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。     

四川油气田天然气开发技术新进展

2000年以来，四川油气田天然气业务呈快速发展态势，天然气产量年均增长率超过了10%。面对高含硫气田开发延后、上三叠统须家河组气藏规模有效开发技术难度大和老气田递减明显加快等困难，在须家河组气藏规模有效开发等“三大攻坚战”和老气田挖潜这四大开发领域内，大力开展技术集成和创新，获得了精细气藏描述等九项独具特色的技术新进展，推动了天然气业务的快发展。特别是2007年在高含硫气田22×10⁸m³产量未能兑现的条件下，依靠技术创新和老气田挖潜，仍然实现了年产气144.71×10⁸m³的目标，较2006年净增11.56×10⁸m³，增幅达到8.7%。     

长庆气区低渗透气藏开发技术新进展及攻关方向

鄂尔多斯盆地发育上、下古生界两套含气层系,天然气资源量丰富,但储层非均质性强,开发难度大。近10年来,中国石油长庆油田公司相继实现了低渗透碳酸盐岩气藏（靖边气田）、低渗透砂岩气藏（榆林气田）和致密砂岩气藏（苏里格气田）的经济有效开发。近期该公司以建设“西部大庆”为目标,低渗透气藏开发水平显著提高,又取得了一系列的新进展：①水平井已经成为低渗透致密气藏开发的主体技术,其单井产气量超过直井的3倍,产能建设比例保持在50%以上;②丛式井钻完井技术、工厂化作业模式等提高了单井产量,降低了开发成本;③井、集气站、处理厂数字化建设提升了气田的生产管理水平。截至2012年底,长庆气区建成了年产300×10⁸ m³以上的天然气生产能力,当年产气量达到290×10⁸ m³,长庆气区已经成为我国重要的天然气生产基地。下一步该公司将按照“攀峰工程”发展规划,以提高单井产量、提高采收率、降低开发成本为目标,加强4个方面的技术攻关：水平井加体积压裂技术系列、储气库建设技术系列、多层系气藏立体开发技术系列和低产低效井综合治理技术系列。     

苏里格气田苏10井区地面建设优化方案

苏里格气田苏10井区属于克拉通盆地的岩性气藏,有着“低孔（8.95%）、低渗透（0.73×10^-3 μm²）、低产（1×10⁴～3×10⁴ m³/d）、低丰度（1.3×10⁸ m³/km²）、低饱和度（50%～60%）、低压（28 MPa）”的“六低”特征,经济有效开发的难度非常大,该气田的开发曾因此陷入停顿。为了实现在满足技术要求前提下低成本开发的目标,打破常规,围绕总体布站方案开展了大量的创新、研究、比选,制定出一个更先进合理的适应“六低”气田的集中增压“枝上枝”阀组布站工艺技术方案。与传统分散增压集气站技术、集中增压集气站技术相比,该技术方案大大简化了集气设施,降低了能耗,从而大幅度降低投资。实践证明,这些优化方案不仅适用于苏里格气田的开发和建设,也为类似“六低”气田的开发和建设提供了借鉴作用。     

苏里格气田成藏条件及勘探开发关键技术

截至2017年,鄂尔多斯盆地苏里格地区有利勘探面积为5.5×10⁴km²,天然气总资源量近6.0×10¹²m³,已探明(含基本探明)储量为4.77×10¹²m³,已建成产能为230×10⁸m³/a的天然气生产规模,是中国陆上发现的储量最大的天然气田。多年研究表明:①苏里格气田产层主要为上古生界二叠系石盒子组8段和山西组1段,为典型的致密砂岩气藏;②石炭系本溪组、二叠系太原组和山西组广泛发育的煤系地层为气藏提供了充足的气源;③发育"敞流型"湖盆三角洲沉积模式,平缓底形、多源供砂、强水动力、多期叠加控制着大面积储集砂体的分布;④储层为河流-三角洲相砂岩,物性较差、非均质性强,平均孔隙度为4 % ~12 % ,平均渗透率为0.01~1 mD;⑤气藏具有广覆式生烃、弥漫式充注、近距离运聚、大面积成藏等特征;⑥气藏压力系数为0.62~0.90,属低压气藏,单井产量低;⑦沙漠区全数字地震技术、黄土塬非纵地震技术、测井精细评价技术、致密砂岩储层改造技术、水平井开发技术是苏里格气田勘探开发的关键技术。     

关键技术突破，集成技术创新，实现苏里格气田规模有效开发

苏里格气田发现于2000年,目前天然气日产量已突破1000×10⁴m³,是中国石油天然气主力上产区之一。该气田储层呈薄互层、非均质性强,气井压力下降快、单井采出量小,常规技术难以实现有效开发。面对该气田的开发难题,以试生产试验区为载体进行了为期4年的开发前期评价,开展了地震-地质综合研究及钻采、地面工艺试验,对六项关键技术集中攻关取得突破,探索出了适合苏里格气田开发的低成本路子,集成创新了12项开发配套技术,形成了“技术集成化、建设标准化、管理数字化、服务市场化”的“四化”工作思路,成功地实现了对苏里格气田的规模开发,为今后该气田2×10¹²m³储量大规模开发和持续发展提供了技术保障。     

苏里格大型致密砂岩气藏形成条件及勘探技术

苏里格地区位于鄂尔多斯盆地西北部,勘探面积约40000 km²,主要发育低渗、低压、低丰度的大型致密气藏。经过10余年的勘探,发现了目前我国最大的天然气田--苏里格气田,探明天然气地质储量2.85×10¹² m³。总结其成藏地质条件和勘探技术发现,平缓的构造与烃源岩广覆式分布、稳定的沉积与储集体大面积分布、建设性成岩作用与相对高渗储层分布、天然气近距离运聚成藏与高的聚集效率等因素是苏里格大型致密气藏形成的主要控制因素;全数字地震勘探、复杂气层测井精细评价、致密砂岩储层改造等技术是苏里格大型致密气藏勘探开发的关键技术。     

柴达木盆地天然气开发技术进展

青海气区是我国陆上的大气区之一，现已累计探明天然气地质储量3046.57×10⁸m³，可采储量1619.31×10⁸m³。该区的主力气田--涩北气田为第四系生物成因气田，具有特殊的地质条件，主要表现在气藏埋藏浅、储层岩性疏松、含气井段长、气层层数多、气水分布复杂、气田开发难度大。通过实施科技创新战略，积极探索和试验新工艺、新技术，气田开发水平得到了提高。为此，系统总结了2001年以来青海气区天然气开发技术的进展：低阻气层识别技术水平不断提高，天然气增储效果显著；疏松砂岩取心技术的突破，完成了大批岩心分析试验项目，推动了储层评价、气水关系等深入研究；开发层系及射孔单元的划分、井网部署、多层合采射孔层位优化、多层合采气井合理配产等方面的研究进展，使气藏工程研究及方案设计水平得到了提高。     

苏里格气田致密砂岩气藏体积压裂技术与实践

为了进一步提高鄂尔多斯盆地苏里格气田水平井单井产量,对该气田致密砂岩储层开展了天然微裂缝、岩石脆性、岩石抗张强度与三向应力和储层敏感性等方面的研究,进行了体积压裂试验。结合该气田致密砂岩储层特点,首先确定了苏里格气田水平井体积压裂的选井原则,在压裂技术措施上形成了以下工艺技术：研发大通径压裂管柱,满足大排量注入;采用低黏、低伤害液体体系造复杂缝网;组合粒径陶粒支撑主裂缝;段内多缝压裂进一步增加改造体积。同时建议排量在10 m³/min以上时,压裂液体系采用滑溜水和交联胶组合方式,支撑剂以40~70目和20~40目的组合粒径陶粒为主。2012年进行了10口井的现场试验,平均天然气无阻流量达68.07×10⁴ m³/d,取得了较好的增产效果。实践证明：上述工艺技术是提高该气田天然气单井产量的一种新的技术手段。     

克拉美丽气田火山岩气藏配产方法优选

准噶尔盆地克拉美丽气田火山岩气藏产能受单井控制储量、岩性岩相、储集空间类型等多种因素的影响,产能变化大,评价比较困难,无阻流量配产法表现出明显的局限性。为此,利用动、静态模型将该区储层划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类３种类型,找到了各类储层的产能特征,以利于指导布井和后期新井的配产;综合利用无阻流量法、采气指数法、类比法、图版法等方法对新井进行产能标定研究;综合利用物质平衡法、试采压降法、单井动态模型法等方法对老井进行产能标定研究。进而得到了每类井的合理配产范围：Ⅰ类储层,直井合理产量为（8.00～10.00）×10⁴ m³/d,水平井合理产量为（22.00～24.00）×10⁴ m³/d;Ⅱ类储层,直井合理产量为（5.00～6.00）×10⁴ m³/d,水平井合理产量为（14.00～16.00）×10⁴ m³/d;Ⅲ类储层,直井合理产量为（2.20～3.50）×10⁴ m³/d,水平井合理产量为（9.00～11.00）×10⁴ m³/d。研究结果还表明适合克拉美丽火山岩气藏的配产方法是：新井应该利用系统试井特别是修正等时试井或类比的方法进行配产;老井最好利用单井动态模型法进行配产。     

普光气田开发投入产出关系分析与应用

四川盆地普光气田是我国近年来发现的大型海相碳酸盐岩气田,具有高含硫化氢、中含二氧化碳、气藏埋藏深等特点,气田开发的投入产出关系有其特殊性,而目前对类似气藏投入产出特征的相关报道较少,研究认识其投入产出关系对于编制气田开发方案、确保气田开发取得最佳开发效果和经济效益具有重要意义。为此,通过该气田开发过程中投入产出的构成及其特征的分析,论述了钻井投资、采气工程投资、地面建设投资、净化处理厂投资及公用工程投资与气田开发的产量和井数的数学关系,分析总结了气田开发中边际产量和边际效益的递减规律,建立起了气田开发收益与井数和产量的关系模型,认识到了普光气田开发的产出和投入的非线性变化关系。利用这一规律,论证了普光气田开发的合理采气速度为4.4%,经济合理井距在1 000 m左右,新井最低产量界限为（36.7～40.9）×10⁴ m³/d,单井控制储量为（30.3～34.0）×10⁸ m³。该研究成果为普光气田开发方案的编制提供了重要依据。     

苏里格气田致密砂岩气藏水平井开发技术及展望

鄂尔多斯盆地苏里格气田具有“低渗透率、低压力、低丰度、薄储层、强非均质性”的特征,单井产量低、压力下降快、稳产难度大、开发难度大。为了实现该气田的有效开发,中国石油长庆油田公司从2001年开始持续攻关,逐渐掌握了该气田致密砂岩气藏储层地质特征精细描述的方法,形成了针对该气田薄层强非均质性致密砂岩储层的水平井开发地质、快速钻井、多段改造等技术系列。水平井有效储层钻遇率已由初期的23％提高到目前的60％以上,单井日产气量超过5×104 m3,是邻近直井的3～5倍,已规模建成水平井整体开发区,实现了气田开发方式的转变,开发水平和开发效益显著提升。苏里格气田低渗透强非均质性致密砂岩气藏水平井开发技术的成功应用,说明了水平井是致密砂岩气有效开发的重要技术,也展示了该气田致密砂岩气藏良好的开发前景。     

中国“十二五”油气勘探开发规划目标后评估及“十三五”目标预测

在中国"十二五""十三五"两个五年规划交替之际,国际油气市场形势发生了巨大变化,开展"十二五"油气勘探开发规划目标后评估,对于科学合理编制"十三五"各类油气发展专项规划具有重要的意义。评估结果认为,"十二五"期间,全国油气勘探开发规划目标完成情况总体较好,但尚有差距:①石油年产量目标2×10~8 t超额完成、而储量目标65×10~8 t相差6.4%,天然气储量目标3.5×10~(12)m~3超额完成、年产量1 385×10~8 m~3目标相差6.2%;②非常规气规划目标完成情况相对较差,其中页岩气好于煤层气。新常态下,油气消费量增速放缓、油价暴跌、资源品位下降及统计口径的变化是导致"十二五"油气勘探开发部分规划目标未能完成的主要因素。预测结果表明,"十三五"期间,在国际油价介于50~70美元/桶的条件下,国内年均新增常规石油、天然气探明地质储量将分别为10.0×10~8~12.0×10~8 t、6 000×10~8~8 000×10~8 m~3;年均新增探明页岩气、煤层气地质储量将分别为1 000×10~8~2 000×10~8m~3、500×10~8~1 000×10~8 m~3;国内石油年产量将保持在约2.0×10~8 t;到2020年,天然气年产量将介于1 800×10~8~2 000×10~8 m~3,其中页岩气年产量将达200×10~8 m~3,煤层气年产量将达150×10~8 m~3。     

多层透镜状致密砂岩气田井网优化技术对策

苏里格致密砂岩气田储层物性差、垂向上发育多层透镜状有效砂体、规模小、非均质性强,现有井网对储层控制不足,采收率偏低。井网优化调整是致密气提高储量动用程度及采收率的最有效手段之一。根据储层结构及气井生产开发效果,将气田可效益动用储层划分为3种类型,分别对应储量丰度为：>1.8×10⁸ m³/km²、（1.3~1.8）×10⁸ m³/km²、（1.0~1.3）×10⁸ m³/km²。基于不同储层条件下的密井网试验区实际生产数据,结合储层规模分析和气井泄气范围评价,兼顾开发效益和提高采收率,从采收率增幅拐点、区块整体有效、新井能够自保等方面开展适宜井网密度综合分析,明确了3类储层的适宜井网密度分别为3口/km²、4口/km²、4口/km²。苏里格致密砂岩气田剩余可动储量1.23×10¹² m³,新的差异化布井方式相比于600 m×800 m井网,可多钻井1.2万口,多建产能450×10⁸ m³,累计多产气2 000×10⁸ m³,可将采收率由32%提升至48.5%。     

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龙门气田位于大天池构造带中段断下盘,其石炭系气藏探明储量183.99×108m3,气藏生产井6口,日产能151×104m3,年产能5×108m3。《龙门气田石炭系气藏初步开发方案》认为,气藏存在边水,且气水界面海拔－4420m。1997年12月7日气藏投入试采,动态资料表明6口气井彼此相互连通为同一压力系统。以构造鞍部相连的任市高点与龙门高点气区相互连通为同一压力系统。气藏存在两个独立水体,天东9井附近存在一个有限水体和气藏较大范围内的边水。气水同产的天东9井多次加大气量提水的生产管理方式在川东气田开发史上属于首例。位于构造北端的水井动态资料表明与气区可能不连通。生产动态表明气藏的气水界面比原气水界面低50m左右。试采对气藏水体的认识与气藏初步开发方案的结论有较大差异。文章结合气藏大量生产动态资料,对水体进行分析研究,为正在进行的气藏开发方案的编制提供依据。     

轮台凝析气田水锥后注氮气吞吐实践与认识

塔里木盆地轮台凝析气田的底水沿高渗透带突进后,液相占据主要通道形成水封气,从而造成气井停喷。这种情况下.一般没有很好的治理手段,使用前期堵水、上提避水等治理措施也都基本无效。基于多年的探索研究,提出了"由堵改疏"的治理思路,即通过注氮气与地层剩余气沟通形成气体连续相,以达到恢复气井产能的目的。为此,开展了注氮气压锥机理、选井标准和注气参数优选设计等试验研究,注入膨胀性好、经济安全的氮气从水脊顶部薄弱处突破水锥屏障,使被液相占据的渗流通道重新开启,并与地层凝析气形成连续相,恢复自喷;根据压力变化将作用过程分为注入氮气压缩井底水脊、突破水锥屏障、稳定注气与地层凝析气形成连续相、焖井压锥降低水锁效应4个阶段。在S3-1井进行现场应用,日增油12.3 t,日增气2.8×10~4m~3,累计增油820 t,累计增气211×10~4m~3,增产效果显著。该工艺对类似凝析气井治理有一定指导意义,可以推广应用到其他凝析气田。     

“十四五”是中国天然气工业大发展期——对中国“十四五”天然气勘探开发的一些建议

世界10个产气大国中仅有美国、俄罗斯和伊朗年产量达2 500×10⁸m³或更多,预计2025年中国年产气量将达到2 500×10⁸m³。中国天然气工业大发展有3个依据:①天然气资源丰富而探明率低,仅为8.6%,具有更快发展的资源优势;②过去35年,天然气产量持续增长,具有更快发展的增长优势;③2006年以来,天然气剩余可采储量逐年上扬,具有更快发展的储量优势。近10年的天然气年产量增长率、天然气剩余可采储量和天然气储采比都支持中国2025年年产气量达2 500×10⁸m³。最后提出中国"十四五"加快天然气勘探开发的建议:①开辟鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系页岩气勘探开发新领域;②攻克3个(北天山山前坳陷、柴北坳陷和西湖凹陷)隐伏煤系潜在大气区;③加速已探明的陵水17-2气田等探明地质储量1 000×10⁸m³以上的7个大气田的开发;④增加气井和超深层探井的钻探。     

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中国长庆气田所生产的商品天然气主要输往北京、天津、西安、石家庄、银川等城市作为民用燃气 ,部分用于发电和化工原料 (例如合成甲醇 )等。长庆气田主要包括靖边、榆林、乌审旗及苏里格等气田 ,其中靖边气田已建成产气规模 34× 10 8m3 /a。在简述了长庆气田主要基础条件诸如天然气性质、单井配产及地面自然条件等之后 ,着重介绍了具有长庆气田特点的地面工程技术现状及今后发展设想 ,其中包括高压集气、脱硫脱碳、酸气处理、低温分离及其他配套的小型发电、甲醇集中回收技术 ,以及今后回收CO2 的初步想法等。