准噶尔盆地二叠系 芦草沟组原岩目 前未评价的在 4000m 以下的有 两个片区，一个是马湖，一个是 吉木萨尔，马湖属于勘探评价阶 段，吉木萨尔属于规模建产阶段。 吉木萨尔普遍深度在 3600m， 最深达到了 4300m，虽然盆地 坳陷比较小，但吉木萨尔坳陷依 然符合全积型的模式，从北到南 依次发育为常规商业油藏到夹层 页岩油气，以及混积型页岩油。 示范性建设区主要集中在混积型 页岩油藏。
 
吉木萨尔页岩油
 
吉木萨尔页岩油从发展到 现在历经了三个阶段，分别为 勘探及开发先导试验、评价及 工业化试验、示范区成立及规 模化建产。到目前为止已经实 现了规模效益开发。 混积型页岩油和夹层型页 岩油和页岩型页岩油有比较大 的差异。夹层型页岩油户厚度 比较大，混积型页岩油相对比 较薄，中间还不连片，导致在 油气的运移以及层系的组合， 对靶体的钻遇率，以及立方扩 展等五个方面都和其他类型的 页岩油有着明显的差异。 具体来说，一个是源储互层， 对非均质性认识不清，导致甜点 评价难。这一片属于低能多源互 积，既有陆源碎屑，还有内源化 学物质，火山碎屑，这样就导致 宏观上多岩性导致纵向和平面上 变化规矩特别复杂，攻坚展布不 清。微观上，分米级薄互层特征， 加上多岩性，成岩作用，孔喉特 征复杂，原油赋存状态复杂，导 致甜点评价非常难。 第二是薄互层特征，渗流机 理不清，层系组合难。我们厚度普遍只有 1.5m 左右，不具备开 发价值，需要多套层系层来组合 成一套层系，要求和压裂的匹配 性非常好，才能建立一套合理的 开发层系。 第三个是单层厚度薄，对靶 体认识不清，优快钻井难。
 
我们 箱体厚度有 2~5m，但是针对黄 金靶体的厚度，多数集中在 1.5m 左右，导致在水平井跟踪过程当 中难度非常大，钻井耗时比较长， 成本比较高。早期单井费用在 7， 500 万左右。 第四个是由于薄互层特征，导 致裂缝纵向扩展不清，配套压裂工 艺难。薄互层间加上层系比较发育， 导致上下不知道到底有多远，和层 系组合之间有很大矛盾。 第五个是递减规律不清，制 定排采制度难，一个是中间的压 裂置换，合理焖井时间不清，还 有裂缝闭合、岩石压敏、渗流规 律怎么样和派才制度相结合。
 
关键技术
 
首先是 2020 年设立了首个 国家级陆页岩油示范区，要求不 仅要技术上革新，更要有经济可 行的目标。从五个方面进行部署： 理论创新方面。吉木萨尔 揭示了混积型页岩油源储互层 特征，创建了微米孔、纳米喉 结构基础上的可动油定量表征 技术，实现了甜点的精准预测。 共分为四个方面： 一是揭示了异重流成+咸 化湖富烃 + 源储互层为核心的 甜点富集机理。我们认为这一片 为异重流，但距离比较远，达到 100km 以 上， 导 致 我 们 在 深 湖 和半深湖依然有比较好的储层； 咸化湖比淡水湖生烃潜力高 3~5 倍，保证了原岩供给；薄互层的 条件下效果最好，含油饱和度可 以达到 73%。 二是揭示了“微米孔 - 纳米 喉”结构特征，建立了可动油孔 喉下限和对应核磁 T2 值的评价 方法。
 
孔储量是置换空间，通过 CT 扫描、矿物扫描等来共同研 究这一块的孔隙结构特征，通过 电镜和孔喉结构特征来分析这一 块的喉道发育的情况。 三是揭示了岩石矿物组成决 定“地质甜点”和“工程甜点” 的内在规律，创建了基于元素构 成的油层评价方法和力学模型。 吉木萨尔页岩油的空隙度相对比 较高，因为斜张石发育得比较高， 它的溶蚀会造成孔隙度大幅度增 加，同时矿物成分决定了力学性 质，建立了相应的图版。 四是创立了混积型页岩油甜 点分类方法，指导了开发有利区 优选。前期认为只要做储层，都 应该是比较好的产能富集区，但 是发现真正决定了产油量高低的 是一类油层的厚度和可动油丰度， 在此基础上对甜点进行了分区， 分为了一二三类区，一类区和二 类区是支撑目前国家级页岩油示 范区的主力。
 
方案部署方面。吉木萨尔揭 示了走滑断裂模式，创立了“缝 控可动重量”为核心的立体评价 技术，实现了资源动用的最大化。 吉木萨尔坳陷位于准噶尔盆地的 东部，它受印度板块和欧亚板块 挤压。同时，局部构造运动不均 匀，导致走滑断裂比较发育。
 
这 一块发育了六组走滑断裂，前期 断裂不发育，但通过后期的钻井、 压裂，实践认为还是走滑断裂比 较发育。因此，调整了现有方案 部署，尽量做到 B 点在断裂附近。 建立“孔喉 - 缝网”耦合多因素 油藏数值模拟方法；建立基于离 散裂缝思想，考虑应力敏感、绿 色模型耦合的流动数据模型，实 现了基质跟裂缝的压裂上的动态 表征和数值模拟；建立了缝控可 动储量为核心的差异化部署方法； 建立“井控地质储量 + 数值模拟 技术”的差异化井距与水平段设 计方法。 在钻井技术方面创建了混积 型页岩油地震 + 岩相 + 井控的建 模技术，研发了“黄金靶体”精 准导向技术，配套集成优快钻井 技术，实现了钻井周期的大幅度 下降。一个方面是研发了基于卡 尔曼滤波 + 曲率成像增强的羽状 断裂识别刻画技术，优化地震岩 石物理建模流程，实现“双甜点”油藏综合建模，攻关形成卡尔曼 滤波 + 曲率属性增强地震解释技 术，同时也结合钻井过程中的测 漏井数据，压裂套变数据，地质 力学数据综合分析，综合来反演 到底走滑断裂怎么发育的。
 
走滑 断裂多数情况下是没有断据的， 通过推演及时没有断据的走滑断 裂也可以识别出来，这样的断裂 符合率达到了 72% 以上。 二是创立了“地质建模 + 随 钻导向 + 元素录井”水平井导向 技术，实现了高黄金靶体钻遇率 大幅度提高。和常规的水平井导 向不同，吉木萨尔做了一套跟别 人不一样的，就是 XrD 碳酸盐的 路径技术，通过建立图版，最后 它作为钻井导向的重要附属工具， 目前以 1.5m 的黄金靶体钻遇率 达到了 86%。 三是创立了“二开 + 油基 + 一趟钻”钻井模式，完井周期大 幅度缩短。首先是实现了 600m 井深的二开井身结构，上午也汇 报了，直井段 + 水平段，特别是 水平段，一趟钻比例达到了 65% 以上，完井周期由 91 天下降到目 前的 33 天。 揭示了混积型页岩油裂缝扩 展规律，集成了高密度切割 + 高 密度改造的体积压裂 2.0，实现了 初期产量和 EUR 的跨越式增长。 一是揭示了混积型页岩油穿层扩 展与层理开启机理，固化了施工 排量及压裂液粘度。
 
通过试验， 在层力比较发育的情况下，人工 缝的意义，小阶梯的形式扩展， 在遇到微层面的时候会变窄和渐 灭，由此推算单簇排量在 2.5，目 前基本上 6 簇，从而确定施工排 量在 16 方 ~18 方。二是揭示了 混积型页岩油低流度页岩油动用 半径，固化了簇间距与加砂强度， 动用半径也是通过试验确定，最 终依据压裂传导速度快慢来确定 簇间距的半径在 2.8~4.7m，加上 应力差的 10Mpa 以上，最终确 定簇间距 6~9m，另外保障高粘 度原油流动需要，确定了 2.5~3.0 的加砂强度。三是揭示了压裂引 起套变机理，制订了防套损套变 的具体措施。一是明确了套变的 主 要 因 素， 主 要 认 为 是 压 裂 液 进入断层以后引起下移，从而导 致了断裂的激活，目前符合率在 80% 以上；二是精细刻画断裂分 级和套变风险；三是优化形成“断 点处避射 + 风险段控制”的差异 化压裂防套变模式；四是配套套 变段高效处置措施。
 
排采技术
 
主要是揭示了混积型页岩油 递减规律，制定了全生命周期科 学开发技术政策。在煤井阶段主 要考虑了几个方面：一个是重煤 置换、裂缝闭合、地层恢复，最 终确定了这一块的合理焖井时间 在 3 天 左 右。 二 是 综 合 考 虑 递 减因素，百方液压降，设计产能 等确定自喷期日产液量，通过早 期的大量数据认为，第二年的年 递 减 在 31%， 第 三 年 在 24%， 第 四 年 在 16%， 后 面 几 乎 都 保 持 在 15% 左 右。 另 外， 随 着 液 量的增加，百方液的压降会逐渐 增大。从而确定要保持一年期以 上的自喷能力，百方液的压降在 0.05~0.08，对应的合理液量在 80t~35t。 在初期就要考虑的影响，一 个是石英砂的抗压强度，结合区 域 计 算， 液 面 如 果 低 于 1200m 就导致裂缝闭合，引起裂缝导流 能力的大幅下降。另外转出前期 保证一定的供液能力，从而确定 早期的液面下降速度控制在每天 3~6m，对应的日产液 35 吨 ~15 吨，后期出台平衡，主要是在 15 吨左右。 从 2020 年 到 2023 年， 吉 木萨尔投产 201 口井，对比前期 可 以 看 出， 这 4 年 产 量 在 24 吨 ~27 吨，高于前期的 15 吨，预测 EUR 是 3.4~3.7，高于前期的 2.4； 通过 5 年的迭代，取得了理论创新、 方案部署、钻井技术、压裂技术、 排采技术等五个方面的进展，目 前已经技术定型，投资可控，效 益达标，步入高质量建设的快车 道。预计 2025 年，采油量将达到 170 万吨，完成首个国家级页岩 油示范区的任务。