礁滩相碳酸盐岩气藏气层下限标准研究

普光气田是中石化在川东北探区首个投入开发的大型礁滩相碳酸盐岩气田。由于气田埋藏深、储层储集空间类型多样、储层物性在纵横向上差异大,且具有多套气水系统等特征,导致物性较差的Ⅲ类气层和气水过渡带处气、水层识别难度大。本文在储层储集空间类型判别基础上,利用测井、试气、分析化验等资料,建立单位气层厚度产能与渗透率、含水饱和度和孔隙度、电阻率与孔隙度等各种交会图版,识别气层、干层、水层,确定出了普光气田气层物性、电性等下限标准。研究成果直接指导了普光气田气水关系研究、井位部署及井型优化、投产层段优选、储层改造措施确定等,取得较好效果,并为气田动用储量评价打下基础。     

束缚水饱和度在苏里格气田气水识别中的应用

鄂尔多斯苏里格气田苏5、桃7区块主产层石盒子组盒8段和山西组具有低孔隙度、低渗透率、低丰度、低压力、高含水饱和度的储层特征,仅采用含水饱和度参数不能有效确定储层的流体性质.通过储层性质分析,提出了利用束缚水饱和度结合含水饱和度来确定储层流体性质的方法.选择测井综合分析的纯气层、试油证实只产气不产水的储层含水饱和度作为束缚水饱和度,采用统计回归分析的方法建立束缚水饱和度计算模型,进而计算地层可动水孔隙度和含气水孔隙度,并以此综合判断流体性质.在2007年现场生产应用中,采用束缚水饱和度法判别储层含流体性质,气水识别符合率达95.27%,取得良好的应用效果.     

苏5和桃7区块马家沟组泥晶、泥粉晶白云岩储层流体类型判别

苏里格气田苏5和桃7区块马家沟组存在大量高孔隙度和中孔隙度干层的井,从试油层段的电阻率特征看,高电阻率水层和气水层井很多,揭示出马家沟组储层流体类型判别中既涉及到储层有效性评价难的问题,又涉及到流体类型判别难的问题。通过核磁共振实验、压汞和岩石薄片研究认为导致部分井高孔隙度低产不产的原因是储层溶蚀孔洞及裂缝不发育且储层孔喉径小、束缚水饱和度高。提出先依据中子孔隙度与声波或密度孔隙度比值的大小将气层与非气层区分开,利用孔隙度—饱和度交会法区分非气层中的有效储层和无效储层,针对有效储层采用气测录井资料识别气水层和水层的整体方案,有效解决了马家沟组储层类型判别难题。     

应用毛细管压力资料确定储层含水饱和度上限

储层有效厚度物性下限包括孔隙度下限、渗透率下限和含水饱和度上限,只要能建立含水饱和度与孔隙度或渗透率之间的相关数学模型并准确确定前者,则后两者即可确定。为此,将不同地区具有不同油气藏物性下限值的岩心作为样品,采用经典的高压半渗透隔板仪实测气（油）水毛细管压力资料并由此确定储层含水饱和度上限。应用该方法所确定的CNT气田T₃x²气藏、WDS气田P₁x⁸气藏、CCG气田T₃x⁴气藏和CNG油气田J₂s油藏致密砂岩储层的含水饱和度上限分别是55%、50%、55%、50%。上述含水饱和度上限值已经过生产证实,理论计算结果和实际生产情况吻合较好。该参数已应用于相应油气藏的油气探明地质储量计算,并获得了全国矿产储量委员会的批准。     

低孔隙度低渗透率天然气储层声波岩石物理研究

为了研究声波在低孔隙度低渗透率含气储层中的传播规律,采用改进的White气包模型,模拟低孔隙度低渗透率储层中不同频率纵横波性质随不同含水饱和度的变化,并与常规及高孔隙度高渗透率储层结果进行对比,得出低孔隙度低渗透率储层与常规和高孔隙度高渗透率储层声波随不同含气饱和度变化规律的区别,以及气包半径的选取对声波传播规律的影响,且结合实验室测量结果进一步验证分析的正确性。频率一定,低孔隙度低渗透率储层与常规储层及高孔隙度高渗透率储层规律相似,声波速度和衰减对储层含气也有一定的灵敏度,但随含水饱和度迅速增大的起跳点对应含水饱和度值变小。     

胜利油区疏松砂岩低电阻率气层测井评价技术

针对胜利油区疏松砂岩低电阻率气层、低气/水电阻率对比度气层测井评价工作中存在的难点,分析其形成的主要原因,优化确定适用于低电阻率气层含水饱和度计算的黏土阳离子交换饱和度模型;利用中子、密度、声波三孔隙度测井在气层响应的差异性,计算储层的三孔隙度差值和比值,提取三孔隙度测井所蕴含的储层含气信息,用于指示含气储层。提出利用含水饱和度、三孔隙度差值和比值等3个参数对储层含气信息进行组合放大、构建气层判别指标的技术思路,以达到提高低电阻率气层识别灵敏度的目的。阐述气层判别指标的计算方法,结合区块试气数据统计气层、气水同层的气层判别指标下限值,形成储层含气性分级解释的判别规则,实现储层含气性计算机数据处理的自动分级判别并提高低电阻率气层的评价能力。该技术在胜利油区2个区块19口井的实际应用,效果良好。     

靖边气田低孔隙度碳酸盐岩储层有效厚度下限研究

储层孔隙度下限是确定有效厚度的核心,尤其对于低孔隙度非均质性强的碳酸盐岩储层。靖边气田奥陶系马家沟组马五1+2段碳酸盐岩储层非均质性强,裂缝及微裂隙相对发育,随着储层改造工艺技术的提高,低于原下限标准的储层测试获得一定产能,储层下限存在进一步降低的空间。通过确定与储层储集能力和气水产出密切相关的喉道半径、含水饱和度等参数,重新标定有效储层下限,马五1+2储层孔隙度下限由2.5%降低至1.5%,为靖边气田新增天然气探明地质储量提交做出了重要贡献。     

苏里格气田西部S48区气水分布特征

苏里格气田西部盒8段、山1段为主力产层,气水关系十分复杂,投产气井大多存在不同程度产水现象,严重影响了气井正常生产和产能评价部署。基于试气、动态监测资料,分析苏里格气田西部S48区产水气井和不产水气井生产曲线特征的差异性,将生产井划分为3种类型,即试气和生产中均无水型、试气无水但生产中出水型、试气和生产中均出水型,进而以生产动态资料和试气资料作为约束,分析出水井出水部位所对应的测井曲线特征。结果表明：试气无水但生产中出水井,若测井含气响应良好,试气结论为气层,生产出水的水源多为产层上下围岩中的地层水,若测井响应较差,试气结论为含气层,则生产出水的水源多为产层内的毛细管水;试气和生产中均出水型井,测井解释、试气结论多为气水同层,生产出水的水源多为产层内的自由水;将测井资料结合试气、生产资料综合分析,有利于判断气层、水层;含气层与气水同层测井响应特征相似,在电阻率-声波时差交会图中均分布于气层区、干层区、水层区之间的过渡区域。根据气藏中气层、含气层、气水同层、干层、水层的纵向配置关系,将气水分布纵向特征划分为5种类型,即纯气型、上气下水型、上干/水下气型、气水共存型、气层与干/水层间互型,并针对不同类型的气水分布,分别提出了工程改造措施。     

致密砂岩气藏气水层识别新方法——以苏76井区为例

苏76井区位于鄂尔多斯盆地西部,物性明显差于中东部,是含水饱和度高、孔渗极低的致密砂岩气藏,具有产水井比例高、产能低、采收率低的生产特征。为了准确识别气、水层以降低产水风险,将可动水饱和度参数引入到常规气、水层识别中,分析大量的测井解释结果、生产数据及试气结果,建立了气、水层综合识别方法。结果表明,苏76井区储层微观孔隙结构差,微小孔发育,导致储层残余水饱和度高,含气性较差,开发过程中,部分束缚水转化为可动水,仅可动水饱和度能表征水相的流动能力,核磁共振结果表明该区块可动水饱和度低。通过对比分析可动水饱和度测井解释结果与实际试气及生产数据,建立了气水层综合识别方法。通过识别结果可对单井进行产水预测并优选射孔层位,有效降低气井产水风险。在此基础上绘制了区块气水平面分布图,进而优选出低产水风险区,明确气田的主力储层,为气田合理开发提供科学依据。     

苏里格气田东区致密砂岩储层物性下限值的确定

长庆油田苏里格气田东区盒8、山1、山2段致密砂岩储层具有典型的低孔、低渗及多层系含气特征.储层下限标准的研究是划分有效储层的基础,也是气层识别和容积法储量计算的前提.采用经验统计法、测井计算φ-Sg法、孔隙结构参数分布等几种方法对研究区储层物性下限进行研究.结果表明,地面条件下有效储层的孔隙度下限为5.0％,渗透率为0.10×10-3～0.15×10-3μm2,含气饱和度下限为50％～60％;原始地层温度压力条件下,孔隙度下限为4.5％,渗透率仅为0.0010×10-3～0.0015×10-3μm2.研究结果得到了试气试采资料的证实,为储量计算提供了依据,对储层的开发生产具有指导作用.     

苏里格气田致密砂岩气藏效益开发含水饱和度上限

苏里格气田致密砂岩气藏含水饱和度高,投产含水率上升快,随着气井含水率增大,产量急剧降低甚至停产。在产水气井开采动态特征研究的基础上,建立气井累计采气量和采收率与含水饱和度的关系;结合单井投资及气价,确定气井收回投资所要求的最低累计采气量;并以此为依据,确定储集层含水饱和度上限。同时以气井最低累计采气量为标准,结合储集层含水饱和度及厚度,给出测井解释确定气层、气水层及含气水层的量化指标。结果表明：苏里格气田中区致密砂岩储集层的含水饱和度上限为48.2%,气井生命周期内经济最低累计采气量为1 260×10⁴ m³时,气井为效益开采。     

苏里格气田稳产期地面工程的优化难点与对策

经过10多年的开发,目前鄂尔多斯盆地苏里格气田已进入稳产期,地层压力的不断下降给地面系统的稳定运行带来诸多不利,需采取应对措施来满足气田稳定高效开发的要求。为此,通过分析气田建设现状和生产数据,发现该气田稳产期面临的挑战主要集中在提高地面集输系统适应性、面临更大的安全环保压力、提高开发效益等3个方面,具体表现为:(1)气井压力下降;(2)气井产量降低;(3)边远含硫气井逐年开发;(4)泡沫排水采气井不断增多;(5)油泥污水处理监管越来越严格。进而有针对性地提出了以下应对措施:(1)改变丛式井场计量方式;(2)应用小站脱硫工艺技术;(3)改造气田稳产期增压工艺;(4)应用采出水消泡装置;(5)研发一体化集成装置;(6)应用油泥无害化处理;(7)回收利用C_2~+混合轻烃。实施上述技术措施后,大大提高了苏里格气田地面集输系统的适应性,满足了油气田精细化管理的要求,提升了气田开发经济效益,适应了新形势下安全、环保生产需求,降低了企业控制成本所带来的压力。     

非均质气藏可动水评价及提高采收率新思路

气藏衰竭式开采过程中,因高含水停喷甚至大面积水淹造成气井关井是很难治理的问题,准确评价气藏可动水对于高含水气藏治理及提高采收率有重要意义。以塔里木盆地塔河非均质底水气藏为例,测试了不同物性储层、不同驱替压差条件下的岩心含水饱和度、可动水饱和度和束缚水饱和度,结合渗透率、孔隙度等主要影响因素进行对比分析,研究发现同一岩心的可动水饱和度和含水饱和度随驱替压差的变化趋势一致,而且岩心的渗透率越大,相同驱替压差下可动水饱和度和含水饱和度越高;在含水饱和度和可动水饱和度较高时,两者随驱替压差增加而快速下降,而在含水饱和度和可动水饱和度较低时,两者随驱替压差增加下降缓慢;气藏不同区块的岩心含水饱和度和可动水饱和度随驱替压差变化的范围不同。在可动水评价基础上,结合精细地质建模及数值模拟技术,根据气藏剩余气及含水饱和度分布状态,设计了综合部署“采气井、阻水井、排水井”的治理增产方案,通过加强井网控制程度、封堵优势渗流通道、排泄地层水体能量进而提高气藏采收率。      

大牛地气田致密砂岩储层测井评价

针对大牛地气田低渗、低孔致密岩性气藏,建立了一套适用的测井识别与评价技术。通过分析大牛地气田上古生界致密储层的"四性"关系,深化了对大牛地气田上古生界低孔、低渗致密含气储层测井响应特征的认识;分类提取了测井特征参数,建立了大牛地气田的气层测井划分标准和分类评价标准,为正确评价储层及气层提供了技术条件。提出了对储层进行产能预测评价的方法——测井参数优化合成法,利用孔隙度、有效储层厚度、密度、电阻率、泥质含量、声波时差和含气饱和度,分不同层组建立了无阻流量的合成系数公式以及无阻流量的估算公式。实际资料处理结果表明,预测产量与实际产量较吻合,为油气井后期测试投产提供了依据。     

速度管柱排水采气效果评价及应用新领域

在综合苏里格气田所有已开展速度管柱排水采气试验井的基础上,根据试验前气井产量对试验井进行了分类评价,得出了速度管柱排水采气技术的适用条件,并分析了该技术新的应用领域。分析了速度管柱排水采气工艺的原理,推导了适合苏里格气田气井的临界携液模型,依据模型优选出38.1 mm的连续管作为速度管柱。现场试验结果表明,速度管柱排水采气技术能够解决苏里格气田产气量大于0.3万m3/d气井的积液排水采气问题;该技术可以应用于起油管气井、小井眼生产井、连续管压裂井等的生产,前景广阔。     

鄂尔多斯盆地上古生界气藏产能差异探讨

鄂尔多斯盆地上古生界苏里格气田和榆林气田储层均为低压、低孔和低渗储层，然而榆林气田气井生产状况却明显优于苏里格气田。为此，利用铸体薄片、压汞、物性和动态测试资料，探讨了不同低压、低孔和低渗储层气井产能差异的主要因素，指出了形成较高产能储层的条件。通过对榆林气田和苏里格气田气藏特征进行对比，结合控制气井产能的地质和工程因素的分析，认为造成两个气田气井产能差异的主要地质因素是储层的孔喉结构和储层规模。榆林气田储层以粒间孔+中、粗喉道为主，延伸宽度160~420 m，优于苏里格气田储层；苏里格气田砂体属于辫状河沉积，矿物成熟度较低（岩屑石英砂岩），且仅粗粒沉积构成储层，而榆林气田砂体属于三角洲沉积，砂体连续性好，矿物成熟度高（石英砂岩），因而后者具有更高的产能。这表明在鄂尔多斯盆地寻找较高产能储层的目标是：具有横向更连续的砂体和更易形成好的孔喉结构的三角洲沉积。     

利用阵列声波测井定量评价低渗透砂岩储层含气性

低孔低渗含气砂岩储层的气层识别与饱和度计算受孔隙结构影响显著,阵列声波测井纵、横波信息为解决这一难题提供了非电法手段。从含气砂岩储层的声波测井响应特征模拟研究入手,从理论上建立的波速比-纵波时差交会图与实际井数据分布特征完全一致,表明了理论模拟的可靠性。反之,对于实际测井数据,在已知地层波速比、骨架参数及孔隙度基础上可以估算其含气饱和度,研究结果在歧口凹陷深层及苏里格气田等典型的低孔低渗气层评价中得到很好的应用和验证。     

遗传算法在苏里格气田井位优化中的应用

苏里格气田是中国致密砂岩气田的典型代表,储层非均质性及特低的渗透率造成苏里格气田有效泄油面积小。为提高单井控制储量和气田采收率,需要利用井位优化来确定最优井数及其位置。因此,借助Matlab自带的遗传算法工具箱,采用优化理论结合数值模拟的方法进行苏里格气田某区块的井位优化研究。研究中将净现值作为目标函数,将单井控制面积和井位作为变量,优选净现值最大的单井控制面积及井位。结果表明,苏里格气田的最优单井控制面积为0.5km²/井|对于最优单井控制面积,遗传算法得到的最优净现值为14.625 9×10⁸元,大于常规井网的净现值14.337 8 ×10⁸元,净现值增加幅度为2.01%|基于遗传算法的井位优化方法克服了常规布井方式的经验依赖性|最优井位分布与渗透率关系密切,渗透率高的部位井数多,反之,井数少。