川西致密砂岩气藏新的矿场评价标准和评价方法

文章根据川西致密砂岩气藏的损害特征和现场100多口井的测试资料的统计分析表明,储层表现出自身的损害特点,其常规的矿场评价指标和标准不一定完全适合非常规的致密碎屑岩气藏的情况.针对川西致密砂岩气藏损害特征,提出新的气藏损害的评价标准,同时根据致密砂岩气藏油层损害的要求和评价标准的需要,建立起新的描述裂缝-孔隙性砂岩气藏损害评价的数学模型,该模型在原来裂缝-孔隙性砂岩渗流模型的基础上考虑裂缝与基块之间窜流表皮系数对渗流的影响.将该矿场评价标准和评价方法应用于川西致密砂岩储层的损害评价中取得很好的效果,这不仅对于川西致密砂岩的油层损害评价有现实意义,而且对裂缝-孔隙油气藏的试井解释和损害评价都具有重要的指导意义.     

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四川盆地川西凹陷蕴藏着丰富的天然气资源，中深、深层气藏的开采将成为主要的勘探目标。文章根据前期对川西地区中深、深层气层保护技术的研究结果，对川西地区的储层从工程、地质特征等方面进行了概括和总结，全面分析了川西致密砂岩裂缝性气层保护的技术难点：裂缝性致密砂岩气层敏感性和损害机理、裂缝描述及裂缝宽度预测技术、保护致密砂岩气层的钻井完井液技术、高温高压裂缝性储层矿场评价技术。最后，通过在川西地区开展的大量室内研究、现场试验应用和技术改进完善工作，有效地解决了存在的技术难点与问题，形成了国内领先的保护川西致密砂岩裂缝性储层的技术对策和措施，带来良好的经济和社会效益。目前，该技术已经全面在川西地区推广应用200余井次，促进了川西天然气产量的提高和储量的发现，在全国同类型气田中表现出良好的推广应用价值。     

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。     

裂缝-孔隙型低渗气藏损害室内评价方法研究

低渗透裂缝-孔隙型天然气藏具有低孔隙度、低渗透率、高含水饱和度、高应力敏感性和高毛细管压力的特点，使得气藏损害具有不同于油藏损害的特殊性。建立与裂缝-孔隙型气藏相适应的评价方法和标准，搞清裂缝-孔隙型气藏的损害机理，是进行裂缝-孔隙型气藏保护的关键。而建立裂缝-孔隙型气藏评价方法的核心是裂缝性岩心的制备技术。文中提出了3种裂缝性岩样的制备方法，即天然裂缝性岩样的骑缝钻取法、天然岩心人造裂缝方法和预制裂缝压制法。评价实验表明，低渗透裂缝-孔隙性致密砂岩气藏具有很强的应力敏感性和水锁效应，水锁损害和应力敏感性损害是其主要损害因素，说明裂缝性岩样制备方法、应力敏感性和水锁效应评价方法可行。     

制约川西致密砂岩气藏高效开发主要因素探讨--以新场气田浅、中储层特征为例

根据川西致密砂岩气藏的工程地质特征，对影响气藏高效开发的因素进行了分析：分析了致密砂岩储层特征的影响；钻井、完井技术的影响；水锁对低渗储层的危害。提出了低渗储层的增产改造技术以及应用该技术取得的成果。     

砂岩储层裂缝宽度预测新方法

对于裂缝-孔隙性双重介质油气藏来说,由于其特殊的储层结构,使常规储层保护方法受到很大的限制,特别是对于川西地区的裂缝性致密砂岩气藏,对其进行合理的储层保护显得更加必要。通过对裂缝表面光电扫描及计算机成象分析系统对裂缝表面进行了精细描述和分析,对裂缝-孔隙型砂岩储层裂缝的应力敏感特征进行了计算机模拟和实验研究;提出了裂缝宽度预测模型;运用张量理论,在裂缝空间分布的定量描述和裂缝闭合特性的计算机模拟的基础上,结合储层的应力分布,得到了计算储层裂缝张量的应力敏感模型。运用上述结果对川西新场气田砂岩储层的裂缝宽度进行预测,为完井液配方的设计和筛选提供依据。     

川西地区侏罗系致密砂岩储层孔喉特征对渗流能力的影响

针对川西地区侏罗系致密砂岩气藏储层,通过物性分析、铸体薄片、扫描电镜和恒速压汞等实验分析,对储层微观孔喉特征进行研究。分析发现在评价低渗储层渗流特征时,储层渗透率与孔隙度、喉道半径的相关性不高,但渗透率与恒速压汞得到的孔喉比值具有较好相关关系。研究认为,受岩石学特征和储层成岩作用的控制,川西侏罗系致密砂岩低渗储层的孔隙、喉道类型多样,孔喉结构复杂,储层渗透性受喉道与孔隙的匹配控制。孔喉比值不仅反映了储层喉道、孔隙特征,还能表征孔隙与喉道匹配的均匀程度。储层孔喉比值较小,表明孔隙和喉道匹配均匀程度高,储层的渗透性较好。反之,储层孔喉比值较大,表明孔隙和喉道匹配均匀程度差,储层的渗透性较差。因此,对于孔喉结构复杂的低渗致密砂岩储层,孔喉比值能较好地反映储层的渗流能力。开展孔隙、喉道及孔隙和喉道匹配关系综合分析,能够更好地分析致密砂岩低渗储层渗流能力。     

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储层特征和损害机理研究表明,先天不足和极大的损害潜力在川西裂缝性致密砂岩气藏中得到集中体现。经过十几年不懈探索,川西致密气层保护与改造技术获得重大突破,基本形成过平衡水基工作液体系的配套工艺技术系列。实践进一步明确了致密气地层损害控制的三个原则：①气层保护与气层改造并举;②气层保护以裂缝为重点,兼顾基块;③以效益为中心,实现三个有利于。为适应川西致密气藏立体勘探开发形势,提出要逐步形成适合于不同压力系统、不同井眼轨迹、不同流体体系的配套技术系列。指出现阶段要在完善过平衡水基工作液体系基础上,发展“火攻气层”技术,与现行过平衡水基体系相结合。气体类工作流体及配套工艺技术将成为下一世纪致密气开发的主导技术,应不失时机地做好技术储备。强调必须用非常规的地质和工程技术思路,解决非常规致密砂岩气藏中的关键问题     

致密砂岩气藏损害特征及评价技术

致密砂岩气藏具有孔喉细小、 裂缝发育、 超低初始含水饱和度等特点, 在勘探开发过程中易受到损害, 其中水锁和应力敏感是最致命的损害方式。利用毛细管力自吸 －离心法、 Ｄ Ｐ Ｔ指数法和自研实验装置评价了致密砂岩气藏在过平衡和欠平衡条件下的水锁损害程度; 利用毛细管流动孔隙结构仪、 Ｃ Ｔ扫描等手段评价了致密砂岩气藏的应力敏感性。结果表明, 致密砂岩气藏有很强的水锁损害潜力, 即使在欠平衡条件下水相自吸对气藏仍然有一定程度的损害, 过低的欠压值不能达到有效保护储层的目的。随着有效应力的增加, 致密砂岩储层基块孔径明显减小, 裂缝渗透率大幅度降低; 在应力加载初期裂缝闭合程度较大, 后期减缓。在水基欠平衡钻井过程中,水锁和应力敏感的叠加效应使储层损害程度大幅度地增加。储层原始地层条件的真实模拟以及将室内评价实验结果与现场工程设计紧密结合是下步研究工作的重点。     

高石梯-磨溪碳酸盐岩气藏斜井产能评价

针对高石梯-磨溪碳酸盐岩气藏应力敏感性强、斜井产能评价困难的问题,在储层类型描述的基础上,运用物理模拟实验方法,分析裂缝-孔洞型、孔隙-溶洞型及孔隙型储层的应力敏感特性和非达西渗流特征,采用曲线回归方法求取储层应力敏感和高速非达西渗流系数方程,在稳态渗流的条件下,建立考虑井斜、储层应力敏感和高速非达西的产能评价数学模型。根据储层岩石、流体特性与生产动态,应用现代产量递减分析方法,确定地层渗透率与单井控制半径,对模型进行求解计算。与矿场测试无阻流量相对比,计算结果平均误差小于6.0%,准确度较高。研究成果为应力敏感性碳酸盐岩气藏斜井产能评价提供了新的技术方法。     

致密性气藏储层损害实验方法探讨与评价

致密性气藏具有低孔低渗、高含水饱和度、高应力敏感性和黏土矿物发育等特点,气体渗透率一般小于0.001mD,这使得气藏损害具有不同于油藏损害的特殊性。目前国内外尚未形成统一的针对致密性气藏储层损害评价方法,而常规储层敏感性评价方法采用液相为驱替介质,在评价致密储层时出现测试时间长、实验误差大、易发生应力敏感的局限。因此,通过对致密性气藏储层损害方法研究,制定了一套“致密性气藏储层损害评价方法,评价了BZ19-25区块储层岩心敏感性损害,并采用行业标准方法对其敏感性损害进行复测,结果表明新方法测试结果与行业标准方法测试结果一致,说明新研究的方法具有可靠性,适合致密性气藏储层损害评价。      

洛带气田遂宁组特低渗致密砂岩气藏压裂改造技术应用研究

洛带气田遂宁组气藏埋藏较浅，属典型的特低渗致密气藏。储层为砂泥岩互层或泥岩夹层，单层砂体很薄，微裂缝较发育和非均质性强，长期以来一直被视为“非储层”。文章进行了储层敏感性评价和低伤害压裂液优选研究，提出了以“多层合压或分层压裂、中砂量、中前置液量、中排量、中砂比、强化返排措施”为特色的水力压裂改造技术，取得极为明显的增产效果，平均单井增加无阻流量4.62×104m3/d。遂宁组特低渗致密砂岩气藏压裂改造技术的重大突破，为难动用储量的升级和增储上产做出了关键性贡献，使以前一直被认为是“非储层”的致密气藏成功转化为工业性气藏，并成为川西地区增产效果最好的气藏之一。     

重复压裂工艺在川西致密低渗气藏中的应用分析

川西新场气田蓬莱镇组气藏储层致密，渗流条件差，所以多数气井必须在投入开发前进行压裂改造。由于压裂增产有效期一般少于3a，这对提高气藏采收率极为不利。针对这种情况，开展了气井重复压裂工艺技术的理论计算和现场应用研究，现在已经初步形成了一套包括储层评估、重复压裂潜力井优选、重复压裂造缝机理研究、优化重复压裂施工及配套工艺和压后评估为特点的气井重复压裂技术体系。经过现场试验，重复压裂技术可以在川西致密低渗气藏取得较好的效果。该技术有效提高川西地区各气藏的开发水平，同时也为类似的致密碎屑岩气藏开发提供有益的指导。     

致密砂岩气藏水基欠平衡钻井损害评价

致密砂岩气藏储层具有孔喉细小、强亲水、裂缝发育等特点，在作业过程中易于受到损害。采用水基钻井液欠平衡钻开致密砂岩气藏时，易发生逆流自吸效应及敏感性损害。这些损害究竟对致密砂岩气藏水基欠平衡钻井的储层保护效果产生多大影响，目前还没有一套完整的实验方法来模拟其对气藏的损害程度。为解决致密砂岩气藏水基欠平衡钻井的储层保护，设计了一套实验装置和实验方法来模拟水基欠平衡钻井。利用这套装置对川中某气田典型岩心进行了不同欠压值的储层损害程度评价，研究了水基欠平衡钻井的损害机理以及影响因素。实验结果表明：水基欠平衡钻井对储层损害程度弱，平均为11.8％，钻井液循环2 h滤液及固相侵入深度小于1 cm，侵入深度浅。为定量评价水基欠平衡钻井对储层损害程度提供了一套实用装置和方法。     

川西低渗砂岩储层损害评价技术研究

川西低渗透油气藏资源量丰富,但基块致密、裂缝不同程度发育,储层极易受到损害,用常规方法无法对储层损害做出准确评价,需要探索新的低渗砂岩储层损害评价技术。介绍了压力衰减法、弱化时间效应裂缝性储层损害评价方法、应力敏感性系数评价法、相圈闭损害系数法等评价方法特点,这些评价方法克服了常规方法耗时、对实验设备要求高、误差大等不足,为对储层损害进行高效、准确评价提供了有效的技术支持。     

混合压裂在苏里格致密气藏水平井的应用

苏里格致密砂岩气资源量巨大,压裂水平井是重要的开采手段之一。常规水力压裂形成的高导流短裂缝对于致密砂岩储层或低渗砂岩储层Ⅲ,Ⅳ类井增产效果较差,另外,高黏度交联冻胶压裂液对储层伤害较大。通过借鉴混合压裂工艺在国外致密气田的成功案例,结合苏里格致密砂岩气藏的地质特征,使用StimPlan软件模拟常规压裂和混合压裂裂缝形态,并借助井下微地震监测结果,分析了2种压裂工艺井的裂缝展布特征,验证了压裂施工效果。最后,通过苏里格东区致密气藏60余口水平井的试气和生产产量对比,得知混合压裂比常规压裂增产效果明显,且降低了施工成本。混合压裂工艺由于"低伤害、控缝高、造缝长、低成本"等特点,是苏里格致密砂岩气藏开发中的有效增产手段之一。     

致密砂岩气层测井识别与评价技术——以苏里格气田为例

苏里格气田上古生界致密砂岩储层渗透率低、孔隙类型多样、非均质性强,导致岩石物理响应特征复杂,气水层识别与含气饱和度准确定量评价难度大.结合研究区致密砂岩储层的特点以及气层的测井响应特征,优选了4种适用的气层识别方法,通过多种方法的综合指示能有效识别气层;根据储层孔隙结构与岩电响应关系特征,确立了双孔隙饱和度模型在研究区的适用性并建立了适用于研究区的饱和度模型岩电参数.通过研究区大量井中的应用表明,上述气层识别方法在致密砂岩气层判识中具有良好的应用效果,与阿尔奇模型相比,利用双孔模型及其岩电参数计算的含气饱和度具有更高的精度,更符合气藏的实际规律和岩石物理特征.上述方法为致密砂岩气层测井识别与评价提供了有效途径.     

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川西致密碎屑岩双重介质气藏具有纵向储集层多、多压力系统,砂体中含多种粘土矿物成份,水敏和硷敏严重;作为导流通道的裂缝压力敏感性强,给保护气层的钻井完井液的评价选择带来难度。针对这一特点,研究采用了钻井液滤饼质量特性评价方法,并结合钻井液体系的伤害评价,室内筛选保护气层的钻井完井液体系。通过对ＣａＣｌ２ —ＫＨｍ 、三磺和两性复合离子聚合物三种低ｐＨ 值、低滤失量的钻井液体系试验评选,确定了适合川西致密碎屑岩双重介质储层的钻井液———两性复合离子体系及其配方。评价试验中,为了消除多次围压的加载、卸载对裂缝岩心渗透率的影响,设计改进了仪器系统,以提高模拟评价结果的可靠程度。