窄河道致密砂岩气藏高效开发技术——以川西地区中江气田中侏罗统沙溪庙组气藏为例

四川盆地西部中江气田中侏罗统沙溪庙组气藏构造复杂、储层非均质性强,气藏高效开发面临着极大的挑战。为此,研究形成了适用于窄河道致密砂岩气藏的高效开发系列技术,并将其应用于上述气藏的开发实践。应用结果表明:①针对复杂、窄河道砂体采用多域多属性精细刻画技术,对多期、交叉叠置的河道砂体空间展布特征刻画效果较好,并且各条河道砂体的沉积时间顺序也非常清晰;②采用岩相、物相、流体相"三相"定量预测技术实现了薄层岩相、物相高精度定量预测,可以识别厚度介于5～8 m的河道砂体,岩性预测吻合率接近100%,储层厚度、孔隙度预测值的误差均低于10%;③同时满足形成烃源岩断层与河道砂体有效搭配、与断裂距离介于5～25 km、古今构造均高或者古构造高今构造低、储层物性好等条件的区域,所钻气井有望获得高产、稳产;④采用井组立体部署、井型优选及水平井优化设计等技术,极大地提升了窄河道致密砂岩气藏的储量动用程度,同时还节约了投资;⑤采用水平井优快钻井技术,使该气藏平均钻井周期由101 d降至54 d,采用地质工程一体化分段压裂改造技术,单井测试产气量稳步提升,2013—2019年间平均单井测试产气量较2012年以前的平均单井测试产气量提高10.8倍,增产效果显著。结论认为,所形成的窄河道致密砂岩气藏高效开发系列技术为中江气田建设成为川西地区陆相第二大气田提供了有力的支撑。     

影响低渗致密砂岩气藏储量级别的因素分析

川西地区目前已投入开发的侏罗系气藏,大多属低渗致密砂岩气藏.该类气藏的典型特征是储层孔隙结构复杂,储层孔隙度与渗透率较低,储层非均质性极强;气藏自然产能低且差异大,气井一般需要经加砂压裂工艺后才能投产.截止到"九五"末期,川西侏罗系累计获得天然气探明储量692.21×108m3,动用储量约350×108m3,还有相当数量的储量未动用.而未动用储量的开发直接影响到整个川西侏罗系气藏的后期开发调整,导致这类气藏开发效果不佳的重要原因是,未能准确预测砂体的分布区域,特别是高储量丰度的分布区域.文章针对川西侏罗系气藏低渗致密的特点,结合动静态资料,采用相关性、聚类和逐步回归分析方法,在储层评价的基础上分析影响该类气藏储量级别的因素,并划分了储量级别Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类储量,为川西侏罗系气藏的开发提供了重要的技术支撑,同时对同类气藏的开发具有一定的借鉴作用.     

川西东坡沙溪庙组窄河道致密砂岩气藏水平井部署方位优化

川西东坡沙溪庙组气藏主要以单条河道砂为储层,具有河道窄、储层薄、物性差、非均质性强、气水分布复杂等特征,水平井部署方位优化难度大,需要开展针对性的研究。综合气藏沉积、测井响应、储层物性、孔隙结构及生产动态等特征,建立窄河道类型的划分标准,并筛选出3类典型窄河道,利用数值模拟重点分析河道砂体方向及人工裂缝方位对水平井生产能力的影响。结果表明,河道砂体方位对水平井生产动态的影响显著,水平井筒与砂体夹角超过15°时,气井动态控制储量、累计产量均会大幅降低;保持人工裂缝与水平井筒呈60°以上夹角,可提高气井稳产能力,并综合目标区主力河道砂体延伸方位及区域地应力分布,提出了适用于川西东坡沙溪庙组窄河道致密砂岩气藏的水平井方位优化原则,为该区水平井的高效开发提供了气藏地质认识依据。     

非均质储层水平井分段压裂设计及应用

针对河道砂、透镜砂及砂泥岩互层等非均质性储层压裂布缝难度大,储量难动用的问题,以最小阻隔层厚度划分渗流单元,每个渗流单元轴向上优化裂缝条数充分动用不同砂体,横向上优化裂缝长度控制砂体,垂向上控制缝高或穿越多个层段,形成基于独立渗流单元的水平井立体压裂设计优化技术,实现了人工裂缝参数与砂体展布、储层渗流能力相匹配。现场应用效果显著,对国内致密砂岩气藏难动储量开发有较好的借鉴作用。     

四川盆地西部地区窄河道砂岩精细刻画关键技术

四川盆地西部地区陆相中侏罗统沙溪庙组和上侏罗统蓬莱镇组河道砂体整体表现为厚度薄、宽度窄、多期叠置且岩性致密的特点,单河道相带与储层空间刻画、储层定量预测与描述困难,制约了对该区气藏的开发评价。为此,在地震资料高保真、高分辨率目标处理的基础上,采用时频域频变能量融合、三维可视化子体追踪多域多属性相带空间融合刻画技术,基于射线参数域的改进三参数反演的砂体定量预测技术和基于孔隙介质渐进方程反演的流体识别技术,围绕沉积相、岩相、物相、流体相开展河道砂岩精细刻画,形成了河道砂岩储层精细刻画系列技术,并进行了现场应用。研究结果表明：①河道砂岩气藏地震资料目标处理关键技术可实现致密砂岩气藏地震资料高效高品质处理,为区内河道砂岩的边界识别、分期次刻画及精细定量描述等夯实了基础;②多域多属性相带刻画技术可有效刻画不同河道的边界及内部的非均质性,突出地质体空间轮廓,实现复合相位内叠置河道分期次精细刻画;③基于射线参数域的改进三参数反演的定量预测技术和基于孔隙介质渐进方程反演的流体识别技术能够有效提高储层物性和含气性的预测。结论认为,该系列技术提高了川西致密岩性气藏地震资料的分辨率,增强了对复合相位内叠置河道砂期次的识别能力,实现了对河道砂岩储层外形空间及内幕的精细刻画,突破了薄层岩相、物相及流体相高精度定量预测技术瓶颈,从根本上破解了制约陆相薄层、叠置窄河道致密砂岩气藏高效开发的难题。     

川西侏罗系致密气藏开采中后期高效开发地质技术

川西侏罗系致密砂岩气藏作为川西中浅层主力开发气藏，为气田的持续稳产作出了重要贡献，针对该致密砂岩气藏近年来因开发中后期导致的产能递减加快、优势目标减少、加密难度增大等问题，通过地质物探一体化开展气藏精细描述，深化构造、沉积相、砂体展布、储层等方面认识，评价开发潜力，发现有利潜力区块，提高部署及跟踪精度；通过建模数模一体化动态认识气藏，强化压力、渗透率、剩余储量等方面的认识，总结开发规律，优化部署参数，进而提高评价和开发部署质量；通过地质工程一体化实现跨专业融合，革新技术指标、评价标准、部署方式等方面认识，突破专业壁垒，提高整体开发效益。地质物探一体化、建模数模一体化、地质工程一体化技术思路的合理运用，有效支撑了川西侏罗系致密砂岩气藏动态分析和研究、产能评价与建设，使气藏中后期的开发效果明显改善、采收率明显提高，保障了气藏的持续稳产，实现了效益开发目标，可为同类气藏开发提供技术借鉴。     

川西坳陷东坡中江气田沙溪庙组复杂“窄”河道致密砂岩气藏高产富集规律

四川盆地西部中江气田中侏罗统沙溪庙组气藏为川西地区第2大中浅层气藏,是一个以三角洲平原—前缘河道砂沉积为主的致密砂岩气藏,具有河道窄、砂体薄、储层致密、非均质性强以及气水分布异常复杂等特点,给气藏的开发评价及建产选区带来极大难度。为此,通过对该气田不同产能井及其所在河道和层系逐一由点到面的解剖,分析其构造及其演化特征、断砂配置关系以及储层物性等因素对单井产能的影响,明确了中江气田复杂"窄"河道致密砂岩气藏高产富集的4个主要控制因素为断层、构造、河道砂岩及储层物性;通过分析各控制因素的综合作用,建立了不同河道砂岩的天然气动态富集模式,并从中提炼出2种高产富集动态模式,即构造主控模式中的"有效断砂配置+优势古构造+优质储层"组合和岩性主控模式中的"有效断砂配置+优势古构造+物性封堵+优质储层"的组合,为该气藏的高效开发奠定了基础。     

水平井中地震资料与现场地质分析的综合利用

水平井技术是开发川西中浅层低渗透砂岩气藏提高单井产量的有效手段,为确保达到地质目的,开展水平井地质跟踪,以地震资料预测为主,现场地质分析为辅的两种方法进行综合利用,在川西致密砂岩水平井成功应用,确保顺利进入砂体后在储层中部水平穿越,有效提高气井钻井成功率,从而保证水平井取得良好开发效果。     

四川盆地北部地区巴中1HF井侏罗系河道砂岩油气勘探突破及意义

2023年1月，四川盆地北部地区（以下简称川北地区）巴中1HF井首次在侏罗系河道砂岩获得超百立方米的高产工业油流，实现了川北地区侏罗系河道砂岩油气勘探的重大突破。为了进一步支撑该地区油气的深化勘探，基于巴中1HF井的最新勘探成果，分析了川北地区侏罗系凉高山组的沉积特征、储层特征与控制因素，开展了油气藏特征与油气源对比分析，攻关形成了针对多期纵向叠置、横向迁移、储层薄、非均质性强的河道砂岩油气勘探关键技术，明确了川北地区凉高山组下一步的油气勘探方向。研究结果表明：(1)巴中地区凉二段发育多期三角洲前缘水下分流河道砂体，砂岩厚度约25 m，平均孔隙度为5.6%，孔隙类型以原生粒间孔、长石/岩屑粒内溶孔为主，孔喉结构好，优质储层发育受水下分流河道沉积微相控制；(2)凉二段油气藏为高含油凝析气藏/挥发性油藏，油气主要来自凉一段和凉二段的半深湖相泥页岩；(3)凉二段上部及凉三段河道砂体叠置连片发育，源储匹配好，具有近源成藏、超压富油气的聚集特征；(4)针对多期纵向叠置、横向迁移、储层薄、非均质性强的河道砂岩，形成的以“高频层序地层切片、分频、相带控制的波形指示反演”储层预测技术实现了对窄细河道砂...     

次生致密砂岩气藏甜点综合评价——以四川盆地中江气田侏罗系气藏为例

四川盆地川西坳陷致密砂岩气藏以次生气藏为主,已建成多个大中型气田,随着勘探开发的不断深入,剩余有利天然气勘探目标越发隐蔽。为了实现川西坳陷侏罗系次生致密砂岩气藏的高效开发,同时解决气藏气水关系、断层与砂体配置关系不清等问题,以中江气田中侏罗统沙溪庙组次生气藏为例,通过对该气藏成藏过程、断层期次、源-储配置与成藏效率的分析,总结侏罗系次生致密砂岩气藏甜点地质主控因素,结合地球物理、工程工艺及经济甜点评价结果,建立次生致密砂岩气藏甜点综合评价标准。研究结果表明：①地质甜点区与持续活动断层、优质储层以及古今断层-砂体配置有关,明确了次生致密砂岩气藏基于烃源、储层、源-储配置的甜点地质评价标准。②地质甜点区可划分为3大类4小类,其中Ⅰ类甜点区的烃源断层类型为持续活动型,断距大于150 m,为油气运移的高速通道,该类又可细为ⅠA、ⅠB两类,ⅠA类以Ⅰ类储层为主,ⅠB类区以Ⅱ类储层为主;Ⅱ类甜点区的烃源断层类型为持续活动型及晚期活动型,断距介于50～150 m,为油气运移的中速通道,以Ⅱ类储层为主。③Ⅰ类甜点区为高效甜点,其中ⅠA类甜点区采用直（定向）井工艺即可实现气藏的高效动用,ⅠB类甜点区需采取水平井钻井才能达到高效勘探;Ⅱ类甜点区为有效甜点,需采用水平井钻井才能达到气藏的经济有效开发。结论认为,该研究成果支撑了中江气田目标优选工作,为该区天然气的高效勘探与开发奠定了基础。     

川西坳陷陆相致密气藏河道砂岩储层精细刻画技术及其应用

川西坳陷侏罗系砂岩储层具有低渗致密的特点,主要为三角洲相分流河道沉积。河道纵向叠置关系复杂、砂岩厚度薄、岩性及物性横向变化明显,但地震资料分辨率有限,河道砂岩储层预测及刻画难度大,制约着开发目标评价及井网部署。采用从宏观到微观、从定性到定量、从外形精细刻画至内幕非均质性评价逐步逼近的综合研究思路,重点集成了井-震一体化河道沉积层序识别、河道砂体叠加样式正演、相带空间刻画和递进反演相控储层定量描述等关键技术,解决了河道期次划分、叠置样式预测、外形刻画和定量描述等多个难题,实现以单河道为单元的气藏精细开发目标评价,取得了明显的应用效果,并形成了陆相致密气藏河道砂岩储层精细刻画与描述技术体系。     

致密砂岩气藏水平井压裂工艺参数优化

低渗致密砂岩气藏采用多段压裂水平井进行开发,其开发效果受压裂工艺参数影响显著。针对川西新马-什邡地区透镜体致密砂体、砂泥岩互层、非均质性强、渗流环境复杂等特点,在明确储层特征分类的基础上,建立了特定的多砂体不同组合的物理模型,差异化优化了水平井压裂工艺参数,支撑了气藏的高效开发。基于优化的施工参数,现场成功应用,较优化前水平井产量提高了41%,可为致密砂岩气藏水平井压裂工艺参数优化提供一定指导。     

孝泉地区致密砂岩气藏水平井产能评价研究

孝泉气田勘探开发主要层位为侏罗系蓬莱镇组和沙溪庙组,储层砂体为三角洲前缘的分流河道沉积,属于典型的低孔致密储层.由于基质物性较差,以往直井产能低,储量基本未动用,近期水平评价井实施分段压裂工艺技术取得较好效果,为指导下一步开发井位部署及难采储量的高效开发,根据已有系统试井和测试资料对一点法产能经验公式进行修正,得到适合该气藏的水平井无阻流量计算公式,研究了水平井产能特征.通过分析影响水平井产能的因素,认识到储层品质、裂缝发育程度、含水饱和度、井间干扰与储层改造效果均对产能有重要影响.储层优质,裂缝发育,含水饱和度低,未受到邻井生产干扰,储层伤害小,压裂液返排率高,水平井往往具有较高产能.     

四川盆地中部侏罗系沙溪庙组致密砂岩气藏地震一体化描述技术

四川盆地中部中侏罗统沙溪庙组砂体具有"期次多、分布广、宽度窄、厚度薄"的地质特征,砂岩储层致密,非均质性较强,砂岩地震识别及精细刻画、储层预测及含气性预测配套技术不成熟,制约了该区致密气勘探开发进程和效果。为此,通过地震处理、解释联合攻关,研究形成了适用于沙溪庙组致密砂岩气藏的地震一体化描述技术。研究结果表明:(1)面向沙溪庙组目的层的保真、保幅、宽频、高分辨率地震处理技术,可以有效地提高河道砂体地震资料纵横向分辨率及地震成像,砂体特征更突出,断层成像更清晰,道集质量明显提高,为后续叠前地震储层及含气性检测提供了可靠数据;(2)在明确砂体地震反射特征的前提下,通过河道砂组地震层序划分及砂体精细雕刻技术,可以确定沙溪庙组河道砂体空间期次、重点砂体及单河道横向展布,岩性预测吻合率100%;(3)形成针对重点河道致密砂岩储层及含气性预测的有效技术手段及高产井部署地震模式,定量预测储层厚度、孔隙度及含气性的误差均小于10%,高产井模式有效地指导了水平井部署。结论认为,形成的沙溪庙组致密砂岩气藏地震一体化描述技术经实际应用证明较为成熟,获气井成功率大幅提升,单井产气量不断获得新突破,该技术有效地...     

窄河道致密砂岩气藏采气速度优化——以ZJ气田沙溪庙组气藏为例

窄河道致密砂岩气藏具有河道砂体薄窄、储层物性差、气井控制储量规模小、压力及产量递减迅速的特点,地质条件及开采规律均与层状致密砂岩气藏存在较大差异,需开展针对性的采气速度优化研究。以ZJ气田沙溪庙组气藏为例,综合考虑河道砂体、测井、储层物性特征参数,将主力河道划分为3种类型;结合气藏工程及经济评价方法对各类河道中气井配产及采气速度进行优化,并分析了造成窄河道致密砂岩气藏采气速度高于层状致密砂岩气藏的原因。结果表明:窄河道致密砂岩气藏中水平井合理配产比为1/6~1/3,最优采气速度为4%~6%;河道砂体窄、动用储量规模小,是造成此类气藏采气速度偏高的主要原因。适度提高采气速度,可有效缩短单井的投资回报期,提高窄河道致密砂岩气藏开发的经济效益。     

“多尺度高密度”压裂技术理念与关键技术——以川西地区致密砂岩气为例

四川盆地致密砂岩气资源丰富，是增储上产和规模化开发的重要对象。为了解决砂体展布非连续、河道宽度窄、平面和纵向非均质性强等问题导致的传统压裂改造模式效果不理想的难题，基于对四川盆地西部地区(以下简称川西地区)致密砂岩气藏地质工程特征的剖析，从渗流力学理论出发，充分借鉴川西地区致密砂岩气前期多轮储层改造的经验以及非常规油气体积压裂技术，提出了致密气“多尺度高密度”的压裂技术理念，阐明了其理念内涵、关键技术与实施效果。研究结果表明：(1)渗流特征决定了增加裂缝密度和改造体积是实现致密气储量高效动用的必然选择；(2)“多尺度高密度”压裂强调高密度布缝合理性以及多尺度裂缝流动能力匹配性，目标是通过压裂在致密储层内构建有效支撑和长效流动的多级裂缝体；(3)采用“广、密、撑、稳、精”五位一体改造技术措施，提高单井产量和EUR；(4)在ZJ气田侏罗系沙溪庙组、三叠系须家河组致密储层开展了“多尺度高密度”压裂系统性工程实践，单井平均测试产气量达到15.6×10⁴m³/d，较之前增产1.96倍，有力支撑了ZJ气田千亿立方米储量大气田的建设。结论认为，“多尺度高密...     

高含水致密砂岩气藏天然气富集模式及有利区评价——以安岳气田须二段气藏为例

四川盆地安岳气田须二段岩心分析结果表明,气藏储层致密,非均质性强,含水饱和度多在50%以上,为高含水致密砂岩气藏,规模效益开发难度大。气藏早期开发评价井针对低渗储层开发部署模式,成功率低,开发效果差,亟需通过研究深化气藏认识,为提高开发井成功率提供支撑。为此,利用致密储层特殊孔喉结构分析,结合不同类型储层含水饱和度分析,建立三种油气富集模式,分析安岳气田须二段气藏成藏特征,明确天然气富集于断裂发育区域;在断裂识别分析技术和裂缝地震预测技术基础上,利用薄储层叠前储层预测技术,结合试井解释成果,确定裂缝-孔隙储渗砂体范围,在储层建模和流体分布模型的基础上,掌握气藏储量和可动水分布特征,形成致密砂岩气藏裂缝-孔隙储渗砂体描述技术;并结合致密砂岩气藏裂缝-孔隙型含气砂体地震预测技术,对气藏进行有利区评价。基于气藏开发边界效益指标,建立了以三维地震断裂识别、叠前储层预测、裂缝预测、叠前烃类检测为主的开发有利区优选技术,优选出渗流条件好和天然气富集的气藏开发有利区块,解决了安岳气田须二高含水致密砂岩气藏开发部署和储量有效动用的地质目标选择难题,为该类气藏效益开发奠定了基础。     

四川盆地中台山地区须家河组致密砂岩气藏富集高产主控因素

四川盆地须家河组具有典型的致密砂岩气特征。2006年以来四川盆地大川中地区须家河组致密砂岩先后发现安岳须二段气藏、合川须二段气藏等多个大型岩性气藏,累计提交三级地质储量万亿立方米,勘探成果显著,但气藏投入开发后普遍产水,且水产量较高,累计产气量超过5 000×10⁴m³的高产井较少。2012年,在川中—川西过渡带中台山地区钻探了风险探井ZT1井,在须家河组须二段获高产工业气流。投产后该井日产气量高、产微量水,目前已累计产天然气超1×10⁸m³。在区域地质研究基础上,通过大量生产井地质条件分析,开展了中台山地区与川中其他地区须二段气藏高产因素差异性分析,明确了优质烃源岩、优质河道砂岩储层、天然裂缝是中台山地区油气富集高产的主控因素,优质烃源岩发育为致密砂岩提供充足气源;优质河道砂岩储层形成高丰度气藏;天然裂缝是油气高产的关键。     

苏里格气田致密砂岩气藏开发认识与稳产建议

鄂尔多斯盆地苏里格气田致密砂岩气藏的天然气储量规模和年产气量目前都位居全国第一。为了进一步延长该气田致密砂岩气藏的稳产时间、提高气藏采收率,总结了该气田致密砂岩气开发过程中所取得的地质与气藏工程认识,梳理了影响气田持续稳产的难点问题,提出了该气田致密砂岩气藏下一步的开发建议。研究结果表明:(1)苏里格气田致密砂岩气藏有效砂体规模、储层物性、含气性等都具有强非均质性特征,并且局部气水关系复杂;(2)不同区域气井产量、累计产气量、产量递减率等存在着明显的差异,气藏采收率受储层品质和开发井网的影响大;(3)优质储层储量动用程度高、储量劣质化趋势明显、剩余储量碎片化现象严重,导致该气田致密砂岩气藏稳产难度大;(4)为了实现该气田的长期稳产,针对致密砂岩气藏强非均质性的特征,需要进一步推广"基础井组+基础井网+差异化加密"的井网部署策略,持续推进动/静态分析相结合的储层精细描述技术和混合井型部署技术,运用老井查层补孔、侧钻水平井及重复改造等手段提高储量动用程度,配合地质工程一体化改造工艺技术提升储层改造的有效性,采用智能化和水平井高效排水采气工艺技术提升气田精细化管理水平,并且尽早推广"负压"开采技术,以恢复濒临废弃井的生产能力;(5)寻求必要的财税政策支持是实现致密气资源充分利用的重要保障。     

川中地区侏罗系沙溪庙组致密气处理和解释关键技术与应用

四川盆地蕴含丰富的致密砂岩气资源，近期利用高精度三维资料开展侏罗系沙溪庙组河道砂体勘探取得突出成效。沙溪庙组河道砂体具有横向变化快、储层非均质性强的特点，因此提高河道砂体的边界识别及其含气性预测精度是致密气地震勘探的关键。通过开展AVO特征低频保护的“六分法”（分类、分频、分时、分域、分步和分区）高保真叠前去噪、近地表Q补偿和OVT域叠前时间偏移等技术攻关，形成了一套针对川中地区侏罗系沙溪庙组致密气藏的“双高”（高保真、高分辨率）地震处理技术，并创新应用“双亮点”属性及多波、多分量砂体含气性地震预测等解释技术，提高了含气砂体预测精度。该技术系列在川中沙溪庙组致密气预测应用成果显著，地震数据频带得到了拓宽，低频信息更加丰富，资料信噪比明显提升，河道边界及其含气性预测的精度大幅提高，钻井成功率超过83%，应用成果有力地支撑了该地区沙溪庙组致密气的增储上产。