中国超深层构造型大气田高效开发策略

通过对中国超深层构造型大气田开发的跟踪分析,从影响开发技术政策制定的地质与生产动态特征出发,提出实现气田高效开发的策略。依据储集层基质物性、裂缝发育程度以及基质与裂缝匹配关系的差异,将气藏储集层划分为单孔单渗、双孔双渗和双孔单渗3种类型,明确了不同类型储集层在不同尺度渗透率、动态与静态储量比值以及水侵风险程度等开发生产特征方面的差异。指出气田开发规模确定和水侵风险快速识别是影响超深层构造型气藏开发效果的主要因素;明确气藏特征并有针对性地制定技术政策是实现高效开发的关键。具体策略包括:进一步强化气藏前期评价技术和内容,通过部署高精度开发地震、分批次部署开发评价井和规模试采,准确认识构造、储集层类型、气水分布等气藏特征,落实可动用储量;合理控制建产节奏,保证前期评价时间,确保评价效果;制定合理开发技术政策,以落实的可动用储量作为开发方案编制的基础,重点考虑水侵风险与基质供气能力两个因素,优化开发井位部署和单井配产;持续加强关键技术研究与攻关。     

安岳特大型气田高效开发关键技术创新与实践

近年来,得益于深层大型碳酸盐岩气藏与页岩气勘探开发的重大突破,四川盆地已成为我国目前最具发展潜力的含油气盆地。位于该盆地中部的安岳气田是我国迄今已发现的最大的整装碳酸盐岩气藏,也是我国近年来发现的最重要的特大型气田,但该气田也存在着储层孔隙度低、渗透率低,气层薄且纵横向分散、非均质性强,构造幅度极低且气水关系复杂等重大难题,使得天然气储量向产量的快速转化面临着巨大的挑战。为此,通过持续技术攻关,创新集成了多项关键技术,并在多个方面取得了重大突破:①创新形成特大型古老复杂碳酸盐岩气藏精细开发技术,构建"透明气藏",建立高产井培育技术,实现了下寒武统龙王庙组气藏开发口口井高产、下震旦统灯影组气藏单井天然气产量大幅度提高,保证了该气田长期高产稳产;②集成创新大型气田优快建设技术,实现了气井全生命周期安全受控,3年高效建成精品工程,打造绿色矿山新高地,高效建成安全清洁大气田;③集成创新特大型气田开发智能管控技术,实现了万物互联、深度感知和自动化生产,融合AR、VR、机器人、无人机等新一代智能技术,开辟了气田开发智能化管理新形态,打造智能气田;④创新形成特大型气田整体开发优化技术,显著提升了强非均质性气藏的开发效果,确保了特大型有水气藏的长期稳产。该研究成果可以为国内外类似气田的高效开发提供借鉴。     

安岳气田龙王庙组气藏地质特征与开发技术政策

综合地震、钻井、测井、生产动态等资料,针对四川盆地安岳气田磨溪区块下寒武统龙王庙组储集层特征与展布、气水分布等影响开发效果的关键地质问题开展研究,确定开发技术对策。结果表明:(1)磨溪区块垂向发育4期颗粒滩体,平面呈现"两滩一沟"格局;(2)储集层可分为溶蚀孔洞、溶蚀孔隙和基质孔隙3种类型,有效储集层以溶蚀孔洞和溶蚀孔隙型为主;(3)储集层基质物性较差,受高角度构造缝影响,整体表现为低孔、中—高渗特征;(4)气藏由西向东,气水界面逐渐降低,呈"三段式"结构,建产区统一气水界面为-4 385 m。在气藏地质特征认识基础上,结合数值模拟结果与国内外相似气田开发经验,确定开发技术政策:以颗粒滩主体发育区作为优先建产目标区;在构造高部位集中布井,延缓边水非均匀推进速度,延长气田稳产期;部署水平井,提高单井产能;确定气井合理配产和调峰气井产量,提升气藏开发效果。     

苏里格气田致密气藏水平井指标分类评价及思考

致密砂岩气藏是我国天然气资源的重要类型,水平井是提高该类气藏单井产量的主要技术手段。鄂尔多斯盆地苏里格气田致密气藏砂体的内部结构复杂,气层薄而分散,具有很强的非均质性,水平井产能差异极大。因此,采用气井分类评价的思路,建立不同类型气井地质模型与产能动态特征关系,按产能和经济效益将气井分为好、中、差３类。根据目前该气田水平井的部署情况,分类评价水平井优选井位加密部署和区块整体部署两种方式下水平井的开发指标,用以指导致密气藏水平井的开发评价。在此基础上,针对致密气藏产能评价的难点,提出了基于单裂缝的水平井产能评价新思路;从致密砂岩气藏提高储量动用程度的角度,初步讨论了水平井砂体内部构型、开发后期剩余储量的分布方式,并给出了相应的开发建议：非主力层未动用储量采用混合井型井网进行开发,主力层段内的未控制储量要在经济技术允许的条件下;水平井井距和压裂间距应按照合理范围的下限来考虑。     

涩北气田气井合理配产的综合技术对策

柴达木盆地涩北气田具有岩性疏松易出砂、多层、气水关系复杂易出水、储量动用程度不均衡等开发技术难题,为了确保气田的稳产及合理高效开发,在制订开发技术对策时单井的合理配产非常关键。针对该气田气井出水、储层岩性疏松应力敏感及多层合采等特点,常规的气藏气井配产方法已不适用,从出水气井无阻流量的评价、抑制地层出砂的临界产量计算、多层多气水系统抑制边水推进的平衡采气等角度出发,探讨了涩北气田气井合理配产的综合技术对策。运用气藏数值模拟技术,对涩北一号气田典型层组的合理配产方案进行了开采指标预测,模拟结果显示所提出的以动态配产为技术特点的配产策略能够达到稳气控水、最大限度地提高天然气采出程度的目的。     

呼图壁气田高效开发的技术对策

气田的高效开发是建立在对其地质特征的认识、开发方案的制订、开发过程的调控和开发规律的把握基础上的。呼图壁气田为典型的砂岩气田,经过开发前期的科学评价,使多学科综合技术相互配合、相互渗透,创立了气田开发的地下地面一体化开发评价模式;利用现代试井解释技术,落实了气藏地质储量,确定了气田合理采气速度,优化配置了单井产量,并通过均衡压力剖面、产水规律等方面的综合研究成果与应用经验,实现了气田连续稳产10 ａ的高效开发,形成了一套砂岩气藏高效开发技术对策。对该气田开发效果的评价结果表明,气田投资回收期短,累计创产值36.63亿元,实现了稀井高产,对高效开发同类气藏具有借鉴意义。     

涩北气田气井合理配产的综合技术对策研究

柴达木盆地青海气区的涩北气田具有岩性疏松易出砂、多层、气水关系复杂易出水、储量动用程度不均衡等开发技术难题,为了确保气田的稳产及合理高效的开发,在制定开发技术政策时,单井的合理配产非常关键。针对涩北气田储层的特殊构造特征及气水的运动规律,本文从出水气井无阻流量的评价、抑制地层出砂的临界产量计算、多层多气水系统抑制边水推进的平衡采气等角度,探讨了涩北气田气井合理配产的综合技术对策。运用气藏数值模拟技术,对涩北一号气田典型层组的合理配产方案进行了开采指标预测,模拟结果显示,本文提出的以动态配产为技术特点的配产策略能够达到稳气控水,最大限度提高天然气采出程度的目的。     

致密砂岩气藏单井动用地质储量和技术可采储量计算方法——以鄂尔多斯盆地延长气田石炭系—二叠系气藏为例

鄂尔多斯盆地延长气田石炭系—二叠系气藏储集层致密,气藏单元内不同部位的含气饱和度具有明显差异,含气规律复杂,气藏压力系统不统一,储量分布整体非均质性较强。与常规砂岩气藏的地质特征和开发特征比较,鄂尔多斯盆地延长气田石炭系—二叠系致密砂岩气藏开发时存在启动压力梯度,单井动用地质储量和单井储量动用半径随井底压力的降低而增大;生产至废弃压力时,单井动用地质储量和单井储量动用半径达到最大值。根据上述认识,通过分析致密砂岩气藏开发时储量的分布规律,建立启动压力梯度条件下的物质平衡方程,得到累计产量与井底压力的关系式,进一步分析了2种求取启动压力梯度的方法。在此基础上,提出致密砂岩气藏单井动用地质储量和单井技术可采储量的计算方法,为致密砂岩气藏开发井网优化提供理论基础。为了便于应用,改进理论计算方法,提出单井动用地质储量简化算法,对未开发区块井网部署具有参考价值。     

中国超深层大气田高质量开发的挑战、对策与建议

中国超深层天然气勘探开发潜力巨大,已成为天然气业务增储上产、效益增长的主体和未来油气上游业务发展的重要战略领域,实现其高质量开发意义重大。为此,通过对气田开发特点、开发效果进行梳理和评价,明确了超深层大气田实现高质量开发面临的挑战,针对制约气田开发效果的关键认识和技术瓶颈,基于室内物理模拟实验、储层评价、气藏动态评价、数值模拟研究以及国内外气田开发的经验与教训,提出了超深层大气田高质量开发的要求,以及具体的对策与建议:(1)强化气藏前期评价,落实可动用储量,确定气田合理的产能规模,避免功能浪费;(2)优化井位部署与单井合理配产,实现气藏均衡开发,以获得高储量动用率和采收率;(3)持续进行钻完井技术及有针对性的储层改造技术攻关,通过前者进一步缩短钻完井周期、使开发成本不断下降,通过后者进一步提高单井产量、提高储量动用程度,实现低品位储量的有效动用;(4)创新管理模式,建立超深层大气田开发建设和生产运行的科学程序,严格控制产量上限指标,更加突出质量效益。结论认为,高质量开发超深层大气田是一项艰巨复杂的系统工程,勘探、开发技术和管理模式的持续创新是最终实现该目标的必由之路。     

新场气田须二气藏成藏机理深化研究

以深究新场气田须二气藏复杂气水分布的根源为出发点,梳理前期气藏成藏研究成果为基线,融入气藏动静态特征研究,探寻气藏储层非均质性及复杂气水分布的根源。新场气田须二气藏经历了早期原油聚集与裂解阶段、中期生气增压聚集阶段、晚期高压驱赶运聚成藏阶段。关键时期为晚期高压驱赶运聚成藏阶段;储集类型为裂缝-孔隙型,高孔隙型储层发育于高含水区;受裂缝发育影响,须二气藏为无统一气水界面的边水气藏;潜力区应为气水过渡带之上、近断层的区域。     

创新驱动助推磨溪区块龙王庙组大型含硫气藏高效开发

四川盆地安岳气田磨溪区块下寒武统龙王庙组气藏是我国迄今探明的最大规模单体整装碳酸盐岩气藏。该气藏具有储 量规模大、单井产能高等一系列优势，同时也存在着诸多影响高效开发的复杂情况，如中含硫化氢、缝洞储层低孔隙度及强非均质性、 气水赋存形式多样、超压与应力敏感关系密切等。目前，世界上已开发的寒武系大型碳酸盐岩气藏极少，对其特殊开发规律的认识 也存在着一些盲区；而大型含硫气藏开发建设投资较大，开发前期评价阶段试采严重受限，快速建产难度大，潜在风险高。针对上 述难点，结合国家强化清洁能源供给保障的战略需求，中国石油西南油气田公司对该气藏开展了大规模的高产井培育、优化开发设计、 快速优质建产和HSE 保障升级的攻关研究和现场试验。通过技术与管理模式的创新，仅用3 年时间就高质量、高效率、高效益地将 其建成为年产能力超过100×10⁸ m³ 的现代化大型气田，生产规模和开发指标均达到预期效果，成为中国大型气藏高效开发的新典范， 其成功模式可为国内不同类型气藏开发所借鉴。     

塔里木盆地克深8超深超高压裂缝性致密砂岩气藏快速、高效建产配套技术

塔里木盆地克拉苏构造带上的克深8气藏是罕见的超深超高压气藏,具有产层埋藏深、高温超高压、断层裂缝发育、储层巨厚、基质致密、气水分布复杂等特点,评价、开发难度极大。为此,中国石油塔里木油田公司对该气藏储层裂缝精细描述和渗流机理进行了研究,持续开展复杂高陡构造地震资料处理解释、开发优化设计、安全快速钻完井、储层改造及动态监测等主体技术攻关,有效提升了该超深致密气藏的开发水平,在该类气藏的高效布井、快速安全钻完井、储层增产改造、高效开发优化设计等专业技术领域形成了22项开发特色配套技术。通过技术进步和创新勘探开发一体化管理模式,"十二五"后3年在克深8区块完成了区块评价及产能建设任务,实现了快速、高效建产,开辟了超深超高压裂缝性致密砂岩气藏开发的新领域,所形成的配套技术和工程地质一体化理念可为国内外同类型气藏的开发提供借鉴。     

磨溪龙王庙组碳酸盐岩储层多尺度离散裂缝建模技术及其应用

在以大斜度井和水平井为主要开发井型的缝洞型碳酸盐岩气藏中,要想获取裂缝在井点不同空间位置的产状较困难,裂缝精细描述存在不准确性,这些均影响了对气藏渗流通道的刻画,制约了边水气藏的科学、均衡开发。以磨溪龙王庙组碳酸盐岩储层为例,利用岩心照片、FMI成像测井、叠前地震各向异性裂缝预测和不连续性检测以及动态监测等资料,在大斜度井、水平井裂缝定性识别的基础上,定量表征了裂缝产状、开度、密度、孔隙度等参数,再结合所获取裂缝参数建立多尺度非结构化网格离散裂缝模型,明确了气藏高、低渗区域分布,优势水侵通道和水侵方式。结果表明：在磨溪龙王庙组气藏离散裂缝模型中,大尺度和中小尺度裂缝均较发育,高渗区呈连片状广泛分布;发育于气藏外围4个方向的9条边水水侵的高渗通道,表现为沿裂缝水窜型和沿溶蚀孔洞均匀推进型2种水侵方式。该方法及研究结果对同类特大型超压有水深层碳酸盐岩气藏裂缝精细描述、水侵优势通道刻画和水侵模式建立等理论和技术研究均具有借鉴意义。     

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?? The Longwangmiao Fm gas reservoir in the Gaoshiti–Moxi area, Sichuan Basin, is a super giant monoblock marine carbonate gas reservoir with its single size being the largest in China. The key to the realization of high and stable production gas wells in this gas reservoir is to identify accurately high-permeability zones where there are dissolved pores or dissolved pores are superimposed with fractures. However, high quality dolomite reservoirs are characterized by large burial depth and strong heterogeneity, so reservoir prediction is of difficult. In this paper, related seismic researches were carried out and supporting technologies were developed as follows. First, a geologic model was built after an analysis of the existing data and forward modeling was carried out to establish a reservoir seismic response model. Second, by virtue of well-oriented amplitude processing technology, spherical diffusion compensation factor was obtained based on VSP well logging data and the true amplitude of seismic data was recovered. Third, the resolution of deep seismic data was improved by using the well-oriented high resolution frequency-expanding technology and prestack time migration data of high quality was acquired. And fourth, multiple shoal facies reservoirs were traced by using the global automatic seismic interpretation technology which is based on stratigraphic model, multiple reservoirs which are laterally continuous and vertically superimposed could be predicted, and the areal distribution of high quality reservoirs could be described accurately and efficiently. By virtue of the supporting technologies, drilling trajectory is positioned accurately, and the deployed development wells all have high yield. These technologies also promote the construction of a modern supergiant gas field of tens of billions of cubic meters.     

中国东海气区初始产水评价图版的建立

为了揭示东海盆地不同区域气藏气井初始产水特征存在差异的原因,以便于筛选有利的低渗透储层改造目标,应用气水两相毛细管压力及J函数定义式、幂函数型相渗模型、分流量方程,建立不同气柱高度下初始生产水气比的计算方法,再以东海气区标准毛细管压力、标准相渗实验数据为基础,计算并建立东海区域气藏不同气柱高度下初始生产水气比评价图版。在此基础上,由东海区域气藏已测试或投产井的数据对所建立的评价图版进行验证,并依据评价图版确定东海区域低渗透气藏适合储层改造的气藏物性条件。研究结果表明:①所建立的评价图版反映出各参数间的相关性与实际生产表现出的规律相似,且与实际数据匹配较好,验证了该图版建立方法及关键参数求取方法的正确性与可靠性;②以生产水气比小于1 m~3/10~4m~3作为筛选条件,东海盆地西次凹、中央隆起带及裙边的低渗透气藏(气柱高度一般在50 m左右)适合进行储层改造的储层渗透率应大于0.65 mD,中央隆起带中北部大型低渗透气藏(气柱高度一般大于100 m)适合储层改造的储层渗透率应大于0.26 mD;③在原位油气藏成藏条件下,气藏中不存在气水界面,所提出的方法及建立的评价图版则不适用。结论认为,所提出的初始产水评价图版建立及关键参数求取方法可以为国内其他气区的开发评价提供借鉴。     

四川盆地下寒武统龙王庙组沉积模式新认识

四川盆地下寒武统龙王庙组气藏的天然气主要富集于川中地区的颗粒滩中,做好岩相古地理研究和颗粒滩分布预测是提高该区天然气勘探成功率的关键。为此,基于前人的研究成果,通过综合分析露头、钻井、地震和测井等资料,研究了四川盆地及邻区龙王庙组沉积相、沉积体系模式,编制岩相古地理图,建立龙王庙组"三滩"沉积模式,预测3条滩带的分布范围,分析"3条滩带"的发育特征与主控因素,进而指出了该区下一步天然气勘探的方向和领域。研究结果表明:(1)四川盆地龙王庙期呈现碳酸盐岩镶边台地的古地理格局,发育混积潮坪、局限台地、开阔台地、台地边缘和斜坡等沉积相;(2)建立了龙王庙组"三滩"沉积模式,其中一条为台地边缘颗粒滩,分布于该盆地东缘,另外两条为台内颗粒滩,分布于潟湖亚相的东西两侧,分属局限台地相和开阔台地相;(3)局限台地相颗粒滩是安岳气田龙王庙组气藏的主要储集体,分布于川中地区,发育受潟湖和高石梯—磨溪古隆起所控制;(4)台地边缘颗粒滩主要分布于盆地的北缘和东缘,发育受沉积古地貌坡折控制。结论认为:(1)局限台地相颗粒滩和台地边缘滩储层质量好,是天然气勘探的重要领域;(2)龙王庙组"三滩"沉积模式和颗粒滩带分布的新认识,对古老地层的沉积体系研究具有重要的理论意义。     

四川盆地龙王庙组气藏渗流数学模型的建立与应用

应力敏感与高速非达西效应是影响气井产能的两个重要因素,有必要在实验室内对两者进行研究,确定其对产能的影响。为此,利用智能化岩心驱替实验系统,对四川盆地川中地区下寒武统龙王庙组白云岩岩心进行了变围压和变流压的应力敏感实验,以及储层有效应力状态下的气体流态测试,并结合气藏储层实际情况对应力敏感与流态实验的测试结果进行了分析,建立起了龙王庙组白云岩气藏渗流数学模型,进而分析了两种效应对气井产能的影响。结果表明:龙王庙组白云岩有效应力可以用Terzaghi有效应力来描述,渗透率与有效应力呈幂函数关系,应力敏感引起的单井产能损失达27%;单相气体渗流规律遵循Forchheimer方程,非达西渗流系数(β)比常规砂岩小1个数量级,储层高速非达西效应弱,对气井产能影响不大。该研究成果对于气井合理配产和开发动态预测具有指导意义。     

四川盆地安岳特大型气田不同产能状态下龙王庙组的储层特征

下寒武统龙王庙组是安岳特大型气田的主力产气层，认识和刻画其储层特征对勘探开发至关重要。基于对安岳气田不同产能状态下龙王庙组储层的岩性、类型以及不同类型储层的厚度占比和孔洞发育情况的分析，建立高产井、中产井、低产井和干井中储层特征与油气产能的联系，其结果表明：龙王庙组储层主要发育于颗粒白云岩和结晶白云岩层段，储集空间有溶蚀孔洞、粒间溶孔、晶间溶孔和裂缝等，其中，孔洞和孔隙是主要类型；孔洞型储层是安岳气田中龙王庙组高产井的主导储层，其占比、孔洞发育密度、孔洞大小、孔洞段的单层厚度和累计厚度等是影响油气产能的主要因素；孔洞型储层的非均质性强，孔径呈双峰分布，表现为大尺寸（毫米级和微米级）的孔洞和小尺寸（纳米级）的晶间孔、晶间溶孔；孔隙型储层的孔隙分布均匀，孔径呈单峰分布，主要发育微米级孔隙。     

龙王庙组气藏高温高压酸性大产量气井完井难点及其对策

为了实现对四川盆地安岳气田下寒武统龙王庙组气藏的安全高效开发,减少因冲蚀、腐蚀、丝扣渗漏和完井工艺不合理等因素所导致的安全屏障失效和环空异常带压等问题,在分析该气藏完井主要技术难点的基础上,重点进行了完井方式优选、管柱材质实验评价与优选、管柱丝扣密封性能评价、井下管柱结构优化设计以及管柱抗冲蚀性能评价等方面的研究与现场试验。形成了一套适合于高温、高压、含酸性介质、大产量气井的配套完井技术:(1)优选了适合的完井方式、管柱材质和扣型;(2)形成了不同配产条件下的管柱结构;(3)制订了针对直井和斜井的完井工艺及完井过程施工质量控制措施。现场应用效果表明,该配套技术有效降低了大产量生产对管柱和井下工具的冲蚀以及射孔作业对生产封隔器密封性能的影响,提高了完井施工质量,对于减少后期生产过程中环空异常带压具有较好的效果。可为类似气田的开发提供参考。