頁巖氣“多場耦合、多元協(xié)同”富集成藏賦存評價理論的指導(dǎo)下，2017 年，在四川盆地外的昭通示范區(qū)太陽背斜構(gòu)造上實現(xiàn)了淺層頁巖氣的勘探突破，并通過太陽山地淺層頁巖氣的產(chǎn)能建設(shè)實踐開拓，2020 年，已建成了儲量規(guī)模達(dá)千億方級、整裝連續(xù)展布的太陽山地淺層頁巖氣田[2-5]。

太陽山地淺層頁巖氣田作為中國首個工業(yè)開發(fā)的大型整裝淺層頁巖氣田，證實了中國南方盆地外強改造復(fù)雜構(gòu)造區(qū)淺層頁巖氣仍具有較好的勘探開發(fā)前景，對中國頁巖氣的發(fā)展具有重要的啟示意義。結(jié)合昭通示范區(qū)黃金壩—紫金壩深層頁巖氣的勘探開發(fā)經(jīng)驗[22-24]，通過現(xiàn)場問題導(dǎo)向的科技攻關(guān)與效益開發(fā)目標(biāo)引領(lǐng)的創(chuàng)新實踐探索，逐漸創(chuàng)新形成了太陽山地淺層頁巖氣地質(zhì)工程一體化勘探評價與高效開發(fā)技術(shù)[3]。本文將從頁巖氣井全生命周期“4Q”品質(zhì)，即：儲層品質(zhì)（RQ）、鉆井品質(zhì)（DQ）、完井品質(zhì)（CQ）及開發(fā)品質(zhì)（PQ）角度，對太陽山地淺層頁巖氣地質(zhì)工程一體化高效開發(fā)創(chuàng)新實踐進(jìn)行總結(jié)。

1 地質(zhì)工程一體化內(nèi)涵與關(guān)鍵技術(shù)綜合應(yīng)用

1.1 地質(zhì)工程一體化內(nèi)涵

針對中國南方海相頁巖氣勘探開發(fā)面臨的“強改造、過成熟、高應(yīng)力、復(fù)雜山地人文”等地質(zhì)與地理條件挑戰(zhàn)，筆者率先提出并在昭通黃金壩開發(fā)現(xiàn)場應(yīng)用頁巖氣地質(zhì)工程一體化綜合評價理念[25]。通過昭通國家級頁巖氣示范區(qū)數(shù)年的地質(zhì)工程一體化勘探開發(fā)實踐，探索出適用于南方海相山地頁巖氣條件的產(chǎn)建一體化（Integrated Project Development by Production,IPDP）高效開發(fā)模式[26]，即采用室內(nèi)研究與現(xiàn)場實施一體化的協(xié)同互動手段，強化頁巖氣儲層綜合評價[27-28]，精細(xì)建立包含每個小層的儲層厚度、埋深、有機地化源巖特性、孔縫特征、地應(yīng)力及巖石力學(xué)等系列參數(shù)的儲層三維建模技術(shù)[11]，同時，用迭代更新形成的“構(gòu)造地質(zhì)、儲層屬性、地質(zhì)力學(xué)、復(fù)雜裂縫和壓裂縫網(wǎng)”五大建模成果，實時、有效地指導(dǎo)頁巖氣甜點評價、部署設(shè)計與鉆探工程實施、氣井生產(chǎn)優(yōu)化，以規(guī)避部署設(shè)計、工程作業(yè)及氣井生產(chǎn)管理的地質(zhì)工程風(fēng)險，形成了“有序選區(qū)—評價定靶—分區(qū)建產(chǎn)—優(yōu)效生產(chǎn)—效益開發(fā)”的山地頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)體系[3-6]，開啟了南方海相頁巖氣地質(zhì)工程一體化高效開發(fā)引領(lǐng)模式。

基于頁巖氣高效勘探、效益開發(fā)的需求與挑戰(zhàn)，在昭通示范區(qū)數(shù)年的探索實踐中不斷創(chuàng)新理念，本文將對頁巖氣“地質(zhì)工程一體化”的內(nèi)涵進(jìn)行系統(tǒng)梳理和總結(jié)。具體為：頁巖氣地質(zhì)工程一體化是以“迭代三維儲層建模打造透明頁巖氣藏、實施儲層改造體積壓裂構(gòu)建復(fù)雜縫網(wǎng)人造頁巖氣藏”為目標(biāo)引領(lǐng)，以“單井高產(chǎn)、高EUR 和高采收率”實現(xiàn)效益開發(fā)為目的，將“多學(xué)科、多工種”跨界資料和現(xiàn)場實施及時反饋的鉆探工程、生產(chǎn)動態(tài)資料以一體化融合的思路進(jìn)行綜合分析研究，精細(xì)構(gòu)建“構(gòu)造地質(zhì)模型、儲層屬性模型、地質(zhì)力學(xué)模型、復(fù)雜裂縫模型和壓裂縫網(wǎng)模型”并迭代更新，同時通過“一體化甜點評價研究、一體化方案設(shè)計優(yōu)化、一體化實施過程管控及一體化迭代更新提升”4 個環(huán)節(jié)的協(xié)同互動，全方位注重“4Q”品質(zhì)的綜合評價，全鏈條協(xié)同融合綜合研究來精準(zhǔn)地評價甜點、鎖定靶體、設(shè)計優(yōu)化、落實指導(dǎo)、管控實施，從而提高評價認(rèn)識精準(zhǔn)度及工程實施符合度，最終實現(xiàn)頁巖氣高效開發(fā)系統(tǒng)工程的高質(zhì)量發(fā)展。

1.2 地質(zhì)工程一體化關(guān)鍵技術(shù)綜合應(yīng)用

以太陽山地淺層頁巖氣地質(zhì)工程一體化工作實踐為例，具體工作流程如圖1 所示。在評價研究中充分利用測井資料分析、地震資料分析、地球物理反演技術(shù)和地質(zhì)建模技術(shù)，獲取頁巖氣儲層優(yōu)質(zhì)頁巖厚度、有機地化源巖特性、儲集物性及含氣性特征等關(guān)鍵儲層品質(zhì)參數(shù)，建立多參數(shù)的儲層屬性模型，從宏觀上把握了頁巖氣資源狀況和甜點分布。同時，以地震、測井及地質(zhì)建模綜合評價為基礎(chǔ)，結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造背景、微構(gòu)造特征和儲層特征，建立研究區(qū)多尺度天然裂縫系統(tǒng)的復(fù)雜裂縫模型，研究天然裂縫系統(tǒng)發(fā)育分布規(guī)律。

圖1 太陽山地淺層頁巖氣田地質(zhì)工程一體化工作流程圖Fig.1 Workflow of geology and engineering integration work in Taiyang mountain shallow shale gas field

在精細(xì)構(gòu)造地質(zhì)和儲層屬性建模的基礎(chǔ)上，用鉆井、錄井、測井、壓裂和巖石實驗等相關(guān)資料進(jìn)行對比標(biāo)定，運用三維地質(zhì)力學(xué)有限元建模技術(shù)和大規(guī)模并行云計算技術(shù)，建立全面考慮復(fù)雜構(gòu)造及斷層模型、多尺度天然裂縫系統(tǒng)模型及大型三維地質(zhì)力學(xué)模型，并對已實施的水平井平臺建立了高分辨率三維地質(zhì)力學(xué)模型。根據(jù)部署實施的鉆完井進(jìn)度和錄取來的鉆井、錄井、隨鉆測井、壓裂、監(jiān)測、測試、分析化驗及生產(chǎn)成果數(shù)據(jù)，按照“井震約束”的精細(xì)校核擬合不斷地更新地震時深轉(zhuǎn)換的三維地震速度場模型與疊前深度域模型，不斷動態(tài)更新三維構(gòu)造模型、儲層屬性模型、復(fù)雜裂縫模型和三維地質(zhì)力學(xué)模型，提高各類模型的精度和可靠性，為地質(zhì)工程一體化提供了有力的技術(shù)基礎(chǔ)和保障。

2 地質(zhì)工程一體化把脈儲層品質(zhì)（RQ）

2.1 儲層“七性”關(guān)系分析

20 世紀(jì)60 年代，大慶油田基于測井技術(shù)最早提出了“四性“（巖性、物性、含油性及電性）關(guān)系概念，隨后在油氣勘探地質(zhì)評價中一直廣泛應(yīng)用。隨著非常規(guī)油氣勘探開發(fā)的不斷推進(jìn)，由“四性”關(guān)系評價儲層地質(zhì)特征，逐漸發(fā)展為“七性”關(guān)系評價地質(zhì)和工程“甜點”。

孫建孟通過對煤層氣和頁巖氣儲層特征分析，從勘探開發(fā)一體化的角度，總結(jié)出了“七性”關(guān)系測井評價方法[29]，即：巖相與礦物組分特性、物性與孔隙結(jié)構(gòu)特性、地化特性、含氣與產(chǎn)氣特性、地層壓力與流體特性、射孔與壓裂優(yōu)化完井特性及測井屬性。本文在太陽山地淺層頁巖氣田評價研究中進(jìn)行了拓展性探索，以水平井優(yōu)質(zhì)頁巖氣儲層高鉆遇率、體積壓裂打造復(fù)雜縫網(wǎng)、縫控儲量高產(chǎn)為目標(biāo)引領(lǐng)，采用了地質(zhì)觀察研究與頁巖實驗刻度測井相結(jié)合的方法，綜合性對頁巖氣儲層的“厚度巖相礦物巖性、源儲地化（TOC 和Ro等）特性、微納結(jié)構(gòu)與孔滲物性、光電測井屬性、總含氣量與產(chǎn)氣特性、巖石力學(xué)地質(zhì)力學(xué)特性（控制井壁穩(wěn)定性的“三壓力”與完井體積壓裂效果優(yōu)化的脆性指數(shù)與地應(yīng)力等）、地層壓力系數(shù)與流體特性”等新“七性”關(guān)系進(jìn)行儲層品質(zhì)測井綜合評價（圖2）。同時，結(jié)合頁巖儲層埋深、構(gòu)造部位、地層傾角、斷層與天然裂縫特征等反映賦存條件的因素分析，通過頁巖氣儲層地質(zhì)品質(zhì)特性和工程品質(zhì)特性評價來確定地質(zhì)甜點和工程甜點，即從多屬性融合的全局來把脈頁巖氣儲層品質(zhì)，而后根據(jù)地質(zhì)甜點與工程甜點的重疊區(qū)綜合評價，最終鎖定頁巖氣開發(fā)甜點（靶體）。

圖2 太陽山地淺層頁巖氣田地質(zhì)與工程甜點儲層新“七性”關(guān)系分析及開發(fā)甜點（靶體）判定Fig.2 Geology and engineering sweet spot reservoir new“seven characteristics”relationship analysis and development target identification in Taiyang mountain shallow shale gas field

2.2 三維地震精細(xì)構(gòu)造地質(zhì)與儲層屬性建模

油氣藏地質(zhì)建模技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于油氣田勘探開發(fā)中，其基于地質(zhì)、地震及測井資料等多專業(yè)數(shù)據(jù)，通過地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)建立的三維地質(zhì)模型已成為了多學(xué)科協(xié)作的重要渠道[30-32]。太陽山地淺層頁巖氣田三維地質(zhì)建模，最基礎(chǔ)內(nèi)容主要包含構(gòu)造地質(zhì)建模和儲層屬性建模。構(gòu)造地質(zhì)建模是以地震資料精細(xì)構(gòu)造解釋和地質(zhì)分層為基礎(chǔ)，搭建斷層模型，將模型網(wǎng)格化后建立三維層面模型，進(jìn)而細(xì)分成小層模型和高精度細(xì)分層模型，從而精細(xì)地得出構(gòu)造形變特征、斷層組合與展布特征、地層傾角參數(shù)和頁巖儲層埋深、連續(xù)厚度與小層厚度等成果。在構(gòu)造地質(zhì)建?；A(chǔ)上完成頁巖儲層的三維儲層屬性模型的搭建，具體是以頁巖儲層巖石分析化驗成果系統(tǒng)標(biāo)定測井和頁巖氣測井資料的綜合解釋為基礎(chǔ)，運用地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)模擬的方法，地震趨勢作為約束，建立反映三維儲層品質(zhì)的儲層屬性模型和反映巖石力學(xué)品質(zhì)規(guī)律的地質(zhì)力學(xué)模型（圖3）。

圖3 太陽山地淺層頁巖氣田三維精細(xì)地質(zhì)建模工作流程Fig.3 3D fine geological modeling workflow of Taiyang mountain shallow shale gas field

（1）構(gòu)造地質(zhì)建模

在三維地震構(gòu)造細(xì)節(jié)精細(xì)解釋的基礎(chǔ)上，建立氣田整體構(gòu)造框架模型，通過對單井和三維地震構(gòu)造解釋結(jié)果的校驗，實現(xiàn)微構(gòu)造、微斷裂解釋結(jié)果對模型的質(zhì)量控制。在整體構(gòu)造建模的基礎(chǔ)上，分小層建立小層構(gòu)造模型，建模過程中通過人機交換的方式實現(xiàn)對復(fù)雜斷層形態(tài)的編輯控制，確保斷層、層面模型與構(gòu)造解釋結(jié)果和井?dāng)?shù)據(jù)的一致性。在精細(xì)構(gòu)造模型的基礎(chǔ)上，合理設(shè)定模型網(wǎng)格步長，建立能夠反映微構(gòu)造特征的三維網(wǎng)格模型。利用氣田內(nèi)已有水平井軌跡對構(gòu)造模型進(jìn)行微構(gòu)造矯正，保證構(gòu)造形態(tài)與已鉆井認(rèn)識一致。建立鉆井平臺精細(xì)構(gòu)造地質(zhì)模型，結(jié)合整體構(gòu)造模型和水平井地震地質(zhì)導(dǎo)向模型成果，對開發(fā)鉆井平臺精細(xì)地質(zhì)模型進(jìn)行約束和鉆井實施地質(zhì)導(dǎo)向質(zhì)控。

（2）儲層屬性建模

太陽山地淺層頁巖氣田儲層屬性建模主要采用序貫高斯模擬方法，該方法為趨勢模型約束下的隨機連續(xù)屬性建模，在不同屬性參數(shù)之間存在明顯的相關(guān)性時通過協(xié)同克里金模擬以保證三維屬性參數(shù)之間的相關(guān)性[11]。以測井解釋成果資料為基礎(chǔ)（如完鉆井的孔隙度解釋曲線、TOC 解釋曲線及含氣飽和度曲線等），粗化曲線數(shù)據(jù)后采取井震結(jié)合，加以各類地震數(shù)據(jù)體（如均方根振幅屬性、反演屬性等）進(jìn)行約束，建立頁巖氣藏儲層基質(zhì)屬性模型，包括孔隙度模型、TOC 分布模型、含氣量、含氣飽和度模型等主要屬性模型（圖4），從而據(jù)此可進(jìn)行儲層甜點分析評價與井位部署設(shè)計。

圖4 三維儲層孔隙度模型、TOC 模型及含氣量模型Fig.4 Three-dimensional reservoir porosity model,TOC model and gas content model

（3）天然裂縫建模

在頁巖氣開采過程中，基質(zhì)中的氣體主要通過裂縫流入井筒內(nèi)，裂縫在空間的連通程度會很大程度的影響氣體采收率。裂縫的連通性、結(jié)構(gòu)和形態(tài)均是影響氣體流動的重要因素。利用地震數(shù)據(jù)、成像測井等資料，可以構(gòu)建離散的微斷裂與大尺度裂縫通道的網(wǎng)狀模型，這種模型可以用于估算離散裂縫通道的連通特征，提高對離散裂縫通道連通性的理解。為構(gòu)建離散的微斷裂與離散裂縫通道的網(wǎng)狀模型，首先，對最大曲率屬性進(jìn)行構(gòu)造線狀特征的增強處理，在此基礎(chǔ)上，對裂縫通道追蹤屬性按切片進(jìn)行自動追蹤拾取，利用解釋層面提取發(fā)育在目的層內(nèi)的裂縫通道，對提取的裂縫進(jìn)行三維空間組合，建立三維的離散裂縫通道模型（圖5a）。

圖5 太陽山地淺層頁巖氣田天然裂縫三維模型Fig.5 3D natural fractures model of Taiyang mountain shallow shale gas field

彌散裂縫為地震尺度下不能明確追蹤、在儲層內(nèi)成層網(wǎng)狀分布的小尺度裂縫，一般可以通過統(tǒng)計學(xué)方法描述裂縫的密度，表征其發(fā)育程度。研究中采用了最大曲率和最小曲率屬性來定性地描述彌散裂縫的密度和方向。彌散裂縫分布在離散裂縫周圍，發(fā)育的密度大小與斷裂程度有關(guān)，具有最大曲率值低、傾角值低、相干值高的特點（圖5b）。綜合離散裂縫網(wǎng)絡(luò)模型和彌散裂縫兩個尺度的裂縫模型的建立，可以指導(dǎo)頁巖氣儲層甜點的選取，并進(jìn)一步解決井位部署與鉆井、壓裂過程中遇到的與斷裂-裂縫相關(guān)的問題。

（4）地質(zhì)力學(xué)建模

為了揭示氣田巖石力學(xué)參數(shù)、地層壓力及原場應(yīng)力在橫向及垂向上的變化規(guī)律，優(yōu)化鉆完井設(shè)計和施工，優(yōu)選非常規(guī)儲層的壓裂規(guī)模和施工參數(shù)、提高體積壓裂效果，需要在構(gòu)造地質(zhì)模型建立的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步構(gòu)建三維地質(zhì)力學(xué)模型。具體模型構(gòu)建流程如圖6 所示。

圖6 太陽山地淺層頁巖氣田三維地質(zhì)力學(xué)模型構(gòu)建流程Fig.6 3D geomechanical model construction process of Taiyang mountain shallow shale gas field

（1）在一維巖石力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)三維地質(zhì)模型創(chuàng)建三維有限元網(wǎng)格；

（2）利用地震反演結(jié)果及一維巖石力學(xué)研究成果，確定三維地質(zhì)力學(xué)參數(shù)（楊氏模量、泊松比等）；

（3）建立三維地層壓力屬性體；

（4）集成斷層及裂縫帶，并給包含不連續(xù)體的網(wǎng)格賦初始屬性；

（5）給模型網(wǎng)格增加邊界、上覆和底部單元，施加邊界條件；

（6）有限元計算地層原場應(yīng)力，包括最小水平主應(yīng)力、最大水平主應(yīng)力及上覆巖層壓力；

（7）提取井區(qū)內(nèi)直井處的最大、最小水平地應(yīng)力，與單井一維巖石力學(xué)模型對比，如果擬合效果不好，則需要重復(fù)第（4）～（7）步的研究與計算，直到滿足要求。

3 地質(zhì)工程一體化把控水平井鉆井品質(zhì)（DQ）

3.1 水平井靶體及鉆遇率

為了確保頁巖氣開發(fā)的叢式水平井組能鉆至含氣性最好、孔隙度最佳、脆性最高（黏土礦物最低）、縱向儲量動用最好的層位，進(jìn)而發(fā)揮頁巖氣最大潛能，降低產(chǎn)能建設(shè)風(fēng)險，進(jìn)行了儲層屬性模型研究與甜點層的系統(tǒng)綜合評價，從而明確了太陽頁巖氣田水平井設(shè)計箱體（即開發(fā)甜點/開發(fā)靶體）為龍小層+龍單層（圖7）。但在小斷層不發(fā)育、構(gòu)造傾角相對穩(wěn)定區(qū)，要求箱體盡量控制在龍小層內(nèi)，即以龍自然伽馬曲線上半幅點為追求的靶體最佳中心，要求水平井段龍小層+龍單層箱體鉆遇率≥90%。

圖7 Y107 井水平段最佳箱體對應(yīng)小層位置圖Fig.7 Location diagram of the optimal box corresponding to small layers in horizontal member of Well Y107

為更好地實現(xiàn)頁巖氣儲層縱向和平面甜點的儲層壓裂體積改造效果，在水平井鉆井地質(zhì)導(dǎo)向時需精細(xì)控制好水平井軌跡，既要保證靶體的儲層鉆遇率（更好地揭露優(yōu)質(zhì)儲層釋放頁巖氣資源潛能），又要保證水平井軌跡平滑（更好地保證鉆井施工安全與井筒質(zhì)量），要求水平井軌跡不可上翹至龍單層以上資源變差的儲層，不可下切至奧陶系五峰組的復(fù)雜層。在軌跡鉆進(jìn)方向提前預(yù)見到有正向構(gòu)造撓曲或僅僅小逆斷層造成軌跡前方無法避開五峰組甚至是寶塔組時，鉆井軌跡距斷距大小可適當(dāng)提前上翹到龍單層以上附近，以實現(xiàn)構(gòu)造較復(fù)雜區(qū)“儲層保大舍小并井眼軌跡光滑”。

3.2 水平井鉆井地震地質(zhì)導(dǎo)向軌跡控制

太陽山地淺層頁巖氣田具備復(fù)雜的“山地頁巖氣”特征，地表地震條件和地腹構(gòu)造特征復(fù)雜性導(dǎo)致地震構(gòu)造預(yù)測的不確定性較大，給鉆井入靶和水平井地質(zhì)導(dǎo)向帶來了極大困難[5]。為確保水平井實施獲得最高的靶體鉆遇率、最優(yōu)的水平井軌跡，水平井地震地質(zhì)導(dǎo)向需要從鉆前地質(zhì)模型軌跡設(shè)計、隨鉆跟蹤控制到鉆后評估措施優(yōu)化改進(jìn)各個階段進(jìn)行技術(shù)支持和相關(guān)研究[11]。其中，在鉆前階段，要充分利用三維地震及區(qū)域已鉆井資料進(jìn)行一體化綜合研究，開展構(gòu)造、斷層、裂縫的精細(xì)解釋和地質(zhì)力學(xué)分析，落實構(gòu)造、儲層的微觀變化特征，建立精細(xì)的水平井地震地質(zhì)模型與水平井軌跡設(shè)計，制定地質(zhì)導(dǎo)向方案，并提前預(yù)判構(gòu)造變化與優(yōu)化導(dǎo)向控制對策、復(fù)雜情況工程預(yù)警。在隨鉆跟蹤階段，關(guān)鍵是進(jìn)行精細(xì)的地質(zhì)導(dǎo)向?qū)崟r跟蹤分析，尤其對研判的關(guān)鍵點、復(fù)雜情況及時進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)支撐，最大限度地降低風(fēng)險，確保優(yōu)質(zhì)儲層鉆遇率。具體通過逐層逼近控制、精細(xì)小層對比，實時估算局部地層傾角及變化趨勢，確保準(zhǔn)確有效的入靶；水平段通過地震逐點引導(dǎo)技術(shù)把握趨勢，利用隨鉆伽馬測井及元素錄井等技術(shù)手段跟蹤判斷井軌跡和地層上下切關(guān)系，實時微調(diào)軌跡，確保優(yōu)質(zhì)儲層鉆遇率和軌跡平滑度。在鉆后階段，要著重分析已鉆井的鉆遇率主控因素，去偽存真，更新數(shù)據(jù)庫，建立更精確的鉆井地震地質(zhì)數(shù)據(jù)平臺，提出優(yōu)化導(dǎo)向目標(biāo)控制的技術(shù)思路和策略，總結(jié)經(jīng)驗形成對策措施，為后續(xù)地質(zhì)導(dǎo)向作業(yè)提供參考。

昭通示范區(qū)頁巖氣水平井鉆井地質(zhì)導(dǎo)向的現(xiàn)場實踐總結(jié)表明，前期的地質(zhì)導(dǎo)向方法是基于簡單的二維地質(zhì)模型，難以與鉆前和鉆后的各個環(huán)節(jié)相對應(yīng)。鉆前分析僅參考了地震剖面和鄰井導(dǎo)向模型圖，難以利用已有數(shù)據(jù)進(jìn)行鉆前設(shè)計優(yōu)化；實鉆導(dǎo)向決策主要依賴于隨鉆測井工具，缺少地質(zhì)預(yù)判能力；鉆后導(dǎo)向模型難以與綜合地質(zhì)模型結(jié)合起來，為后期施工提供支持。為此，以地質(zhì)工程一體化綜合評價理念為指導(dǎo)，通過現(xiàn)場實踐探索，改變了以往早期的頁巖氣水平井導(dǎo)向往往只參考靜態(tài)地質(zhì)、鉆井工程設(shè)計，地震資料重視不夠、應(yīng)用不足的現(xiàn)狀，沒有迭代建立與應(yīng)用地震地質(zhì)三維儲層模型與地質(zhì)導(dǎo)向模型，2018 年，創(chuàng)新形成了以地震地質(zhì)逐點引導(dǎo)為核心特色水平井地震地質(zhì)導(dǎo)向軌跡控制技術(shù)。該技術(shù)是以地球物理資料為基石，井震實時跟蹤互動、地震地質(zhì)導(dǎo)向模型迭代更新、水平井軌跡逐點引導(dǎo)精細(xì)控制是其特色內(nèi)涵，精細(xì)迭代建立地震地質(zhì)導(dǎo)向模型是核心要求，需要充分挖掘地震信息在鉆前即建立精細(xì)水平井地震地質(zhì)導(dǎo)向模型，并融入實時鉆井信息，構(gòu)建軌跡控制點，井震實時結(jié)合，通過動態(tài)分析，采用“層控（宏觀趨勢）+點控（具體值域）”的方法，迭代更新三維速度場進(jìn)而修正水平井地震地質(zhì)導(dǎo)向模型，逐漸逼近地下真實地層情況，依據(jù)地震地質(zhì)導(dǎo)向模型發(fā)揮水平井靶體預(yù)估、趨勢預(yù)判和風(fēng)險預(yù)警“三預(yù)”作用，從而引導(dǎo)水平井在箱體內(nèi)平穩(wěn)鉆進(jìn)，最大限度降低鉆井風(fēng)險，同時保證井筒光滑和箱體鉆遇率。該技術(shù)包含了鉆頭精確定位技術(shù)、控制點約束速度場迭代更新技術(shù)、地震多屬性和多方法斷裂聯(lián)合預(yù)警分析技術(shù)，做到了鉆前水平井軌跡設(shè)計優(yōu)化、鉆中導(dǎo)向?qū)嵤?、鉆后模型迭代，充分體現(xiàn)了地質(zhì)+工程信息綜合性和鉆井應(yīng)用的前瞻性（圖8）。為增強水平井導(dǎo)向的時效性，合作研發(fā)了基于地震數(shù)據(jù)的地質(zhì)導(dǎo)向軟件GBS（Geosteering Based on Seismic），可以根據(jù)需要快捷地迭代更新地震速度場、時深轉(zhuǎn)換和修正地震地質(zhì)導(dǎo)向模型，從而實現(xiàn)技術(shù)有形化，更好地為水平井鉆進(jìn)地質(zhì)導(dǎo)向提供技術(shù)支撐。

圖8 基于地震地質(zhì)逐點引導(dǎo)的水平井地震地質(zhì)導(dǎo)向軌跡控制技術(shù)內(nèi)涵Fig.8 Seismic geosteering control technology for horizontal wells based on seismic geological point-by-point guidance

太陽背斜構(gòu)造復(fù)雜、地層傾角變化大，微構(gòu)造撓曲、小斷層微裂縫帶較為發(fā)育，水平段構(gòu)造變化大，造斜段著陸困難。鑒于水平井著陸時構(gòu)造變化大，地層傾角難以掌握，為此對不同傾向（上傾、下傾、水平）的水平井進(jìn)行模擬研究，通過獲取各個標(biāo)志點入層相對角差（圖9a），進(jìn)行著陸角差控制。

水平段鉆進(jìn)過程中易鉆遇多處撓曲，致使軌跡容易進(jìn)入寶塔組灰?guī)r層，損失有效水平段并帶來改造負(fù)能影響，對此提出鉆遇撓曲解決方案，即依據(jù)井震約束的地震疊前時間或深度域剖面、儲層曲率屬性特征對水平段進(jìn)行動態(tài)評估，實時優(yōu)化軌跡設(shè)計，在曲率異常區(qū)域控制軌跡位于箱體中上部，規(guī)避構(gòu)造地質(zhì)風(fēng)險（圖9b）。針對部分井鉆井過程中鉆遇微幅小背斜形變區(qū)而造成軌跡進(jìn)入寶塔組的情形，提出了穿越小背斜的導(dǎo)向?qū)Σ叻桨福匆罁?jù)地震地質(zhì)導(dǎo)向模型剖面成果及鄰井鉆遇情況，先提前降斜下沉鉆進(jìn)軌跡而后提前增斜，使軌跡從較高的位置穿越小微背斜，后緩慢降斜平穩(wěn)回層（圖9c）。針對部分井穿越斷層致使實鉆軌跡進(jìn)入寶塔組的情形，提前精細(xì)落實斷距與位置，最簡單的方案是先增斜向上穿越斷層，減少出靶層的水平段長度，精細(xì)的處置對策是為了提高儲層鉆遇率和增加可壓裂改造的水平井進(jìn)尺，提出針對性方案：參考地震剖面及鄰井鉆遇情況，評估斷層尺度，對斷層可能出現(xiàn)位置進(jìn)行預(yù)測，使用地質(zhì)導(dǎo)向軟件對地層可能的幾種變化進(jìn)行模擬，并約束狗腿度，給出相應(yīng)的參考軌跡，用于提前調(diào)整參考，降低斷層對儲層鉆遇率的影響（圖9d）。

圖9 太陽山地淺層頁巖氣田水平井地質(zhì)導(dǎo)向Fig.9 Geo-steering of horizontal well in Taiyang mountain shallow shale gas field

4 地質(zhì)工程一體化保證完井品質(zhì)（CQ）

4.1 體積壓裂參數(shù)設(shè)計優(yōu)化

壓裂施工壓力、每段壓裂液量和加砂量是壓裂工程施工作業(yè)關(guān)注的3 個主要參數(shù)，儲層壓裂人工縫網(wǎng)的復(fù)雜程度與儲層改造體積則是反映體積壓裂效果和影響頁巖氣單井產(chǎn)量EUR 的關(guān)鍵指標(biāo)。從太陽山地淺層頁巖氣田整體來看，隨著滾動勘探開發(fā)的不斷深入，投產(chǎn)井越來越多，為體積壓裂方案調(diào)整優(yōu)化和成效提升提供了直接的有利依據(jù)。從壓裂投產(chǎn)的時間排序來看，單段壓裂液量呈平穩(wěn)略有下降的趨勢，說明隨著壓裂規(guī)律逐漸摸清和掌握；在同樣加砂條件下所需的前置液和攜砂液量不斷減小，這樣對壓后返排試氣和后期生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。另外，壓裂加砂規(guī)模（反映縫網(wǎng)支撐程度的加砂強度）在掌握地區(qū)壓裂施工規(guī)律的基礎(chǔ)上呈現(xiàn)出明顯逐漸增大的趨勢，單段加砂量已從最初的90.5 t 提高到138.0 t。加砂強度從1.4 t/m 提高到1.8 t/m 甚至2.0 t/m 以上，每簇（單縫）的加砂強度從26.0 t/簇縫提高到43.0 t/簇縫以上（Y102H1-6 井最高達(dá)67.5 t/簇縫），體現(xiàn)了縫網(wǎng)加強支撐力度強度提升明顯。目前，基本上維持加砂強度在37.8～42.2 t/簇縫，在確保井下安全的前提下盡量多加砂，確保致密性頁巖儲層得到充分的改造和有效支撐，保障后期高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。目前，其他頁巖氣產(chǎn)區(qū)，如黃金壩—紫金壩、長寧、威遠(yuǎn)區(qū)塊等，部分井壓裂加砂強度已達(dá)到3.0 t/m 以上，壓后同樣取得了較高頁巖氣產(chǎn)量[33-34]，說明加大改造規(guī)模、提高加砂強度能顯著提高頁巖氣井產(chǎn)氣量。

在壓裂規(guī)模設(shè)計差異不大的情況下，壓裂施工壓力曲線特征是分析區(qū)域和單井壓裂規(guī)律、優(yōu)化和改進(jìn)壓裂方案的重要依據(jù)。壓裂施工壓力包括最高施工壓力、平均施工壓力、停泵壓力等，除了儲層物性差異、構(gòu)造改造強、應(yīng)力復(fù)雜的特殊性之外，主要和儲層埋深密切相關(guān)，即壓裂施工壓力往往隨儲層埋深加大而增高。另外，為了將其他新投產(chǎn)的頁巖氣井統(tǒng)一壓裂評價標(biāo)準(zhǔn)，采用壓后測試的單段無阻流量（或單位壓裂長度的產(chǎn)氣量）作為主要評價指標(biāo)，這樣就能消除埋深差異、鉆遇非儲層、壓裂施工異常等因素帶來的水平段長度和壓裂段數(shù)的影響。通過研究壓裂參數(shù)與單段無阻流量之間的關(guān)系，找出壓裂規(guī)律并分析其原因，進(jìn)而優(yōu)化壓裂方案設(shè)計。根據(jù)產(chǎn)氣效果和施工壓力統(tǒng)計結(jié)果來看，施工壓力和產(chǎn)氣效果呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系。施工壓力越低，產(chǎn)氣效果越好，這也從側(cè)面說明儲層巖石強度較低，可壓性較好，而且人工裂縫網(wǎng)延伸范圍越大、縫網(wǎng)越復(fù)雜，體積壓裂改造越充分。

根據(jù)產(chǎn)氣效果和壓裂規(guī)模統(tǒng)計結(jié)果來看，壓裂規(guī)模和產(chǎn)氣效果呈正相關(guān)關(guān)系。壓裂加砂規(guī)模（加砂強度、單段加砂量）越大，產(chǎn)氣效果越好，說明改造后有效支撐縫體積越大。產(chǎn)氣效果與壓裂液量也有一定的正相關(guān)關(guān)系，說明壓裂液主要起到造縫和攜砂的作用，同時具有一定的蓄能作用。但壓裂液達(dá)到一定層次規(guī)模目標(biāo)后，其作用有明顯的變化態(tài)勢，即在基礎(chǔ)壓裂液底線以上，從返排和產(chǎn)氣的角度來看，壓裂液量減少，壓裂效果更好，成本降低明顯。從造縫的角度，前置液量越大，攜砂液砂比越低，越有利于形成復(fù)雜的體積縫網(wǎng)，提高攜砂能力，對儲層的改造和支撐效果越理想。

隨著太陽山地淺層頁巖氣田規(guī)模開發(fā)的有序推進(jìn)，根據(jù)現(xiàn)場水平井體積壓裂試氣一體化技術(shù)的創(chuàng)新實踐與總結(jié)提升，形成了以“低成本、高效、提產(chǎn)”為目標(biāo)、以“長段多簇射孔、小簇間距密切割、停泵+暫堵復(fù)合轉(zhuǎn)向、全程低支撐壓力石英砂、低黏滑溜水、高排量、控液增砂、連續(xù)加砂”為主要內(nèi)涵的淺層頁巖氣壓裂技術(shù)體系[34]，垂深小于1 500 m 的淺層頁巖氣水平井測試產(chǎn)量多數(shù)達(dá)（5.2～10.1）×104m3/d（高者達(dá)18.6×104m3/d），監(jiān)測成果表明，改造縫網(wǎng)較為復(fù)雜，單井EUR 提升至（3 990～4 845）×104m3，實施效果達(dá)到開發(fā)方案要求。

4.2 壓裂縫網(wǎng)建模與產(chǎn)能預(yù)測

基于已建立的頁巖氣藏三維構(gòu)造地質(zhì)模型、儲層屬性模型、地應(yīng)力模型和天然裂縫模型，采用非常規(guī)儲層水力壓裂模擬軟件對水平井進(jìn)行壓裂縫網(wǎng)模擬，精細(xì)刻畫水力壓裂裂縫擴展過程，并通過地面或井中微地震實時監(jiān)測或套管外光纖本井或鄰井監(jiān)測結(jié)果的標(biāo)定，最終確定了儲層壓裂人工裂縫幾何形態(tài)、壓裂縫網(wǎng)空間展布（壓裂改造覆蓋度）、壓裂改造縫網(wǎng)復(fù)雜度、簇縫砂液的改造強度和導(dǎo)流能力、單井EUR 與單井產(chǎn)能。定量化研究了地應(yīng)力狀態(tài)、天然裂縫、儲層物性參數(shù)對頁巖壓裂施工和氣藏開發(fā)的影響，為后期壓裂施工優(yōu)化和產(chǎn)能釋放提供參考（圖10）。

圖10 頁巖儲層三維建?！獕毫迅脑祗w積縫網(wǎng)一體化模擬技術(shù)Fig.10 Integrated simulation technology of three-dimensional reservoir modeling and fracture network

水力裂縫延伸過程中會受到地應(yīng)力大小與方向、最大和最小水平主應(yīng)力的差值、水力裂縫內(nèi)流體壓力和黏度、天然裂縫的摩擦系數(shù)和內(nèi)聚力及水力裂縫和天然裂縫的夾角等多種因素的綜合影響。通常最大、最小主應(yīng)力差值越大，天然裂縫與水力裂縫相交角度越接近90°，水力裂縫穿越天然裂縫繼續(xù)延伸的可能性越大。

以評價初期的Y102H1-1 水平井為例，該井共分11 段進(jìn)行壓裂，累計注入壓裂液17 823 m3，支撐劑1 031 t。模擬過程中將三維儲層屬性模型、地應(yīng)力模型和天然裂縫模型輸入到壓裂模擬軟件中，通過輸入壓裂液和支撐劑性能、射孔數(shù)據(jù)、壓裂管柱和泵注程序等數(shù)據(jù)進(jìn)行每級壓裂施工凈壓力擬合，結(jié)合微地震實時監(jiān)測結(jié)果的約束擬合，最終得到該井水力裂縫展布形態(tài)和參數(shù)（圖11）。

圖11 Y102H1-1 井微地震監(jiān)測解釋圖與水力壓裂縫網(wǎng)模擬擬合圖Fig.11 The interpretation diagram of microseismic monitoring and the fitting diagram of hydraulic fracture network simulation of Well Y102H1-1

微地震監(jiān)測解釋縫網(wǎng)體積為1 013×104m3，最終擬合縫網(wǎng)體積為957×104m3，考慮到微地震主要反映壓裂液波及其引發(fā)地應(yīng)力微變化的最大體積，所以，微地震監(jiān)測解釋的縫網(wǎng)體積是實際水力壓裂改造縫網(wǎng)體積的上限值。模擬結(jié)果基本滿足微地震標(biāo)定擬合裂縫形態(tài)和體積的要求。

Y102H1-1 井壓裂縫網(wǎng)擬合預(yù)測的初期日產(chǎn)量為5.1×104m3、EUR 為3 580×104m3，壓后返排采氣測試實際獲得6.3×104m3/d 測試產(chǎn)量，首年日產(chǎn)量2.7×104m3（產(chǎn)量受斷續(xù)生產(chǎn)影響），EUR 達(dá)3 270×104m3，表明人工縫網(wǎng)擬合產(chǎn)能預(yù)測結(jié)果吻合率較好。

5 地質(zhì)工程一體化保障開發(fā)品質(zhì)（PQ）

5.1 壓后燜井分析

頁巖氣壓裂完畢后，關(guān)井燜井階段的壓降較常規(guī)氣井緩慢，裂縫閉合時間相對較長，若關(guān)井時間不夠就進(jìn)行排液，支撐劑易發(fā)生嚴(yán)重的回流現(xiàn)象（井筒出砂），形成較大的無支撐區(qū)域，裂縫過早閉合甚至形成“包餃子”現(xiàn)象（圖12a）。同時壓裂液過早排完，使得作用在支撐劑上的有效應(yīng)力增加，引起支撐劑嵌入（圖12b），降低裂縫導(dǎo)流能力[33]。壓裂結(jié)束后燜井一段時間，使得有一定的力作用在支撐劑上，可以有效降低支撐劑回流（圖13）。

圖12 頁巖氣井壓后放噴對支撐劑回流、嵌入與裂縫閉合的影響情形Fig.12 Effects of post-pressure drainage on proppant return,embedding and fracture closure in shale gas well

圖13 太陽山地淺層頁巖氣田壓后燜井時間與有效應(yīng)力的關(guān)系Fig.13 Correlation between soaking time and effective stress after fracturing in Taiyang mountain shallow shale gas field

水平井分段壓裂改造，既打破了頁巖氣儲層原始地層的壓力平衡，也破壞了地層中原有的流體分布。在壓后燜井期間，地層壓力和流體需要建立一個新的平衡體系。滲流是由壓差驅(qū)動的，燜井既使得井筒周緣的地層壓力升高（相當(dāng)于提高地層能量和氣井產(chǎn)量），也降低了井筒附近壓力，使得返排時返排壓差減小，避免出現(xiàn)瞬間大返排量導(dǎo)致的支撐劑回流，甚至地層出砂等造成過高的壓敏效應(yīng)對井壁附近產(chǎn)生永久性傷害，所以從滲流角度看適當(dāng)燜井對返排測試及產(chǎn)氣都是有益的。

游離氣會因濃度差而出現(xiàn)擴散現(xiàn)象，當(dāng)大量壓裂液進(jìn)入井筒附近后，壓裂液中氣體的濃度為零，頁巖氣地層中的游離氣向壓裂液存在區(qū)擴散，同時水分子置換出來的甲烷分子也會不斷向井筒附近壓裂液中擴散。這是因為水分子具有較大的電偶極矩，而甲烷偶極矩為零，頁巖中帶正電的黏土礦物分子與水分子更具有親和性，因而出現(xiàn)水置換甲烷氣的現(xiàn)象，但當(dāng)頁巖的裂縫寬度小于100 nm 時，會出現(xiàn)水橋現(xiàn)象而容易造成“水封氣”。為此，采用分子動力學(xué)模擬方法，可以根據(jù)巖石性質(zhì)（如成分分析等）及孔喉形態(tài)（如數(shù)字巖芯等），定性地判斷和確定壓裂水和甲烷氣是否置換、置換程度以及是否存在水封氣現(xiàn)象。同時，通過滲流理論及質(zhì)量守恒定律，可以計算出頁巖儲層地層壓力分布，獲得壓力向地層滲流的“壓力邊界線”，從而根據(jù)“壓力邊界線”移動速度來確定合理的壓力燜井時間。鑒于由氣體擴散計算壓裂液中水氣比隨時間變化的態(tài)勢規(guī)律，可依據(jù)水氣比的每天變化率（小于某個數(shù)值）或總的水氣比（超過某個數(shù)值）來確定頁巖氣擴散的最佳燜井時間。綜合上述3 種方法的分析，最終可確定具體的最佳燜井時間，從而減少負(fù)面影響。

5.2 壓后返排采氣測試分析

目前，太陽山地淺層頁巖氣田試氣過程分為壓裂后燜井—排液采氣兩個過程，其中，排液采氣過程包括純排液、見氣、氣相突破和氣相突破后連續(xù)產(chǎn)氣4 個階段（圖14）[2-3，35]。

圖14 太陽山地淺層頁巖氣田Y102H4-3 井試氣階段劃分Fig.14 Gas test stages diagram of Well Y102H4-3 in Taiyang mountain shallow shale gas field

（1）純排液階段：這屬于壓裂液返排初始階段，基本不產(chǎn)氣。為避免返排壓裂液過快導(dǎo)致吐砂、近井筒人工縫網(wǎng)端口部位閉合及壓裂縫網(wǎng)末端無支撐區(qū)域微裂縫過早閉合，遵循小油嘴、低壓降、慢返排為主。

（2）見氣階段：以氣相開始產(chǎn)出、氣液兩相流動為特征。隨著油嘴制度的增大，產(chǎn)氣量逐漸增大，氣相滲透率也逐漸增大，但此階段返排的水氣比變化不明顯，氣相通道并未完全打開。

（3）氣相突破階段：以水氣比開始快速降低為標(biāo)志，表現(xiàn)為產(chǎn)氣量隨工作制度增大逐步快速上升，人工縫網(wǎng)氣相通道逐步完全打開。

（4）氣相突破后連續(xù)產(chǎn)氣階段：以氣相通道完全打開，生產(chǎn)水氣比逐漸開始降低并直至穩(wěn)定的階段為特色，氣相突破后連續(xù)產(chǎn)氣階段是規(guī)范求取氣井測試產(chǎn)氣量、初始產(chǎn)能的最佳階段。

在評價早期，部分氣井在更換試氣制度時沒有很好地結(jié)合測試過程中氣水產(chǎn)量穩(wěn)定程度、井口壓力的波動狀況、測試時間等情況，因此，在試氣制度調(diào)整、產(chǎn)能規(guī)范求取等方面存在不足。在開發(fā)階段，通過太陽山地淺層頁巖氣井的試氣情況的總結(jié)分析，根據(jù)各制度下井口壓力的波動、產(chǎn)水量、產(chǎn)氣量的變化情況，優(yōu)化了試氣施工過程。優(yōu)化后的工作制度主要體現(xiàn)在延長了純排液、見氣、氣相突破各個階段的測試時間，而且純排液階段以2～5 mm 油嘴為主，各尺寸油嘴要保證穩(wěn)定測試達(dá)72 h，嚴(yán)格根據(jù)井口壓力遞減態(tài)勢和氯根變化動態(tài)分析來調(diào)整。采取小油嘴、慢返排制度，防止支撐劑回流、增大壓力波及的泄氣面積；測試期間，隨著產(chǎn)液量的降低，開始著手調(diào)大油嘴，進(jìn)一步放大生產(chǎn)壓差，增加排采速度；見氣、氣相突破后，可根據(jù)產(chǎn)水的變化，逐步減小各油嘴的測試時間，達(dá)到最大限度利用地層能量。優(yōu)化后的測試制度，根據(jù)產(chǎn)氣量波動、壓降波動情況，將最大測試產(chǎn)氣量測試時間提高到15 d 左右[35]。

測試后的頁巖氣井投產(chǎn)階段，關(guān)鍵是以減少應(yīng)力敏感、減緩裂縫閉合過程以提升縫控儲量、單井EUR，同時要以充分利用氣井能量舉升、增壓采氣、降低產(chǎn)氣遞減率為目標(biāo)導(dǎo)向，認(rèn)真做好生產(chǎn)資料的動態(tài)跟蹤分析、動態(tài)監(jiān)測和生產(chǎn)制度優(yōu)化。

6 結(jié)論

（1）基于多年來的頁巖氣地質(zhì)工程一體化勘探開發(fā)實踐，總結(jié)了“地質(zhì)工程一體化”的內(nèi)涵。明確提出頁巖氣地質(zhì)工程一體化是以“迭代三維儲層建模精細(xì)打造透明頁巖氣藏、實施儲層改造體積壓裂構(gòu)建復(fù)雜縫網(wǎng)的人造頁巖氣藏”為引領(lǐng)，以“單井高產(chǎn)、高EUR 和高采收率”為目的，將“多學(xué)科、多工種”跨界資料和現(xiàn)場實時反饋的動態(tài)資料，以一體化系統(tǒng)融合的思路進(jìn)行綜合研究，精細(xì)構(gòu)建“構(gòu)造地質(zhì)模型、儲層屬性模型、復(fù)雜裂縫模型、地質(zhì)力學(xué)模型和壓裂縫網(wǎng)模型”并迭代更新，同時通過“一體化甜點評價研究、一體化方案設(shè)計優(yōu)化、一體化實施過程管控、一體化迭代更新提升”4 個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的協(xié)同互動，全鏈條的協(xié)同融合研究，系統(tǒng)提升“4Q”品質(zhì)，實現(xiàn)提高評價認(rèn)識精準(zhǔn)度、工程實施符合度和生產(chǎn)制度優(yōu)化及時性，達(dá)到頁巖氣井全生命周期高效開發(fā)工程的高質(zhì)量發(fā)展。

（2）勘探開發(fā)實踐經(jīng)驗表明，基于地質(zhì)工程一體化綜合評價理念，通過一體化綜合評價實施平臺，一體化協(xié)同地對頁巖氣井全生命周期“4Q”品質(zhì)進(jìn)行四維度的動態(tài)評估與生產(chǎn)制度實時優(yōu)化調(diào)控，能夠?qū)崿F(xiàn)氣井提質(zhì)、工程提效、單井提產(chǎn)、控遞減率。

（3）把脈頁巖氣儲層品質(zhì)，要注重地質(zhì)工程資料的融和協(xié)同分析研究，充分利用多種參數(shù)多種方法，建立頁巖氣藏三維精細(xì)構(gòu)造地質(zhì)及儲層屬性模型、復(fù)雜天然裂縫模型和地質(zhì)力學(xué)模型，通過地質(zhì)甜點+工程甜點的評價落實最優(yōu)開發(fā)儲層，鎖定產(chǎn)能最高的水平井靶體、方位、軌跡與長度；把控水平井鉆井品質(zhì)，要做好鉆前地震地質(zhì)導(dǎo)向模型與水平井軌跡設(shè)計、隨鉆跟蹤地震地質(zhì)導(dǎo)向軌跡控制到鉆后評估措施優(yōu)化改進(jìn)3 個階段的地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)支持；保證完井品質(zhì)，要以井筒儲層三維模型壓裂縫網(wǎng)模擬與產(chǎn)能預(yù)測評價為手段，以提高儲層壓裂人工縫網(wǎng)的復(fù)雜度、壓裂改造體積和產(chǎn)氣量為引領(lǐng)，通過井筒儲層品質(zhì)、鉆井品質(zhì)、固井質(zhì)量的一體化評價，認(rèn)真做好水平井體積壓裂參數(shù)設(shè)計優(yōu)化，以提升頁巖氣儲層壓裂縫網(wǎng)改造效果；保障頁巖氣開發(fā)品質(zhì)，要注重試氣階段的壓后燜井分析與排液采氣精細(xì)調(diào)控測試、生產(chǎn)動態(tài)分析與制度調(diào)整優(yōu)化，減少應(yīng)力敏感與裂縫過早閉合的負(fù)面影響，提升氣相滲透性，有效提高單井產(chǎn)量。

致 謝：地質(zhì)工程一體化是以地質(zhì)目標(biāo)為引領(lǐng)的多學(xué)科、多工種一體化融合、協(xié)同前行的系統(tǒng)工程，體現(xiàn)油氣井全生命周期的室內(nèi)研究與現(xiàn)場實施的實時互動更新優(yōu)化、地質(zhì)與工程的動態(tài)迭代調(diào)整完善與統(tǒng)一，需要持之以恒的三維儲層模型的精準(zhǔn)建立與模型驅(qū)動，需要有多學(xué)科綜合的一體化科技創(chuàng)新融合平臺與多工種協(xié)同的一體化專家遠(yuǎn)程決策系統(tǒng)的支撐。感謝浙江油田公司天然氣勘探開發(fā)事業(yè)部地質(zhì)工程一體化工作站的五年多創(chuàng)新實踐，感謝李德旗、焦亞軍、何勇、舒紅林、王維旭、張永強、徐進(jìn)賓、周博宇、張介輝、王高成、李兆豐、劉臣、王建君、蔣立偉、李林、黃小青、姜忠誠等眾同仁為本文技術(shù)總結(jié)的積極幫助與案例貢獻(xiàn)。