地處黃土高原的鄂爾多斯盆地油氣資源儲量達249億噸，是我國第二大含油氣盆地，也是世界罕見的典型淺埋深裂縫性特—超低滲油藏。90%的原油存在于極其致密的堅硬儲層中，集特低滲、低壓、低產巖性油藏等不利因素于一體，原油自然遞減率10%左右，地層能量較低，滲透率僅僅0.1~1毫達西，大致與磨刀石相當，被業內形象地稱為“在磨刀石里找油”，其開采難度堪稱世界之最。

　　由西安石油大學、延長油田股份有限公司、中國石油集團川慶鉆探工程有限公司、西北大學聯合開發的“致密砂巖油藏持續高效開發關鍵理論技術創新及應用”正是針對這一迫切需要，開發的銜接油藏評價—開發—挖潛—改造—提高采收率各階段、覆蓋全生命周期的一體化技術。該技術在延長油田、長慶油田推廣應用后，取得了顯著的社會和經濟效益。近日，該技術成果獲陜西省科技獎科學技術進步獎一等獎。

　　深耕不輟　破解世界級難題

　　2009年以來，西安石油大學聯合國內高校和企業，本著敢為天下先的精神，向這個“勘探禁區”的非常規油氣資源發起攻關，取得了多項核心理論與技術重大創新成果，終于啃下了這塊“硬骨頭”。

　　研發團隊創建了致密砂巖油藏的定量表征理論與方法，解決了多尺度表征難題；創新了孔隙空間演化和流體分布評價方法，突破了定量評價技術瓶頸；提出了針對微納米尺度孔隙的多種氣驅協同提高采收率技術，實現了水驅后微觀剩余油的高效動用；創新了清潔壓裂液納米改性理論方法和長期注采條件下的地應力、井周應力變化及弱面開啟狀態變化評價方法，構建了致密砂巖油藏評價、開發、挖潛改造和提高采收率的一體化技術。

　　目前，該項目理論方法和技術已獲授權發明專利21項。經權威機構驗收評價和成果鑒定，專家認為該技術總體達到國際先進水平，部分達到國際領先水平，具有較高的推廣價值和廣闊的應用前景。

　　早在2004年，該項目第一完成人、西安石油大學副校長張榮軍在西北大學油氣田地質與開發專業就讀研究生時，就在導師的帶領下，與同窗好友高輝、屈樂和張創等專注研究致密砂巖油藏高效開發課題，參加工作后盡管經歷和崗位各異，但這項課題研究不曾停頓。如今，他們20年前的夢想終于開花結果。

　　微觀入手　想辦法讓油動起來

　　記者了解到，致密砂巖油藏在沉積和成巖作用下形成的孔—喉—縫系統，是油水流動和賦存的場所，控制著儲層品質，決定最終開發效果和采收率，就像人體的毛細血管一樣復雜。因此，評價孔—喉—縫系統的形成、變化及其對油水分布的影響是致密油藏高效開發的核心和關鍵。

　　對此，西安石油大學建立了從宏觀沉積成巖到微觀孔隙結構，從微米級到納米級孔—喉—縫系統表征，從孔—喉—縫系統動態變化到剩余油賦存，再到挖潛改造和提高采收率全過程、一體化的研究思想與評價方法，通過機理和微觀結構研究想辦法讓油動起來，并取得了系列創新成果。

　　為了研究的順利推進，該校石油與天然氣工程實驗中心專門配備了進口的核磁共振驅替成像、三維CT掃描、巖芯高壓驅油等高端儀器設備。科研人員通過可視化方法，對直徑2至3厘米、像石頭一樣致密的砂巖樣品進行掃描檢測一探究竟，就像醫學為人體儀器檢查一樣，其儲層微觀結構、三維圖像等清晰可見，研究分析巖石孔隙發育過程、油氣儲藏以及驅油開采機理，為有效開發油氣資源提供技術支撐。

　　西安石油大學石油工程學院教授高輝創建的提高單井產能及采收率技術應用研究室，除常規實驗儀器外，還開發了“高溫高壓真實巖芯可視化驅替系統”專利技術，開展巖芯流體動態研究實驗。記者看到，像頭發絲一樣細的薄薄一層切片巖芯，被置于模擬儲層高溫高壓環境的小型容器中，通過泵注水或注氣增加壓力驅油，在高倍顯微鏡下，巖芯中的油、氣、水各相流體動態情況一目了然。

　　“致密砂巖油藏必須靠施加較大壓力使砂巖出現裂縫，再通過不同介質驅油后才能采出油。”高輝說，他們研究地下儲層性質、流體性質，流體與儲層相互作用機理，通過增加壓力實驗使油藏在儲層動起來，并采取相應的增產措施。

　　油田應用　增產創效數十億元

　　10多年來，研究團隊發揮區位優勢深耕鄂爾多斯盆地，將致密砂巖油藏高效開發技術系列成果相繼在中國石油長慶油田分公司、川慶鉆探工程有限公司和延長油田股份有限公司的致密砂巖油藏先導試驗區近4000口油井規模化推廣應用，取得了顯著的經濟效益。2010年至今，應用該技術累計新增銷售收入75.13億元，新增利潤37.33億元，其中近3年新增銷售收入21.76億元、利潤11.38億元，有效助推鄂爾多斯盆地致密砂巖油藏資源持續高效開發。

　　比如，研究成果“致密油藏高效注水開發技術組合方式優化”等技術用于長慶油田第十二采油廠低滲透/致密油藏注水開發和壓裂改造，注水開發試驗區采收率平均提高3.8%，壓裂改造試驗區壓裂有效率平均提高了15%。至2020年，應用此成果累計部署了1200口油井，新增利潤7.39億元。

作者：李軍