大型低渗-致密气田井网加密提高采收率对策——以鄂尔多斯盆地苏里格气田为例

提高采收率是中国低渗-致密气田稳产期间面临的核心问题,确定合理的加密井网是提高储量动用程度的关键。通过明确苏里格气田有效储层规模尺度与4种空间组合类型,评价指出气田动静储量比仅为15.3%,储量动用程度低剩余储量规模大,划分出直井未动用、水平井遗留和井间剩余3种剩余储量类型。提出了井网加密是提高井间剩余储量动用程度的有效措施,构建了采收率、采收率增量、平均气井产量、加密井增产气量、产量干扰率等井网加密评价指标体系,确立了合理加密井网需满足的标准。结合地质模型、数值模拟、密井网试验数据验证等手段综合评价认为,合理加密井网应与有效储层组合类型相匹配、与气价及成本条件密切相关。在目前气价波动范围及经济技术条件下,苏里格气田采用4口/km²的加密井网是合理的。     

苏里格地区天然气勘探新进展

苏里格地区位于鄂尔多斯盆地西北部,勘探面积约4×10⁴ km²。该区地表条件复杂、地震信噪比低,储层岩性复杂、非均质性较强,气层有效厚度较薄、单井产量低,勘探难度较大。近年来,中国石油长庆油田公司通过深化地质综合研究及勘探技术攻关,明确了苏里格气田有效储层分布和天然气富集规律,创新形成了地震有效储层预测、复杂气层测井评价、致密砂岩储层改造等先进适用的勘探技术。勘探目标从砂体预测转向有效储层与含气性预测,通过整体勘探,探明了我国第一个超万亿立方米储量的整装大气田,探明天然气地质储量规模达2.85×10¹²m³,同时在苏里格南部地区形成了新的资源接替区。预计2015年以前,苏里格地区的天然气储量规模可超过3.5×10¹²m³,天然气年产量将达到230×10⁸ m³。     

致密砂岩气田储量分类及井网加密调整方法——以苏里格气田为例

苏里格气田是中国致密砂岩气田的典型代表,其储层物性差,有效砂体规模小,分布频率低,非均质性强,区块之间差异明显。依靠600 m×800 m的主体开发井网难以实现储量的整体有效动用,采收率仅约30%,需要开展储量分类评价,针对各类储量区分别实施井网加密调整。优选气田中部苏14区块为研究区,通过密井网区精细解剖、干扰试井分析明确了储层的发育频率及规模;以沉积相带为约束,结合储量丰度值、储层叠置样式、差气层影响和生产动态特征,将气田储量分成5种类型。从I类—V类,储层厚度减小,连续性变差,储量品位降低,单井产量变低。依据密井网实际生产数据与数值模拟结果,针对各储量类型,研究了井网密度、干扰程度和采收率的关系,论证了合理井网密度下的单井开发指标。在现有的经济及技术条件下,各类储量区合适井网密度为2~4口/km2,气田最终采收率约为50%。通过系统研究确定了致密砂岩气田复杂地质条件下的储量构成,为开发中后期加密调整方案的编制提供了地质依据。     

基于动态特征的开发井网优化——以苏里格致密强非均质砂岩气田为例

鄂尔多斯盆地苏里格气田是典型的致密强非均质砂岩气田,储层有效砂体规模小、变化快、平面非均质性强、连通性差,开发难度很大,如何科学部署开发井来提高气藏采收率,是成功开发这类气田需要解决的首要问题。为此,在多年开展该气田开发方法研究成果和实际效果分析总结基础上,从开发井干扰现象分析入手,重新认识井网密度对采收率的影响。首次提出了井间干扰概念,并揭示了苏里格气田井间干扰概率与井网密度之间的关系,联合采用砂体精细解剖、油藏工程、数值模拟、经济评价等多种方法,建立了开发井网优化数学模型,得到了气田采收率和井网密度之间的定量描述。进而在综合分析的基础上给出了苏里格气田合理的开发井网:井网形式为平行四边形;井网密度为3.1口/km2,对应的井距为500m,排距为650m。开发实践效果证实,该方案在保证获得较好经济效益的同时,可最大程度地动用地质储量,提高气田最终采收率。     

致密砂岩气藏井网加密潜力快速评价方法

致密砂岩气藏地质条件复杂,采收率较低,国内外开发实践表明井网加密已成为此类气田提高采收率的关键技术。针对致密砂岩气藏开发井数多、快速评价井网加密潜力数值模拟方法不经济、地质统计法和移动窗口法评价结果与实际差异较大等问题,综合地质研究与气井动态资料,采用不稳定流动分析方法,建立井网密度与单井增加可采储量的关系。从加密井单井增加可采储量出发,结合经济学原理,建立了加密效益函数,能够快速准、确预测出开发区是否具有加密潜力及加密潜力大小,为气田调整挖潜决策提供可靠依据。实例应用结果表明,大牛地气田DK13井区山西组1段天然气在目前成本和价格下,经济最佳井网密度为2.2口/km²,经济极限井网密度为7.06口/km²,加密潜力较大。     

大型致密砂岩气田采收率计算方法

大型致密砂岩气田储层物性差,含气面积大,非均质性强,气田储量与产量规模大,采收率与最终采气量是指导气田长期稳定生产、制定开发技术对策以及衡量气田开发效果的关键指标。致密砂岩气田孔喉小,渗流机理复杂,常规的实验室模拟方法难以得到准确的采收率数据。以苏里格大型致密砂岩气田为研究对象,优选中区、东区、西区、南区等典型区块进行精细解剖,根据地质特征及开发效果将投产井分成3类;以辫状河体系带为沉积相带约束,确定各类井区的面积比例;选取生产时间较长、基本达到拟稳态的井为分析样本,利用产能不稳定分析及生产曲线积分等方法,评价各类井的井均动态储量及最终累积产量;结合储层规模、结构与生产动态特征,论证单井控制范围;对各类井区以面积比例加权,模拟预测井网足够完善时区块的技术极限采气量及采收率。研究表明,气田各区技术极限采收率为26.8%~75.5%、平均为57.0%,远低于常规气藏的80%~90%。气田技术极限采气量为2.18×10¹²m³,目前经济极限采气量为1.27×10¹²m³,可通过技术进步降低开发成本,未来增产潜力大。     

页岩气剩余储量评价及提高储量动用对策——以川南长宁页岩气田五峰组—龙马溪组为例

剩余储量评价对气田开发效果评价及进一步提高气田储量动用尤为重要,为此以四川盆地南部长宁页岩气田为研究对象,通过有机地球化学测试、三轴岩石力学实验、数值模拟等方法,从储层展布、剩余储量评价、提高储量动用等方面进行了系统分析。结果表明：研究区平台井控储量采出程度为45%～70%,井均剩余储量为(0.5～1.5)×10⁸ m³,局部区域存在挖潜潜力;长宁页岩气田存在3种未动用储量类型：井网部署空白区、压裂未充分改造区和纵向未动用区;在单井剩余储量>1.0×10⁸ m³的区域内,按照地质—工程—开发耦合选井原则,开展重复压裂井优选;优选网状缝发育区且先期部署井间距大于500 m的区域,结合地面井场条件开展同层加密井的部署和实施;储层、岩石力学及数模分析认为,⑤小层为上部气层最优靶体、与下部气层①小层靶体垂向距离>20 m,优选网状天然裂缝发育区、压力系数>1.2、上部气层I类储层连续厚度>10 m的有利区进行错层立体开发,预期可提高平台储量动用率30%。相关认识可为页岩气区块的井网部...     

阻流带对子洲气田低渗透砂岩气藏开发的影响

低渗透砂岩气藏的储层物性差、非均质性强,阻流带发育,从而造成气井的控制储量低,因而在分析气田整体开发指标时需要对阻流带进行评价。为此,以鄂尔多斯盆地子洲气田为例,综合地质分析、试井解释和数值模拟等方法对低渗透砂岩气藏中的阻流带进行了研究。通过地质资料分析揭示了阻流带主要存在的两种模式,即河道的底部滞留沉积和河道边部沉积引起的致密夹层。结合试井解释和气井的生产动态历史拟合,可得知该地区的阻流带间距大小不等,差别较大,间距一般在200~2 000 m。区块整体开发的数值模拟结果表明,子洲气田的单井控制面积约为1.3 km^２。结论认为,阻流带的间距、形状对气田的储量动用程度和采收率影响不大,当阻流带隔离开的流动单元的面积为1.2 km²、井网为1 200×1 200 m时,气田的储量动用程度可达60%,采收率在47%左右。阻流带的研究为评价气井的产能和气田的整体开发指标提供了必要的参数。     

遗传算法在苏里格气田井位优化中的应用

苏里格气田是中国致密砂岩气田的典型代表,储层非均质性及特低的渗透率造成苏里格气田有效泄油面积小。为提高单井控制储量和气田采收率,需要利用井位优化来确定最优井数及其位置。因此,借助Matlab自带的遗传算法工具箱,采用优化理论结合数值模拟的方法进行苏里格气田某区块的井位优化研究。研究中将净现值作为目标函数,将单井控制面积和井位作为变量,优选净现值最大的单井控制面积及井位。结果表明,苏里格气田的最优单井控制面积为0.5km²/井|对于最优单井控制面积,遗传算法得到的最优净现值为14.625 9×10⁸元,大于常规井网的净现值14.337 8 ×10⁸元,净现值增加幅度为2.01%|基于遗传算法的井位优化方法克服了常规布井方式的经验依赖性|最优井位分布与渗透率关系密切,渗透率高的部位井数多,反之,井数少。     

苏里格低渗透气田开发技术最新进展

苏里格气田发现于2000年,2010年天然气产量达到10５×１０^８ｍ^３,生产能力达到135×10⁸ m³/a,是我国目前储量和产量最大的整装气田。该气田储层物性差,非均质性强,气井压力下降快、单井采出量小,常规技术难以实现高效开发。面对该气田的开发难题,以生产试验区为载体进行了针对低渗透气田高效开发技术的攻关,形成了12项开发配套技术。最近两年在精细气藏地质描述技术、丛式井和水平井开发技术、储层改造等关键技术上又取得了新的突破,应用效果良好,初步探索出了适合苏里格低渗透气田高效开发的方法,为今后苏里格气田年产230×10⁸ 3/a开发目标和持续发展提供了技术保障。     

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千米桥潜山位于北大港构造带东北倾没端大张坨断层上升盘 ,夹持于大张坨和港西断层之间 ,总构造面积约 10 0km2 。部署的 8口井中 ,板深 8、板深 7井试采 ,在奥陶系获得高产油气流。文中根据千米桥潜山凝析油气藏储集层特征和构造研究结果 ,进行板深 7、板深 8潜山凝析油气藏的产量预测。利用现金流量法预测千米桥板深 7、板深 8潜山凝析油气藏经济可采储量和经济采收率 ,当油价为 12 2 0元 /t,预测出凝析油和干气的经济可采储量分别为 114.0× 10 4 t和 71.4× 10 8m3 ;凝析油和干气的经济采收率分别为 2 1.90 %和 46 .73%。用概率分布方法进行风险性评价 ,评价出凝析油的三种经济可采储量即可能储量、概算储量、证实储量分别为 119.9× 10 4 t,115 .4× 10 4 t,10 8.1× 10 4 t;干气的三种经济可采储量分别为 75 .2× 10 8m3 ,71.9× 10 8m3 ,6 6 .6× 10 8m3 。并对经济可采储量进行了不确定性因素分析。     

缝洞型碳酸盐岩油气藏关键开发指标预测方法及应用

针对缝洞型碳酸盐岩油气藏关键开发指标预测难度大的问题,运用物质平衡理论、井控动态储量评价及已投产储集体动态、静态参数回归分析等方法,建立了由孤立缝洞型油气藏到区块整体的关键开发指标预测方法,可相对准确地预测单井及区块的可动用储量、可采储量、采收率及气举措施增产油气量等关键开发指标。研究方法应用于中古I区块,结果表明:该区块天然能量情况下油、气可采储量分别为85.8×10⁴、26.6×10⁸m³,油、气采收率分别为27.8%、59.2%,区块内未投产储集体可动用储量规模为36.4×10⁸m³,气举措施后油、气采收率分别为32.6%、68.4%,气平均举措施油、气采收率增幅分别为4.8、9.2个百分点。该方法可以有效预测此类油气藏单井储集体及区块的关键开发指标,为开发方案编制及技术政策制订提供依据。     

近10年中国天然气工业快速发展

近10年（2012—2021年）中国天然气工业快速发展,主要是：①近10年共产气15 105.2×10⁸ m³,是前10年（2002—2011年）总产气量6 468.38×10⁸ m³ 的2.3倍;②天然气储量猛增,近10年新增探明天然气地质储量84 499.58×10⁸ m³ ,是前10年总储量55 696.57×10⁸ m³ 的1.5倍;③页岩气勘探开发开花结硕果,近10年发现并探明7个页岩气田,新增探明页岩气地质储量2.74×10¹² m³,累计生产页岩气920×10⁸ m³;④年产百亿方大气田前10年2个,近10年为3个;⑤长输气管道四通八达,近10年建成长输气管道60 766.5 km,是1949—2011年间建成管道长度的2.6倍。     

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南海西部大气区包括莺歌海盆地、琼东南盆地和珠江口盆地西部的珠三坳陷,是一个快速沉降的新生界沉积盆地。研究成果表明,南海西部大气区的天然气资源十分丰富,具备形成大气田和万亿立方米以上天然气区的地质条件：①巨厚的以海相和海陆过渡相或湖沼相为主的烃源岩地层,烃源岩母质类型以主要的偏腐残混和型和腐殖型干酪根为主,平均有机碳含量为０．５％￣５％;②多套烃源岩和晚期快速沉降构成自渐新世以来多源组合、多期叠加,     

哈萨克斯坦Marsel探区叠复连续气田形成、分布与探测及资源储量评价

Marsel探区位于哈萨克斯坦境内的楚-萨雷苏盆地,面积1.85×10⁴km²,主要发育泥盆系、石炭系、二叠系地层。前苏联时期经35年勘探发现天然气储量137×10⁸m³;加拿大Condor公司开展5年勘探发现天然气储量60×10⁸m³;中科华康石油公司获得探矿权后,委托中国石油大学(北京)和中国地质大学(北京)相关力量进行了为期近3年的研究。应用叠复连续油气藏成因模式,结合对已有资料的重新处理与解释,研究了地层展布特征、构造演化特征、生储盖组合特征和油气运聚特征,预测出探区内存在一个广泛连续分布、面积超过2 500 km²的含气区。通过77口探井的钻探结果分析、相关测井资料中含气层重新解释、地震资料中各目的层含气性特殊处理和追踪、与国内外叠覆连续气藏产状特征比较,检测到Marsel探区内南哈气田的存在并厘定了含气边界、含气范围和含气层有效厚度分布。基于国际PRMS系统评价出南哈气田可采天然气资源储量最佳估值达18 049×10⁸m³,国际评价公司(GCA)审定当前条件下已达到天然气3C级别可采资源储量为5 159×10⁸m³。南哈气田位于中亚腹地的哈萨克斯坦境内,距中国已建成的第3条输气管线不到150 km,其发现将启迪在中亚仍至世界其他地区发现更多类似的非常规叠复连续的油气资源,为建设新丝绸之路经济带作出重要贡献。     

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??Ya13-1 gas field is located in the Nanhai Sea waters at a distance of 100 km from Sanya,Hainan Island,Gas field area being 54 km²,mean gas reservoir effective thickness 93.9 m and gas reserves 889×10⁸m³.It is the largest offshore gas field found up to now in China,being of the properties of high formation temperature and high formation pressure.It is required that the individual well production must be high so as to stably supply gas of 29×10⁸m³/a to Hongkong and 6×10⁸m³/a to Hainan Province;the 711.2 mm gas pipeline to Hongkong,355.6 mm oil gas pipeline to Hainan Province,Hongkong acceptance station and Hainan processing station must be constructed;and the stable production period must be twenty years.The well completion technology design is relatively strict,which demands that all gas wells must be normally put into production and it is necessary to do the workover treatment without shutdown or by a short term shutdown.In the paper,the characteristics of the well completion technology in the field are simply introduced,including the structure of completion string,the structure,technical specification and function of the main down hole tools,the under balance perforation by MAXR hanger perforation gun and the procedure of the well completion operation,etc.     

基于灰色关联的页岩储层含气性综合评价因子及应用——以四川盆地焦石坝区块为例

准确评价页岩储层含气性特征是实现页岩气井科学化管理、提高页岩气勘探开发效果的重要前提。基于灰色关联理论和焦石坝区块实际地质情况,筛选出实测含气量、含气饱和度、气测显示(气测全烃和气测含烃式甲烷)、孔隙度、总有机碳(TOC)和脆性矿物含量(石英+长石)等7个评价指标,对研究区7口关键井含气性特征进行综合分析。结果显示：①根据灰色关联理论可以定量计算各评价指标相关性和权重系数,获取含气性综合评价因子,实现地质和工程多因素联合表征页岩含气性;②基于综合评价因子差异,可以将页岩储层划分为3种类型,其中Ⅰ类储层评价因子大于0.8,页岩含气性较好,压裂投产为高产井(无阻流量为20×10⁴m³/d以上);Ⅱ类储层评价因子介于0.6~0.8之间,页岩含气性中等,压裂投产为中产井[无阻流量介于(5~20)×10⁴m³/d之间];Ⅲ类储层评价因子小于0.6,页岩含气性较差,压裂投产为低产井(无阻流量在5×10⁴m³/d以下)。结论认为,利用综合评价因子预测页岩含气性结果与压裂投产试井产能对应关系较好,对分析和预测页岩气井产能效益具有一定指示作用。     

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在气田的开发历程中 ,试采处于基础阶段 ,搞好气田的试采工作就是打好基础。大天池气田有探明储量 12 0 0× 10 8m3 以上 ,可采储量 90 0× 10 8m3 以上 ,有气井 5 2口 ,井口产能 75 0× 10 4 m3 /d以上。大天池整装气田已投产三个 :五百梯、龙门、沙坪场 ,总结大天池气田从 1992～ 2 0 0 1年共 8年多的试采情况 ,主要有认真编制并严格执行试采方案 ;选择有利气井作为激动井 ;分阶段进行试采 ;搞好全气藏关井及稳定试井 ;产出流体性质及井口压力加密监测 ;运用先进测试技术及仪器参与试采 ;见干扰 1口井投产 1口井 ;新井投产时进行稳定试井 ;试采成果作为部署开发井依据等试采技术。同时对这些试采技术的综合效果进行分析总结 ,并建议在今后的新气田试采中 ,应用这几项技术 ,有利于缩短试采期 ,降低气田开发成本 ,为企业创造了最佳的经济效益。