松南火山岩气藏压裂技术研究与应用

东北油气分公司松南火山岩气藏位于松辽盆地南部,面积达7 240 km2,火山岩气藏探明地质储量433.66×108m3,动用储量177×108m3,总体动用程度低。松南火山岩储层埋藏深、天然微裂缝发育,压裂破裂压力高、施工压力高、停泵压力高,加砂困难容易砂堵。针对火山岩裂缝发育的特点,形成了多裂缝识别技术,利用极限砂比原理,提出了多裂缝控制技术,大幅提高了压裂施工成功率和加砂量;利用低伤害耐高温压裂液技术,进一步降低了储层伤害,提高压裂成功率和压后效果。该项目成果在火山岩储层应用7井次,成功率85.7%,平均单井加砂63.7 m3,为松南火山岩气藏83×108m3低品位未动用储量的高效开发提供了强有力的技术支撑。成果推广应用到腰英台油田裂缝发育的碎屑岩储层,施工成功率由72%提高到93.8%,平均加砂规模由17.2 m3提高到26.2 m3,新建产能1.9×104t。     

松辽盆地深层火山岩气藏压裂新技术

松辽盆地火山岩储层孕育着大量的天然气资源,储层岩性复杂,压裂改造困难。在分析储层分布及岩性特征的基础上,建立了火山岩压裂的物理和数学模型,从压裂机理上进行了系统分析和研究,形成了火山岩压裂风险预测技术、测试压裂快速解释技术和裂缝延伸控制技术,解决了深层火山岩气藏压裂技术问题,现场应用见到了明显效果,对火山岩储层的有效开发具有重要意义。     

火山岩气藏压裂难点诊断及处理控制

火山岩天然气藏多数须压裂增产才具工业开采价值,但火山岩中的孔隙、溶孔及天然裂缝个性差异大,国内外均没有成熟的压裂工艺,增产投资高、风险大、效果差。如何准确诊断压裂难点和研究实施有针对性的处理措施,已成为火山岩气藏勘探开发取得突破的关键。在研究火山岩复杂结构对压裂G函数影响的基础上,归纳出常规滤失型、低滤失型、微裂缝发育型、微裂缝极发育型和高裂缝型５种典型G函数特征,形成了保证人造主裂缝形成工艺、处理近井复杂摩阻高工艺、压裂施工参数优化工艺、选择合适的加砂泵注程序等针对性的控制处理措施。经过在松辽盆地北部徐家围子气田超过100口井的应用,压裂成功率、施工规模及单井增产效果均取得突破,有效地提高了火山岩气藏压裂成功率和效果。     

大庆探区深层特殊岩性储层压裂改造技术

以往大庆探区深层特殊岩性储层压裂效果不佳。通过全面分析复杂岩性深层压裂增产的技术现状，找出了深层砂砾岩储层压裂无高产、火山岩储层压裂施工成功率低的原因。逐步配套完善的大庆探区深层特殊岩性储层增产技术，在大庆探区深层砂砾岩及火山岩储层进行推广应用，见到了显著效果。     

松辽盆地北部深层火山岩气藏压裂配套工艺技术

针对松辽盆地北部火山岩地质特征,采用火山岩储层压裂风险预测技术、测试压裂现场快速解释技术、火山岩储层水力压裂裂缝延伸控制技术的火山岩储层压裂优化设计方法,以及火山岩压裂施工工况分析、判断和现场实时控制方法,同时针对火山岩储层温度高、施工时间长、施工压力高的特点,通过研制耐高温、耐剪切压裂液体系、井下工具压裂管柱以及地面排液和效果评价系统等,进行了技术配套,初步形成了松辽盆地北部深层火山岩气藏的压裂增产改造技术。     

火山岩气藏体积压裂多裂缝协同效应及控制机理

松辽盆地火山岩油气储藏进行水力压裂施工时出现的一些工程问题,如近井砂堵,支撑剂不能进入地层的现象等,主因是该储层存在天然裂缝。天然裂缝分布的复杂性及发育程度极大影响了地应力场的分布格局,同时改变了人工裂缝起裂及延伸机理,使该类油气藏的开采增加了很大的难度。文中探索和研究了火山岩气藏岩体天然裂缝对体积压裂人工裂缝协同效应规律及控制机理,建立了火山岩本体起裂应力状态方程及张性破裂与剪切起裂判断的模型,分析了水力裂缝延伸扩展和转向扩展形态。室内实验测试和现场实践应用取得了理想的效果,可为火山岩气藏水力压裂参数优化设计提供参考。     

深层裂缝性复杂岩性气藏压裂技术研究

新疆准噶尔盆地WB气藏储层深度2 200～4 500m,储层岩石中的火山岩含量达45%,天然微裂缝发育,储层表现为强水敏,压裂施工难度大.文章首先对WB气藏前期压裂施工资料进行了综合分析,明确了前期压裂改造存在的主要问题;结合该气藏的储层地质特征,从储层污染、压裂液伤害、压裂施工和压后排液等方面系统研究了影响该区压裂效果的关键因素和技术对策.提出了应用综合控高技术来防止缝高过度延伸,采用支撑剂段塞、优化施工参数等实现降滤失和防治多裂缝,并通过支撑剂嵌入实验和压裂液性能评价优选了适合该地层的支撑剂和压裂液体系.研究思路与技术认识对于WB气藏及类似低渗气藏的压裂改造具有一定指导意义.     

火山岩气藏测试压裂诊断及控制技术

大庆油田火山岩气藏孕育着大量的天然气资源,储层岩性复杂,压裂改造困难。针对火山岩储集层压裂成功率低的难题,建立了地层压降曲线分析模型及测试压裂诊断解释图版,并阐述了导致缝内低净压、近井高摩阻、高停泵压力梯度、高滤失和无特征砂堵等疑难问题的机理和原因,形成了相应的5种不同类型储集层的诊断评价标准和控制处理技术。测试压裂诊断及控制技术的应用为大庆油田深层火山岩气藏压裂改造,为取得较好的增产效果提供了技术保证,对大庆油田天然气的勘探与开发具有重要的现实意义。     

深层火山岩气藏储层裂缝发育程度评价

深层火山岩储层以裂缝-孔隙型为主，裂缝起着连通孔隙、改善储层渗流能力的作用。为此，以裂缝的测井响应机理为基础，采用FMI成像测井与常规测井有效结合的方法，分低阻储层和高阻致密层建立了深层火山岩裂缝发育程度的评价标准，对徐深气田多口井进行了单井解释和评价，并应用多属性相干分析和特征参数反演的方法预测了裂缝的平面分布。多种资料综合分析结果表明：针对火山岩储层特点建立的裂缝发育程度评价参数和评价标准是合理的，裂缝发育带受断裂和构造作用控制，在平面上呈条带状分布。研究结果形成了一套深层火山岩储层裂缝发育程度的评价技术，有助于提高储层产能预测精度、增强新井配产的可靠性、提高高产开发井部署的成功率。     

大庆徐深气田火山岩气藏的开发

2002年，随着徐深1井在火山岩中获得高产工业气流，揭开了大庆深层火山岩气藏勘探开发的序幕。目前，大庆徐深气田已具有2 000×１０８ ｍ３天然气储量规模，其中火山岩储集层储量占86.4%，成为我国东部陆上发现的最大气田。火山岩储集层由于受喷发期次、剥蚀改造等影响，岩性与储集空间复杂，储集层非均质性强，相邻气井产能差别大，对于火山岩气藏开发，国内外几乎没有可以借鉴的经验。近年来组织了科研攻关，针对火山岩气藏的特点开展了综合地质、气藏工程、钻采工艺多学科联合攻关，对火山岩地质和气藏工程取得了一定的成果和认识，形成了一套适用于火山岩气藏开发技术，为火山岩气藏的高效、快速开发奠定了基础，为我国在火山岩气藏开发技术方面积累了有益的经验。     

升平深层火山岩气藏描述

升平深层火山岩气藏是大庆油田发现最早的火山岩气藏，经过两年多的气藏开发前期评价，对气藏的岩性岩相、储集空间类型、储层分布、流体分布规律和气藏类型等都有了深刻认识，并形成了一套火山岩气藏描述技术，即火山岩岩性岩相描述技术、测井火山岩岩性与流体性质识别技术、地震火山岩体识别技术和火山岩储集空间描述技术。利用这一整套研究技术，对该气藏进行了详细的描述，确定了火山的喷发模式、储层展布、储集空间特征及气藏类型，从而为气田开发方案的编制奠定了基础，同时也为该区的资源前景评价提供了依据。     

安达凹陷深部火山岩气藏控制因素及勘探方法

安达凹陷气源充足,营城组火山岩储层发育,为近期重点勘探区.为高效勘探安达凹陷火山岩气藏,文中从烃源岩、构造、火山喷发间歇期不整合面、储集层性能4方面分析火山岩气藏的形成特点.综合分析认为,在有效烃源岩分布范围内,凹陷西部火山岩不同期次顶面、构造相对高部位、爆发相火山岩发育岩性-构造气藏;凹陷东部远火山口溢流相火山岩不同期次顶面普遍发育岩性气藏.结合凹陷东西两带不同的气藏特征,总结出西部爆发相火山岩岩性-构造气藏以直并钻探,东部溢流相火山岩岩性气藏采用先直井求产,气藏发现后用水平井提高产能的“相定井型,先直后平”的效益勘探方法.     

火山岩气藏精细描述及地质建模

为了解决中国火山岩气藏开发的地质认识问题,对火山岩气藏的火山岩体、岩性、岩相、裂缝、气水层、储集层分类及地质建模进行了研究。通过岩体识别与解剖,揭示了火山岩气藏内部火山岩体的空间展布及几何参数。岩性、岩相研究表明,火山岩有利岩性为火山角砾岩、气孔玄武岩、气孔流纹岩及角砾熔岩,有利岩相为爆发相空落、溅落亚相及溢流相上部、下部亚相。通过FMI成像、核磁及常规测井开展了裂缝参数解释,利用相干、曲率、倾角等方法进行了裂缝综合预测,揭示了火山岩裂缝的分布。综合利用核磁、偶极子横波及常规测井等资料开展了气水层识别研究,符合率达到90%。通过基于"体控"的储集层分类预测研究,揭示了火山岩储集层的空间展布。运用体控构造建模和震控属性建模方法,建立了火山岩双重介质储集层的构造、骨架、基质与裂缝物性参数模型。图14参13     

低序级断层识别技术在复杂断块油藏注采调整中的运用

松辽盆地徐深气田具千亿方天然气储量规模,其中火山岩储集层储量占89.8%,但其勘探开发水平受火山岩气藏储集层识别和描述水平的制约.为此,通过多学科联合攻关形成了一套适用于火山岩气藏的储集层识别及描述技术.徐深气田有八大类21种火山岩岩性,测井可识别10种;火山岩岩相有5种,细分为15种亚相.有利储集层的岩相、岩性为：喷溢相上、下部亚相的气孔流纹岩,爆发相热碎屑流亚相的晶屑凝灰岩、火山通道相隐爆角砾岩亚相的角砾岩、火山通道相火山颈亚相的熔结角砾凝灰岩、侵出相中带和内带亚相的球粒流纹岩.储集层有效储集空间由气孔、溶蚀孔洞、裂缝有机组合构成.应用新建立的火山岩气藏储集层分类标准,结合试气试采动态特征和产能分类,采用动、静态结合的评价方法,对徐深气田火山岩储集层进行了综合评价,根据储量丰度、储集层发育状况、产能高低和认识程度将储量分布区分成一类、二类、三类区块.图16表8参10     

三种典型火山岩储层的特征和综合预测研究

火山岩油气藏已经成为油气勘探的重要靶区,但火山岩储层的发育特点和成藏理论并不完善,针对火山岩储层的勘探尚未形成一套完善的预测思路.通过对国内外火山岩油气藏的特征分析,总结了原生孔隙型、风化壳型和构造裂缝型3种典型火山岩油气藏的成藏特点,结合这3种油气藏的特点和准噶尔盆地4个工区的勘探实践,提出了一套综合预测思路,主要包括岩性岩相预测、物性预测和流体预测3个方面.     

XB地区火山岩岩相划分及储层精细刻画

 本文从测井和地震响应特征入手,结合钻井和地质等资料,应用地震属性分析、构造趋势面分析、地震约束反演及三维可视化等综合地震预测方法,将松辽盆地XB地区火山岩相划分为爆发相、溢流相和火山沉积相三种亚相,并圈定了爆发相、溢流相和裂缝发育带等火山岩气藏有利储层。结合密度反演方法,本文按照多岩性、多门槛值提取储层厚度的原则,精细刻画了研究区火山口的古地貌、有效储层厚度及分布范围,并为实钻证实。     

油燕沟地区火山岩储层裂缝的研究

根据油燕沟地区火山岩储层的实际情况，利用地震、钻井、测井资料综合分析的方法来预测火山岩的裂隙发育情况，由于研究区内的钻井资料较少，所以主要利用地震资料来研究火山岩的裂缝发育情况。研究结果表明，油燕沟地区中生界火山岩的构造裂隙的发育区主要集中在断裂带附近油38－58井及以南地区，位于以北东向延伸为主的新层附近。     

深层稠油难动用储量压裂增产技术研究与试验

吐哈油田的玉1块属超稠油油藏，油层物性差．埋深为3328～3365m，不能投入正常生产。根据玉1块稠油油藏特点．应用小型压裂测试技术、高砂比宽短缝压裂技术、小排量低前置液的暂堵剂控制裂缝垂向延伸技术、防止水基压裂液进入地层造成稠油乳化及水敏伤害、压裂后气举快速排液等配套压裂工艺．开展了稠油油藏压裂增产探索性试验。对玉1块进行现场试验．施工排量2．6m^3／min．前置液34．8m^3，携砂液56m^3，加砂18．74m^3，平均砂比41．2%，最高砂比60％。稳定日产油量由压裂前的4t提高到压裂后的11t．不含水．证实没有压窜下部含油水层，压裂效果明显。图2表1参8     

致密火山岩储层水平井压裂参数优化与现场试验

致密火山岩储层天然裂缝发育差,低孔、低渗、致密、非均质性强,需要应用水平井大规模分段压裂工艺实现有效开发。随着储层物性变差,可缩小压裂裂缝间距保持单井产量;为明确最优改造裂缝间距与施工规模,基于储层孔渗特征、相渗特征、流动特征的认识以及不同裂缝间距压裂产生的干扰,确定致密火山岩储层最优改造裂缝间距。应用压裂后分段产气监测,认识分段产量与改造规模关系,明确致密火山岩储层最优改造规模,有效指导压裂方案优化,提高设计针对性与开发效益。