苏里格气田苏S区块高含水气藏气水识别及开发对策研究

针对苏S区块中部区域储层含气饱和度低、气水关系复杂、部分气井出水严重以及投产成功率低的难题,从气井出水特征入手,开展气水分布规律及分布模式研究,并在常规气水识别的基础上,引入可动水饱和度参数,建立苏S区块中部高含水区可动水饱和度计算模型,制定高含水区不同气水分布模式下储层射孔原则及开发对策。结果表明:1)可动水饱和度影响气井生产效果,储层可动水饱和度的大小与产出水状况基本呈正相关关系;2)生烃强度及与源岩距离、储层展布从根本上控制了气水分布格局,而沉积环境、储层物性等因素决定了局部气水分布模式;3)苏某CH井开发山1段25～29号层,可动水饱和度16.0%～33.4%,初期日产气6×104 m3,气水比0.7～2.0,取得较好开发效果。实践表明侧钻水平井开发低渗高含水气藏具有一定优势。该研究为实现苏S区块高含水气藏效益开发提供科学依据,对提高苏里格气田采收率、改善气田开发效果、降低开发成本具有指导意义。     

川中地区须家河组致密砂岩气藏气水分布形成机理

川中地区须家河组致密砂岩气藏因气源供应不足形成了气水过渡带;因成藏充注较早导致了区域大面积含气;因砂岩储层致密造成了气水混杂分布;由局部构造幅度控制了气水分异程度;由储层裂缝提供了气水渗流通道。该区须家河组气藏气水分布的形成机理可归纳为：晚三叠世末至晚侏罗世的未熟-低熟天然气在局部构造控制下于构造闭合高点处形成纯气顶;早白垩世—古近纪大量生成的天然气因砂岩储层致密而无法完全驱替出孔隙水,形成气水混杂分布格局;古近纪以来的喜马拉雅运动形成大量裂缝,改善了储层物性,在裂缝发育带聚集成藏。     

致密砂岩气藏水平井整体开发实践与认识——以苏里格气田苏53区块为例

以苏里格气田苏53区块为例,首先,必须针对苏里格气田大面积含气背景下存在含气富集区的典型地质特征,开展气藏精细地质研究,结合地震检测成果,预测含气富集区。在此基础上,针对水平井整体开发选区条件,选择地质条件适宜的含气区域,开展有效储层分布规律研究,选用科学合理的水平井开发井网,做好井位优选与井位设计,通过压裂改造技术,整体开发动用致密砂岩气藏。形成致密砂岩气藏水平井整体开发技术路线与开发思路,不断继续升级并延伸应用到其他非常规油气藏的开发。     

致密砂岩气藏孔渗结构下限及对气水分布的影响——以苏里格气田苏48和苏120区块储层为例

苏里格气田是典型的致密砂岩气藏,其气水分布特征复杂,对产能的影响较大。应用铸体薄片、高压压汞、相渗等多种实验测试资料,分析了研究区的孔喉结构下限及对气水分布的影响。研究结果表明,苏48区块孔隙类型主要发育岩屑溶孔、粒间孔和晶间孔,苏120区块孔隙类型以岩屑溶孔、晶间孔为主;研究区气水的可动孔喉下限为0.003 8μm,水膜厚度为0.002μm,毛细管水影响的孔喉半径区间为0.003 8～0.050 0μm;气水分布特征在宏观上主要受岩性控制,在微观上受孔喉分布的影响;储层孔渗特征对气水分布的影响较为复杂。     

苏里格气田苏54区块气水分布主控因素分析

苏里格气田西区苏54区块为典型的低孔、低渗致密砂岩气藏,完钻井出水较严重,气水分布关系复杂,主要控制因素不明朗,开发难度较大。通过对苏54区块构造、沉积相、砂体及渗砂体展布及储层特征研究,认为苏54区块气水分布的主要控制因素有气源、沉积相、构造、物性及裂缝等因素,明确了主力目的层段的气、水分布特征及含气相对富集区。区块中东部含气性较好,是近期开发的有利目标区带,可在保证合理井网的基础上优先布井。西部及南北部相对富水,部署井位时应尽量避开富水区域。     

苏西致密砂岩气藏产水机理与渗流规律研究

苏里格西区低渗致密砂岩气藏具有高压、低产气、高产水的特点,区块自投入生产开发以来目前面临气井产水现象严重,大量生产井积液减产甚至停产的突出问题。本文通过研究目的层微观孔隙结构尺度下的储层产水机理,揭示致密砂岩气藏渗流规律,确定影响储层产水的主控因素,结合研究区储层静动态特征提出有效的生产开发对策。研究结果表明,苏西主产水型为自由水和可动束缚水,渗流规律由生产压差直接控制,区块开发应当保证控压与控水相结合的原则,尽量避免应力敏感性及水锁效应的发生。气井在投产时应合理配产,控制生产压差,防止由于生产压差过大束缚水转变为可动水、产水量增大的情况出现。     

致密砂岩气藏大型压裂工艺技术研究与应用——以新场沙溪庙组气藏为例

新场沙溪庙组气藏是国内典型的低渗致密砂岩气藏,储层具有"纵向厚度大、平面展布广、盖层遮蔽性能好、盖层与产层应力差值明显"等适合于大型加砂压裂改造的地质基础和条件。气藏前期采用中小规模压裂时,单井压后表现出了"产量递减快、稳产效果差"等不利于气藏提高采气速度和整体采收率的状况。大型压裂是增加人工裂缝半长,延长气井采气寿命,提高开采效益的重要手段。通过对制约和影响大型加砂压裂改造效果的系列关键工艺技术的攻关研究,研发出了低伤害压裂液体系,提出了压裂液强化破胶和高效返排工艺,并对大型压裂施工参数进行优化设计,最终形成了以"大砂量、大排量、中—高砂浓度、强化破胶"为特色,以造长缝为核心的大型压裂关键工艺技术方法,并成功完成了最大加砂规模200.5 m3的超大型水力加砂压裂现场试验。现场应用实践表明,大型压裂具有"稳产效果好、勘探评价效益优"的特点。     

致密砂岩气藏产水机理及其对渗流能力的影响

致密砂岩气藏具有低孔、低渗,储层物性差,非均质性强等地质特征,在岩性构造背景下,气水关系复杂,地层中气水赋存状态多样。烃类充注成藏时,很难将地层中的水完全驱替出来,会有部分滞留水残存在地层中。对于不存在边底水、层间水等自由水的致密砂岩气藏,储层中的可动水是气井产水的主要来源。气井见水将严重影响气井的产能和泄流半径,导致井底压力和产量迅速下降,生产压差和废弃压力显著增加,缩短了气井生产周期。为此,调研了国内外学者对致密砂岩储层可动水赋存状态和产出机理、可动水产出规律及控制因素、可动水对储层渗流能力影响等多方面的研究方法及成果,在分析和总结目前研究成果的基础上,针对致密砂岩气藏开发过程中的产水问题及其对开发的影响,提出了下一步的研究方向及改进建议,以期改善致密砂岩气藏的开发效果,提高最终采出程度。     

BP神经网络在致密砂岩气藏岩性识别中的应用

蜀南地区须家河组地层岩性复杂,属于低孔、低渗致密气藏,致密砂岩测井识别是该地层天然气勘探中所面临的关键问题和难点之一。针对常规测井岩性识别准确率不高的状况,提出利用BP神经网络进行复杂岩性测井识别。神经网络识别输入样本采用选取靠近其所属岩类的平均值的样本以提高神经网络的精度,并对输入数据进行标准化以消除测井曲线间量纲的影响。运用BP神经网络模型对研究区域复杂岩性进行识别,识别结果与岩心岩性和录井岩性较为相符,对该区域的储层识别和沉积相的研究具有一定的参考价值。     

致密砂岩气藏高温高压敏感性评价及机理探讨——以塔里木盆地B区块致密气藏为例

致密砂岩气藏储量丰富,因其低孔低渗、高毛细管力、高黏土矿物含量、孔喉细小、非均质严重等特点,导致其易受到敏感性损害。目前大多数敏感性评价研究针对常规中、低渗储层,对于致密砂岩气藏敏感性评价技术尚未成熟。文中以塔里木盆地B区块致密砂岩气藏为例,通过岩心流动实验,进行模拟地层条件下的高温高压敏感性评价。结果表明,该区块高温高压敏感性具有弱速敏损害、中等偏强水敏损害、中等偏弱盐敏损害、中偏弱碱敏损害、弱酸敏损害、强应力敏感损害的特点。进一步运用X射线衍射、扫描电镜、铸体薄片等测试手段,分析了B区块致密气藏矿物类型、体积分数、形态及分布特征,剖析了敏感性的成因——储层敏感性矿物及微观孔喉结构。     

致密砂岩气藏压裂井两相流流入动态研究

由于裂缝的影响,致密砂岩气藏压裂井易产水,准确地预测地层内流入动态对合理配产非常重要。针对致密砂岩气藏气水同产压裂井的渗流特征,将渗流场划分为地层及裂缝两个部分,以非达西稳态渗流理论为基础,基于扰动椭圆及等价发展矩形思想,分别建立了启动压力梯度及应力敏感的气水两相拟压力函数,推导出各区相应的产能方程,最终采用Newton-Raphson数值方法对产能方程进行求解。实例计算表明,该方程计算的气井无阻流量与实际产能测试结果误差较小,具有较强的实用性。     

苏53区块致密砂岩气藏水平井整体开发效果分析

苏里格气田苏53区块为致密砂岩气藏,2010年在苏53-4井区开展了水平井整体开发试验。通过对试验区投产水平井生产特征的分析,对水平井试验区井网、井距、水平段参数进行了合理性评价,结果表明,试验区储层特点适合水平井开发,采用的开发方案和生产指标合理,试验区具有稳产10年的能力。     

致密砂岩孔隙中气水分布规律可视化实验

为深入研究气水两相渗流在储层岩石孔隙中形成封闭气和残余水的机理,采用3D打印技术和玻璃刻蚀技术制作了2种具有气藏岩石孔喉结构特征的微流控芯片和1种裂缝-孔隙模型,并研制了一种人造微观可视化模型,进行气水两相驱替实验,观察水驱气和气驱水过程中气水分布情况。结果表明：水驱气和气驱水过程中气水在孔喉中分布规律相反;在水侵过程中,因卡断和绕流作用会形成封闭气,盲端、角隅和不连通孔隙等处也会形成封闭气,当盲端朝向与水流方向夹角为锐角时,盲端中滞留气可被部分采出;在裂缝-孔隙模型中,裂缝、“十型”和“H型”孔道是水驱过程中形成封闭气的主要原因;气驱水过程中,卡断、绕流和“A型”孔道是形成残余水的主要原因。研究多孔介质中气水流动的微观渗流机理有助于了解气藏成藏机理及水驱气时气藏的开发特性,可为定量分析实验现象提供较为准确的图像及数据资料,对于提高气藏开发效果的技术决策具有重要参考价值。     

苏里格气田西区高含水致密砂岩气藏差异化开发技术对策

苏里格气田是典型的致密砂岩气田,年产气量达250×10~8m~3,气田西区是苏里格气田长期稳产的重要后备储量区。由于该区低阻气层和富集区识别困难,生产井气水同产、携液能力弱,制约了该区天然气的有效开发。为此,以气藏地质特征为基础,从动、静态结合角度出发,开展了产层测井识别、气水分布控制因素、富集区优选及不同天然气富集级别区差异化开发技术对策等研究。结果表明:(1)西区具有气水分异差,气、水层混杂分布,无统一气水界面的气水分布特征;(2)生烃强度、储集层非均质性对气水分布具有主控作用,生烃强度控制了气、水分布的宏观格局,区域生烃强度越大,气层相对越发育,储层非均质性则控制天然气的局部充注和聚集成藏;(3)气水分布模式纵向上可划分为上水下气型、上气下水型、上下水夹气型、巨厚储层气水混存型及纯气型5种类型;(4)针对气田开发主要面临的4个方面的挑战,提出了以产层测井识别、富集区优选、产水劈分、生产制度及排采周期优化为核心的高含水致密砂岩气藏差异化开发技术对策。结论认为,形成的高含水致密砂岩气藏差异化开发技术对策能够解决苏里格气田开发面临的4个挑战,可为气田持续稳产提供技术支撑,且对同类型气藏...     

致密砂岩气藏井网加密优化研究——以新场气田沙溪庙组气藏为例

井网加密可以增加波及面积、提高储量动用程度、提高气井的采收率,是致密砂岩气藏开发的主要技术手段之一。新场气田沙溪庙组气藏为典型的致密砂岩气藏,通过对其地质特征和气井动态分析,综合工程工艺、经济评价和数值模拟等方法,开展了沙溪庙组气藏井网井距的加密优化,确定了研究区内的单层合理井距、气田的加密潜力,以及井网密度与经济效益的关系;结合沙溪庙组气藏纵向上多气层叠置,平面上单气层内部差异大的特点,提出了多层合采、"以优带差"的开发模式,实现了井控储量和采收率的最大化与经济效益的最优化相结合的井网加密方式。应用于CX633井组后,取得了较好的开发效果和经济效益,可为气藏的高效开发提供有力的技术支撑。     

苏6区块气藏剩余储量评价及提高采收率对策

针对致密砂岩气藏剩余储量分布及提高采收率对策不明晰的问题,以苏6区块为例,通过气藏精细描述,明确了区块的有效砂体展布特征及气藏剩余储量分布类型,估算了各类型气藏剩余储量占比;基于气藏剩余储量分布特点,应用经济技术指标评价方法,确定了合理的直井井网密度,提出了通过直井井网加密来提高气藏采收率的技术对策。研究结果表明,苏6区块剩余储量分布类型主要为井网未控制型、水平井遗留型、直井遗留型,直井遗留型又可细分为射孔不完善型、复合砂体内部阻流带型2个亚类。其中,井网未控制型为主力剩余气,占总剩余储量的67.7%,为主要挖潜对象。合理的直井井网密度为4口/km2,加密后区块采收率可提高至48%左右。     

伊川盆地屯1井区三叠系致密砂岩气藏特征及成藏条件

位于伊川盆地伊川鼻状构造低部位的屯1井揭示三叠系上统暗色地层约1400m,有效烃源岩发育厚约612m,钻探证实油气显示丰富,具有大跨度长井段连续性含油气的特征,在三叠系上统椿树腰组下部压裂试气,获得日产7200m3的工业气流,揭开了伊川盆地及周缘乃至南华北地区非常规油气勘探的序幕。屯1井区椿树腰组气藏砂岩致密,异常低压,不含底水,不受构造控制,属致密砂岩气藏。该区三叠系致密砂岩气藏特征及形成条件的研究成果,对豫西及邻区油气勘探具有重要的指导意义。     

多尺度离散裂缝性致密砂岩气藏数值试井新方法——以塔里木盆地克拉苏气田为例

塔里木盆地克拉苏气田白垩系气藏是罕见的超深、超高压裂缝性致密砂岩气藏,基质—裂缝—断层多尺度离散裂缝发育,储层动静态描述难以满足开发的需要。为此,将天然裂缝网络随机生成和非结构化离散裂缝建模方法相结合,突破传统连续介质试井模型,建立了一种基于基质、裂缝、断层（大裂缝、小断层）三种孔隙介质的直井数值试井模型,并采用混合单元有限元方法对模型进行求解,得到了不同随机裂缝网络下的试井典型曲线。研究结果表明：(1)基于实测资料可将裂缝性致密砂岩气藏的缝网分布模式划分为三类,讨论了缝网随机生成对试井典型曲线的影响,并将离散裂缝试井模型与传统连续介质试井模型的结果进行了对比,明确了传统连续介质模型的适用条件;(2)离散裂缝模型与双重孔隙介质模型结果存在较大差异,双重孔隙介质模型是离散裂缝模型中裂缝均匀分布且间距无限小的一种特例;(3)讨论了三种缝网分布模式下的试井曲线特征,应用所建立的随机离散裂缝试井解释模型成功解释了常规双重孔隙/三重孔隙连续介质无法解释的试井曲线,曲线拟合效果理想,解释得到的参数合理。结论认为,新模型、新方法揭示了不同尺度介质间逐级动用、协同供气的开发机理,解释了井间产能差异大、...     

致密砂岩气藏井网加密优化

采用物理模拟实验与数学评价方法相结合,系统研究了井控范围从500 m逐步加密至100 m(相当于井距从1 000 m加密至200 m）过程中不同渗透率砂岩储层在不同含水饱和度条件时的储量采出程度,揭示了井网加密对提高储量采出程度作用,以采出程度提高5%~10%和大于10%为依据,建立井网加密可行性判识图表,为气藏井网部署和加密方案优化提供了参考依据。实验岩心常规空气渗透率分别为1.63×10^-3 μm²、0.58×10^-3 μm²、0.175×10^-3 μm²、0.063×10^-3 μm²,含水饱和度介于30.3%~71.1%之间。研究结果表明：渗透率为1.63×10^-3 μm²的储层,采出程度总体均较高,除了在含水饱和度高达69.9%时的采出程度与井控范围有关外,其余含水饱和度条件下,采出程度与井控范围关系不大,可以采用大井距开发;渗透率为0.58×10^-3 μm²的储层,采出程度与含水饱和度和井控范围关系密切,随含水饱和度降低、井控范围加密而增加;渗透率为0.175×10^-3 μm²的储层,采出程度受含水饱和度的影响十分显著,只有在含水饱和度≤52.3%时,井网加密优化可提高储量采出程度,当含水饱和度>52.3%时,储量采出程度均较低,一般≤10%,即使井控范围加密至100 m,也难以得到提高;渗透率为0.063×10^-3 μm²的储层,总体上采出程度非常低,即使含水饱和度仅有31.6%,井控范围加密至100 m,其采出程度最高也只有2.3%,因此,该类储层依靠井网加密难以得到有效动用。     

加拿大M致密砂岩气藏高效开发技术

针对低气价下加拿大M致密砂岩气藏如何实现经济高效开发的问题,开展了开发层系划分、钻井完井施工参数优化、优快钻井完井施工及压后返排和井工厂开发等方面的技术攻关,形成了地质工程一体化的巨厚砂岩储层开发层系划分技术、机器学习大数据分析钻井完井施工参数匹配技术、水平井低成本优快钻井技术、闷井返排技术及井工厂立体开发技术等关键技...