中國石化報  作者：胡群愛

油氣田勘探開發是對油氣田地質認識不斷深化細化和對工程技術不斷優化改進的過程。近年來，國內油氣勘探向非常規、超深層等領域快速延伸，面臨著地質風險急劇增大、開發投入大幅增加等問題，地質工程一體化模式應運而生。

所謂地質工程一體化，是以地質目標最大化和工程風險最小化為原則，從高精度三維地震資料和精細地質綜合研究入手，通過地震、地質、開發、測錄井、鉆井、壓裂等多學科、多專業有機結合，相互協同、多維度優化，以增強復雜、特殊油氣藏勘探開發效果。

2014年，石油工程技術研究院以提高頁巖氣開發效益為目標，分析了我國頁巖氣開發中存在的主要問題，在國內率先系統論述了針對頁巖氣儲層特征的地質工程技術思路和方法，建立了頁巖氣地質工程一體化技術體系。

為實現頁巖氣井產量和工程投資最優匹配目標，工程院在地質和工程“甜點”評價基礎上，采用“交叉+單向”的布井方式；針對壓裂區井網密集、防碰防擾風險大等難題，提出井眼軌道繞障設計流程和方法，實現井眼“零”碰撞；針對上部氣層易漏失、長水平井眼軌跡控制難度大的難題，開展頁巖地層巖石力學特征精細描述，形成“導眼+三開制”的長井段水平井井身結構設計技術；應用地震實時跟蹤及方位伽馬成像技術，優選導向工具，優質儲層穿行率達98%以上。由此，工程院逐步優化形成了從叢式井組到“井工廠”再到大型長水平段立體開發“井工廠”的優快鉆井技術體系。

儲層改造方面，針對壓前儲層評價，工程院建立了測井曲線、關鍵錄井元素等評價方法，實現地質工程一體化優選“甜點”段和最優“甜點”段準確識別；針對壓裂優化設計，開展壓裂注入模式及工藝參數優化研究，獲取了與儲層特征相匹配的最優壓裂施工參數組合，同時優化模擬壓后返排時機及返排制度，提出了有利于加快壓后油氣峰值到來的排采原則；針對壓后評估反演，建立了基于壓裂施工曲線及數據對儲層地質參數的系列化反演分析模型，為地質參數的實時修正和壓裂施工參數的適時調整，提供了有力技術保障。

通過地質工程一體化技術的實施，截至2023年4月底，涪陵頁巖氣田一期單井累產超億立方米的井達178口，占投產井數量的七成，單井平均最終可采儲量1.5億立方米。

為實現順北油氣田“少井高產、多控長穩”的開發目標，工程院針對超深碳酸鹽巖油氣藏復雜地質工程條件，推進地質工程協同攻關、整體優化。基于“火山巖地震相控反演、斷裂多尺度檢測”等鉆井風險預測，指導井位優選，復雜周期縮短78%。基于破碎性儲層三維地應力場模型，確定最優鉆井方位，井壁穩定率提高65%；根據儲層發育模型優化井眼軌跡，最大程度揭示有效儲層；深化侵入體垮塌規律、儲層異常高壓認識，形成了地質工程風險聯合分析的井身結構設計方法，井身結構持續優化。基于“四要素”協同高效破巖理念與方法，研選異型齒PDC鉆頭及減振類、沖擊類輔助破巖提速工具，建立了多約束條件下鉆井參數優化方法，優化形成了易斜地層防斜打快技術、超深水平井軌跡高效控制技術、復雜地層井筒強化技術等，實現了鉆井技術的系列化、模板化。

儲層改造方面，工程院基于立體雕刻容積法儲量計算，采用自動尋優確定斷裂面最優連通路徑，實現了連通縫洞體的量化表征。基于“波動-管滲”耦合試井方法，建立柵狀縫洞體綜合因子預測地層系數方法，高產井預測精度超90%；形成斷裂連通和軌跡連通兩種設計方法，實現規模儲量高效動用。建立復雜地層酸巖反應等模型，針對不同柵狀結構，設計三種酸壓溝通模式，單井產能提升20%以上。

通過地質工程一體化技術的實施，順北油氣田油區鉆井周期縮短52%、氣區鉆井周期縮短30.4%，完井一次成功率達92.3%，收獲26口千噸井。