延安气田致密砂岩气藏开发井距优化研究

鄂尔多斯盆地延安气田上古气藏是典型的强非均质多层复杂叠置致密砂岩气藏,单井控制规模小、开发及动用难度大,为提高区块开发效果,在地质及气藏动态研究基础上,优选泄气半径法、干扰试井法、经济评价法对延安气田Y145井区开发井距进行优化调整。泄气半径法结果表明,井距在580～736 m较为合适;干扰试井法结果表明,山2层>500 m较为适宜,山1及盒8层控制规模相对山2较为有限;经济评价法结果表明,Ⅰ+Ⅱ类储量区整体经济极限井距为617 m,合理井距为702 m。综合3种方法的研究结果,得出在目前经济技术条件下,采用600～700 m井距逐步完成加密调整可进一步提高区块储量动用程度和整体采收率。该研究可为同类气田井网加密调整提供一定的理论依据。     

致密砂岩气藏钻完井关键技术研究进展

 从20世纪70年代开始,美国致密砂岩气藏的广泛开发受到了普遍关注,在致密砂岩气藏钻、完井等方面形成了一系列成熟的先进技术,井型设计从最初的单一直井发展到水平井、丛式水平井,最长水平段超过3000m;布井方式也从单口井钻井转变为工厂化钻井,提高了施工效率;钻井提速采用欠平衡钻井、控压钻井、优质钻井液等技术,实现了长水平段水平井安全、快速钻井;完井技术由常规酸化发展为大型分段压裂技术,改造级数最多超过60级,单井产量提高45%以上,实现了致密砂岩气藏低成本、高效益开发。根据中国致密砂岩气藏储层特征,先后在长庆、吉林等油田进行了丛式水平井工厂化钻井和长水平段加砂分段压裂改造技术的试验应用,钻井最长水平段为2800m,改造级数最多已超过25级,单井成本节约100万元以上,产量是直井的3～10倍,取得了显著的应用效果。这些配套技术的形成推动了中国致密砂岩气藏钻完井技术的进步,对加快中国致密砂岩气藏开发步伐具有重要的指导意义。     

川西侏罗系致密砂岩气藏稳产关键技术与展望

川西侏罗系致密砂岩气藏类型复杂,河道砂叠置复杂,砂体展布不稳定,储量品质低,气水关系复杂。该区域单井自然产能低、稳产能力差、可采储量低、气藏动用程度低、采收率低。为实现气藏持续上产、稳产,以地震老资料重处理与解释为基础,建立了完整的地球物理及测井精细评价技术体系,实现了河道砂岩精细刻画、储层精准预测及含水饱和度的定量评价。以“少井高产”为目标,依托地质工程一体化对难动用储量优选地质及工程双甜点,形成了平面上“一”字形、“Y”形、“X”形、“V”形等多形式组合,纵向上多层位、多井型井组优化的“一场多井、一井多层”混合井网+大规模多段多簇体积压裂储层改造工艺技术体系,施工排量从5～8 m3/min提高到16～18 m³/min,加砂强度由0.4～0.7 t/m提高到4.0～4.5 t/m,裂缝数量由20～30簇提高至50～80簇,单井产能从5.07×10⁴ m³/d提高到15.64×10⁴ m³/d。以地震-地质-建模-数模-工程-经济一体化为手段,摸清剩余气成因及规模,提出加密调...     

大型高叠置致密砂岩气藏提高采收率技术

新场气田沙溪庙组气藏储层致密、特低渗、低孔,自然产能极低,主要通过人工压裂开发。通过系统分析影响气藏采收率的主要因素,形成了以气藏精细描述及分类评价为基础,建模-数模一体化的剩余气分布规律定量评价和利润为约束的剩余储量开发潜力评价为核心,井网立体开发及差异化对策优化为手段的提高采收率技术。研究结果表明,致密砂岩气藏依靠单一技术提高采收率非常有限,多种技术联合攻关能最大限度提高采收率,切实提高新场沙溪庙组气藏采收率31.71%。多轮次的气藏精细描述为提高采收率对策选择奠定了基础,复算储量误差率小于2%;剩余气定量描述及潜力评价为气藏加密调整及效益开发提供了可靠的保障,明确了气藏剩余气类型及其效益开发界限,提高采收率8.28%;多层组混合井网立体化开发和差异化开发对策是气藏实现提高采收率的主要手段,提高采收率23.43%。     

苏里格西区苏X区块致密砂岩气藏地层水分布规律

致密砂岩气藏孔隙结构复杂,气井产量低,开发易受地层水的影响。以鄂尔多斯盆地苏里格气田为例,应用地质、测井、测试及生产动态等资料,通过生烃强度、成岩作用、构造及非均质特征的研究,分析了气田地层水的主要控制因素,并将地层水按成因特征划分为低部位滞留水(Ⅰ型)、致密透镜状滞留水(Ⅱ型)、孤立透镜体水(Ⅲ型)3种类型;通过对井网较密的苏X区块东部的精细解剖,分析并总结了不同类型地层水的分布规律及生产特征。低部位滞留水在储层中气水分异明显,测井解释通常为水层或含气水层,水体的厚度大,地层水活跃;致密透镜状滞留水通常分布于气层之中,呈透镜状分布,测井曲线含水特征不明显,识别难度较大,测井解释多为含气层、气水层,部分井测井解释为气层,但试气或投产有水产出;而孤立透镜体水则主要分布于主含气层系以上的层位,在测井曲线上易于识别,测井解释以水层为主。     

致密砂岩气藏水驱动态采收率及水膜厚度研究

储层水饱和度和采收率是油气藏勘探和开发的重要参数。采用半渗透隔板法测定ＺＢＸＲ气藏储层平均束缚水饱和度为２６％ ，应用理论公式计算其束缚水膜厚度为０．０４３ μｍ 。实验模拟水驱基质岩块的最终采出程度为４５％ 左右，相应的水膜厚度为０．１１９ μｍ 。为提高裂缝性致密气藏的最终采收率，则要控制水沿裂缝侵入以封闭基质中的天然气     

苏里格气田东区致密砂岩气藏孔渗特征的实验研究

综合应用铸体薄片、扫描电镜、压汞测试等分析化验资料,对苏里格气田东区盒8段致密砂岩储层的微观孔隙特征进行了详细的研究。研究结果表明,沉积作用和成岩作用的双重影响使盒8段储层孔隙结构异常复杂,粒间溶孔、粒内溶孔、晶间孔等次生孔隙构成了本区的主要储集空间。致密砂岩储层岩心的孔喉中值半径与渗透率的相关程度明显低于主流喉道半径与渗透率的相关程度,说明主流喉道半径对渗透率起主要的控制作用,主流喉道半径0.7~1.8μm。大喉道对高渗透率岩心的渗透率贡献大,而小喉道对特低渗透率岩心的渗透率贡献大,从而导致致密砂岩储层渗流阻力大,开发难度增加。     

白庙致密砂岩凝析气藏水平井优化设计

白庙气田具有构造复杂、埋藏深、储层物性差、凝析油含量高、地露压差小、地层压力高等特点,属于致密砂
岩凝析气藏。气井压裂投产初期一般具有较高的产能,但随着凝析油在近井地带析出堵塞渗流通道,产量下降快,稳
产时间短。投入开发以来,一直采用直井开采,采出程度低,开发效果差。水平井开发机理研究认为,采用水平井开发
可以提高气井产量及气藏采收率。针对该气藏地质特点,通过深入研究地质特征,重新认识局部构造和储层展布规
律,开展了水平井开发这类气藏的试验研究,先后优化实施了2 口水平井,取得了初步的效果,对合理开发致密砂岩凝
析气藏具有一定的指导意义。     

四川中坝须二致密砂岩气藏成藏机理

在对四川盆地西部中坝须二气藏地质特征进行描述后,发现该气藏的含气带与含水带之间存在一条致密带。致密带的储渗条件相对上、下两带差。通过对该气藏的成藏过程分析后,认为其并非为前人所认识的构造圈闭气藏,而应为构造-成岩复合圈闭致密砂岩气藏。     

致密砂岩气藏不同自吸压差下水锁损害

普遍认为致密砂岩气藏在负压差自吸时不存在水锁损害。为此,依据现场资料设计无压差、正压差、负压差自吸条件下水锁损害实验,通过测试束缚水饱和度及当前含水饱和度,判断研究区域是否发生水锁损害。以返排后渗透率与初始渗透率比值来评价水锁损害程度,比值越大水锁损害程度越小。实验结果表明:研究区域当前含水饱和度明显高于束缚水饱和度,存在水锁损害。虽然负压差条件下水锁损害程度最小,但是水锁损害依然严重。可见,当致密砂岩气藏以负压差生产时,水锁损害同样不容忽视。     

新场JS2致密砂岩气藏开发中后期加密界限研究

加密调整作为开发中后期气藏提高采收率的主要手段之一,但目前加密调整界限模糊,调整效果不尽理想。以典型致密砂岩气藏新场JS₂气藏为例,以经济评价为依据,利用动态分析及数值模拟技术,研究不同储量区加密调整经济技术界限,提出针对性的技术对策。研究结果表明:1)Ⅰ类储量区加密调整界限:地层压力大于原始地层压力的59%,直井和水平井均可;当储量丰度大于4.96×10⁸ m³/km²,水平井更优;地层压力仅为原始地层压力的47%～59%只适用于直井。2)Ⅱ类储量区:地层压力大于原始地层压力的67%且储量丰度大于2.03×10⁸ m³/km²直井及水平井均可,储量丰度小于2.20×10⁸ m³/km²适用于直井,储量丰度大于2.34×10⁸ m³/km²水平井更优;地层压力为原始地层压力的51%～67%,只适用于直井。...     

致密砂岩气藏储层微观孔隙结构特征及其对产能的影响

致密砂岩气藏复杂的微观孔隙结构是影响储层储渗能力及其产能的本质因素,本文通过铸体薄片观察结合压汞曲线形态及特征参数对苏里格西部苏48区盒8、山1段孔隙结构特性及其影响要素进行了研究。结果显示,孔隙组合类型分为3种：Ⅰ类：溶孔-粒间孔型、Ⅱ类：晶间孔-溶孔型、Ⅲ类：微孔型。其中,Ⅰ类孔隙结构物性好,储集渗透能力强,孔隙度高于10%;Ⅱ类孔隙结构物性较差,孔喉半径分布集中范围较窄;Ⅲ类构成的储层物性较差,该类孔隙结构储层的气、水的渗流阻力较大,通常不构成有效储层。分析实验结果后认为,孔隙结构特征的主要影响因素为埋深与成岩作用。随埋深增加,压实作用增强,在强压实作用下颗粒间接触关系逐渐呈紧密接触,孔喉缩小、排驱压力增加。交代作用、溶蚀溶解等成岩作用对储层的物性有建设作用。碎屑组成以及填隙物含量差异导致孔隙类型发育的不同,从而影响储集性能,最终引起产量变化。高孔渗段产气量较高,低孔渗井段受毛细管阻力影响,气驱水不彻底从而气水同产。     

致密砂岩气藏储层孔喉中气体分子运动特征

气藏储层岩石孔喉细小,连通关系极其复杂,研究气体分子在其中的运动特征对于气藏开发工程具有重要意义。通过气体分子运动、多孔介质孔喉特征和实验测试分析,对这一问题进行了研究,结果表明：低渗致密储层岩石孔喉中,气体分子运动表现出黏性流和扩散流两种形态;当地层压力较高时,气体分子平均自由程远远小于岩石孔喉直径,表现出黏性流,对气井产能贡献大;当地层压力较低时,气体分子平均自由程接近甚至大于岩石孔喉直径,表现出扩散流,对气井产能贡献小。在气藏开发过程中,针对渗流场中某一特定位置,气体需要特定能量才能产生有效流动,这种使气体产生有效运动的能量即为气体渗流启动压力。采用了两种实验方法对这一参数进行了测试,一种是经典的流量–压差方法;一种是气藏衰竭开采物理模拟实验方法;对该参数取得了一定程度认识。     

致密砂岩气藏纳米封堵型低伤害压裂液研究

针对常规胍胶压裂液对致密砂岩气藏伤害大的难题,通过分子结构设计和正交实验,研制了一种纳米封堵型低伤害压裂液,在致密气藏压裂施工中能封堵部分压裂液于储层基质外,施工后液体能快速返排,从而有效降低稠化剂分子的滞留吸附与液相伤害。该压裂液在35～140℃、170 s^-1条件下剪切120 min,终黏度大于80 mPa.s:能彻底破胶,残渣含量低,破胶液表面张力为25.91 mN/m,对致密砂岩岩芯伤害率低于15%,封堵性能及其他综合性能满足现场施工要求。该压裂液在ZJ125井现场应用,效果良好,施工后液体返排快,返排率高达75.94%,比邻井提高47%,天然气产量1.647 5×10⁴ m³/d,是邻井JS316HF井产量的两倍,显示了其在致密砂岩气藏中良好的低滞留特性。     

致密砂岩储层网缝波及宽度计算研究

致密砂岩气藏开采成功的关键因素在于大规模水力压裂技术和水平井开发技术,水平井分段大规模压裂是二者的完美结合;然而现场施工过程中,如何分段压裂是困扰现场工程师的一大难题。通过建立压裂缝张开诱导应力场、注入流体诱导应力场等局部地应力扰动数学模型,确定计算了网缝波及宽度与最大最小水平主应力差之间的关系,从而指导现场的水平井分段压裂施工。建立的数学模型在肇源南地区进行了现场应用,现场微地震监测结果与数值计算结果较为吻合,验证了本模型的准确性。研究对现场致密砂岩气藏水平井分段压裂有一定的技术指导,为大规模提高致密砂岩气藏单井产能奠定了理论基础,具有较高的经济价值和社会效益。     

库车坳陷迪北气藏致密砂岩储层"甜点"预测

迪北气藏位于库车坳陷东部,其储集层为侏罗系阿合组致密储层,该气藏具有致密砂岩气的特征,又有构造控产的特点,所以将其定义为复杂碎屑岩低渗致密凝析气藏.而对于迪北气藏致密储层的"甜点"预测受山前地震资料限制,一直难以取得有效进展.分析总结了迪北气藏天然气富集规律和控产因素,并借鉴前人经验在该区首次利用"多相带逐级刻画"对致密储层"甜点"分级刻画.研究成果与各井产能分布情况吻合度较高,并能够直观有效地预测气藏储层"甜点",对于指导本区井位部署和勘探开发具有重要意义.     

致密砂岩气藏渗流模式及其影响效果分析

低渗致密砂岩气藏储层物性差,狭小的孔隙空间易产生启动压力,但压裂后投产的生产方式导致气藏原本的渗流模式发生改变。本文以川西致密砂岩气藏为研究对象,利用室内岩心实验及数值模拟技术,对比气藏实际生产指标,模拟储层渗流模式及其对开发效果的影响。结果表明,大规模压裂后投产的致密砂岩气藏原本单一的孔隙内渗流转变为孔隙内,孔隙到裂缝,裂缝到裂缝的多级渗流,基质与基质、基质与裂缝间的启动压力大幅度影响开发效果,渗流模式如模型4所示。气藏物性越差,启动压力梯度对开发效果影响越大,其中渗透率小于0.2×10-3μm2、含水饱和度大于45%是启动压力梯度对开发效果大幅度影响的临界点。基质-压裂区间启动压力梯度对开发效果影响甚微,而基质间启动压力对开发效果影响大,启动压力梯度越小,影响幅度越大,启动压力梯度小于4MPa/100m时,采收率及地层压力下降率降低幅度高达40%。     

致密砂岩气藏剩余气开发潜力定量评价

致密砂岩气藏剩余气分布规律复杂、开发潜力难以定量评价,制约了开发中后期的加密调整。针对剩余气定量表征存在的问题,以川西地区新场气田沙二气藏为例,综合数值模拟、已实施加密水平井开发效果及经济效益,确定了影响剩余气潜力的因素由大到小依次为地层压力、储量丰度和渗透率。为综合考虑上述各因素对剩余气区加密井经济可采储量的贡献,定义了剩余气潜力指数,并结合经济评价建立了剩余气潜力指数与加密水平井经济可采储量的数学表达式,实现了对剩余气开发潜力的定量化表征。实例分析表明,新场气田沙二气藏中剩余气开发潜力指数大于0.7的井区具有利用水平井加密的潜力。据此,在主力开发层系J$s_2^4$气层东北部筛选出剩余气潜力区1个,通过实施部署水平井实现了对边部高含水剩余气区储量的有效动用。部署的加密水平井效果良好,验证了所建立剩余气开发潜力定量评价方法的有效性。     

注盐酸对致密砂岩气藏微观孔径分布的影响

为了研究注盐酸对致密砂岩气藏微观孔径分布的影响,通过核磁共振、CT扫描及X射线衍射分析等技术,对盐酸处理前后的岩心微观孔喉分布和物性变化进行分析,揭示盐酸处理致密砂岩气藏对微观物性改变的机理。研究结果表明,盐酸在储层条件下可以溶蚀砂岩中的伊利石、伊/蒙间层、方解石和白云石等矿物,酸液溶蚀后岩心的孔隙度和渗透率均有一定程度增大,孔隙度的增大幅度小于渗透率的增大幅度,孔隙度的增大幅度为11.73%～36.08%,渗透率的增大幅度为36.81%～63.64%。岩心中的矿物成分对酸化后的储层物性改善程度影响较大,方解石和白云石等碳酸盐岩矿物含量越高,盐酸酸化后的物性改善效果越好。砂岩经过盐酸处理后,孔径分布发生明显改变,酸化后微孔和小孔所占的孔隙体积增多,孔喉连通性得以改善,岩心的孔隙度和渗透率提高。     

库车山前致密砂岩气藏储层伤害分析及控制对策研究

库车山前致密砂岩气藏目前有效解决顺利钻进问题;而钻完井过程中并未形成配套的储层保护技术。以大北区块为例,分析岩性物性、裂缝、温压等的储层特征,进行岩石敏感性、液相圈闭、钻井液动态损害评价等实验;并在对钻井液中固相颗粒、滤液、处理剂吸附原因分析的基础上,确定当前储层伤害的主要机理。依据储层损害机理,提出应对策略,主要包括:提高抑制能力和减少工作液侵入能够有效的减小岩石敏感性和液相圈闭损害;应用高效的暂堵和快速封堵技术可有效减少渗流通道堵塞损害;调整完井工艺措施是当前减小应力敏感性损害的主要方法。