涪陵页岩气田合理配产方法对比优选研究

基于涪陵页岩气田多段压裂水平井的特点,总结了页岩气井合理配产的原则,并针对各项配产原则给出了相应的配产方法,最后对每种方法进行对比和适应性分析,优选出了适应涪陵页岩气田地质特征和工艺特点的合理配产方法。优选结果表明,类比经验配产法、采气指示曲线配产法和不稳定产量分析配产法适用于综合修正配产系数和配产值;临界携液流量和临界携砂气量配产法分别用于确定配产的下限值和上限值。若修正配产值在上下限值范围内,则取修正配产值作为合理配产值;若大于上限值,则取临界携砂气量作为合理配产值;若小于下限值,则取临界携液流量作为合理配产值。     

涪陵焦石坝区块页岩气井动态合理配产技术

涪陵页岩气田焦石坝区块页岩气井的渗流特征、产量递减特征和生产特征呈现分阶段变化和分区差异性,目前没有适用该类页岩气井的配产方法。借鉴国外页岩气生产经验,根据页岩储层应力敏感试验结果和实际生产情况,确定采用定产控压的生产方式。在此基础上,借鉴常规气藏配产方法,根据该区块页岩气井实际生产特征,选用采气指示曲线法和不稳定产量分析法确定不同产能页岩气井的合理配产系数。引进页岩气井分区、分阶段动态合理配产的理念,结合分区不同产能区间页岩气井产能的递减规律,按照页岩气井当前累计产气量对应产能的合理配产系数调整配产。按照此方法对涪陵焦石坝区块页岩气井的配产进行了调整,调整后既满足了该区块页岩气井稳产3年左右的需要,又使页岩气藏获得了较高的采收率和较好的经济效益。      

苏里格气田气井合理配产方法研究

苏里格气田规模开发对单井稳产提出了要求,而该气田特殊的地质特征和低成本开发思路限制了常规配产方法的使用,迫切需要一种简单实用的气田开发方法指导合理配产。本文首先对常规产能评价方法在实际应用中存在的问题进行了深入分析,指出常规“单点法”无阻流量用于指导配产存在一定的局限性;在充分分析试采井动静态资料的基础上,提出利用测井资料初步评价气井生产能力,进行初期配产;从理论和实际生产动态上分析了气井压降动态与单井控制储量的关系,指出归一化后的套压降能够定性反映单井控制动态储量,可以指导配产调整。     

涩北气田气井合理配产的综合技术对策

柴达木盆地涩北气田具有岩性疏松易出砂、多层、气水关系复杂易出水、储量动用程度不均衡等开发技术难题,为了确保气田的稳产及合理高效开发,在制订开发技术对策时单井的合理配产非常关键。针对该气田气井出水、储层岩性疏松应力敏感及多层合采等特点,常规的气藏气井配产方法已不适用,从出水气井无阻流量的评价、抑制地层出砂的临界产量计算、多层多气水系统抑制边水推进的平衡采气等角度出发,探讨了涩北气田气井合理配产的综合技术对策。运用气藏数值模拟技术,对涩北一号气田典型层组的合理配产方案进行了开采指标预测,模拟结果显示所提出的以动态配产为技术特点的配产策略能够达到稳气控水、最大限度地提高天然气采出程度的目的。     

气井常见配产方法对比分析

科学合理的配产是保证气田高效开发的基础，对特定气井配产时合理配产方法的选择非常重要，如果不加选择而采用同一种方法对其配产，必将产生较大的误差。对目前比较常见的采气曲线法、最优化法等配产方法从理论和矿场实践两个方面进行对比分析，力图指出每种方法的适用条件及优缺点，并结合在长庆气田多年气井配产工作中的经验，提出了长庆气田的气井配产思路和方法。     

四川盆地涪陵页岩气田单井可压性地质因素研究

页岩储层的脆性矿物含量、脆性指数、水平应力差异系数等是影响页岩可压性的主要因素,而四川盆地涪陵页岩气田五峰组-龙马溪组一段①~⑤小层页岩储层的脆性矿物含量（>50%）、脆性指数（>50%）、水平差应力差异系数（<0.2）等基本相似,因此,利用上述参数无法有效评价该区块单井的可压性。根据涪陵页岩气田大量已钻单井资料,从埋深、构造形态、裂缝发育特征等地质因素出发,评估了各地质因素对单井可压性的影响。结果表明：（1）埋深是影响单井可压性最重要的地质因素,埋深越大,储层压裂难度越大;（2）构造形态会对压裂产生较为明显的影响,负向构造形态压裂难度大于正向构造;（3）天然裂缝发育的非均质性也会导致压裂难度增大,缝网延伸困难,影响储层改造效果,降低单井产能。     

四川盆地涪陵地区页岩岩石相标定方法与应用

利用地质、测井特征标志及特色岩石相,开展四川盆地涪陵地区水平井的页岩岩石相标定。根据岩性组合、炭质含量及硅质含量3大关键标志,将涪陵地区典型导眼井下志留统龙马溪组89m厚的大套页岩段划分为9种不同类型的岩石相。根据标志层、炭质染手和粉砂质纹层等地质特征标志,以及测井响应的异常值、测井形态类型、挖掘效应、假挖掘现象等测井特征标志,明确了①,③和⑥号岩石相为特色岩石相。通过水平井“水平段垂直投影法”及垂直投影后的测井信息等结果,并与典型导眼井的岩石相特征标志、特色岩石相进行对比,确定了水平井井轨迹穿行的岩石相顶、底边界,完成了不同类型的岩石相标定。依据岩石相与压裂试气产能的关系,寻找特高产、高产水平井的岩石相类型,发现①和③号富碳高硅岩石相具有高产潜力,明确①和③号岩石相为最佳岩石相。根据最佳岩石相原则,从地质角度建议水平井最佳井轨迹或靶窗着陆点宜在①号与③号最佳岩石相之间穿越。该方法已应用于四川盆地涪陵页岩气田,依据岩石相标定方法的产能预测与压裂试气结果的吻合率大于80%,它在反馈优化井轨迹和提高单井产能等方面具有很好的推广应用前景。     

苏里格东部气田气井合理配产技术

苏里格东部气田规模开发对单井稳产提出了要求,而该区块特殊的地质特征和低成本开发思路限制了常规配产方法的使用,迫切需要一种简单实用的气田开发方法指导合理配产。对已投入开发气井合理产量方法进行总结评价,对目前简化试气中存在的问题进行了深入分析,指出常规"单点法"无阻流量用于指导配产存在一定的局限性;在充分分析试采井动静态资料的基础上,提出通过摸索已投产井稳定产量与无阻流量的关系,总结两者匹配关系、规律,可指导新井配产。     

大庆兴城火山岩气藏合理配产方法优化

由于大庆兴城火山岩气藏低孔、低渗、低产能、平面差异严重以及试井测试资料较少,常规的合理配产确定方法应用较困难.从气井渗流理论出发,以二项式产能方程为基础,对气井渗流方程进行了分析研究,结合大庆兴城火山岩气藏具体情况,综合采用采气指示曲线法、节点分析曲线法和产量不稳定气井产能预测方法等,最后结合数值模拟结果和配产原则,确定了该区块的气井合理产能和配产指标.综合配产优化方法对生产数据依赖性小,减少了人为因素造成的配产不当和设计失误,克服了传统配产方法的不足,使配产和设计更具普遍意义.这些方法为开发方案的编制和实施提供了理论依据和技术支持,深化了气藏工程的研究,可以推广应用于其他气藏或火山岩气藏.     

一种页岩气井全生命周期合理配产新方法——以泸州地区页岩气为例

页岩气井的合理配产是影响气藏最终采收率的关键因素之一,尤其是针对快速上产的页岩气区,如何快速并准确地评价单井合理配产存在一定的难度。为了探索适合泸州地区页岩气井的生产全过程合理配产方法,首先针对页岩气井配产的三种方法推荐采用无阻流量配产系数法,然后根据泸州地区页岩气井的返排液量特征和生产特征,结合合理配产基本思路,典型井的合理配产分析,确定了“井口压降速率<0.1MPa/d、高水气比、产量波动不大于10%、大于临界携液流量”这四条投产初期配产原则。同时通过对比合理配产值和一点法计算的无阻流量的相关性来确定无阻流量的1/4～1/3作为投产初期的配产系数;在生产过程中采用压降产量动态配产法优化气井配产,也可采用两者兼顾的方法指导页岩气井合理配产。该配产方法在现场得到了广泛应用,取得了很好的效果,为泸州地区页岩气井的快速化、规模化上产开发提供了技术支撑。     

四川盆地涪陵页岩气田3种典型页岩气保存类型

四川盆地涪陵页岩气田页岩原生品质平面差异性小,但开发井的产气量却差异较大,有分析认为这是页岩气保存条件平面差异变化所致。为了定量评价该区页岩气的保存条件,以构造精细解释成果为基础,综合地质、测井、气井测试等资料,对该页岩气田构造受力强弱、构造形态、断裂发育程度等构造特征进行了综合分析和构造类型划分;结合页岩气单井测试产量,从宏观—微观两个方面对影响该区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组海相页岩气保存条件的主要指标进行了研究,并据所确定的评价指标划分了页岩气保存类型。结果表明:(1)该页岩气田构造类型可划分为稳定型、弱变形型和复杂型3种;(2)优选构造形态、裂缝特征、顶底板条件、地层压力、孔隙度、孔径大小等6项参数作为该区页岩气保存条件的评价指标;(3)构造形态平缓、远离边界主控断裂是页岩气得以保存的基础,顶底板有效的隔挡封闭条件可显著降低构造改造对气藏的破坏作用,超压环境、孔隙度和孔径大小是保存条件的综合表象;(4)3种构造类型分别对应于3种典型的页岩气保存类型,其中构造稳定型为最有利的保存类型。     

构造特征对页岩气井产能的影响——以涪陵页岩气田焦石坝区块为例

为了厘清不同构造特征对页岩气井产能的影响机理,从分析四川盆地涪陵页岩气田焦石坝区块的构造特征入手,结合190多口水平井的试气情况,系统解剖了构造对页岩气井产能的影响情况,明确了焦石坝区块不同构造单元影响页岩气井产能的主要构造因素。研究结果表明:①焦石坝区块不同构造单元之间,构造特征差异明显,构造变形强度也不尽相同;②构造特征对页岩气产能的影响直接表现在对含气性和压裂改造效果上,构造变形越强烈、大规模断裂及天然裂缝越发育,越易于页岩气的逸散、含气性越差,反之含气性则越好;③构造变形越强烈、裂缝越发育、埋深越大、负向构造压应力越大,压裂改造效果越差,反之改造效果则越好;④构造因素是控制焦石坝区块不同构造单元之间页岩气产能差异的主要原因,但不同构造单元之间控制产能的构造因素存在着差异。     

川东南涪陵地区五峰组-龙马溪组页岩气藏中的超压作用

中国南方海相上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组高产页岩气藏普遍发育超压,为分析超压对于页岩气藏的作用,选取川东南涪陵页岩气田典型钻井进行了系统解剖研究。超压是页岩气藏良好保存条件的直接表征,其中,有机质热演化生烃增压是造成该地区异常高压的主要因素;涪陵焦石坝主体龙马溪组页岩气高产层段地层均发育超压,页岩储层孔隙度高、含气量高。超压对页岩气藏的影响：一方面,超压能减缓作用在岩石骨架上的有效应力,使页岩储层保存相对较高的孔隙度,超压可形成页岩超压微裂缝,提高页岩储集层的渗流能力,同时超压意味着地层能量高,游离气含量高,页岩气藏含气性更好;另一方面,超压降低了作用在页岩储层的有效应力,同时超压微裂缝的发育有利于页岩压裂改造。     

四川盆地涪陵页岩气田构造变形特征及对含气性的影响

四川盆地东部涪陵页岩气田五峰组-龙马溪组页岩气藏目前已投入商业开发,从一期开发区的开发效果来看,单井产能具有较大的差异,页岩气藏的含气性平面上也具有差异性,而造成其差异的主控因素尚不明确。根据地质评价,该区的页岩厚度、矿物成分和有机碳含量等原始品质平面展布稳定,不是影响该区页岩气藏含气性变化的主要因素,含气性的差异可能与构造形变有重要关系。从区域构造变形特征入手,对该区的结构特征、构造格架、构造样式等开展了研究,认为研究区经历了多期构造运动,发育多层次滑脱构造,纵向上可划分为3个构造形变层、7种局部构造样式,平面上的构造变形强度具有明显差异性。初步尝试对构造变形程度进行定量化表征,认为断距、地层增厚比例、曲率、断裂密度为表征该区构造变形强度的关键参数。通过对构造变形的定量化表征,将研究区分为4个构造形变区,不同区的页岩含气性具有明显的差异,明确了构造变形强度是造成该区含气性差异的关键因素。     

四川盆地涪陵地区海相页岩天然裂缝特征及对页岩气的影响

不同类型裂缝对页岩气富集和保存的影响不同,因而在页岩气储层天然裂缝研究时,需要进行分类评价和预测。利用野外露头、岩心、薄片和FMI成像测井资料,对四川盆地涪陵地区五峰组-龙马溪组海相页岩天然裂缝的成因类型、发育特征、主控因素及不同类型天然裂缝对页岩气富集与保存的影响进行了探讨。涪陵地区五峰组-龙马溪组页岩天然裂缝在地质成因上分为构造裂缝、成岩裂缝及异常高压裂缝3种类型,其中构造裂缝包括层内张开裂缝、穿层剪切裂缝及顺层剪切裂缝;成岩裂缝包括页理缝和收缩裂缝。研究区以构造裂缝和页理缝为主,构造裂缝的发育程度受构造、岩石力学层厚度及脆性矿物含量等因素的控制;页理缝主要受页理发育程度、脆性矿物含量、异常流体压力、有机质含量及其热演化程度的控制。不同成因类型的天然裂缝对页岩气影响明显不同,其中层内张开裂缝和页理缝在页岩层内发育,裂缝规模小,为页岩气富集提供良好的储集空间;穿层剪切裂缝和顺层剪切裂缝发育规模大,主要影响页岩气的保存条件;收缩裂缝和异常高压裂缝的发育程度低,有效性差,对页岩气的影响较小。     

四川盆地涪陵页岩气田江东区块下古生界深层页岩气勘探开发实践与启示

目前埋深大于3 500 m的深层页岩气已逐渐成为中国页岩气勘探开发的重要接替领域,开发过程主要面临地层压力增大、储集物性变差、压裂改造形成复杂缝网困难等问题,开发选区及井位优化部署难度大。江东区块是四川盆地涪陵页岩气田二期产能建设的主要区块,埋深大于3 500 m的深层页岩气面积为57.8 km²,约占区块面积的1/2,目的层为上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组(1)—(5)小层优质页岩,是一套富碳、富硅、富页理和富黄铁矿的黑色页岩。采用深层页岩气开发评价选区指标体系及水平井井位优化评价技术研究结果表明,影响深层页岩气井开发效果的主要地质因素包括地层埋深、地应力、裂缝发育特征及页岩地层倾角。深层页岩气水平井与最小主应力夹角不超过40°,A与B靶点高差尽量小于300 m。通过江东区块深层页岩气勘探开发实践,单井获得较高的测试产量和可采储量,勘探开发效果较好,研究成果对四川盆地深层页岩气开发具有重要借鉴意义。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田南区产水气井合理产量研究

合理产量是气田开发的重要参数,也是产水气井配产的重要依据。裂缝发育的岩溶型有水气藏是已开发气藏中最复杂的类型之一,在气藏开发过程中,随着地层压力降低,边、底水快速侵入,准确计算气井合理产量尤为困难。针对这一问题,基于渗流力学基本理论,结合Fevang气水两相拟压力表达式,推导产气、产水方程;并结合气水两相相对渗透率经验公式、水驱气藏物质平衡方程,建立产水气井地层压力预测模型,通过拟合产气量和产水量数据,求取气井地层压力。进而基于产水气井一点法产能预测、气液两相管流压降及气井临界携液理论,应用节点系统分析,建立产水气井合理产量计算新方法。现场应用结果表明:(1)产水气井地层压力预测模型计算的地层压力与实测地层压力一致;(2)产水气井合理产量计算新方法指导气井生产,可有效控制气井水侵速度,减少井筒积液,保持气井平稳生产。     

四川盆地涪陵气田白马区块效益开发实践与对策

近年来,涪陵页岩气田在积极推进焦石坝等高压页岩气藏开发调整的同时,为了确保气田持续稳产能力,开发对象也向白马等复杂构造区块稳步拓展。基于白马区块构造变形强、地质条件复杂、单井产能低、开发难度大等问题,通过断裂带方解石U-Pb定年、三维应力场建模、地质工程一体化评价等技术方法,深入研究白马区块的构造变形期次、应力场分布特征、开发有利目标、开发技术对策等,取得了积极进展：提出了逆冲推覆作用力是涪陵地区海相常压页岩气藏构造变形差异的主控因素;创建了“两类6项”的开发选区评价参数体系,明确了白马向斜核部以南为效益建产最有利目标;形成了以天然裂缝发育特征为核心的差异化开发技术政策;形成了基于气井埋深、应力性质、裂缝等不同地质特征的工程工艺对策。在上述认识基础上,按照“整体部署、评建一体、平台接替”思路,2021—2022年部署实施开发井位30口,平均机械钻速提高38%,压裂施工速度提升2~3倍,单段压裂费用降至85万元,日产气量稳定在80万方,2022年年产气量达2.24亿方,基本实现了效益开发。