开发中后期气田产能挖潜技术对策——以四川盆地东部五百梯气田石炭系气藏为例

以四川盆地东部五百梯气田为例,针对开发中后期气田面临的开发不均衡、低渗低效储量多且动用程度低、气井动态产能变化导致配产不合理、气井普遍产水、富集区采出程度高且综合递减率高及缺少新的储量动用评价和剩余储量分布预测方法等主要问题,提出五百梯气田开发后期技术对策。技术对策主要有:(1)地层划分与构造描述,依据地震解释资料精细刻画断层及构造起伏变化;(2)储渗单元划分和定量表征,动、静态结合评价储渗体形态、尺度、连通性及含气规模;(3)流体分布及动态响应分析,综合构造、储集层及气井生产动态特征,分析确定气藏气水分布规律;(4)储量动用程度评价与产能复核,从静态地质储量和动态储量角度评价气藏储量动用情况及剩余可动储量规模,明确下一步动用方向,校正气井产能,指导气井开发后期合理生产制度的确定;(5)静态地质模型建立及动态修正,利用精细三维地质建模和数值模拟手段预测气藏压力及剩余储量分布特征;(6)剩余储量预测及分类评价,结合动态修正后的预测模型,开展剩余储量分类评价,指导产能挖潜部署;(7)采气工艺技术及工具研发,针对开发中后期气田的现状,提出针对性的采气工艺技术并研发了配套工具。     

三维地质建模技术在磨溪雷一~1气藏中的应用

川中磨溪气田雷一1气藏已进入开发中后期,存在储量、压力分布不均匀等问题,为弄清剩余储量分布特征、动用西端低渗储量、确保水平井合理部署及钻遇率、提高气藏最终采收率,就必须开展储层精细描述,落实储层、物性在三维空间的分布状态。在精细地质综合研究基础上,应用Petrel建立了气藏三维精细构造模型和属性模型,对模拟前后参数分布特征及储量进行计算和分析,并对水平井储层钻遇率及生产效果关系进行了剖析,验证了模型的可靠性,为分析和评价气藏提供了依据。     

气藏复杂水侵动态巨量网格精细数值模拟

传统数值模拟研究由于计算机能力的限制,通常要先对精细的地质模型进行粗化,从而导致数模模型与实际地质情况存在较大差异,难以对气藏复杂的水侵动态进行模拟,影响了模拟的准确性。新一代精细数值模拟基于AMG-CPR代数多重网格与约束压力残差预处理技术,结合更高效的并行剖分技术,在网格规模和运算速度上相对于传统数值模拟有了巨大的提升,并使数模模型更加逼近真实的地质实体。通过裂缝地质建模建立了四川盆地磨溪区块龙王庙组气藏7 800万网格数量的双重孔隙介质模型,不进行粗化直接进行新一代精细数值模拟应用研究,其网格数量规模位目前居国内第一。将巨量网格模型在服务器集群上进行上千核的大型并行计算,其计算效率和能力相对于传统数值模拟均有新的突破,以往难以实现的巨量网格模型数值模拟能在2 h完成模拟运算,极大地提高了运算性能。从模拟计算结果来看,相对于传统数值模拟,高精度的双重孔隙介质模型能够对气藏的非均质性有较好的描述,对实际气藏楔形区底水的水窜和边水水侵均能进行较好地模拟。     

气藏开发全生命周期不同储量计算方法研究进展

储量评价贯穿气藏开发始终,系统梳理气藏不同储量计算方法,对认识和开发气藏具有重要意义。前期评价阶段,分气藏类型选择容积法或体积法计算探明地质储量,指导开发概念设计和开发方案编制;方案实施阶段,落实可动用储量,指导井位部署;规模开发后,采用物质平衡与现代递减方法计算单井或气藏动态储量和可采储量,指导井网、井距、生产制度等开发技术政策优化;开发中后期,采用精细气藏描述和数值模拟方法落实剩余储量,指导挖潜部署。综合来看,储集空间结构、流体赋存状态和气藏边界是优选不同储量计算方法的重要依据,也是开发全生命周期不断认识气藏的关键参数。     

川西侏罗系致密气藏开采中后期高效开发地质技术

川西侏罗系致密砂岩气藏作为川西中浅层主力开发气藏，为气田的持续稳产作出了重要贡献，针对该致密砂岩气藏近年来因开发中后期导致的产能递减加快、优势目标减少、加密难度增大等问题，通过地质物探一体化开展气藏精细描述，深化构造、沉积相、砂体展布、储层等方面认识，评价开发潜力，发现有利潜力区块，提高部署及跟踪精度；通过建模数模一体化动态认识气藏，强化压力、渗透率、剩余储量等方面的认识，总结开发规律，优化部署参数，进而提高评价和开发部署质量；通过地质工程一体化实现跨专业融合，革新技术指标、评价标准、部署方式等方面认识，突破专业壁垒，提高整体开发效益。地质物探一体化、建模数模一体化、地质工程一体化技术思路的合理运用，有效支撑了川西侏罗系致密砂岩气藏动态分析和研究、产能评价与建设，使气藏中后期的开发效果明显改善、采收率明显提高，保障了气藏的持续稳产，实现了效益开发目标，可为同类气藏开发提供技术借鉴。     

典型底水气藏开发特征及适宜开发对策启示

四川盆地高石梯-磨溪灯二段气藏和太和气区灯二段气藏储层非均质性强，多尺度孔（洞）、缝发育，具有裂缝-孔洞型底水气藏特征，开发过程中面临底水沿缝洞快速侵入风险，开采难度大，缺乏可借鉴的有效开发技术对策。为科学开发这类裂缝性底水气藏，并为其他类型底水气藏提供技术参考，以中外典型底水气藏为研究对象，深入剖析各类型底水气藏的开发现状、地质特征和开发对策，明确影响底水气藏采出程度的主控因素，总结底水气藏控水治水对策，并在此基础上提出针对强非均质裂缝-孔洞型底水气藏的适宜开发对策。研究发现，裂缝发育程度、隔夹层发育程度和水体能量强弱是影响底水气藏开发效果的主要地质因素，深化气藏特征认识是提高底水气藏采出程度的基础，合理的开发技术对策可减缓底水非均匀侵入，均衡开采是实现裂缝-孔洞型底水气藏高效开发的关键。具体开发技术对策启示包括：(1)井震联合精细刻画储层缝、洞分布规律，动静资料结合持续深化气藏地质特征认识；(2)制定合理开发技术界限，加强气藏动态监测管理；(3)建立底水气藏水侵预测模拟体系，形成气藏全生命周期控水治水技术。     

川中地区上三叠统须家河组气藏开发有利区评价与优选技术

四川盆地中部上三叠统须家河组气藏储层致密、高含水、非均质性强、连续性差,气井自然产能低、控制范围小、普遍产水,规模效益开发面临诸多认识难题和技术障碍。为此,建立以“两步法”储层对比技术、多级相控建模技术为主的致密砂岩储层描述技术,解决了“砂包砂”致密储层精细对比与预测技术难题;基于微观孔喉结构与渗流机理实验,将气藏可动水划分为不同于常规气藏边、底水的小孔喉可动水、局部滞留水和高含水层３种气水赋存模式,采用物性和毛细管力约束建立了气藏流体分布模型,形成气水交织非常规气藏可动水描述技术,基本解决了气水交织非常规气藏气水赋存模式与流体建模技术难题;结合气藏动静态特征和效益评价参数,选择有效储层厚度、储量丰度、有效地层系数等参数,建立了储层分级分类评价标准,并在此基础上筛选出气藏开发有利区,解决了致密高含水气藏开发部署和储量有效动用的地质目标选择难题,奠定了该类气藏规模效益开发的基础。     

复杂断块气藏精细描述研究

中原油田为实现天然气产量稳中有升,近几个加大了已开发气藏（田）的研究力度。本文对东濮凹陷卫城构造１１块Ｅｓ＾下３１－３气藏开展了精细描述,完成了内部小断层解释、小层精细划分,以小层为单元开展了储层与流体分布特征研究及天然气储量评价,利用Ｅａｒｔｈｖｉｓｉｏｎ计算机建模技术建立三维可视化地质模型,深化了气藏地质认识,为精细评价储量运用状况和气藏开发潜力奠定了基础,在气藏开发调整中取得了较好的效果。     

地质气藏一体化研究在东海X气田挖潜中的应用

针对海上凝析气藏存在井数少、合采井多、稳产难度大、亟待寻找新的储量等问题,以东海X气田为例,进行了地质气藏一体化研究。采用地震地质、动静一体研究方法,依托建模数模技术,开展A储层精细刻画,落实储层平面和纵向空间分布特征,有效解决地质认识和生产动态间的矛盾,定量表征各储层动用情况和剩余气潜力,并得到新钻井的验证。该研究可以较好解决海上少井、复杂地质条件下的剩余气定量表征难题,对同类气藏的挖潜具有借鉴意义。     

强非均质致密砂岩气藏剩余气分布定量描述与挖潜对策——以苏里格气田苏11区块北部老区为例

鄂尔多斯盆地苏里格气田苏11区块北部老区经过十余年的开发，低产低压气井逐年增多、储量动用不均衡、剩余气分布复杂等问题越来越突显。为了改善其开发效果，在调研同类型气藏开发经验的基础上，应用复杂河流相砂岩储层精细刻画技术和地质建模、数模一体化剩余气评价技术，准确描述井间、层间剩余气的分布，然后在明确侧钻水平井、侧钻井和调层井选井选层技术界限的基础上，制订出具体的挖潜对策，指导了该区块现场挖潜工作。研究结果表明：①复杂河流相砂岩储层精细刻画技术可以实现单砂体级别的精细刻画，对优势储层进行定量描述，为河流相储层地质研究提供了模式指导；②“动态分析法＋数值模拟法”天然气剩余储量评价技术精准描述了剩余气的平面和纵向分布特征，为下一步挖潜指明了方向；③苏11区块北部老区天然气剩余储量分布可划分为井网未控制型、层内非均质型及层间非均质型3种模式，针对井网未控制型优先考虑侧钻水平井挖潜，针对层内非均质型优先考虑侧钻井挖潜，针对层间非均质型则优先考虑部署调层井挖潜；④确定了侧钻水平井、侧钻井、调层井选区选井选层技术界限，在苏11区块北部老区已累计部署侧钻水平井5口、侧钻井8口、调层井79口；⑤截至目前，现场措施井有效率达100%，累计增产天然气1.01×108 m3。结论认为，基于该项研究成果所提出的致密砂岩气藏开发老区挖潜对策，取得了较好天然气增产效果，值得借鉴和推广。     

户部寨断块气藏挖潜研究

根据户部寨复杂断块气藏特点,开展了精细气藏构造、储集层、砂体的分布规律等研究。在精细研究的基础上,通过精细气藏数值模拟方法对气藏剩余气的分布进行了重新认识。指出了气藏剩余气的分布规律和下步剩余气的挖潜方法,通过试验取得了较好的效果。     

靖边气田动态精细评价及水平井开发技术研究与实践

靖边气田马五1+2气藏含气面积大、井数多、储层渗透率低、非均质性强、单井产量低,经过多年开发后气藏非均衡开采严重,开展精细的气藏动态评价存在难度。通过动静态资料结合,形成了地层压力评价、动态储量评价、产能评价等低渗非均质气藏动态精细评价技术,落实了气田开发动态指标,并创新应用相控建模技术形成了靖边气田碳酸盐岩气藏基于动态约束的地质建模方法,准确刻画了沟槽的分布形态和描述了储层属性的非均质性。另外针对靖边碳酸盐岩气藏"古地貌侵蚀沟槽发育导致井位优选难度大,气层薄、局部小幅度构造变化快导致地质导向难"的特点,技术攻关和现场实践相结合,形成了靖边气田水平井开发技术,为靖边气田单井产量提高及气田的持续稳产提供了技术支撑。     

苏东南区M井区上古储层精细描述及数值模拟研究

M井区位于苏里格气田苏东南区北部,主要目的层为下石盒子组盒8。井区采用水平井整体开发,井网较为完善,现阶段有必要对井区进行储层精细描述及开发指标预测,指导苏东南区后续开发工作。本文使用"虚拟井控制水平井水平段储层构造展布形态,水平井水平段录井资料控制砂泥岩变化规律"思路,对苏东南区M井区上古储层开展三维地质建模,精细描述了区块整体构造展布形态及各层物性参数的空间分布规律,并在此基础上开展数值模拟研究,对储量动用程度及采收率进行了研究,取得了一定认识。     

濮城气顶气藏油气水界面数值模拟

针对濮城南区带油环气顶气藏和特点,采用数值模拟软件包进行模拟研究。通过参数准备与储量、动态历史与饱和度拟合,模拟出濮城南区Ｅｓ＾上２亚段１,２砂组不同阶段油气水的变化,结合可视化技术描述了濮城气顶气藏油气水界面的变化规律及流体饱和度的分布。     

海1块稠油边际储量水平井开发技术与实践

针对海1块边部稠油边际储量因油层薄、物性差、油稠,直井难以经济有效开发的矛盾,开展了水平井分层开发部署研究及应用。一是利用精细地层对比、VSP测井、三维地震精细解释等技术,精细刻画油砂体的地质特征;二是应用动态分析、数值模拟等技术研究油砂体的水淹规律,量化剩余油分布,优选油层厚度相对较大、平面分布稳定、水淹程度低、有一定剩余可采储量的油砂体进行水平井分层开发部署;三是采用随钻地质导向、井筒电加热等技术保证水平段油层钻遇率及水平井投产效果。通过水平井分层开发,该块采油速度由0.07%上升到0.55%,开发效果大幅度改善。     

气水过渡带内底水凝析气藏数值模拟研究——以吉拉克TⅡ2~4凝析气藏为例

吉拉克TⅡ24底水凝析气藏构造幅度低,非均质性强,气藏顶部存在低电阻气层段,气水关系复杂。结合气藏地质和生产特征,对压汞资料分类评价并归一化处理计算气水过渡带高度,结果表明该气藏总体处于气水过渡带内,为气水过渡带内的底水凝析气藏。在对比各种建立气藏原始饱和度方法的基础上,采用毛细管压力法建立该气藏原始饱和度场并进行数值模拟研究。利用2种方法实现了产水气井的精细模拟:一是考虑饱和顺序对相对渗透率曲线影响,实现主要受可动水影响,初期见水且低产稳产水气井的精细模拟;二是采用局部网格加密准确描述反凝析与底水锥进对近井地带影响,实现主要受底水影响,见水后产水量逐渐增大的气井精细模拟。研究结果表明,这些方法对复杂凝析气藏模拟具有很好的效果,对同类气藏模拟具有重要的参考作用。     

中浅层低渗透断块砂岩气田开发调整实践

汪家屯气田扶、杨油层气藏在开发过程中出现储量动用程度低、气井稳产期短、产量递减快、开发动态与地质认识不符等问题.为了重新认识气藏、增加气藏动用储量、提高采收率,在地层对比、三维地震构造解释及储层预测等地质研究基础上,进行了气井动态特征分析、气井产能评价、单并井控动态储量计算、井间连通关系等研究;评价了气藏井网适应性,明确了气藏剩余潜力分布及大小;编制了气藏开发调整方案,并采用数值模拟方法进行井距论证和开发指标预测.     

濮城油气田南区气顶气藏剩余储量分布规律研究

濮城油气田南区气顶气藏是该油田最大的气藏,但气藏投入试采后表现为严重水淹,因此一直被认为无可采储量。通过对该区气藏储量动用状况,微构造特征等的精细调查研究,提高了对该区气顶气藏的认识,划清了该区气顶气藏剩余储量的分布规律,从而增加了气地质储量和可采储量,以及通过利用下部层系低效,无效及报废井上返采气,提高了采油速度和采收率。     

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。     

储层建模致密低渗气藏开发调整研究

针对新场气田上沙气藏致密低渗储层的地质特征,利用随机模拟方法建立储层参数定量三维地质模型,应用网格粗化技术由地质模型生成数值模拟应用模型,最后,通过数值模拟中的历史拟合、参数调整、完善地质模型,优化气藏地质认识,指导开发方案调整.生产实际表明:基于地质模型进行致密低渗气藏研究能较好解决石油地质研究和气藏工程的衔接问题,能从动态和静态角度研究气藏,从而为气藏开发的动态预测和方案优化奠定基础.