徐深气田火山岩气藏水平井开发优化设计技术

徐深气田属于深层大型低或特低渗透火山岩气藏,岩性、岩相横向变化快,有利相带延伸范围有限,气藏底部普遍发育水层;储层以Ⅱ、Ⅲ类为主,物性差,气井以压裂投产为主;现有地震技术难以准确预测有效储层分布特征和天然裂缝发育特征.针对火山岩气藏地质特征复杂和水平井开发设计难度大等特点,通过多年的水平井开发实践与攻关研究,形成了适合徐深气田火山岩气藏特征的水平井开发优化设计技术,并取得了明显的应用效果,为提高徐深气田火山岩气藏储量动用程度和整体开发效益提供了强有力的技术支撑,对同类气藏水平井设计具有指导作用.     

徐深气田火山岩气藏水平井优化设计

徐深气田D区块属于深层大型低渗透火山岩气藏,岩性、岩相横向变化快,有利相带延伸范围有限,气藏底部普遍发育水层;储层物性差,单井产能低,气井以压裂投产为主,部分直井压裂后产较多的地层水。为了试验研究应用水平井技术控制底水、提高气藏单井产能的可行性,探讨这类气藏的有效开发模式,提高其储量动用程度和整体开发效益,在该区块开展了火山岩气藏水平井开发先导性试验,通过开展气藏精细描述、三维地质建模、储层地质条件适应性评价,地质、地震和气藏工程等多学科优化设计论证,优选有利区带,针对Ⅰ类火山岩储层部署1口水平井,完钻后采用筛管完井,测试求产,日产气达到55．5×10^4m^3,无阻流量高达165．9×10^4m^3／d,是区块内同层位直井无阻流量的5．0倍,取得了明显的增产效果。开发试验证实应用水平井技术开发Ⅰ类火山岩储层是可行的,可在Ⅰ类火山岩储层中推广应用水平井技术,同时可探索利用水平井开发Ⅱ、Ⅲ类火山岩储层。     

徐深气田火山岩岩性岩相序列

火山岩岩相变化快、物性变化大、储层非均质性强,因而弄清其岩性岩相序列是高效开发火山岩气藏的前提。通过野外露头精细勘测以及徐深1、升深2 1等开发区密井网解剖,在对露头与钻井取心资料分析的基础上,提出了松辽盆地徐深气田火山岩综合命名方法。通过火山岩露头岩性岩相序列特征研究,井震结合,建立了徐深气田下白垩统营城组火山岩岩性、岩相序列,揭示了徐深气田营城组火山岩的分布特征。其中,岩性序列自下而上为中基性岩、火山碎屑岩、酸性岩→沉积岩→火山碎屑岩、基性岩、酸性岩→沉积岩4大套旋回序列;徐深气田火山岩岩相主要为溢流相的上、下部亚相和爆发相的热碎屑流亚相。该方法对类似的火山岩气藏岩性岩相序列特征研究具有借鉴作用。     

徐深气田火山岩储层岩性岩相模式

2002年随着徐深1井在火山岩中获得日产百万立方米的高产工业气流，揭开了大庆深层火山岩气藏勘探开发的序幕。目前徐深气田火山岩气藏天然气储量已占该区天然气总储量的89.8%，成为我国东部陆上发现的最大气田，而火山岩气藏储层描述困难则是制约该区深层天然气勘探开发的“瓶颈”。为此，介绍了通过多学科联合攻关研发所形成的火山岩岩性岩相描述、测井火山岩岩性识别、地震火山岩体识别等火山岩气藏储层描述配套技术。这套技术为徐深气田火山岩气藏的高效开发奠定了基础，填补了我国在这类气田储层综合描述技术方面的空白。     

徐深气田火山岩气藏储量参数计算

由于火山岩储层岩性多样、非均质性强、油气藏类型复杂,导致了储量评价难度大,故储量参数的准确计算至关重要。针对火山岩骨架参数不确定的特殊性,综合岩心、薄片、元素分析和测井等资料,采取了组分与结构识别相结合、常规测井和特殊测井相结合的岩性识别思路,应用多种方法开展了火山岩的岩性测井识别研究,在岩性识别的基础上应用岩心分析、测井资料和试气成果建立了松辽盆地徐深气田储量参数计算模型,最后再用综合分析的方法进行取值,降低了储量计算的风险。使用该方法,火山岩岩性识别符合率在85％以上,储量参数精度超过80%,能够满足储量规范要求,对火山岩油气藏储量评价具有指导意义。     

徐深气田火山岩气藏气井产能的影响因素

松辽盆地徐深气田火山岩气藏的许多开发规律还有待探索,已经试采的井表明火山岩气藏的气井产能特征复杂,搞清其主要影响因素是成功开发该气田的关键。利用地质、试采、试井及室内岩心实验等资料,从宏观与微观两个方面对火山岩气藏气井产能的影响因素进行了研究。得出以下认识和结论：宏观上,火山机构的分布范围、构造位置及储层类型对气井的产能有控制作用,火山岩相具有规模小、多变化的特点使得相邻气井产能变化大、可对比性差;微观上,受到井控可流动区域形态、规模、物性的影响,较窄的流动区域加上较低的地层系数,使得许多井采气指数下降较快,而气井的表皮系数、特殊的渗流特性（启动压力梯度和压力敏感性）、出地层水等都不同程度地影响了气井的产能。此外生产测试中存在的各种情况（如压裂液返排、气井清井期、测试时间等）也可导致对产能认识的偏差。     

测试资料在火山岩气藏评价中的应用——以徐深气田为例

火山岩气藏开发是近年来天然气勘探开发的热点领域,利用测试资料评价火山岩气藏是优质开发这类气藏、提高对气藏认识重要方法之一,测试资料通常包括压力资料、温度资料、产能资料和流体物性PVT资料等。以徐深气田为例,根据测试资料建立了火山岩气藏试井解释模型,评价储层连通性,判断储层的压力变化,分析水气井的动态特征;根据不稳定试井可以判断表皮系数和裂缝对徐深气田水平井的影响;根据分析生产动态资料可以确定气井合理产量。     

徐深气田火山岩气藏水侵识别与预测方法

徐深气田火山岩气藏普遍发育边水或底水,水侵导致了气井产能下降,气藏水侵的准确识别、水侵量的快速预测是制定合理开发策略的重要依据。以徐深气田D区块为例,建立了一套识别气藏水侵和快速预测水侵量的综合方法,首先通过动静态结合综合识别出气藏是否存在水侵,其次采用正向和反向2种思路计算D区块不同时期水侵量,通过引入虚设压力与累计产气量关系曲线反过来验证前2种方法计算结果的可靠性,最后通过计算不同阶段的水侵量,建立水侵量与累计产气量之间的函数关系,实现水侵量的快速预测。结果表明,这套综合方法不仅能可靠识别气藏是否发生水侵,而且能实现水侵量准确计算和快速预测,可以用于徐深气田其他区块的水侵识别与预测。     

徐深气田徐东地区营城组一段火山岩储层岩相特征

在火山岩岩石类型划分基础上,结合地质、测井和地震资料综合分析,识别火山岩体。在此基础上将研究区目的层火山岩相划分为爆发相、溢流相等5种类型和溅落亚相、空落亚相等16种亚相类型。通过单井、剖面地震相、平面地震相和火山岩相特征分析,认为火山口对火山岩体具有重要的控制作用,在火山岩体的不同部位发育不同的火山岩相类型,不同类型的火山岩相展布又控制着火山岩气藏储层的分布特征。研究区储层主要发育于爆发相和溢流相中,少数发育于其他相带。爆发相溅落亚相、空落亚相,侵出相外带亚相、中带亚相,溢流相下部亚相、顶部亚相、上部亚相,火山通道相的火山颈亚相等为优质储集体发育部位。     

徐深气田兴城开发区火山岩储层次生溶蚀孔隙研究

对徐深气田兴城开发区火山岩储层次生溶蚀孔隙进行研究，可为今后该气田的勘探开发工作提供依据。为此，根据岩心、薄片、地球化学等分析资料，对火山岩储层次生溶蚀孔隙的形成机理及分布特征进行了分析。结果发现，次生溶蚀孔隙是该类储层中最重要的储集空间类型之一，主要由晚埋藏成岩阶段有机酸性水与地层中易溶组分（长石）发生溶解作用而形成。进而认为：该区平面上爆发相较溢流相溶蚀孔隙发育，垂向爆发相自下而上表现为空落亚相溶蚀孔隙发育程度低、热激浪亚相溶蚀孔隙较发育，而热碎屑流亚相则溶蚀孔隙最为发育；溢流相溶蚀孔隙发育程度：上部亚相最好、中部亚相较差、下部亚相较好。     

苏里格气田苏6井区块盒8段沉积相研究

根据苏里格气田苏6区区域沉积背景，充分应用工区取心井盒₈段岩心观察及分析化验资料，对盒₈段气藏储层岩石学特征、原生的泥岩颜色、粒度特征以及沉积构造等相标志进行了综合分析，确定苏里格气田苏6区块盒8段气藏为辫状河三角洲的沉积环境。在工区内划分出辫状水道、河漫沼泽、水下分支河道和河道间等沉积微相，并指出区块有利的沉积相带为辫状水道和水下分支河道微相，储层砂体的几何形态及分布规律受河道的走向及延伸距离的控制。该成果为苏里格气田苏6区块盒₈段气藏优质储层的预测指出方向，也为气藏滚动勘探开发方案的制定和调整提供了地质依据。     

徐深气田A区块火山岩气藏开发动态特征

徐深气田中的A区块是中国较早系统开发的火山岩气藏,正确认识其动态特征是开发好气藏、保障平稳供气的关键.运用气藏工程、不稳定试井、生产统计等手段,从气井的井控区域流动特征、生产流动状态、生产动态特征、地层压力变化特点以及产水特征等方面总结了A区块火山岩气藏的开发动态特征.气井井控区域的物质基础以连续分布的低孔渗为主,流动几何形态主要为线性流动;气井定产量生产中不易进入拟稳态,生产流动状态主要为不稳定状态;气井井底流压与地层压力下降幅度不一致,一般流压的递减率高于地层压力的递减率,许多井呈现间歇生产特点;各个井区受到物性、连通性差异的影响,在控制储量、产量水平上差异大,采出程度各不相同,导致地层压力变化不均衡;气井生产中普遍产水,依据出水来源划分为边底水、凝析水以及可动水等3种出水类型.     

徐深气田火山岩储层类型与主控因素研究

本文在对岩心资料、录井资料、常规测井及成像测井资料综合研究的基础上,对徐深气田火山岩储层类型进行了研究,说明火山岩相、不整合面和构造裂缝是影响火山岩储层最重要因素。有利火山岩相带和不整合面结合是形成层状优质储层最关键条件,有利火山岩相带顺序是:近源蒸汽涌流相、溢流相顶部和底部、热火山碎屑流、粗粒空落相、远源涌流相和细粒空落相。在离不整合面井段近处,溶蚀作用较强,容易形成优质储层。在离不整合面或喷发间歇面较远处,高角度一斜交构造裂缝是形成有效储层的必要条件。     

徐深气田D区块气井积液诊断及水体规模

徐深气田D区块属于块状底水的火山岩气藏,准确识别气井出水、判断气井是否积液、计算水体规模成为急需解决的问题。通过理论计算与现场动态分析相结合,建立了一套适合D区块气井出水与积液诊断的方法。研究表明:气藏出地层水的水气比下限为0.2 m~3/10~4m~3,矿化度下限为8 000 mg/L,气井临界携液流量为(1.55～3.45)×10~4m~3/d,水体规模为(6.27～6.86)×10~8m~3;综合水气比和矿化度下限可以快速准确识别气井是否出水;气井是否积液,取决于油管直径、井筒温度和压力3种因素综合作用结果。在静态水体规模计算基础上,引入动态方法来验证,有利于减小静态法参数选取的不确定性,能够更准确计算水体规模大小。     

徐深气田芳深9区块火山岩储层预测方法

火山岩储层是目前松辽盆地深层天然气勘探的主要对象，徐深气田芳深9区块是松辽盆地北部发现的第一个火山岩储层气藏。文章应用岩性、物性与测井曲线、地震属性响应等特征来识别火山岩储层，建立了火山岩储层预测方法，应用火山岩储层气藏描述成果而部署的开发控制井，均取得了较好的效果，为该区开发方案的制定奠定了良好的基础，也为松辽盆地火山岩储层天然气勘探积累了经验。     

兴城气田砂砾岩储层岩性测井解释方法研究

兴城气田是我国特大气田之一,是目前天然气勘探开发的主要领域。兴城气田储层主要以砂砾岩为主,具有多种岩性并存,成分复杂等特点,在缺少成像及取心资料的情况下,对于砂砾岩储层的识别存在很多困难。本文通过对比各种岩性的测井反映特征,总结了常规测井资料在泥岩,砂岩,砾岩沉积体中反映出的特殊响应特征,对测井曲线进行多种数据变换,建立了岩性与测井曲线值的对应关系图版,应用该图版到该区的其它井取得了较好的效果。     

石南地区田头屯河组沉积相研究

根据20余口岩心和200多口开发井资料，从物源、高分辨率层序地层对比、岩石组构、粒度、沉积构造、砂体形态等方面研究的基础上，综合确认石南21井区头屯河组砂体为一曲流河-三角洲前缘沉积体系，水下分流河道微相是其优势相。该油藏的西北部区域具有一定的扩边能力，是下一步开发的重点。     

松辽盆地徐家围子断陷营四段沉积相研究

徐家围子断陷是一个构造格局呈西断东超、地层厚度西厚东薄的箕状断陷盆地,在沉积上具有多沉积中心、多物源和近物源的特征,北部安达地区火山是主要物源区。通过对研究区20多口井的岩心观察、以及测井、录井、地震和分析化验资料等的综合研究认为,徐家围子断陷营四段主要发育一套以粗砂岩—粗砾岩为主的河湖相粗碎屑沉积,主要发育7大岩相类型和5大沉积体系;其中,营四段下亚段在研究区北部主要发育扇三角洲沉积体系,南部则主要发育冲积扇和泛滥盆地;营四段上亚段,在宋西断层以东主要发育辫状三角洲体系,而以西主要发育扇三角洲沉积体系,南部则主要发育河流三角洲体系;在各沉积体系前缘则发育滨浅湖沉积。     

松辽盆地庆深大型气田的勘探前景

庆深气田是松辽盆地深层发现的地质储量超1×10¹¹m³的大型气田。气层为火山岩和砂砾岩，以岩性气藏、构造-岩性气藏为主，气藏具有气层厚度大、资源丰度高、天然气品质好等3个特点。成藏条件分析表明，断陷地层中发育的高-过成熟暗色泥岩和煤层为大气田形成提供了物质基础； 4个火山岩亚相形成的火山岩体以及砂质含量较高的砾岩层为大气田的形成提供了储集空间；在“下生上储”成藏背景下，断陷内纵向上叠置、横向上错迭连片的各类储层构成了以岩性气藏为主体的多种类型气藏，展示出良好的勘探前景。