苏里格气田水平井整体开发区开发技术研究

苏里格气田属于缓坡型三角洲沉积,受古气候及古地理的影响,不同的区块发育河道规模存在较大差异。本文从水平井整体开发区选区、井位部署及地质设计优化对水平井实施进行详细阐述,深入分析水平井整体开发区储层精细研究,提出苏里格整体开发区成功开发的技术思路和方法,为苏里格气田水平井规模开发提供有利保障,同时为相似地质条件的低渗砂岩气藏水平井开发提供借鉴。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田降本增效系列技术

为了应对国际油价持续低位徘徊的严峻形势和适应国内环境保护工作的新要求,中国石油长庆油田公司在鄂尔多斯盆地苏里格气田开展了地质、开发技术攻关。通过地震+储层构型分析,对该气田上古生界河流相砂岩气藏储层进行了定量表征;开展成藏机理及主控因素综合分析,对下古生界海相碳酸盐岩气藏储层进行了整体评价。在此基础上,从井位部署、轨迹设计、地质导向等3个方面完善了致密砂岩水平井开发技术,形成了大井组布井技术及针对上古生界、下古生界气藏多层系含气特点的立体开发技术。上述勘探开发系列技术在该气田的实施效果表明:(1)上古生界气藏新增建产有利区150 km~2,下古生界气藏筛选出含气有利区450 km~2;(2)水平井开发技术的完善,提高了水平井在上古生界气藏的实施效果,2016年完钻水平井平均有效储层钻遇率超过60%、平均试气无阻流量达45×10~4 m~3/d;(3)上古生界、下古生界气藏立体开发技术大幅度提高了天然气储量的动用程度,提高了单井产量;(4)大井组开发技术的规模应用使单井平均占地面积缩减49.9%、单井平均建井周期缩短10 d,同时还便于气井生产管理、减少了环境污染。结论认为,该系列技术为苏里格气田降本增效提供了技术支撑,可供同类型气田借鉴。     

井位优选技术在苏里格气田东区的应用

苏里格气田东区古生界气藏属于岩性-地层圈闭气藏,为岩屑石英砂岩碎屑岩储层,储层非均质性强,单井产能差异大,开发井井位部署难度大。近几年来随着勘探开发评价工作的不断深入,在综合地质、地震、钻井、测井、试采等多学科的研究基础上,急需形成适合于苏里格气田东区的井位优选技术。     

苏里格东区致密砂岩气藏压裂技术研究

苏里格东区气田上古砂岩气藏属于致密砂岩气藏,通过对该气田砂岩气藏压裂技术的研究及现场应用效果的分析,形成致密砂岩气藏储层改造的压裂技术,对苏里格东区及整个苏里格气田、乃至其它致密砂岩气藏的开发也具有指导意义。通过对苏里格气田东区上古砂岩气藏储层地质特征分析的基础上,提出了满足该区储层改造的压裂工艺,认为低伤害压裂液技术、多层分层压裂技术、水平井压裂技术是苏里格气田东区储层改造的主要技术。剖析了储层改造的压裂难点,认为储层易伤害、纵向多薄层发育、压裂液返排困难是该区储层改造的主要难点,并针对压裂难点提出了针对性措施,而这些针对措施也正是苏里格东区目前实施应用的关键技术。分析了东区实施的压裂关键技术及现场实施效果,形成了适合东区储层改造的压裂设计优化技术、直井定向井多层分层压裂技术、水平井多段分层压裂技术、低伤害压裂液技术、压裂液快速返排技术等综合技术。     

苏里格气田水平井开发技术经济效果分析

苏里格气田属于典型的三低气藏,储层地质条件复杂,单井产量低,经济有效开发技术难度很大,采用水平井开发后经济效益明显提高。从分析苏里格气田储层特点入手,研究该气田水平井部署地质条件,对该气田采用配套的水平井储层改造技术,气井产量大幅提高。经济分析表明,苏里格气田采用水平井开发税后财务内部收益率为15.5%,高于直井开发税后财务内部收益率（12.02%）。     

苏里格气田储层三维地质建模技术研究

研究了如何对苏里格气田全区进行确定性建模和对苏6井区进行随机建模。针对苏里格气田储层非均质性强这一主要特点,以全区确定性建模和区块随机建模相结合的方法,对其地质研究和气藏描述成果进行了定量化转变,形成了包括构造模型、物性模型和流体分布模型的苏里格气田全区整体地质模型和苏6井区的随机模型;以此模型为基础,提供井位优选的参考依据和提供气藏数值模拟的网格参数场。储层地质建模方法成功地运用于苏里格气田气藏描述后,为准确评价气田储层性质及潜在能力提供了可靠依据。     

苏里格气田三维地震储层预测技术研究及应用

鄂尔多斯盆地苏里格气田是中国陆上发现的最大的天然气田,针对苏里格气田有效储层的具体特点,对三维地震储层预测关键技术做了具体介绍,与之前该地区实施的二维地震相比,该技术有效地解决了储层的平面和空间预测问题。并通过该次三维地震成果进行丛式井和水平井的具体井位部署,部署井完钻结果充分证实了三维地震在苏里格气田应用的有效性。应用结果表明:三维地震与二维地震相比,可以大幅度提高苏里格气田水平井有效储层钻遇率,尤其是可以大幅度提高I类井的有效储层钻遇率。     

苏里格气田苏6井区块盒8段沉积相研究

根据苏里格气田苏6区区域沉积背景，充分应用工区取心井盒₈段岩心观察及分析化验资料，对盒₈段气藏储层岩石学特征、原生的泥岩颜色、粒度特征以及沉积构造等相标志进行了综合分析，确定苏里格气田苏6区块盒8段气藏为辫状河三角洲的沉积环境。在工区内划分出辫状水道、河漫沼泽、水下分支河道和河道间等沉积微相，并指出区块有利的沉积相带为辫状水道和水下分支河道微相，储层砂体的几何形态及分布规律受河道的走向及延伸距离的控制。该成果为苏里格气田苏6区块盒₈段气藏优质储层的预测指出方向，也为气藏滚动勘探开发方案的制定和调整提供了地质依据。     

苏里格气田东区提高Ⅰ+Ⅱ类井比例的技术及应用

苏里格气田东区是气田目前开发的主力区块之一,其储层除具有苏里格气田典型的"四低"特点外,还表现出储层异常致密,非均质性非常强的特点,原有的开发技术在这一区块表现出一定的局限性,因而导致该区块井位优选难度大、Ⅰ+Ⅱ类井比例低的现状。针对这一区块储层地质条件差、开发难度高的特点,在开展地质综合研究的同时,完善地震采集、处理解释方法,地质与地震相结合,深化富集区的分布,探索形成了适合苏里格气田东区的井位优选技术。该技术以富集区筛选技术为核心,并综合应用丛式井井位优选技术和多层系立体开发技术,在开发实践中取得了较好的应用效果,为苏里格气田东区产能建设任务的顺利完成提供了技术保障。     

低渗透气藏水平井优化部署及地质导向钻进方法研究与实践——以苏里格气田东区南部为例

水平井开发技术对于低渗透气藏具有提高单井产量和气田开发效益的独特优势。以砂体精细描述及储层评价为重要手段,优选水平井开发有利目标区;针对苏里格气田东区南部上、下古生界储层发育特点,以立体开发、整体开发及大井丛水平井组开发部署结合的方式,进行水平井优化部署;水平井设计根据不同的砂体及有效砂体发育特点,采用平直型、顶穿底型及阶梯型3种水平段轨迹;地质导向以提高储层钻遇率为目标,以入靶跟踪和水平段跟踪调整为核心,形成4种靶点调整和6种轨迹控制的水平井地质导向跟踪技术。研究成果应用于水平井开发中效果良好,获百万方高产井2口,有效储层钻遇率最高达91.6%。     

苏里格气田国际合作区河流相储层井位部署关键技术

苏里格气田国际合作区位于该气田中南部,其开发层系属于二叠系复杂河流相岩性气藏,掌握河流相储层的类型、分布、规模和集中程度,是合理高效部署开发井位的前提和基础。通过实践探索与技术攻关,在该区形成了以三维地震泊松比岩性识别、棋盘式井网主河道带预测、河道微相精细解剖、动—静结合高产井筛选及东—西向水平井钻探为核心的井位部署关键技术。应用效果表明:(1)泊松比地震反演可有效识别厚砂岩(砂岩泊松比介于0.19~0.25,泥岩泊松比介于0.27~0.30),把握大河道带的分布;(2)通过提取棋盘式井网净砂岩(自然伽马小于60 API,有效孔隙度大于6%,含气饱和度大于60%)厚度能快速识别河流中心部位;(3)明确该区发育2类叠置河道带、5种主要沉积相和10种河道微相;(4)单井动—静态数据分析表明,具有低自然伽马值(小于40 API)、高有效孔隙度(超过10%)及较高深电阻率响应(大于90Ω·m)是上古生界二叠系下石盒子组盒8段高产井(单井最高可采储量超过1×108 m~3)的典型配置;(5)在辫状主河道带中心区域部署东—西向水平井有利于横向沟通多期河道。结论认为,该套井位部署关键技术加深了对该区河流相储层地质规律的认识,有效支撑了该合作区的开发建设。     

低渗透气藏水平井开发技术难点及攻关建议——以鄂尔多斯盆地为例

鄂尔多斯盆地蕴含上、下古生界两套气藏,地质复杂程度高,非均质性强,大规模运用水平井开发的实践虽然形成了相关的配套开发技术,基本上实现了低渗透气藏的高效开发,但未来提升单井产能的技术攻关方向仍不明确。为此,将以苏里格气田为代表的上古生界气藏和以靖边气田为代表的下古生界气藏作为研究对象,对282口水平井从构造、沉积、储层、地震、钻井、改造等方面进行了整体研究。结果表明：长庆气区已形成的储层预测及精细描述技术等5项特色水平井技术系列是有效、实用的,但仍面临着3项急需攻克的瓶颈难题,可以从储层定量表征、小幅度构造识别及描述、水平井开发井网优化及提高采收率、水平井改造技术攻关、降低开发成本新策略等5个方面共17项技术措施入手进行攻关,以进一步降低低渗透气藏开发风险并提升单井产能。     

苏里格气田有效储层解析与水平井长度优化

水平井凭借其独有的技术和经济优势,已成为高效开发致密气藏的关键技术,但是其在非层状气藏的开发中却效果较差。为此,针对鄂尔多斯盆地苏里格气田二叠系下石盒子组8段含气砂体孤立分散的分布特点,采用露头类比、地质统计、密井网先导试验3种方法研究了该气田含气砂体的展布方向及规模特征,结合密集井网区精细地质解剖成果,提出了4种适用于该气田盒8段部署水平井的含气砂体分布样式:①厚层块状孤立型;②具物性夹层的垂向叠置型;③具泥质夹层的垂向叠置型;④横向串糖葫芦型。统计当前已实施水平井钻遇含气砂体的情况,发现所钻遇的含气砂体长度多数分布在670~1300 m。以苏X区SuX-18-36典型井组的物性夹层垂向叠置型砂体为例,结合生产数据修正法、数值模拟法及经济评价法,优化了气田合理水平段长度,认为在当前经济技术条件下,1200 m以内的水平段长度适合于该气田的该类叠置样式的砂体。该成果为该气田的后续高效开发提供了技术支撑。     

靖边气田加密井部署条件研究

靖边气田下古储层非均质性较强，不同气井的泄气半径差异较大，然而气井的泄气半径是井区加密布井的最重要参数。传统方法在计算泄气半径时，有的不考虑储层的边界和非均质性，有的却要求得到气井的产能试井资料；这些方法都不能大量的用来确定气井的泄气半径。从由动储量确定气井泄气半径，方法实用、简洁，并据此确定加密井部署条件。     

苏里格气田致密砂岩气藏多层分压开采面临的难题及对策

鄂尔多斯盆地苏里格气田发育二叠系山西组、石盒子组等多套含气层系,具有"一井多层、单层低产、横向非均质性强、渗透率低、压力低、丰度低"等特征,是典型的致密砂岩气藏。虽然历经多年的勘探开发,对该气田的地质认识不断深化,工艺技术创新发展和技术思路不断完善推动了该气田的规模上产,但随着勘探开发工作的持续推进,储层条件更加复杂,对多层分压开采技术提效降本提出了新的挑战。为此,在回顾总结苏里格气田多层连续分压开采技术发展历程的基础上,首先分析总结了攻关取得的认识与启示,认为目前已形成的机械封隔器分压和套管滑套分压两套主体分压技术是经济有效开发该气田的关键技术,压裂作业效率提高1倍以上,应用效果良好。进而把该气田开发面临的技术挑战归纳为"多层动用不充分、钻采工艺不满足气井全生命周期效益开发需要、分压工艺难以兼顾上古生界与下古生界气藏叠合开发需要"。最后结合苏里格气田的开发形势,探讨了解决上述难题的对策以及气藏多层分压开采技术的发展方向:①加强与井网匹配研究,提高储量动用程度及最终采收率;②优选改造层位,优化分压技术,提升多层动用开发效益;③系统优化钻采工艺技术,建立全生命周期小井眼提效降本新模式;④攻关适应于上、下古生界储层分压合求技术,以满足上、下古生界气藏叠合开发的需求。     

苏里格气田全数字地震勘探技术及应用

苏里格气田是迄今为止中国陆上发现的最大天然气田,该气田的主要含气目标层系内,有效储层(气层)厚度小、横向变化快,钻井风险很大。从有效储层的地质及地球物理特征分析出发,论证了有效储层地震预测的思路和可行性,从而有针对性地提出了全数字地震野外资料采集方法。在资料处理中,强调对叠前道集动力学特征的保持性处理,获得了可用于叠前反演输入的高品质CDP道集。在此基础上,利用叠前反演和AVO分析预测天然气有效储层。2006年在苏里格气田100km2的范围内,通过全数字地震的配套技术,共提供开发井位30口,钻探评价结果显示,钻井成功率由以前的60%提高到90%,气层钻遇率达到100%,极大地提高了气田开发的经济效益。     

延长石油集团非常规天然气勘探开发进展

延长石油集团通过强化地质认识,明确了鄂尔多斯盆地陕北斜坡具备形成非常规天然气的地质条件,而致密砂岩气和页岩气是当前最为现实的勘探开发领域。在地质勘探理念上,确定鄂尔多斯盆地的南部物源对古生界砂体的发育具有重要贡献,而频繁的水进水退作用是促进优质储层发育的最主要因素;建立了"成熟烃源灶迁移控藏"的成藏模式,以此预测致密砂岩气藏的空间展布;重视陆相页岩砂质纹层的气体赋存能力,找到游离气赋存空间;以地化、储层、测井、地震等多种学科相结合实现了页岩气储层甜点的地震预测。同时,形成了陆相页岩气水平井钻完井技术、致密砂岩气藏储层保护钻井液体系、VES-CO₂泡沫压裂技术、液态CO₂/滑溜水混合压裂技术等开发技术,保证了致密砂岩气和页岩气的规模化开采。以勘探开发一体化模式为指导,探明中生界页岩气地质储量677×10⁸m³,古生界致密砂岩气地质储量3000×10⁸m³,目前的天然气生产能力已达到6×10⁸ m³/a,基本打破南油北气的开发局面。     

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靖边气田优化布井技术是针对靖边气田下古气藏埋藏深、含气面积大、侵蚀沟谷分布复杂、气层薄、非均质性强、单井产量差距大等地质特点而开展的集地震、地质、测井和气藏工程等多学科为一体的综合布井技术，其核心思想是以多学科分专题研究为基础，以各学科分支点为切入点，最终达到微观和宏观结合、动态和静态结合及多学科综合优化布井的目的。地震研究以识别侵蚀沟谷分布特征和储层厚度为指导思想，为井位优化奠定了良好的物质基础；地质研究紧紧抓住下古生界气藏岩溶型储层的形成机理，成功地确定出气藏主控因素，筛选出天然气高产富集区，为优化布井区的选择指明了方向；气藏工程以气井生产动态资料为主，紧密结合压力系统等理论知识，准确地分析出储层流体中高渗流连通区块，为各区块井距的设计和井位优化提供了动态技术保障；文章最后以各学科研究成果为基础，综合天然气高产富集区和储层流体连通区，优化布井有利区，部署开发井位。1999—2000年产能建设实施证明，井位优选技术思路和方法正确，经济效益巨大。     

鄂尔多斯盆地低渗-致密气藏水平井全生命周期开发技术及展望

基于鄂尔多斯盆地天然气开发实践,系统描述了低渗-致密气藏地质特征。依据水平井开发的主要对象、技术参数和生产指标等因素,将水平井开发历程划分为实践探索、攻关试验、规模应用和优化提升4个阶段。详细阐述了鄂尔多斯盆地水平井开发的技术内涵,系列开发技术包括多学科甜点优选技术、多层系大井丛整体部署技术、多专业融合导向技术、精细化压裂改造技术以及全生命周期生产管理。综合评价了不同气藏水平井的开发效果及潜力,认为致密气水平井具有良好的开发效果和前景;明确了加强多学科全过程联合研究是水平井技术发展的主要方向,也是实现低品位天然气资源规模、效益开发的关键。今后面对深、薄、低丰度等更为复杂的开发对象,将针对性地优化、提升苏里格等老气田水平井技术,攻关形成庆阳、宜川等新气田水平井配套技术,超前储备页岩气、煤层气等新型天然气资源水平井有效开发技术,为鄂尔多斯盆地天然气上产及稳产提供技术保障。