鄂尔多斯盆地大牛地气田致密砂岩气层应力敏感性综合研究

致密砂岩气藏开发过程中有效应力增加所带来的渗透率应力敏感损害是导致气井产量快速递减的根本原因,故对应力敏感性损害机理研究能够为气层保护工作提供合理依据。在考虑岩石组分、裂缝、温度、含水饱和度和施压次数等因素的同时,对大牛地气田致密砂岩应力敏感性进行了评价,指出随岩屑含量增加和温度升高,致密砂岩应力敏感性增强,温度与有效应力联合作用使致密砂岩应力敏感性更强,水的存在对致密砂岩应力敏感性具强化作用;重复施压过程造成致密砂岩渗透率不断降低,裂缝岩样的渗透率应力敏感程度远大于基块;采用屏蔽暂堵储层保护工作液技术能够减轻致密砂岩气层的应力敏感性损害。     

大牛地气田致密砂岩气藏低阻气层成因分析

鄂尔多斯盆地塔巴庙区大牛地气田块致密砂岩储层中高阻气层和低阻气层并存,低阻气层也可形成高产,仅依靠传统的阿尔奇公式计算含气饱和度或根据电阻率将会低估或漏掉该类气层.通过对该区低阻气层和高阻气层进行分析对比,从储层微观孔隙结构、储层物性和粘土矿物含量等方面分析了低阻气层的成因,认为泥浆侵入和微孔隙发育是形成低阻的主导因素.储层具有较好的孔隙度和渗透率或微裂缝的存在是泥浆侵入的前提条件;粘土矿物(绿泥石)的含量、类型和分布对微孔隙的发育具有重要作用.     

鄂尔多斯盆地大牛地气田盒1段储层应力敏感性及对水平井开发的影响

大牛地气田二叠系下石盒子组1段（盒1段）是典型的低渗透储层。为明确储层的应力敏感性,选取了不同类型的13块岩心开展了应力敏感性实验。结果表明,盒1段岩心普遍存在应力敏感,且存在渗透率滞后现象,这说明随净应力的增加,岩样发生了塑性变形。采用内应力敏感指数法对实验数据进行分析,结果表明物性较好的Ⅰ类储层应力敏感性较弱,Ⅱ类、Ⅲ类储层为弱~中等,13块岩心的平均内应力敏感指数为0.086,整体评价应力敏感性为弱。建立了Ⅰ-Ⅲ类储层的多级压裂水平井数值模拟模型,并将储层无因次渗透率随地层压力的变化关系加入到模型中。在定气井产量的条件下,对比应力敏感对水平井开发的影响。数值模拟结果表明：对于Ⅰ类储层,应力敏感对稳产时间和稳产期产气量影响很小,仅降低1.6%;Ⅱ类储层影响较小,降低了11.2%;Ⅲ类储层则影响较大,降低了23.6%。因此应加强Ⅱ类、Ⅲ类储层气井的配产研究和生产管理,保证开发效果。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田低渗致密气藏生产井动态预测模型

大牛地气田是一个新发现的低渗致密气田，运用常规动态分析方法所确定的工作制度无法保证气井长期稳定的正常采气生产。为了解决此问题，从低渗气藏的渗流机理出发，提出了低渗致密气藏生产井动态预测模型，矿物验证符合率84％，该方法利用常规资料建立，简单易行、方便现场推广应用。     

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。     

大牛地气田分段多簇缝网压裂技术

针对大牛地气田储层品质逐渐变差,现有水平井分段压裂技术无法有效扩大储层改造体积,从而影响气井产能释放的问题,结合大牛地气田储层地质特征,按照缝网压裂理念,文中开展了大牛地致密砂岩储层缝网压裂可行性分析,进行了水平井分段多簇压裂射孔参数优化、缝网裂缝参数优化及施工参数优化研究,形成了一套适用于大牛地气田致密气藏的缝网压裂技术,确定了大牛地致密砂岩气藏水平井分段多簇压裂合理簇间距及裂缝参数等。该技术在大牛地气田现场应用2口井,平均单井产量较邻井提高了51%,无阻流量较邻井提高了50%,增产效果明显。     

大牛地致密低渗气田水平井压裂穿层可行性分析

大牛地气田纵向上发育七套气层,目前成熟的水平井压裂工艺技术仅能满足单层开发,如何在不改变现有工艺技术条件下,实现两层同时动用成为一个开发难点。通过数值模拟,对水平井人工裂缝穿层影响因素进行分析,明确了地质因素穿层界限;对施工参数进行优化,确定了一套适合穿层井的最优参数。现场试验表明:水平井压裂过程中人工裂缝能够实现有效穿层,达到了提高单井产量的同时也降低开发成本的目的。     

大牛地气田上古生界储层粘土矿物及敏感性分析

大牛地气田上古生界储层粘土矿物组合主要为高岭石、绿泥石、伊利石和伊／蒙间层（I／S）。粘土矿物对储层的影响几乎全是负面的，致使储层的物性变差。粘土矿物的成分和含量对储层敏感性影响很大，下石盒子组砂岩储层为弱～中等水速敏、水敏、HCl酸敏，中等盐敏、碱敏和强HF酸敏；山西组砂岩储层为弱～中等水速敏、水敏、HCl酸敏、HF酸敏，中～强盐敏和强碱敏；太原组砂岩储层为弱～中等的水速敏、水敏、盐敏、HF酸敏，弱HCl酸敏和中等碱敏性。     

大牛地气田保护储层固井技术研究与应用

大牛地气田储层属于低压、低渗透气藏，具有钻井过程中个别井段易漏和单井产量低的特点，储层保护十分重要。通过对该气田储层物性特征的分析和敏感性评价，针对水泥浆对气层污染的机理，研究出污染程度小的水泥浆体系和固井工艺技术。大牛地气田227井次的固井施工表明，固井质量优质率迭92．7％，合格率迭100％，而且水泥浆对气层的污染深度只有5，16cm，通过射孔完全可以解除。     

大牛地气田砂岩储层敏感性实验研究

在钻井、压裂等开发过程中会对砂岩储层造成伤害，如果解决不善，将直接严重影响天然气的产量。为减少在大牛地气田开发过程中对砂岩储层造成伤害，文章针对砂岩储层的敏感性进行了试验研究。分析鄂尔多斯盆地大牛地气田砂岩储层的敏感性伤害机理认为，在钻井、固井过程中应选择较好的钻井液体系，尽量减少钻井液固相颗粒堵塞以及粘土水化膨胀；在压裂过程中应尽量选择破胶效果好，残渣少易反排的压裂液体系，以减少微粒运移、水锁及颗粒固相堵塞等造成的储层渗透率下降；在开采过程中，应注意排采速度以尽量减少对储层的伤害，从而实现气田的高产、稳产。     

大牛地气田致密砂岩储层测井相类型研究

大牛地气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部,主要含气层位为上古生界石炭系太原组、二叠系山西组和下石盒子组,为致密砂岩储层。该区主要经历了晚石炭世海侵、早二叠世山西期海退形成的三角洲、下石盒子期河流发育的海–陆过渡沉积,形成的测井相类型多样,利用自然伽马曲线将该区储层划分为8种岩石相类型,明确了不同沉积体系储层及有利沉积相带;其中下石盒子组盒3、盒2、盒1段主要为辫状河流相沉积,有利相带为辫状河主河道,山西组山2、山1段为三角洲平原沉积,有利相带为分流河道,太原组太2段主要为障壁岛–泻湖沉积,有利微相为障壁砂坝。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田致密低渗储层评价与开发对策

鄂尔多斯盆地大牛地气田为典型致密低渗气田,具有低渗、低压、低产的特点,经济有效开发难度大。针对气田不同层段储层开展了储集岩相、岩石学、物性、孔隙结构、含气性等特征研究,在此基础上划分出四大类六小类储层,其中Ⅰ类为高产型储层,Ⅱ类为中产型储层,Ⅲ类为低产型储层,Ⅳ类为非储层。根据不同储层类型及其空间分布的特点,采取了不同的开发策略,Ⅰ类储层物性好、厚度大、单层产量高,采用直井单层开采;Ⅱ类储层物性中等、厚度小、单层产量较低,选择发育两层以上叠合区,采用直井多层合采;对以单层发育的Ⅱ类和Ⅲ类储层,采用水平井分段压裂进行开采。通过不同的开发对策,有效提高了单井产量,实现致密低渗气田的经济开发,目前气田已建成天然气年产能25×10⁸ m³。     

大牛地致密低渗透气藏启动压力梯度及应用

在相同含水饱和度条件下,大牛地致密低渗气藏的启动压力梯度随有效渗透率增加而减小;随含水饱和度的增加,气藏的启动压力梯度也增加。根据气体的不稳定渗流理论,推导出气井稳产期泄气半径的计算公式,并得出:在考虑启动压力梯度的条件下,产量相同时,有效渗透率增加,气井稳产期泄气半径增加;有效渗透率相同时,气井产量增加,气井稳产期泄气半径减小的关系。根据气井稳产期的泄气半径可以计算出一定配产条件下的最小井距,只有当气井的实际井距大于最小井距时,才不会因为井间干扰缩短气井的稳产时间。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田低渗致密气藏生产井动态预测模型

大牛地气田是一个新发现的低渗致密气田,运用常规动态分析方法所确定的工作制度无法保证气井长期稳定的正常采气生产。为了解决此问题,从低渗气藏的渗流机理出发,提出了低渗致密气藏生产井动态预测模型,矿物验证符合率84%,该方法利用常规资料建立,简单易行、方便现场推广应用。     

一种低渗气藏单井产量递减计算方法及分析——以大牛地盒三气藏为例

低孔、低渗气藏关井压力恢复需要时间较长,不适宜采用试井的方法获取地层参数,因此,采用一种传统与现代相结合的方法来研究大牛地气田盒三气藏的产量递减规律。该产量递减分析方法以Arps产量递减方法为基础,引入Blasingame归一化产量、物质平衡时间和拟时间概念,将变产量/变压降生产数据转变为等效恒定压力系统,运用Fetkovich产量递减标准图版进行拟合,所得匹配点数值分别进行地层参数计算和用于Arps产量预测。该方法提高了产量递减分析的可靠性,具有操作简单的优点,同时可有效求取地层参数。     

大牛地气田盒2、3段成岩作用研究

大牛地气田盒2、3段的成岩作用主要包括压实作用、胶结作用、交代作用和溶蚀作用.该区主要孔隙类型以粒间和粒内溶蚀孔隙和晶间微孔为主,原生孔隙基本消失.据统计,该区储层属于低孔、低渗型储层.高岭石的晶间微孔对储层孔隙的贡献有重要作用,而方解石对储层影响包括破坏和建设两个方面.次生加大石英、绿泥石、伊利石则对储层的孔渗有明显的破坏作用.     

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。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田山1段储层与沉积微相的关系

鄂尔多斯盆地大牛地气田二叠系山1段主要发育河床滞留、分流河道、河道砂坝、心滩、天然堤、决口扇、河间洼地和河漫沼泽8种沉积微相,储层主要发育在分流河道和心滩沉积微相。储层综合特征和沉积微相研究表明,影响气层产能的最敏感的参数是储层中值半径。储层喉道中值半径的大小、分布和连通性以及碎屑颗粒粒度和石英含量等地质特征决定于沉积微相展布特征。通过对区内山1段储层沉积微相和中值半径等参数的对比分析发现,天然气主要赋存于分流河道沉积微相,平面上分流河道沉积微相分布在研究区西南部河流交汇处。