低渗气藏中后期稳产能力分析

低渗气藏开发中后期稳产难度增大,准确的预测气藏稳产期,及时调整开发方案是保证气藏充分开采的前提。该文结合产量不稳定分析法和物质平衡法,对井区内单井及井区整体稳产能力进行预测。研究结果表明该井区开发中后期单井稳产能力差距大,需要积极调整单井配产,以实现气田最大限度开采。     

乌连戈伊气田开发实践和经验

乌连戈伊是俄罗斯最大的巨型气田，也是世界最大的天然气田。该气田构造面积4000 km2，探明天然气地质储量11.2×1012m3，含气井段长达3000 m，纵向上有5套含气层系。1978年上部赛诺曼组高产气藏优先投入开发，高峰产量达到2765×108m3/a，相当于俄罗斯当时全国天然气产量的50％。２０世纪末，赛诺曼组气藏进入产量递减期，而深部阿奇莫夫超高压凝析气藏准备投入开发，弥补了产量递减，延长了气田稳产年限，开发经济效益十分明显。该气田成功地采用一套高效的开发和开采工艺技术,包括：分阶段分块方案设计、分期分块投产、方案及时调整；丛式井组布井方式；高产气井大直径的井身结构；超大规模处理能力的天然气处理厂；气田动态监测系统以及巨型气田稳产策略等。25年的开发实践表明，该巨型气田采用的开发和开采技术是合理有效的，对类似大型气田开发具有重要的借鉴作用。     

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。     

苏里格气田苏五区块天然气动态储量的计算

运用气藏开发动态资料,选取与气藏相适应的计算方法就能准确地确定其动态储量,故而筛选不同气藏的动态储量计算方法十分重要。为此,针对鄂尔多斯盆地苏里格低渗透强非均质性气田的生产动态特征,在动态资料不断补充和丰富的基础上,综合运用压降分析法、弹性二相法、广义物质平衡法、不稳定生产拟合法、递减曲线分析法等方法对苏里格气田的可动储量进行了对比计算,分析了各种方法的适应性以及计算结果的可靠性。结论认为,苏5区块宜采用压降法和不稳定生产拟合法计算其天然气动态储量,Ⅰ类井平均单井动态储量为2 936×10⁴ m³,Ⅱ类井平均平均单井动态储量为1 355×10⁴ m³,Ⅲ类井平均单井动态储量仅为981×10⁴ m³。所得结果对苏里格气田开发中后期调整方案的制定以及气藏产能的评价具有参考价值。     

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。     

中国大气田科学开发的内涵

大气田是指天然气探明地质储量超过300×10~8 m~3、天然气峰值年产量在10×10~8 m~3以上且具有一定稳产期的气田。其是中国天然气储产量快速增长和未来长期稳定发展的重要基础,也是保障我国供气安全的关键。通过对国内外260余个大气田开发实践的系统分析和典型气田的解剖模拟,综合研究了大气田科学开发的内涵、核心技术以及全生命周期指标体系。大气田科学开发的内涵包括:①提出以"识别水、控制水、治理水"为技术体系的天然气开发理念,即常规气田"控水开发"、非常规气田人工压裂"注水开发",根据气藏类型和气藏特征,确定合理的采气速度;②综合评价气田开发经济效益和社会效益,保障气田长期稳产;③根据气井生产特征和储层发育特征,选取适用的气田稳产方式;④依据对常规与非常规气藏不同开发阶段的精细描述、气藏开发特征和生产动态的监测,确定气田可采储量、气田水与人工注水开发规律、气田提高采收率技术对策、气田效益稳产期与发展战略。大气田科学开发的核心技术包括:规模优化技术、科学布井技术、均衡开采技术和深度挖潜技术。进而综合优选出产量、压降、采出程度、单位压降产量等多个参数作为评价大气田科学开发的关键指标,建立了高压、低渗透—致密、裂缝—孔隙型和页岩气等4类气藏的全生命周期指标体系。结论认为,该研究成果有助于指导不同类型大气田的科学开发,进一步促进我国天然气产业的快速发展。     

川西地区陆相气田高产、稳产关键技术

四川盆地西部陆相气田是中国石化西南分公司的主力产区之一,包括新场气田、中江气田、洛带气田、马井气田以及什邡气田等多个大中型气田,主产层为侏罗系蓬莱镇组、遂宁组、沙溪庙组和上三叠统须家河组,气藏具有埋深差异较大、储层厚薄不均、物性整体致密、自然产能低的特点,如何实现致密气藏的高产稳产、提高采收率至关重要。为此进行了系统研究,具体有：①对川西陆相气藏开发实践经验进行系统的总结;②采用强化老区气藏精细描述及综合调整来提高采收率;③滚动勘探开发寻找新的建产阵地;④水平井精细分段压裂提高单井产量;⑤加强综合管理减缓老井递减技术。“十一五”以来,实施开发调整井992口,新增可采储量310×108 m3,提高采收率8%;成功建成了中江气田和什邡气田两个大中型气田,累计新建产能16.27×108 m3;实现了川西陆相以年产气20×108 m3稳产14年的长时间稳产目标。这些技术对同类气藏的开发具有借鉴作用。     

大牛地气田下二叠统叠合气藏开发地质特征

大牛地气田下二叠统叠合气藏由山1、山2、盒1、盒2和盒3等气藏构成,这些气藏纵向上交错叠置,平面上连片分布。气藏类型为低渗透致密砂岩定容弹性驱动岩性气藏。山1和山2气藏储层主要为三角洲平原亚相分流河道砂体沉积,盒1、盒2和盒3气藏储层主要为辫状河流相河道砂体沉积。盒2和盒3气藏所产天然气为干气,其余均为湿气。下二叠统叠合气藏为低丰度、中深层、中—低产大型气藏。采用衰竭式开发方式,结果表明,盒3和山1气藏单井产量相对较高,稳产性好,盒2气藏次之,盒1和山2气藏单井产量相对较低。多层合采可以提高单井产量,间歇生产有利于气藏的稳产和提高气藏采收率。对下二叠统叠合气藏开发地质特征的认识是编制气田开发方案,科学、合理、高效开发气藏的基础。      

三个创新助推川渝地区天然气开发业务快速发展

中国石油西南油气田公司重组改制成立10年来,天然气开发呈现跨越式发展,产量增长近一倍,2004年产量过100×10⁸ m³,2006年油气当量突破一千万吨,四川油气田成为国内首个以天然气生产为主的千万吨级大油气田。所取得的发展成果与始终坚持“三个创新”是分不开的。①思想创新,不断拓展开发新领域：创新开发思路,上三叠统须家河组低渗透气藏实现规模效益开发;创新开发建设模式,高含硫气田安全清洁开发有序推进;立体开发与滚动勘探开发相结合,老气田开发新领域见到实效。②科技创新,集成发展了五大技术系列：提高气田采收率配套技术、低渗透气藏规模效益开发配套技术、高含硫气田安全清洁开发配套技术、钻井提速工程配套技术、地面建设工程配套技术。③管理创新,优化资源配置：勘探开发一体化,加快了开发建设步伐;精细管理挖潜,老气田实现持续稳产;统筹规划,加快建设,生产系统保障能力大幅提升;深化作业机制改革,提高气田开发效益;产运销一体化管理保障供气,切实履行了政治、经济、社会“三大责任”。     

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%。     

2000年以来中国大气田勘探开发特征

截至2013年底,中国共探明51个大气田,天然气储量持续高峰增长、产量快速上升、管网建设蓬勃发展、市场需求旺盛。总结2000年以来中国大气田勘探、开发的特征,可以为发现更多的大气田提供借鉴和思路。中国大气田勘探特征:仅发现于沉积面积大于10×10~4km~2的盆地,已在9个盆地中探明了大气田;2005年前大气田探明天然气总储量较少,为2.708588×10~(12)m~3,之后则较大,2013年底探明天然气总储量为8.168377×10~(12)m~3;大气田储量丰度最大的和最小的相差超过86倍,储量丰度最大的克拉2气田为59.05×10~8m~3/km~2,最小的靖边气田为0.684×10~8m~3/km~2;深度介于3000~4500m的大气田探明储量比例大,占总储量的46.11%。中国大气田开发特征:大气田的产量是中国天然气工业的支柱,2013年大气田总产量达922.72×10~8m~3,占全国天然气总产量的76.3%;大气田的产量中以煤成气为主,2013年大气田中煤成气总产量为710.13×10~8m~3,煤成气占全国大气田总产量的77.0%;关键大气田(苏里格、靖边、大牛地、普光、克拉2等气田)的产量是支撑产气大国的基石。     

中国大气田勘探领域与前景

2000-2010年,中国共发现大型气田19个,累计探明天然气地质储量达5.98×10¹²m³,开展大气田勘探领域的研究,对于解决储量接替问题、保障国家能源安全等都具有十分重要的意义。为此,分析了大气田形成的气源基础,认为中国天然气资源量大（70.44×10¹²m³）,分布相对集中于松辽、四川、塔里木、鄂尔多斯等7个含油气盆地,层系上主要分布于中生界和上古生界。总结了大气田的分布规律：①中国陆上沉积盆地多具有旋回叠加地质结构特征,古生界与中生界过渡时期的区域海陆沉积旋回形成间互分布的广覆式煤层、砂岩和泥岩,垂向上控制着大气田的分布层位;②烃源岩是大气田形成与分布的决定性因素,生气强度大于10×10⁸ m³/km2的稳定沉积、高效聚集区也能形成大气田;③区域盖层严格控制着大气田的分布。依据天然气的资源潜力、大气田的分布规律和各盆地的天然气勘探现状,认为未来大气田主要有5个勘探领域：致密砂岩领域、礁滩和岩溶领域、火山岩领域、内陆板块活动边缘快速沉积盆地领域和煤层气-页岩气领域。     

中国天然气供需形势与展望

21世纪以来,中国常规天然气和致密气储量、产量的年增长率由两位百分数降至一位百分数,总体呈降低之势。预计中国天然气产量在2015年有达到1 340×108 m3的可能,如其商品率能达90%,则供应量有达到1 206×108 m3的可能。页岩气开采刚刚起步,在2015年可望有6×108 m3商品气投入供应。煤层气开采量,特别是利用量长期大幅度落后于预定指标,其生产量和利用量的统计存在缺陷;按目前的实际利用量增加趋势推算,2015年其商品气量有达到40×108 Nm3的可能。煤制气的开拓已取得许多新成果,从已建成的生产能力看,2015年有供应55×108 m3燃气的可能性。综上所述,2015年国内燃气供应总量可能为1310×108 m3,如按预测的当年消费量达2 310×108 m3计算,则2015年需进口天然气1 000×108 m3。从目前预计的管道气和LNG接收站的实际进口量看,尚有270×108~300×108 m3的缺口,需及时采取措施提前投产一批LNG接收站并增加从中亚进口的天然气数量。建议在"十三五"能源规划的基础性研究中,完善对实际可供应的燃气商品量的统计。综合分析的结论认为,经济体制改革进程是影响我国油气产业发展的关键因素。     

玛河气田高压气藏完井工艺技术

准噶尔盆地玛河气田的产层属中等孔隙度、中高渗透率储层,气藏单井产量高、压力系数高,中国石油新疆油田公司对于该类气藏的开采技术研究还处于试验摸索阶段。为此,根据该气田高压气藏的特点, 应用节点分析方法对气井的流入动态曲线（IPR）、节点、敏感参数等进行计算和分析,结合冲蚀流量、卸载流量等计算方法来确定合理生产管柱尺寸及管柱结构。研究成果认为：①单井配产小于等于50×10⁴ m³/d时,生产管柱采用内径62 mm油管;②单井配产介于50×10⁴～110×10⁴ m³/d时,生产管柱采用内径76 mm+内径62 mm复合油管;③高压气井完井管柱结构为油管挂+油管+井下安全阀+油管+井下测压系统+反循环压井阀+密封插管+永久式封隔器+磨铣延伸筒+剪切球座+射孔枪串。     

页岩气井体积压裂技术在我国的应用建议

页岩气因其储层渗透率超低、气体赋存状态多样等特点,决定了采用常规的压裂形成单一裂缝的增产改造技术已不能适应页岩气藏的改造,必须探索研究新型的压裂改造技术,方能使其获得经济有效地开发。为此,在总结分析美国页岩气储层的岩性、物性、天然裂缝与力学性质特征的基础上,依据复杂裂缝形成机理,提出了压裂形成复杂缝网、增大改造体积的基本地层条件的观点,归纳了直井和水平井体积压裂改造工艺技术方法等。实践表明:页岩气储层获得体积压裂后不仅初期产量高,而且更有利于长期稳产;在我国压裂增产改造将是开发页岩气最重要的技术手段。建议分海相、陆相两大类型开展体积压裂适应性、体积压裂优化设计技术与实施工艺技术、压后监测与评估技术等攻关研究。     

滑脱效应对气井产能评价的影响

低渗低压气藏存在滑脱效应,但在气井产能试井及解释过程中一般考虑得较少,可是在某些特低渗低压情况下,滑脱效应的影响却不可忽略。因此,通过引入常规气井产能方程,建立了考虑滑脱效应的稳态和拟稳态气井产能方程,并在此基础上分析了滑脱效应对气井产能曲线的影响,同时给出了考虑滑脱效应时产能试井资料处理的新方法,并以实际产能试井资料为例,研究了滑脱效应对气井产能的影响程度。结果表明:滑脱效应是造成气井产能曲线上升缓慢甚至出现负斜率的一个因素,当滑脱效应影响因子大于0.05时,滑脱效应对气井产能评价引起的误差超过5%。考虑滑脱效应的产能评价新方法的建立,提高了低渗低压气井产能评价的精度,有利于气井合理有效配产,对气藏开发具有积极作用。     

致密砂岩气藏井网加密优化

采用物理模拟实验与数学评价方法相结合,系统研究了井控范围从500 m逐步加密至100 m(相当于井距从1 000 m加密至200 m）过程中不同渗透率砂岩储层在不同含水饱和度条件时的储量采出程度,揭示了井网加密对提高储量采出程度作用,以采出程度提高5%~10%和大于10%为依据,建立井网加密可行性判识图表,为气藏井网部署和加密方案优化提供了参考依据。实验岩心常规空气渗透率分别为1.63×10^-3 μm²、0.58×10^-3 μm²、0.175×10^-3 μm²、0.063×10^-3 μm²,含水饱和度介于30.3%~71.1%之间。研究结果表明：渗透率为1.63×10^-3 μm²的储层,采出程度总体均较高,除了在含水饱和度高达69.9%时的采出程度与井控范围有关外,其余含水饱和度条件下,采出程度与井控范围关系不大,可以采用大井距开发;渗透率为0.58×10^-3 μm²的储层,采出程度与含水饱和度和井控范围关系密切,随含水饱和度降低、井控范围加密而增加;渗透率为0.175×10^-3 μm²的储层,采出程度受含水饱和度的影响十分显著,只有在含水饱和度≤52.3%时,井网加密优化可提高储量采出程度,当含水饱和度>52.3%时,储量采出程度均较低,一般≤10%,即使井控范围加密至100 m,也难以得到提高;渗透率为0.063×10^-3 μm²的储层,总体上采出程度非常低,即使含水饱和度仅有31.6%,井控范围加密至100 m,其采出程度最高也只有2.3%,因此,该类储层依靠井网加密难以得到有效动用。     

异常高压低渗透气藏储层应力敏感性对气井产能的影响

异常高压低渗透致密气藏由于其自身的地质特征,在衰竭式开发过程中表现出较强的储层应力敏感,特别是渗透率应力敏感会明显影响气藏的开发效果。在渗流力学理论基础上建立了考虑应力敏感的三维气、水两相流数值模型,并编写了相应的数值模拟软件。模拟计算结果表明：随压力下降,岩石形变对低渗透储层的影响明显要高于对高渗透储层的影响;储层渗透率越低,应力敏感就越强,导致气井所需生产压差就越大,使得气井对地层能量的利用率越低,故由应力敏感所导致气井产能的损失就越大;异常高压气藏由于原始地层压力高,有效应力变化范围大且变化的下限低,导致储层岩石具有更强的应力敏感。因此在异常高压、低渗透、特低渗透气藏开发中应充分考虑储层应力敏感的影响,并针对不同渗透率的储层制订相应的开发对策,使开发方案能更加准确地指导该类气藏的开发。     

水平井精细分段深度酸化压裂技术研究与应用

四川盆地高石梯-磨溪地区震旦系灯影组碳酸盐岩气藏储层具有超深、高温、低孔低渗且非均质性强的地质特征,为储层改造带来新挑战,当前的改造工艺需进一步优化.通过室内实验和理论研究,对储层可压裂改造性进行量化评价,优选酸液体系和酸化压裂工艺,优化注酸排量和注酸强度等参数,形成了水平井精细分段深度酸化压裂工艺,并进行了现场应用....