鄂尔多斯盆地大牛地致密砂岩气田水平井开发气藏工程优化技术

大牛地气田属致密砂岩气田,剩余未动用储量品位差、有效厚度薄、纵向叠合程度低,采用水平井开发效果较好,但国内没有成熟的开发技术和经验。因此,优化研究水平井开发技术政策,完善气藏工程配套技术显得尤为重要。为此,基于经验公式、动态分析、数值模拟、经济评价等方法,对水平井整体开发动用条件下的产能评价、单井设计、井网井距等开发技术政策进行了优化研究,明确了层系划分原则,确定了多种产能评价方法,明确了气井配产比例为无阻流量的1/5～1/3,水平段长1 000～1 200 m,轨迹应垂直于最大主应力方向并尽量位于储层中部,压裂缝设计应参照定量计算模型,井网采用排状交错井网,井距800～1 200 m,废弃地层压力8 MPa,采收率40%。形成的气藏工程优化技术,已应用于大牛地气田水平井整体开发方案中,为方案成功实施提供了技术保障。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田丛式水平井组开发效果评价

大牛地气田优质储量动用殆尽,剩余未动用储量品位低,直井有效开发难度大。针对致密砂岩储层非均质性强、有效砂体规模小、储量丰度低、单井产量低等一系列问题,水平井在非常规油气开发中具有显著的技术优势,丛式水平井组作为水平井整体开发模式之一,对水平井开发效果起着非常重要的作用。采用数值模拟方法和动态评价方法相结合,对比大牛地气田水平井组各开发阶段压降速率和单位压降产气量,开展气田同层（或异层）二井式、四井式、六井式丛式水平井组开发效果评价。研究表明：采用丛式水平井组开发,保证水平段延伸方向与最大主应力方向夹角大于60°,满足井组间最小距离大于500 m的条件时,同层井组部署以两井式反向为主,异层井组部署可采用两井式、三井式或四井式,可实现“三低”气田的规模效益开发,为鄂尔多斯盆地同类天然气资源量和国内外其它同类型致密低渗边际气田经济有效动用提供借鉴。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田致密低渗储层评价与开发对策

鄂尔多斯盆地大牛地气田为典型致密低渗气田,具有低渗、低压、低产的特点,经济有效开发难度大。针对气田不同层段储层开展了储集岩相、岩石学、物性、孔隙结构、含气性等特征研究,在此基础上划分出四大类六小类储层,其中Ⅰ类为高产型储层,Ⅱ类为中产型储层,Ⅲ类为低产型储层,Ⅳ类为非储层。根据不同储层类型及其空间分布的特点,采取了不同的开发策略,Ⅰ类储层物性好、厚度大、单层产量高,采用直井单层开采;Ⅱ类储层物性中等、厚度小、单层产量较低,选择发育两层以上叠合区,采用直井多层合采;对以单层发育的Ⅱ类和Ⅲ类储层,采用水平井分段压裂进行开采。通过不同的开发对策,有效提高了单井产量,实现致密低渗气田的经济开发,目前气田已建成天然气年产能25×10⁸ m³。     

大牛地气田盒1段气层氮气泡沫钻水平井技术

大牛地气田二叠系下石盒子组盒1段气层具有低孔隙度、低地层压力、特低渗透率、高基块毛细管力、强非均质性的特点,常规直井和水平井几乎不能实现自然建产,截止到2008年底探明储量动用率仅为8.42%。为了有效地动用该气层储量,针对盒1段气层开展了氮气泡沫欠平衡钻水平井的研究与现场试验。考虑到该气层的工程地质特征,首先优选了氮气泡沫基液配方;然后分析了该气层的产水情况和井壁稳定性,认为对盒1段储层实施氮气泡沫钻水平井是可行的;最后介绍了DP14井、DP19井和DP22井的现场试验情况和应用效果。DP14井、DP19井和DP22井在氮气泡沫水平段钻进过程中油气显示良好,且均实现了随钻点火;其中DP14井完井后,在油压为7.1MPa,套压为9.3MPa时,产气量为1.07×104m3/d,首次在盒1段气层实现了自然建产。现场试验表明:氮气泡沫欠平衡水平井能有效地动用该气层储量,为提高大牛地气田盒1段气层的探明储量动用率提供了新途径,也值得类似探区借鉴。     

鄂尔多斯盆地大牛地低渗气田产水规律

根据鄂尔多斯盆地大牛地低渗气田的历史生产数据、水样分析资料及天然气饱和含水量计算方法,定性、定量地分析了产水来源。同时,根据平均产气量和累计水、气比对气井进行了分类,分析了气田不同层位与不同井型单井的产水规律。结果表明,鄂尔多斯盆地大牛地低渗气田单井的产水量和产气量均较低;气田产出的水有凝析水、地层水和工作液,以地层水为主。不同层位表现出不同的生产特征。二叠系下石盒子组3层位和山西组1层位为低产水高产气层位,二叠系下石盒子组1层位和二叠系下石盒子组2层位为低产水低产气层位,山西组2层位和太原组2层位为高产水低产气层位。不同井型单井的产气量无明显差别,但水平井的产水量更大,水、气比更高。分析结果对选择排水工艺和分析生产情况具有重要的指导意义。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田盒3段河道砂岩相控储层预测

鄂尔多斯盆地大牛地气田二叠系下石盒子组盒3段属于典型的河流相沉积,由于地震属性预测受地震分辨率限制,造成河道砂体储层预测的多解性。应用高分辨率层序地层学,对盒3段目的层进行了沉积相展布规律研究,认清了盒3段顶界面地震反射层Tf9是一个在全区有近似等时地质意义的反射界面,盒3段上砂组的厚度与Tf9平均振幅的统计关系符合调谐振幅原理,从而优选出盒3段砂岩的振幅敏感属性。通过地震相、测井相及沉积微相综合分析,认为盒3段振幅敏感属性平面图与其沉积相展布规律一致,通过相关分析能较好地预测出砂岩发育的有利区。在D66井附近目标区的实践表明,砂岩预测结果与实钻吻合率达90%。由此表明,以沉积相、沉积特征约束地震属性预测能实现对复杂地质体的准确预测和描述。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田山1段储层与沉积微相的关系

鄂尔多斯盆地大牛地气田二叠系山1段主要发育河床滞留、分流河道、河道砂坝、心滩、天然堤、决口扇、河间洼地和河漫沼泽8种沉积微相,储层主要发育在分流河道和心滩沉积微相。储层综合特征和沉积微相研究表明,影响气层产能的最敏感的参数是储层中值半径。储层喉道中值半径的大小、分布和连通性以及碎屑颗粒粒度和石英含量等地质特征决定于沉积微相展布特征。通过对区内山1段储层沉积微相和中值半径等参数的对比分析发现,天然气主要赋存于分流河道沉积微相,平面上分流河道沉积微相分布在研究区西南部河流交汇处。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田上古生界储层特征

大牛地气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部,主要含气层位为上古生界石炭系太原组、二叠系山本组和下石盒子组。气田具有石炭系太原组障壁沙坝、二叠系山西组三角洲平原分流河道砂和下石盒子组河流相河道砂3套储集体,储集体为低孔、低渗、致密性储层;下石盒子组、山西组和太原组储层孔隙特征基本相同;下石盒子组和太原组储层孔隙结构相对较好,山西组储层孔隙结构相对较差;上古生界储层共划分为4类,下石盒子组和太原组Ⅰ、Ⅱ类储层较为发育,而山西组Ⅲ类储层较发育。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田盒2、3段沉积微相研究

通过岩心观察,认为工区盒2、3段,不仅仅发育单一河流相沉积体系,而是发育一套辫状河三角洲-浅湖沉积体系.识别并划分了工区内沉积相、沉积亚相、沉积微相.另外,对工区特有沉积特点的研究,结合沉积过程和岩性特征,对重点沉积微相进一步划分为超微相.早二叠世,鄂尔多斯盆地克拉通沉积阶段,盆地内部坡度非常平缓的地形和北部蚀源区的抬升是形成大牛地气田辫状河三角洲-浅湖沉积体系的主要地质背景.     

大牛地气田盒3段三维地震储层预测研究

盒3段是大牛地气田天然气产能建设的主力层段，提高盒3段储层预测的精度是盒3段气层扩边扩能的首要任务。盒3段储层属典型的河流相沉积，储层厚度薄，横向非均质性强，这些地质特性给地震方法预测盒3段储层带来了一定的困难。通过系统总结大牛地气田开发过程中盒3段储层预测所采用的思路和方法，总结了适合于大牛地气田盒3段储层预测的反射结构分析，相控储层预测及地震反演等方法技术，并给出了应用的实例，指出了方法技术的适应性和下一步改进的方向。     

大牛地气田储集层应力敏感性研究

大牛地气田具有低渗、低产、低压、低丰度的特征，而低渗透气藏常伴随着应力敏感性影响。为了研究大牛地致密气藏的应力敏感性，特别是多次开井和关井条件下的应力敏感性，开展了闭合回路下的应力敏感实验研究。结果表明，低渗透砂岩储层的应力敏感性是客观存在的，而且这种应力敏感性对储层渗透率造成的伤害不可忽视。随着有效压力的升高，渗透率逐渐降低，并且在有效压力升高的早期渗透率降低的幅度最明显，在后期则趋于平缓；而在有效压力恢复过程中，渗透率不能恢复到原来大小，即应力敏感对渗透率的伤害具有永久性。研究结论为大牛地气田开发方案的制定提供了依据，也为其它低渗透气田的开发提供参考。     

水平井钻井技术在大牛地气田的应用

随着水平井钻井技术日趋完善与成熟,正不断探索用于低渗透气田的开发研究.分析了应用水平井开发大牛地低渗透气田的钻井技术难点,阐述了水平井钻井技术,包括钻具组合、钻进参数优选、侧钻、井眼轨迹控制、煤层段钻进以及测量设备配套等技术.探索了大牛地气田水平井钻井技术应用的可行性,利用配套的钻井技术在该地区完成了9口水平井的应用,取得了较好的效果,可为同类油气田提供技术参考.     

大牛地气田奥陶系碳酸盐岩气藏水平井产能主控因素评价

碳酸盐岩气藏微观孔隙结构和渗流特征复杂,无阻流量与地质、工程参数相关性差,单一统计方法不能有效评价水平井产能的主控因素.为此,文中提出一种新的产能主控因素评价方法,即在气井动态分类上,用Pearson,Spearman相关系数和决策树评分法对影响因素进行打分和排序,选择更具代表性的产能评价指标,逐类逐井评价.将新方法应...     

致密砂岩气藏水平井测井评价——以鄂尔多斯盆地大牛地气田X井区为例

致密气藏中有相当一部分水平井测井系列少、评价难度大,如何利用有限的测井资料有效开展水平井测井评价,对气藏高效开发具有重要意义。以鄂尔多斯盆地大牛地气田X井区为例,结合地质和生产动态等资料,利用水平井仅有的随钻伽马测井和气测录井资料开展测井评价研究,形成了基于伽马峰值和全烃有效指示因子的双参数水平井产能评价方法,有效提高了水平井产能评价精度,为同类气藏水平井测井评价提供了借鉴。研究认为,基于随钻伽马峰值分析能够有效对储层进行评价,大牛地X井区山西组和下石盒子组高产井目的层段随钻伽马值的分布均表现出了明显的单峰特征,而低产井则表现为双峰或不具有明显的峰值特征,主要与水平井钻遇砂体的稳定性有关。利用X井区气测录井资料,构建了基于全烃有效指示因子用于评价单井产能,并建立了山西组和下石盒子组水平井经济产能的气测录井指标。综合上述两种方法,形成双参数水平井产能评价方法,准确评价了X井区水平井单井产能。     

鄂尔多斯地区东北部大牛地气田山西组沉积相

摘要：应用宏观与微观地质证据相统一的沉积相分析方法,对研究区300余口井的录井、测井资料进行解释和对比,同时结合岩石组合、沉积构造、剖面结构、测井相组合以及华北地区晚石炭世—早二叠世克拉通盆地区域地质背景,分析了山西组的岩性组合及展布特征。研究认为,山西组一段沉积期为陆表海沉积环境,海相化石是有力的证据,同时研究区曾经经历海侵,沉积了滨海三角洲体系;山西组二段沉积期为陆表海向陆内坳陷的转换期,满蒙洋壳向华北板块俯冲加剧,板块北部继续翘起,研究区内海水基本退出,因此山西组二段沉积了近海三角洲体系。山西组一段以陆表海的三角洲前缘沉积为主,主要发育水下分流河道、水下分流间湾和泥炭沼泽;山西组二段以三角洲平原沉积为主,主要发育分流河道、分流间湾。通过有利区带分析,确定了水下分流河道、分流河道的下部为有利的储集相带。