四川地区水驱气藏开发探讨

通过收集前入水驱气藏开发的研究成果,对水驱气藏储层宏观和微观水侵机理进行分析,总结出了无水采气、带水自喷和排水采气三个阶段水驱气藏的不同开采措施。结合川西地区合兴场须家河组气藏和新场气田须二气藏实例,提出无水采气期取决于气井配产和裂缝角度,配产高或裂缝角度高,无水采气期短;对于裂缝-孔隙型水驱气藏开发,通过判断来水的大小和方向、控制气藏采气速度小于2％以及排水采气等方法提高最终采收率。     

礁滩相气藏气井早期水侵识别方法优选及应用

元坝气田长兴组气藏为发育有底水与边水的礁滩性气藏,及时准确识别气藏早期水侵对气田开发具有重要的意义。以元坝礁滩型气藏为研究对象,分别利用基于物质平衡原理、不稳定试井原理以及生产动态特征等方法,对元坝气田产水气井早期水侵特征进行拟合,验证三类方法在早期水侵识别中的适用性,并结合其优缺点及适用范围,优选出适用于元坝气田的早期水侵识别方法。通过对比分析,结合元坝气田生产实际,宜采用生产动态特征法为主,其余两类方法作为辅助手段判别早期水侵识别。实例分析表明,生产动态资料中气样硫化氢含量、水样矿化度在水侵过程中较为敏感,成功识别已见水气井早期水侵现象及产水风险井早期水侵征兆,并制定延缓水体锥进的对策,验证了方法的可靠性。本文的研究内容可为元坝气田产水风险井早期水侵识别提供理论依据。     

松辽盆地西部斜坡区气田开发特征研究

阿拉新、二站、白音诺勒气田自1991年向齐齐哈尔平稳供气21年,气井一直按需生产,长时间反复开关井,造成年地层压力下降速度和气井生产压差过大.长期超产会使气田见水速度加快,稳产年限缩短,影响气田最终的采收率.为了制定不同气田合理工作制度,重新对阿拉新、二站、白音诺勒气田的历史生产数据进行了分析、计算.根据分析得出的气藏驱动类型、水侵状况,提出了制定气田合理工作制度的建议:阿拉新气田为疏松砂岩气藏,气井易出砂,最大生产压差不宜超过0.15MPa之内,预计稳定生产年限为16a;二站气田生产过程应适时采取排液、改造地层等措施,以利于发挥其潜能,预计稳定生产年限为10a;白音诺勒气田为强水驱气藏,合理控制控制采气速度即合理采气量,采气速度控制在3.0％以内,合理采气量应控制在(2.3～2.6)× 104m3/d,预计稳定生产年限为9a.     

龙女寺区块龙王庙组气藏试采效果分析评价

川中龙女寺区块龙王庙组气藏与磨溪主体区具有相似的构造和沉积背景,是主体区之外最具勘探开发潜力的地区,是主体区重要的产能接替区。龙女寺龙王庙组气藏较主体区圈闭面积小、闭合高度低,滩体分散分布,非均质性强,且无统一气水界面,气水关系复杂。相比主体区生产效果及稳产能力较差,动态储量小,气井产能相对较低,产水机理不明确,试采阶段就有75%的气井产出地层水。龙女寺区块整体试采效果较主体区差的主要原因,一是储层地质条件不如主体区,非均质性较强;二是气井大部分产水,气水关系及水侵机理复杂,导致产能发挥受到影响。为此,提出有针对性的开发对策：深入开展气藏精细描述,刻画气藏地质特征;加强气藏动态监测,深化气水关系及水侵机理认识;开展水锁/水封关键因素研究,实施气井储层改造和工艺井,加密井网提高气藏采收率。     

产水气井泡排工艺参数优化研究及应用

泡沫排水采气工艺是川西气田低压低产气井最为普遍的一种稳产手段。但是近几年,泡排药剂量增加速度较快,而稳产效果未能同步提高,与此同时,少数气井井底出现泡排剂乳化现象,影响气井正常生产。为此,通过泡排剂室内实验评价优选及正常油套压差、加注时机、药剂量、药水比例等参数变化关系分析,优化泡沫排水采气工艺施工参数,形成以"少量多次、定实际油套压差"的泡排剂加注方式,改变了过去固定泡排加注周期的方式。泡排工艺参数优化后,在mj-56-63井区共对67口气井开展现场应用及效果评价,实施后,气井仍能保持先前的稳产效果,而且部分井的产气效果更佳;优化后的泡排参数单井加注药剂量降低38%,施工井次减少23%,泡排剂乳化污染井底现象减少,提高了气液分离效果,省去了消泡剂的使用,确保纯净天然气输往终端用户。     

垂直压裂井开发下致密砂岩气藏压力分布研究

川西气区属于典型的致密砂岩气藏,直井或水平井压裂后才能获得工业天然气产量,措施后产量压力递减快,采收率低,加密调整井对邻井干扰严重。为厘清致密砂岩气藏开发后地层压力分布,采取针对性措施,提高气藏采收率,提出了Voronoi网格数值模拟法,建立了压裂井数值模型,研究了致密砂岩气藏压裂井地层压力在横向及纵向上的分布,分析了气井的配产、生产时间、地层渗透性等因素对地层压力剖面的影响。结果表明,在平面上,地层压力在压裂裂缝方向和垂直于裂缝方向上渗流不对等,形成椭圆渗流区域;纵向上,压降梯度与气井配产、生产时间成正相关,与地层渗透率成负相关。新场气田沙溪庙组气藏沙二1气层在压裂裂缝方向上,在距井筒60~100m气层中,压力降占生产压差的80%左右。基于地层压力分布特点,采取了部署菱形井网的加密井、优化气井配产及低产水井间开管理等措施,实施后剩余储量区得到有效动用,提高了采收率,延长了气井稳产时间。     

阿姆河右岸B-P气田群综合治水关键技术

土库曼斯坦阿姆河右岸B-P气田群地质条件复杂、气水关系复杂、产量高,气水矛盾日益凸显,直接影响气田稳产和安全生产。针对该气田群的非整装特性,为解决气井出水问题,开展出水机理和治水相关研究,制定了适用于气田群的控、找、堵、排综合治水技术对策,同时形成了适用于单井的"一井一策"治水指导原则和与单井治水配套的控、找、堵、排单项工艺技术及工艺技术组合。目前治水已初见成效,通过理论计算和工艺优化,将XX-204D井配产由30×104m~3/d进一步降至20×104m~3/d,成功实现无水稳产试采70d;给出了适用于该气田群大斜度开发井的连续油管+Flow Scanner测井仪器的找水工艺,并根据大斜度井在趾端、中段、跟端不同出水位置给出了适用的堵水工艺,对于探井转开发井的直井底水上窜,则直接封堵出水层位;根据B-P气田群气井水产量的不同给出了单井排水采气方案。通过上述研究与工艺方案的实施,形成了适用于阿姆河B-P气田群的综合治水关键技术。     

洛带气田廖家场区块遂宁组气藏开发潜力评价及对策

廖家场区块位于洛带气田的北东部,主力气藏为遂宁组气藏,具有孔隙度低、渗透率低、非均质性强等特点,在开采过程中表现出了单井产量不均衡,气井产量和井口压力快速递减（90．7％的气井井口油压已经低于2．5MPa,77．8％的气井产量小于O．5×10^4m3／d）,单井动态控制半径小（平均为203m）,单井控制储量低（平均为0．15×10^8m,）,地层压力不均衡下降,储量动用程度低等动态特征。为提高气井的贡献率,尽可能实现稳产,对现有生产井生产情况进行分析后,建议尽快在廖家场区块内改造一条低压输气管线或开展增压开采工作,解决管网压力波动对气井产量的影响。通过气藏潜力分析,建议在井间距较大的井区部署加密调整井,提高井间的储量动用程度：在地层能量相对较高的气藏东部区域部署扩边井,进一步探索气藏的分布范围,动用存在于气藏边部的部分低效储量。     

边底水气藏注CO_2提高采收率技术

开发中后期,边底水气藏地层条件相对较为复杂,压力降低和圈闭变化引起下部地层水填补了气体的采出,在衰竭开采情况下采收率会相当低。通过向储层中注入CO_2可以控制边底水的均匀推进,解决CO_2气体埋存的同时还可以提高气藏采收率。结合2个国外气田的CO_2回注实例,重点阐述了典型储层条件下CO_2和CH_4的流体特征、超临界CO_2驱替天然气的室内实验和数值模拟研究现状。数据表明,CO_2注入井在储层下倾、采气井在上倾方向布井,羽流会沿气水界面向采气井轻微锥向流动,CH_4采气量明显提高,并可能减少由于水侵所带来的剩余气损失;向气藏中回注CO_2应尽可能早,这样有利于保持地层压力和气体流动,减小下部地层水侵入储层,延长开采时间;底水气藏最佳注入时机应该在气藏开采3年和4年后。该研究成果对高效开发边底水气藏具有一定指导作用。     

榆林南区山_2气藏气井产水机理及排水采气措施研究

文中在对榆林南区山2气藏气井产水特征分析的基础上,初步探讨了本气藏产水的主要机理,得出本气藏产水主要受构造特征、储层沉积特征、孔隙结构的影响,最后研究了优选管柱、泡沫、气举等排水采气工艺,提出了榆林南区山2气藏实际推荐使用泡沫排水采气方法。     

低压低产井净化与排液新技术研究及试验

川西地区已开发的侏罗系气藏进入低压低产阶段,普遍面临井底污染与井筒积液并存的问题。现有的净化剂与泡排剂性能单一,净化后不利于气井顺利返排。常规的净化剂与泡排剂组合使用,药剂用量大,成本较高,同时还会增加井筒积液量,加大气井负担。为此,本文根据气井井底污染机理,提出了净化排液一体化技术新思路,引进了井底净化与排液复合药剂。通过开展室内实验评价,该复合药剂具有降黏、溶解与起泡、携液综合性能,能够有效防止气井井下泡排乳化液形成,提升气井井底污染物净化后返排效果,达到低成本保稳产的目的。通过对气井井筒污染与积液的诊断,优选出8口气井,试验后平均单井油套压差缩小0.3MPa,平均单井产气量增加0.05×10~4m~3/d,取得较好的稳产、增产效果。取样观察返排液较常规泡排返排液更加清澈、流动性更好。     

川东地区高含硫气井元素硫沉积分析及防治措施探索

近年来,川东地区长兴、飞仙关等高含硫气藏气井的投产,为弥补天然气产量递减起到了关键作用。但是,高含硫气井在生产过程中,天然气中的硫会随气体状态的变化而析出,堵塞气流通道,影响气井正常生产。结合高含硫气藏生产特征及气质组分,分析认为,元素硫沉积的主要影响因素是气流速度和压力、温度,而压力、温度的影响主要表现在硫的溶解度上。对典型高含硫生产井峰X井进行元素硫沉积分析。提出相应的防治措施:通过适当提高采气速度,控制井筒压力和温度的变化,并采取加注化学硫溶剂等措施,可以防治元素硫沉积;特别提到了采用高抗硫材质小直径管加注工艺,这是结合川东地区高含硫气井完井管柱特点(油套环空安装有永久封隔器)采用的药剂加注工艺。通过对高含硫气井元素硫沉积的影响因素分析和防治措施的推荐,为高含硫气井的稳定开采提供借鉴。     

浅析低渗气藏水锁的伤害与防治

在气井生产过程中,由于低渗气藏的通道较窄、渗流阻力较大、气水界面张力较大,地层水或外来流体导致气井储层气相相对渗透率下降,从而形成水锁效应。水锁导致气井稳产能力下降,在低孔低渗储层表现得尤为显著。可通过认识水锁效应产生的机理,根据达西定律和拉普拉斯方程定量分析外来水饱和度、渗透率、黏度与储层孔隙度之间的特征关系,从而确定影响水锁的主控因素,采取相应的措施方法减轻水锁伤害程度。针对不同岩性低孔低渗储层的气井开展了水锁影响程度评价,结合气井实际生产情况,通过加注甲醇、排水采气、控制生产压差、酸化解堵等方法 ,有针对性地解除了气井在开发过程中产生的水锁伤害,并总结了六种解除水锁方法适应性。需要根据储层特征、井筒条件、生产动态特征等方面优选措施方法,保证更好地解除水锁伤害,最终提高气藏的开发效果。     

川西坳陷中江含气构造沙溪庙组气藏JS21气层开发潜力分析及对策

中江构造总体为-NNE向展布的背斜,从深层到浅层均存在构造圈闭,但形态上有明显差异,深层构造形变较强,圈闭形态相对复杂化,构造主体被断层切割,表现出构造复合叠加的特征;而浅、中层构造圈闭形态特征基本一致,构造形态较弱,圈闭形态较简单、完整.研究区目的层JS2t属浅中层构造特征,构造形态较弱,圈闭简单、完整,仅背斜西翼发育一条走向为NNE向的逆断层.综合JS2气层静态地质资料和气井生产动态资料分析,初步认为JS21气层的含气性明显受构造控制,背斜轴部含气性优于倾没端和翼部,部署井位应按照优先背斜轴部、次倾没端、后两翼的顺序展开;储层含水特征明显,无论是构造高部位或低部位的气井均产地层水,因储层微孔-微喉发育,毛细管水较丰富,水平井加砂压裂后,产气量增加的同时,产水量也迅速增加,水平井将可能没有无水采气期或无水采气期较短,排水将伴随气井“终身”.应尽快形成配套的排水采气工艺技术;气井的低压、低产时间较长,89％以上的天然气在此阶段产出,必须高度重视低压、低产阶段的生产维护,使其长期正常生产.     

气井积液综合诊断及风险预警技术

大庆油田气井单一积液诊断方法符合率低,且目前排水采气措施介入时机确定无理论依据,为此提出了气井积液综合诊断方法和气井积液风险的预警技术。气井积液综合诊断方法通过确立权重系数对5种单一方法进行组合,实现不同方法互相补充与验证,以有效提升积液诊断方法符合率。气井积液风险预警技术通过对大庆油田气井生产动态数据的规律分析,应用数学上的模型预测方法,基于生产数据拟合,确立气井生产参数与生产时间的数学模型,实现对气井积液风险的提前辨识。大庆徐深气田20口积液监测气井积液诊断及风险预警应用表明,气井积液综合诊断方法符合率较单一诊断方法提高7.69%～38.46%,满足了大庆油田气井在稳产阶段的工程计算需求。气井积液风险预警技术实现了对气井一年内的积液风险预测,为确定合理的排水采气介入时机、制定科学的排水采气措施、降低气井水淹风险提供了技术支撑。     

速度管采气工艺在大牛地气田水平井的应用

大牛地气田水平井普遍具有低压、低产、携液能力差及井筒压力损失大的特点,严重制约着气井后期的稳定生产。速度管采气工艺是目前水平井应用的主要排水采气工艺之一,其工作原理是利用小直径连续油管充当速度管柱,下入深度至气井造斜点以上50m,减小流体的流动面积,提高气体的流速,从而有效预防井筒积液。阐述了速度管采气工艺的工艺原理、作业过程,并根据气井临界携液理论和管流压降模型,优选出■38.1mm速度管,可经济有效地满足气田中后期生产要求。综合分析速度管下入前后气井产量、压力、生产时率、助排措施等变化情况,建立速度管现场应用效果评价准则。通过对10口速度管水平井下入前后的生产情况进行对比分析表明,水平井下入速度管后总体排水采气效果较好。此外,速度管可实现连续冲砂,且冲砂深度可到水平段,恢复气井生产后增产效果明显。     

考虑生产特征的超低密度低表面张力泡排剂研究及应用评价

川西气区侏罗系气藏气井已进入低压低产期,自身携液能力弱,泡沫排水采气工艺带液难度越来越大,迫切需要研发一种泡沫密度低、泡沫含水率低、发泡及携液性能优良的泡排剂。通过分析起泡剂药剂体系,确定以XHY-4L药剂为基础体系,采用1%浓度的抗油稳泡氟碳表面活性剂G004以及氟碳表面活性剂421作为增效剂,形成超低表面张力泡排药剂XHY-4Q。该药剂与地层水混合后的表面张力可降至23mN/m,泡沫密度降至0.013g/cm³,进一步降低泡排剂临界携液流量,有效拓展了泡排工艺的应用界限。室内实验表明,该药剂的起泡性、携液量、稳定性及流动性均较常规泡排剂更优,综合考虑药剂最佳加注浓度为2%。现场使用优选水气比大于0.5m3/104m³、油套压差在0.5～2.5MPa间的低压低产气井效果更明显,通过计算气井一个周期内的产液量来确定合理药剂用量。现场应用表明,该药剂可将气井油套压差降低值增加0.46MPa,产水量增加0.095m³/d,更利于低压低产气井生产。     

川西侏罗系气藏气井井底污染类型分析与净化工艺应用

目前川西地区已开发的侏罗系气藏进入低压低产阶段,部分气井存在不同程度的井底污染。通过气井生产历史及动态特征,借助动态监测手段,可以间接反映气井是否存在污染;通过直接对气井返排物进行分析,可以确定污染物的类型。川西侏罗系气藏气井目前存在的污染类型主要有:残留压裂液/砂污染、泥浆漏失污染及泡排药剂乳化污染。由于气井普遍自身能量较低,仅依靠化学药剂开展井底净化效果不佳。因此,目前普遍采取"化学净化+物理助排"组合工艺,确保污染物在能稀释溶解的同时也能排出井筒。具体组合工艺主要有三种:"井底净化+放喷"适用于产量略低于临界携液流量的气井;当气井自身产量远低于临界携液流量时,依靠放喷无法有效返排出井底污染物,可采取"井底净化+车载气举";当污染气井需要配合开展气举作业但附近无气源时,可采取"井底净化+槽车气举"。     

大型边底水气藏型储气库多周期运行存在问题及技术对策——以呼图壁储气库为例

呼图壁储气库设计库容107×10~8m~3,工作气量45.1×10~8m~3,共部署注采井30口。经过五个周期注采运行后仍表现出井网利用率低、调峰能力不足的特征,且强注强采使地层压力交替、剧烈变化,注采气量合理配置及跟踪调控较为困难,随着储气库逐步达容,地层压力已趋近设计上限地层压力,区域断裂、盖层等均存在漏失风险,极大的威胁了注采安全。通过配产配注、跟踪数值模拟与注采参数实时预测技术相结合,实施"储气库气藏—井筒举升—地面管网"的一体化分析,实现注采气量合理配置及跟踪调控。调峰能力评价及水侵区动用技术可逐步改善注采运行效果,对于边底水气藏型储气库,水侵区域应尽量少布井或晚布井,以降低低效井风险;对处于水侵区域的注采井,可通过"注气驱替+注采吞吐"的方式,改善储层渗流能力,恢复注采利用。利用库容诊断及微地震监测评价气库的动态密封性,为注采方案优选和气库达容达产提供了技术支持,实现了多周期安全、平稳、高效运行。     

常压页岩气井早期泡沫排水采气研究

南川页岩气田平桥南区块为常压页岩气田,由于投产初期地层压力和日产气量相对较低,气井在生产一段时间后日产气量低于临界携液流量,井筒开始出现积液,需采取低成本泡沫排水采气措施才能连续生产。研究表明:区内气井采出水以压裂返排液为主,选用起泡能力强、携液量大、耐高矿化度水质的XHY-4M型液体起泡剂与采出水样配伍性好,加注浓度为气井日产水量的0.2%～0.3%携液效果最佳;XXP-1型消泡剂配伍性较好,有较强的破泡、抑泡能力,消泡剂与起泡剂的最佳比例为1∶1。对于积液严重井在泡排初期可提高起泡剂用量并辅以XHG-10E固体起泡剂。泡排注入方式采用低成本柱塞计量泵从井口注入,消泡剂在分离器入口连续注入。根据气井不同产液和压力特征,对于周期性出液井采用周期性泡排、大液量井采用大比例泡排、低压低产井采用连续泡排方式,在平桥南区块应用效果明显,措施有效率为94%。结论认为该泡排制度可以经济有效地清除井筒积液,保持气井连续稳定地生产,可以在南川页岩气田气井早期积液阶段推广使用。