礁滩型碳酸盐岩气藏开发面临的问题及开发技术对策

礁滩型碳酸盐岩气藏不同于常规碎屑岩气藏,该类气藏的有效开发面临很大问题。龙岗气田是典型的礁滩型碳酸盐岩气藏,地质研究和试采动态特征研究表明气藏储层存在强烈的非均质性,气水关系复杂,部分试采井受地层水影响严重,同时不同类型气井生产特征表现出极大差异。该气藏有效开发主要面临储层非均质性评价、流体分布复杂性描述、储量计算以及产能评价等问题。针对该气藏开发面临的问题以及气藏开发特征,提出4条开发技术对策:①井—震联合开展储层精细描述,提高气藏开发规模;②布井方式采用不规则井网,提高气藏开发效益;③加强动态监测,科学管理气藏,提高气藏管理水平;④坚持"边勘探、边滚动、边建产"的开发思路,降低气藏开发风险。气藏开发技术对策的制定为龙岗气藏有效开发提供指导。     

火山岩气藏井控动态储量变化规律及预测方法

火山岩气藏发育有不同尺度的孔洞缝多重介质,孔隙结构复杂,非均质性强,物性差异大,导致开发过程中单井井控动态储量差异较大。研究表明,火山岩气井井控动态储量会随气井的生产而发生变化,对于低渗低效储层及多重介质储层,气井井控动态储量随生产时间的延长而增加;低渗致密储层压裂产生的裂缝可以增大气井的控制面积,从而增大井控动态储量;同时,部分气井的井控动态储量受边底水的影响而减小。常规井控储量计算方法计算结果偏小,不适用于火山岩气藏。在分析不同类型储层气井的井控动态储量变化规律的基础上,建立了相应的井控动态储量预测方法。通过实际气井数据计算,结果表明,该方法可以在气井生产时间较短的情况下预测最终状态的井控动态储量,且结果较为可靠。     

四川盆地磨溪区块灯影组四段强非均质性碳酸盐岩气藏气井产能分布特征及其对开发的指导意义

四川盆地磨溪区块灯影组四段气藏储集空间多样,储层非均质性强,流体渗流规律复杂。气藏开发过程表现为以下3个特征：①气井产能差异大,以中高产井为主;②气井稳产能力差异大,大多数井稳产能力较强;③分段酸压工艺和特殊工艺井可大幅度提高气井产能。为弄清气井产能分布特征,采用气藏工程研究与综合地质研究相结合,分析气井产能在平面上的分布特征。研究结果表明：气井产能在平面上具有明显的分区分带特征。气井产能在平面上主要分布在4个区域：Ⅰ区,上覆灰岩厚度为0 m区域;Ⅱ区,上覆灰岩厚度介于0~5 m之间区域;Ⅲ区,上覆灰岩厚度介于5~20 m之间区域;Ⅳ区,上覆灰岩厚度介于20~40 m之间区域,同时建立了不同区域内气井产能与上覆灰岩厚度的拟合公式。气井产能在平面上主要分布在台缘带、台内带和坡折带3个带,气井产能由台缘带、台内带到坡折带依次减小。研究成果可有效支撑气藏开发建产区筛选、井位部署和气井产能评价。     

超深、高含硫底水气藏动态分析技术——以四川盆地元坝气田长兴组生物礁气藏为例

四川盆地元坝气田上二叠统长兴组生物礁气藏（以下简称为元坝长兴组气藏）为高含硫、局部存在底水的条带状生物礁气藏,储层非均质性强、气水关系复杂,常规的动态分析技术并不完全适用。为此,通过在该气藏开展井筒压力折算、动态产能评价、动态法储量评价以及水侵早期识别与水侵动态评价等研究,落实了气井产能、动态法储量以及水侵动态等关键问题。研究结果表明：①所建立的井筒压力折算模型计算的压力误差小于1%,温度误差小于5%,满足现场要求;②建立了考虑硫沉积的稳态产能方程及一点法产能公式,在开发中期,对气井产能进行动态评价以指导气井的优化配产及气藏合理采速的确定;③建立了单井动态法储量评价图版,并针对同一连通单元内的气井,建立“虚拟井”以计算区域内动态法储量,并形成了相应动态法储量评价技术,平均单井动态储量为24.55×108 m3;④综合考虑高含硫、双重介质、底水等因素,建立了气藏非稳态水侵量计算模型,并形成了生物礁底水气藏水侵动态评价技术;⑤该气藏目前水侵量整体较小,地层水相对不活跃,水体能量为弱—中等。结论认为,所取得的研究成果不仅为元坝长兴组气藏的高效开发提供了有力支撑,还可以为其他同类型气藏提供借鉴。     

超深层强非均质性气藏早中期产能主控因素及开发优化技术对策——以四川盆地中部安岳气田震旦系气藏为例

以四川盆地中部安岳气田震旦系灯四段气藏为例,针对强非均质性气藏早中期产能主控因素和开发优化技术对策不明确的主要问题,研究了气井产能主控因素的科学内涵,提出了不同阶段产能主控因素的核心要素及主要研究条目,并以6类气藏典型渗流模式为基础,明确了早期、过渡期和稳定期的产能主控因素,在此基础上提出了井位平面部署、靶体位置、改造工艺、生产井制度优化4个方面的对策建议。结果表明：①产能主控因素是指影响气井产能的主要条件,其不同开发阶段的研究对象和侧重点不同,核心要素是落实储量基础、改造区及远井区的渗流能力,主要研究条目是优质储层的关键指标及地震响应、专项试井解释等;②灯四段气藏早期、过渡期以及稳定期产能分别受优质储层发育和储层改造后裂缝系统搭配,远井区供气能力以及剩余动态储量控制,并明确了优质储层的电性特征、改造后试井及施工曲线特征、平面非均质性特征、剩余动态储量变化特征对于早中期不同阶段产能的影响;③通过实施开发优化技术对策,取得了单井产量的突破,新工艺井平均绝对无阻流量为直井的2.3倍,已投产井稳产比例从80.5%增加至95%,油压递减速度减缓,基本满足开发方案设计要求。研究成果形成系统的早中期产能主控因素及开发优化技术对策,为超深层强非质性碳酸盐岩气藏的高效勘探开发提供技术参考。     

徐深气田火山岩气藏特征与开发对策

松辽盆地徐深气田是中国石油大庆油田有限责任公司2002年发现、2005年探明的,主要气藏类型属于火山岩气藏。为了有效开发该类气藏,先后开展了露头勘测、密井网解剖以及长井段取心等研究,研究成果证实:大庆地区火山岩气藏在地质上具有储层岩性、岩相类型多样,平面和纵向变化快,非均质性强,气藏受构造和岩性双重控制,气水关系复杂等特征。对徐深气田试气、试采和试验区开发动态跟踪研究的结果显示:该类火山岩气藏在开发动态方面具有气井早期产能差异大、平面分布不均衡,单井控制的动态储量差异大,出水类型复杂多样等特征。通过综合地质、气藏工程、压裂工艺等多学科研究成果,结合火山岩气藏储层描述、地质建模、产能评价、水平井开发优化设计以及压裂增产等方面的实践成果,形成了一套适用于该区火山岩气藏的开发对策:①深化火山岩气藏地质规律认识;②开展产能评价技术研究,完善技术手段;③优化直井设计,实现Ⅰ、Ⅱ类储层区块有效开发;④"整体考虑,分类治理",实现有效控水;⑤开展水平井开发技术攻关,探索火山岩气藏开发新模式。     

火山岩气藏早期开发特征及其控制因素

通过大庆徐深气田开发取得的矿场资料,分析了火山岩储层开发动态特征,并论述其产生的控制因素。火山岩气藏表现为气井产能、动态储量井与井差异大。试井曲线反映储层具有多种流动区域形态。单井的产量与地层系数、压裂规模关系复杂,即气井产量与压裂规模关系不能用基本的压裂改造机理描述,压裂的增产机理主要是沟通作用,而改造作用次之。研究结果表明,产生其开发动态特殊性的主要控制因素是火山岩储层具有不同于层状储层的储层分布宏观非均质性和具有不同于常规储层的储层微观孔隙结构复杂性。     

致密气藏平面非均质储层压裂水平井渗流及产剖特征分析

随着致密气藏的开发,压裂水平井被广泛应用,结果表明压裂水平井是提高单井产能和采收率的有效手段。在其应用过程中,致密气藏储层非均质性耦合压裂水平井复杂的水平段井身结构后,近井地带气井渗流特征更加复杂,储层非均质性对气井产剖影响程度等都需进一步开展研究,进而为气井产能预测和压裂工艺实施提供指导。文章采用数值模拟方法开展平面非均质储层压裂水平井渗流及产剖特征分析,利用数值模拟软件强大的后处理功能,直观揭示近井地带压裂水平井流动特征。研究结果表明:储层非均质性导致沿水平段高渗区与低渗区存在窜流,不同物性区域储量动用、泄气范围和压力降存在明显差异,高渗区裂缝产能贡献比例高。     

考虑动态补给的致密强非均质气藏气井新模型

苏里格气田是典型的致密强非均质气藏,气井生产动态特征与常规气藏存在很大差别,如何客观、准确地认识气井动态特征对致密气田开发及生产预测具有至关重要的作用。文中深入研究该气田单井地质、动态特征,发现单井存在明显的分区补给特征。通过质量守恒和镜像法建立苏里格气田考虑动态补给的气藏物理模型,并且依托数值试井技术描述近井储层特征,综合气井生产历史和单井地质特征,实现气藏补给模型的精细刻画,提出气藏补给方向和补给能力定量化描述的研究方法,创新性建立了符合苏里格气田特征的补给气藏模型,为致密气藏的科学开发提供新认识。     

徐深气田火山岩气藏井控动态储量特征

针对大庆徐深气田火山岩气藏高、低渗区供气的特点,提出了两区物质平衡方程和现代生产动态分析相结合的井控动态储量评价方法,在剖析火山岩气井井控动态储量的分布特点、变化特征以及对产能影响的基础上阐述了不同驱替方式下气井动态储量特征的差异。研究表明:由于储层非均质性的影响,气井井控动态储量差异大;依靠低渗区的逐步补给,开发中气井的井控动态储量逐渐增加;井控动态储量的增加减缓了气井产能下降的速度,越到小产能阶段气井的稳产时间越长;气藏中的低渗补给井与水驱补给井在关井后井底压力的上升速度和储量变化特征方面有明显区别。     

四川盆地安岳气田震旦系气藏叠合岩溶发育模式与主控因素

通过对四川盆地安岳气田震旦系气藏岩溶储层发育特征和完钻气井测试产能综合分析,从碳酸盐岩岩溶储层发育机制出发,提出叠合岩溶概念和发育模式,明确了叠合岩溶发育主控因素及其对完钻气井产能的控制作用。利用岩心、成像资料,考虑储集空间类型、大小以及缝洞搭配关系,将灯影组四段（灯四段）岩溶储层划分为缝洞型、孔洞型和孔隙型3种类型,缝洞型和孔洞型是灯四段优质储层。受原始沉积体岩性、物性及岩溶期古地貌特征差异影响,岩溶风化溶蚀深度、优质储层垂向发育位置及平面展布范围等特征存在差异。建立了“差异溶蚀”的叠合岩溶发育模式,指出丘滩体沉积特征、两期风化壳叠合程度、岩溶期断裂系统发育规模以及构造翻转的地质过程综合控制了叠合岩溶储层发育,同时叠合岩溶发育强度控制气井产能分布。叠合岩溶发育区是气藏开发优先目标,其储层发育模式与主控因素的研究对于安岳气田震旦系气藏开发评价、建产区筛选和井位部署具有重要的指导意义。     

四川盆地高石梯区块震旦系灯影组四段储层类型及气井产能模式

四川盆地高石梯区块震旦系灯影组四段气藏以丘滩复合体沉积和表生岩溶作用为主控因素，具有多因素叠加成因，依据现有储层分类评价标准对灯影组四段进行储层表征存在一定局限。基于岩心观察、常规测井和成像测井资料分析，结合配套CT扫描和薄片鉴定，利用储渗空间的搭配关系可将高石梯区块内灯影组四段的岩溶储层划分为孔隙型、孔隙-溶洞型和裂缝-孔洞型3类。其中，裂缝-孔洞型和孔隙-溶洞型储层具有物性好、开采动用较容易、试采效果好的特点，为灯影组四段的优质储层类型。在单井储层类型精细划分的基础上，运用常规地震剖面的储层预测技术、"蚂蚁体"追踪技术，结合典型井的试井曲线、生产曲线和无阻流量等动态资料，建立高石梯区块灯影组四段气井产能划分方案，可将气井产能模式分为3类（Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类）。其中，Ⅰ类井产能模式和Ⅱ类井产能模式的优质储层占比高，其地震剖面上显示灯影组四段上亚段呈宽波谷，"蚂蚁体"属性显示缝洞体较发育，具有较好的试采效果。     

川中高石梯区块震旦系灯影组岩溶储层特征与储渗体分类评价

四川盆地中部地区(以下简称川中地区)震旦系灯影组四段(以下简称灯四段)气藏是以丘滩复合体沉积与表生岩溶作用为主、多因素叠加形成的大型气田,现有行业标准在表征该地区岩溶储层特征上存在着局限性。为此,借助于川中地区高石梯区块岩心观察、常规—成像测井手段,结合配套CT扫描、薄片鉴定结果,利用储渗空间搭配关系对该区内灯四段储层进行类型划分,再基于三维地震资料,以岩溶储层类型的精细刻画为约束,井震结合分析丘滩复合体展布、缝洞发育分布、优质储层分布、优质储层储量丰度,并结合实际生产资料,建立灯四段白云岩岩溶储渗体分类标准,开展储渗体划分与分类研究,明确各类储渗体动态、静态特征,优选有利开发储渗体目标。研究结果表明:①研究区灯四段岩溶储层可划分为孔隙型、孔隙—溶洞型、裂缝—孔洞型等3种类型,其中后两者具有物性好、开采动用较容易、测试效果好的优点,为灯影组优质岩溶储层类型;②建立了岩溶储渗体分类标准,将研究区储渗体细分为3类,其中一、二类储渗体投产井稳产能力较强、生产效果较好,能够实现效益开发;③该区内可划分出一类储渗体7个,二类储渗体10个,三类储渗体15个,一、二类储渗体天然气动态储量介于21.69×10~8~37.08×10~8 m~3。结论认为,该区一、二类储渗体缝洞搭配关系好、优质储层厚度大、储量丰度大、生产效果好,可以作为有利的天然气开发目标。     

早成岩期岩溶特征及其对古老深层碳酸盐岩储层的成因启示——以川中地区磨溪8井区灯影组四段为例

为进一步丰富和深化古老深层白云岩储层的成因理论,以四川盆地中部磨溪8井区灯影组四段(灯四段)为例,基于岩心、岩石薄片、测井、储集物性等资料,分析灯四段岩溶特征及演化规律,并探讨了其对储层发育和保存的意义。结果表明,灯四段发育孔洞型储层,储集岩性以微生物白云岩类、岩溶角砾岩和颗粒白云岩为主,岩溶作用具有组构选择性溶蚀、花斑状溶蚀和半离解带等典型早期溶蚀特征。灯四段储层主要集中在向上变浅序列的中—上部,纵向上呈多套薄层状储层频繁叠置、韵律性分布。灯四段优质储层的发育与相对海平面频繁升降驱动的早成岩期岩溶作用密切相关,储层品质与暴露时间和溶蚀强度有关。灯四段储层主要经历了3期岩溶演化阶段:选择性溶蚀阶段、岩溶分带阶段和整体角砾化阶段。适宜的暴露改造有利于原生残余孔隙的溶蚀扩大,对储层改造具有重要的建设性作用;暴露时间过长或溶蚀强度过大导致早期相对孤立的孔洞彼此连接,但大多垮塌或被充填破坏,表现为整体角砾化。整体上,灯四段有效储层具有"小孔(洞)保存,大孔(洞)充填"的特征,随着岩溶阶段的演化,储集性能先优化后变差。     

安岳气田震旦系、寒武系气藏成藏条件及勘探开发关键技术

四川盆地震旦系-下古生界的勘探可追溯至20世纪50年代中期,其勘探过程曲折,对勘探经验进行总结可以为四川盆地深层碳酸盐岩油气勘探提供借鉴。安岳特大型气田成藏主要受德阳-安岳台内裂陷和川中古隆起共同控制;台内裂陷控制规模生烃中心和高效成藏组合,安岳特大型气田具有近源成藏的特征;台内裂陷边缘带、古隆起高部位控制储层发育,有利相带大面积分布,叠加古岩溶作用改造,储层规模分布;台内裂陷、古隆起联合控制规模圈闭的形成和油气富集。气田主力层系龙王庙组、灯影组四段、灯影组二段气藏特征和成藏主控因素有显著差异。龙王庙组气藏属构造背景下的岩性气藏,继承性发育的古隆起是储层形成、油气聚集成藏的关键。灯影组四段气藏主要受大型构造-地层复合圈闭控制,灯影组二段气藏为构造圈闭气藏。灯影组大气田分布受台内裂陷和古侵蚀面控制下的烃储近源匹配和上倾方向的地层封堵控制。针对安岳气田勘探开发形成了储层地震精细描述技术、气层测井精细评价技术、复杂地层快速钻井技术、高温高压气层改造技术等配套技术系列。技术的进步为特大型气田高效勘探、开发提供了有力的技术保障。     

缝洞型碳酸盐岩油藏开发技术的认识与思考

塔里木盆地缝洞型碳酸盐岩油藏是油田开发面临的新的油藏类型,存在产量递减快、采收率低和储量动用率低等问题。剖析了中国石化塔河油田和顺北油气田缝洞型碳酸盐岩油藏地质特征及开发面临的挑战,系统总结了中国石化在缝洞型油藏描述、开发建产和提高采收率等方面的技术进展,针对塔河油田和顺北油气田的不同开发阶段,提出了下一步技术攻关建议。缝洞型碳酸盐岩油藏经过多期构造运动、岩溶作用和油气充注,储集体非均质性极强,油、气、水分布复杂,给油藏描述、地质建模、储量评价、效益建产、注水-注气、钻井工程、酸压改造、井筒举升等带来一系列挑战。经过20年的开发实践,中国石化西北油田形成了基于地球物理的体积雕刻、断裂精细解析和岩溶系统表征技术,以及基于岩溶相控的地质建模、靶向酸压和注水-注气提高采收率等技术。为实现顺北油气田高效开发,需进一步开展基于断裂解析的成藏特征研究以及基于地球物理雕刻的储集体相控地质建模、流体相态特征及高压物性、油藏组分数值模拟、油藏地质力学与数值模拟耦合、油气藏与举升一体化模拟、井位优选和钻井轨迹优化等工作。为实现塔河油田大幅提高采收率目标,需进一步开展缝洞结构描述、岩溶成因系统研究、储量动用评价、注水-注气机理及规律研究、缝洞井节点网络模拟和动态监测系统研究等工作。     

安岳气田灯影组内幕优质储层的重新认识及其意义

四川盆地安岳气田上震旦统灯影组气藏顶部已经完成整体开发部署,其内幕是潜在的接替层系。但是,灯影组内幕优质储层在地震剖面上识别困难,限制了对灯影组内幕储层的深化认识和勘探开发。为此,利用安岳气田录井、测井等资料开展优质储层测井、地震响应特征分析,利用地震正演建立优质储层地震响应模式,针对有效信号弱的问题开展目标处理,并预测了灯影组内幕优质储层的平面分布和勘探有利区。研究结果表明:①灯影组内幕存在密集孔洞型和独立洞穴型两种类型的优质储层,其中独立洞穴型储层纵向上主要集中在灯三段泥岩底板之上100 m的范围内,沿水平方向顺层发育岩溶带,横向上呈现出散点、珠状特征,规模小;②优质储层在碳酸盐岩内幕的地震响应表现为单波峰的隐蔽型"珠状"反射特征,波峰能量相对较弱,易被地震噪声所掩盖;③采用深层弱信号恢复处理技术可以较好地解决优质洞穴型储层地震响应弱的问题,提高地震资料的保幅性和信噪比,在地震剖面上得到近似串珠的珠状反射,实现优质洞穴型储层的有效识别。结论认为:①深层弱信号恢复处理结果符合已钻井和地震正演结论,该技术具有可操作性;②灯四段底部发育优质洞穴型储层,局部呈规模分布,是安岳气田下一步天然气勘探开发有利的接替层系之一。     

四川盆地上震旦统灯四段气藏提高单井产量的技术措施

四川盆地上震旦统灯影组四段气藏的储层类型多样、非均质性强,前期探井开发效果较差,亟需研发适合于不同储层类型的增产改造技术措施,以提高单井产量。为此,开展了5个方面的优化研究,提出了有针对性的技术措施:①依据储层特征、缝洞发育程度等与产能的相关性研究结果,优选出了灯四段以斜井为主兼顾纵向各层储量有效动用的方案;②采用改造—完井—投产一体化管柱进行储层改造,降低储层伤害、提高试油效率;③充分考虑井壁稳定性、储层改造的需要及对储层的伤害,确定裂缝、孔洞发育储层采用裸眼完井、孔隙型储层采用射孔完井;④基于酸与岩石反应实验结果及酸蚀裂缝刻蚀形态等成果优选出了高温胶凝酸为主体酸液,自生酸前置液为深度酸压主体前置液;⑤以储层特征为基础,提出分别针对裂缝—溶洞型、孔隙—溶洞型和孔隙型储层的缓速酸酸压、前置液酸压和复杂网缝酸压3套工艺。现场实施上述技术措施31口井,平均单井获得井口测试天然气产量68.33×10~4 m~3/d,与前期的探井相比,平均单井增加井口测试天然气产量22.85×10~4 m~3/d。     

徐深气田火山岩气藏产能特点及影响因素分析

火山岩储层作为大庆徐深气田的有效储层，分布广泛，储量丰富，具有重要的开采价值。由于受火山喷发多期性的控制，其岩性岩相变化较快、岩层致密，孔隙度、渗透率极低，非均质性严重。大多数气井自然产能较低，达不到工业产能。部分井经过大型压裂改造后可获得高产，但是单井产气能力差别较大。火山岩气藏产能具有分布不均衡、生产压差大、稳产条件差、压裂效果明显等特点，而火山岩作为特殊的天然气储层类型，没有成型的开发理论和实际开发经验供我们参考，文章在徐深气田火山岩储层地质及动态资料分析的基础上，采用实际地质参数建立了单井模型，研究了地层有效渗透率、地层厚度、地层系数、压裂井裂缝半长、储层供气范围等对气井初期产能及稳产能力的影响，并对影响产能及稳产能力的因素进行了分析，这对今后火山岩气藏开发配产、产能建设等具有重要的指导意义。