大牛地气田大98井区水平井开发技术政策研究

大牛地气田剩余未动用储量大部分为Ⅱ—Ⅲ类低品位储量,水平井开发将是气田产能建设的主要方式。因此,优化研究多级压裂水平井开发技术政策很重要。基于多级压裂水平井数值模拟概念模型,对单井设计、压裂缝、井网和井距进行研究,结果表明:单井水平段延伸方向应垂直于最大主应力方向,水平段位于气层中部最好,压裂缝尽量穿过含气砂体并以锯齿型分布最优,平均压裂半缝长为158 m,平均压裂缝间距为112 m,采用排状交错井网最优。结合数值模拟法、动态分析法及经济评价法,确定大98井区合理井距为1 000~1 200 m,根端距为700 m。     

大牛地气田水平井钻完井工艺技术

大牛地气田尝试水平井技术开发初期,钻井指标低,成本高,不能j蔫足低成本高效开发需要分析前期钻井指标低的主要原因是井身结构不合理、井眼尺寸大、井眼轨道造斜率偏大、斜井段易出现煤层垮塌等复杂情况对此进行了对策分析、方案优化,形成了优快钻进系列技术：152．4mm水平段井眼井身结构技术、三段制单增轨道设计技术、二开上部直井段复合钻进技术、煤层安全钻进技术现场应用效果表明,大大提高了大牛地气田的水平井钻井指标,其中钻井周期由139 d缩短至61 d,机械钻速由3．02 m／h提高到至6．75 m／h,取得了良好的应用效果。     

致密气田水平井压裂缝地质设计优化研究——以大牛地气田为例

为提高致密气田水平井多级压裂效果,兼顾压裂缝位置、压裂缝排列方式、压裂缝长、压裂缝间距、压裂缝导流能力等因素的影响,建立了水平井压裂缝长度、压裂缝间距、压裂缝导流能力的定量地质设计模型,并以大牛地气田地质情况为例,给出了各影响因素的优化设计效果,该优化设计方法可操作性强,具有推广使用价值。     

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。     

大牛地气田欠平衡水平井井壁稳定性分析

为有效开发大牛地气田低孔、特低渗储层,在盒1储层试点推行了欠平衡钻水平井技术。井壁稳定性分析是欠平衡钻井技术的关键因素。结合大牛地气田实际地质情况,利用有限元分析的方法研究了盒1储层在氮气、泡沫和充气液欠平衡方式下水平井的井壁稳定性问题。计算结果表明,不论是在常规的φ215.9mm的井眼中,还是在φ152.4mm的井眼中应用上述3种欠平衡方式进行水平井钻井均不会发生井壁失稳问题,这与DP4井、DP14井和DP19井的实钻情况完全相吻合,为大牛地气田欠平衡钻水平井的井壁稳定性分析提供了理论依据。     

地层倾角测井在大牛地气田水平井区的应用

应用地层倾角测井得到的地层倾角及其倾斜方位角来研究和解决相关地质问题对油气田的勘探开发具有重要意义。对大牛地气田大12-66水平井区地层倾角测井资料开展了沉积环境分析、最大地应力判断、裂缝识别,结合临井资料进行了多井对比分析,确定了水平井区内上、下古生界的不整合面。研究结果表明:下古生界碳酸盐岩和上古生界的太原组、盒二段、盒三段裂缝、微裂缝较发育,最大水平主地应力方向为北东—南西向;细分了太二段和山二段砂体的沉积微相,预测太二2层砂体的加厚方向为北东方向,山二1层砂体的加厚方向为北西方向,山二2层砂体的加厚方向为南东方向。研究成果为水平井布井、井眼轨迹设计提供了所需的地质信息。     

大牛地气田水平井携液规律及排液对策研究

针对大牛地气田低渗致密气藏水平井生产中井筒积液问题,文章研究了水平井携液理论、井筒流动规律,分析了水平段、造斜段、垂直段流动状态对积液的影响,提出了水平井积液的判断和计算方法,结合大牛地气田水平井的压裂规模、完井方式以及各种排水工艺实施难易程度和投资成本等因素,优选出了目前适合于气田的水平井排水工艺为优选管柱、泡沫排水、邻井高压气举或这几种工艺的组合应用,并通过现场应用及取得的成果,为其他气田的开发提供技术支撑。     

大牛地气田奥陶系风化壳水平井测井解释评价

通过对大牛地气田奥陶系风化壳碳酸盐岩储层分类及裂缝的测井响应特征研究认为,风化壳碳酸盐岩储层主要分为裂缝-溶洞型、裂缝型和孔隙型三类;并根据储层类型和裂缝识别敏感参数建立了裂缝识别技术及相应的裂缝型储层测井解释模型,确定了储层物性下限;同时根据水平井测井特点,利用综合测井处理解释技术,确立了风化壳储层水平井测井解释方法,建立了气、水层测井解释识别标准,为风化壳水平井的测井解释评价奠定了基础。该方法在大牛地气田取得了较好的应用效果。     

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...     

大牛地气田长水平段水平井分段压裂优化设计技术

针对大牛地气田长水平段水平井压裂段数多、缝间干扰严重、压裂液滞留地层时间长且滤失量大、对地层伤害大、排液周期长等问题,采用油藏数值模拟、裂缝模拟及室内试验等技术手段,优化了裂缝参数、布缝方式、分段压裂工艺与施工参数,研究了压裂液同步破胶方法,形成了长水平段水平井分段压裂优化设计技术。该技术在大牛地气田进行了广泛的现场应用,盒1层21口水平段长度超过1 000 m的气井压裂结果表明:裂缝间距优化合理,后期生产没有出现明显的缝间干扰现象;施工参数与地层匹配性好,工艺成功率100%;压裂液同步破胶取得明显成效,基本达到同步破胶的目的;降低了地层滤失,提高了排液效果,压裂后自喷排液率达到50.0%以上;压裂措施有效率100%,平均产气量4.5×104 m3/d,产量增幅明显。现场应用分析表明,长水平段水平井分段压裂优化设计技术可大大提高大牛地气田特低渗透致密砂岩气藏的开发效果。      

大牛地气田开发钻井和固井工艺技术优化研究

大牛地气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部东段,是一个平面上叠合连片的复式大型气田。储层特点是低压低渗低产,地层非均质性强,复杂情况多,地层可钻性差,以往的钻井固井技术不能适应气田开发的需要。因此,对现有的钻井固井工艺技术进行优化研究,形成一套快速、优质、低成本的钻井固井工艺技术,降低了气田开发成本,提高了大牛地气田开发的经济效益。     

大牛地水平井钻井提速技术

大牛地气田是中国石化五大气源地之一。分析了大牛地气田目前仍存在的主要钻井难题及技术瓶颈,并从钻井工程地质环境描述、水平井工程优化设计、煤层垮塌预防技术及随钻测量技术4个方面提出了对策。推广优质钻井液体系、膨胀管封堵技术、电磁波随钻测量技术,形成大牛地气田水平井钻井配套技术,有效地提高了钻井速度,对于加快大牛地气田勘探开发进程具有重要意义。     

大牛地气田压裂水平井合理动态配产优化研究

大牛地气田压裂水平井现有配产方法存在定产降压期配产气量远高于临界携液气流量、定压降产期配产气量低于临界携液气流量等问题,导致气井在生产过程中出现产量和压力递减快或井筒积液、水淹,严重影响了产水气井生产效果。考虑水平井有限导流、多段压裂缝间干扰及水平段变质量流特征,建立了压裂水平井气水两相温度、压力和产能耦合预测模型,评价表明,模型预测水平井流入流出生产动态与实际较吻合。以此为基础提出压裂水平井合理动态配产,即下限值取临界携液气流量值,上限值取流入流出曲线法与无阻流量法得到的合理产气量最小值,并给出了DPS-5井合理配产范围为1.76×10~4m~3/d～2.56×10~4m~3/d,对现场生产具有一定指导意义。     

大牛地气田开发有利微相模式研究

本次研究在明确大牛地气田适宜水平井开发有利沉积微相类型的情况下,以辫状河道、障壁砂坝两种有利微相为研究对象,通过对岩性、构造和测井曲线特征的研究,寻找有利沉积微相对应的岩石相和测井相标志,从而建立大牛地气田包括岩石相-测井相-沉积微相及其对应关系的有利微相识别模式,为后期开发有利区优选和井位部署奠定基础。     

纤维防砂压裂技术在大牛地气田水平井的应用

大牛地气田是中国石化重要的天然气生产基地,自2011年大规模使用水平井开发以来水平井数量逐年增加, 截止2013年底大牛地气田水平井产量占总产量的45%,取得较好的开发效果。 数据统计显示, 在排液及生产过程中出砂的井占总水平井的14.8%,为防治支撑剂回流, 降低水平井排液及生产过程中的安全隐患,优选了纤维材料, 同时优化纤维加量为支撑剂重量的5‰~7‰, 形成了水平井纤维防砂压裂技术,在DP104s等井应用取得了较好的防砂效果。     

水平井试井解释在大牛地气田的应用

经对水平井试井解释进行研究,分析了不同流动段的曲线形态,提出水平井试井解释的思路,采用不稳定试井解释结果对水平井无阻流量的确定及二项式曲线的绘制作了一定的描述,通过对大牛地气田DF2井的压恢解释,认为该方法是可行的。     

大牛地气田水平井分段压裂技术研究与应用

针对大牛地气田水平井增产的需要, 通过建立气藏水平井分段压裂产能模型, 优化了致密气藏水平井分段压裂裂缝参数; 研究了套管井机械封隔分段压裂工艺、 裸眼井水力喷射定点分段压裂工艺、 裸眼封隔器分段压裂与完井一体化工艺, 形成了适合大牛地气田水平井分段压裂的关键技术; 现场试验表明, 分段压裂配套技术较好地实现了水平井增产稳产, 为水平井在大牛地气田的工业化应用提供了支撑。     

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。     

大牛地致密砂岩气田水平井钻完井技术

鄂尔多斯盆地大牛地气田气藏类型多为低孔低渗砂岩气藏,水锁是气田的主要伤害因素,采用直井配合后期改造虽基本满足了相对高产区产能建设要求,但上述方法在新区不能有效建产,致使占气田近1/3探明储量的下二叠统下石盒子组盒1段气层不能有效动用,采用水平井技术可能是最佳选择。为此,在分析前期水平井钻井存在问题的基础上,优化细化了水平井方案设计,水基微欠平衡、近平衡水平井试验取得突破性进展,初步形成了水平井近平衡钻完井技术,欠平衡水平井钻井工艺在该区初见成效:在下二叠统山西组1—2段(山1—2段)、盒3段等一类气层实现了近平衡自然建产,在盒1段等三类气层实现了欠平衡自然建产。试验成果为有效动用该区探明未动用天然气储量提供了技术支撑。     

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。