苏里格致密砂岩气田水平井开发地质目标优选

水平井技术是提高致密气单井产量、实现致密气经济有效开发的关键技术之一,与国外致密砂岩气田稳定分布的储层条件相比,国内致密砂岩气田一般具有储层规模小、纵向多层、整体分散及局部相对富集等特点,水平井开发地质目标优选是实现国内致密砂岩气田水平井规模化应用的关键技术问题。以国内典型致密砂岩气田苏里格气田为例,通过实钻水平井地质综合分析和密井网区精细地质解剖,应用储层构型层次分析方法,根据砂体及有效砂体叠置样式的不同,将苏里格气田水平井划分为3个大类6个小类水平井钻遇储层地质模型:A₁垂向切割叠置型、A₂侧向切割叠置型、B₁夹层堆积叠置型、B₂隔层堆积叠置型、C₁单层孤立型、C₂横向串联型。其中分布在辫状河体系叠置带内的A₁垂向切割叠置型和B₁夹层堆积叠置型是水平井开发的主要地质目标。依据储层地质、生产动态、储量丰度、井网密度等关键参数,建立了水平井整体开发和甜点式开发2种开发模式下的井位优选标准,并成功应用于苏中X区块,取得了较好的应用效果,同时该地质目标优选方法与井位优选标准对我国同类气藏的开发具有很好的借鉴作用。     

基于地质知识库的致密砂岩气藏储层建模——以苏里格气田苏X区块为例

针对苏里格致密砂岩气藏有效储层规模认识不清、致密气藏三维地质建模方法欠缺和水平井有效储层钻遇率低等问题,利用苏X区块169口井储层砂体解剖、实钻井对比分析与辫状河地质认识,建立储层地质知识库,再利用基于目标法建立三维训练图像,最后利用多点地质统计学建模方法建立三维地质模型。结果表明,苏里格致密砂岩气藏的辫状河砂体中,心滩有效储层规模参数为:宽度200~450 m、厚度3~10 m、长度450~1 000 m、宽/厚45∶1~55∶1,单一辫状河道宽度1 000~2 500 m;将以上储层地质知识库应用于三维训练图像中,体现了辫状河道与心滩规模的比例关系,及其在三维空间上的叠置迁移特征;多点地质统计学方法能够将辫状河三维训练图像成果应用到三维地质建模中,使地质模型更符合辫状河地质认识和致密砂岩气田有效储层的"砂包砂"二元结构。水平井实钻证实,地质模型能够准确预测井间有效砂体规模、指导致密砂岩气藏的水平井地质导向。以上建模方法对国内外类似致密砂岩气藏储层建模具有借鉴意义。     

榆林气田标志层法和沉积旋回法水平井导向技术

针对鄂尔多斯盆地榆林气田水平井钻进山23砂体时存在的入窗困难和入窗后井眼偏离气层段穿行等难题,分析了该气田30多口井的沉积层序和山23砂体沉积韵律,发现山2段发育3套距山23砂体厚度稳定的煤系地层,山23砂体由多个正韵律单砂体在垂向上叠加而成。因此,将煤系地层作为标志层预测山23砂体顶界垂深,形成了标志层法水平井入窗导向技术;将山23砂体沉积旋回特征与钻时、岩屑、气测值和随钻伽马变化特征结合,形成了沉积旋回法水平段穿行导向技术。该技术在YuH1井和YuH2井进行了应用,砂岩钻遇率分别达到了98.2%和95.6%。标志层法和沉积旋回法水平井导向技术为水平井准确入窗和提高砂岩钻遇率提供了高效的地质导向方法。      

苏里格气田水平井随钻地质导向技术及应用

苏里格气田是典型的低渗、低压、低丰度的强非均质性致密岩性气田。 水平井开发对于提高单井产量作用显著,然而水平井随钻地质导向难度大是制约其高效开发的瓶颈。针对地质导向过程中微幅构造难判断、井底岩性难识别以及易钻遇泥岩隔夹层等问题,在水平井部署与设计的基础上,通过分析水平段钻遇泥岩时的具体情况,并结合砂体垂向叠置关系及储层内部构型分析,总结了一套适合苏里格气田盒 8 段气藏的水平段导向调整措施,并以 AH 井实钻为例加以说明。 多年的水平井开发实践表明,采用水平井随钻地质导向技术进行水平井开发,平均砂岩钻遇率达 85.7%,平均有效储层钻遇率达 62.5%,水平井单井产量是直井的 3～5 倍。     

苏里格气田致密砂岩气藏储层表征技术及其发展展望

储层表征与建模是油气田开发领域的一项关键技术,致密砂岩气藏因其特殊性,储层表征技术仍处于探索阶段。鄂尔多斯盆地苏里格气田主力产气层下二叠统石盒子组8段由多期河道砂体叠置而成,具有低孔隙度、低渗透率、强非均质性的地质特征,随着水平井的规模开发,更加精细的储层表征就显得尤为重要。为此,在借鉴油藏表征技术的基础上,结合苏里格气田致密砂岩气藏的地质特点及多年的开发实践,提出了该气田储层表征的技术思路:①精细地层划分对比,建立等时地层格架;②以刻画砂体、有效砂体为重点,建立储层地质知识库;③优化三维地质建模方法,建立精细地质模型。根据苏6区块历年地质建模效果和当前国内外河流相储层的地质建模方法,总结归纳出了不同开发阶段、含不同生产资料的相控建模技术。最后结合气田开发实际,展望了致密砂岩气藏储层表征技术的主要发展方向。     

苏里格型致密砂岩气藏水平井长度优化

水平井是开发致密砂岩气藏的最有效手段之一,水平段长度对水平井的有效泄流面积、动态控制储量以及产能等有直接影响。针对苏里格型致密砂岩气藏有效砂体多呈透镜状、孤立状分散分布的特点,综合静态与动态、地质与开发、技术与经济等因素,从地质评价、理论公式计算、数值模拟分析、经济评价及现场应用效果分析5个方面,建立了致密砂岩气藏水平井长度优化方法。综合评价结果表明：目前经济技术条件下,在苏里格气田采用70型以下钻机钻遇单套有效砂体,合理水平段长度应为1 000~1 200m,有效地指导了苏里格气田水平井的规模化应用。该方法在苏里格气田水平井上的成功应用,为我国其他气区致密气藏水平井长度设计提供了借鉴。     

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。     

致密砂岩气藏水平井多学科综合导向新技术——以鄂尔多斯盆地为例

鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气藏的储层主要表现为近南北方向条带状展布,河道分叉、交汇频繁,单砂体接触方式以侧向加积形成的多层式接触为主,河流交汇处砂体具有近东西向横卧分布的特征,给水平井地质导向带来了很大的难度。为了提高水平井储层钻遇率,系统分析了水平井地质导向现状和储层沉积特征,利用三维地质建模与三维地震对储层空间展布进行预测,同时结合对已钻水平井砂体空间展布的认识,不断完善和丰富水平井地质导向技术与方法,形成了"小层精细对比入靶、地质小尺度、地震大方向"的多学科思维深度融合的综合导向新技术,并进行了现场应用。研究结果表明:①沉积模型导向可在入靶过程中精确制导,提高一次入靶成功率,是斜井段入靶导向的主要方法 ;②地质建模导向可指导水平井钻进,但与地下真实地质体存在着一定的误差,可作为水平段辅助导向方法 ;③三维地震导向可区分复合河道界限和判断优势砂体空间相对位置,对水平段导向有很好的预判和指导性,是水平段导向的主要方法 ;④新方法在致密砂岩气示范区应用于水平井62口,实现平均水平段长1 430 m、平均砂岩钻遇率86.2%、平均气层钻遇率70.2%,水平井气层钻遇率提高了10%以上。     

泌阳凹陷安棚深层系致密砂岩油气综合评价

通过泌阳凹陷安棚深层系致密砂岩油气成藏要素分析,认为该区构造平缓,油源充足,砂体发育,储层致密,裂缝发育,源储紧密接触,油层“水锁效应”明显,具备形成致密砂岩油气藏的有利条件.通过储层再认识及油气层“四性”关系重新研究,认为该区孔隙度大于2.4％,渗透率大于0.2×10^-3 μm2的致密砂岩油层增储潜力为3 322×10^4 t,勘探开发潜力较大.综合考虑地质特点、油气层分布及水平井多级分段压裂工艺水平,该区致密砂岩油气层可分为7套开发组合层系.针对该区主力开发组合层系进行储层精细研究及目标评价,优选有利区部署水平井,实施多级分段压裂,取得了较好的开发效果.     

大牛地气田分段多簇缝网压裂技术

针对大牛地气田储层品质逐渐变差,现有水平井分段压裂技术无法有效扩大储层改造体积,从而影响气井产能释放的问题,结合大牛地气田储层地质特征,按照缝网压裂理念,文中开展了大牛地致密砂岩储层缝网压裂可行性分析,进行了水平井分段多簇压裂射孔参数优化、缝网裂缝参数优化及施工参数优化研究,形成了一套适用于大牛地气田致密气藏的缝网压裂技术,确定了大牛地致密砂岩气藏水平井分段多簇压裂合理簇间距及裂缝参数等。该技术在大牛地气田现场应用2口井,平均单井产量较邻井提高了51%,无阻流量较邻井提高了50%,增产效果明显。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田有效砂体展布规律与开发方式研究——以苏东南区为例

苏里格气田是中国目前发现并投入开发规模最大的天然气田,也是中国致密砂岩气田的典型代表,具低压、低渗、低丰度、薄储层、强非均质性特点。气井投产后单井产量低、压力下降快、稳产难度大,直接导致气田开发经济效益差。为提高单井产量,改善气田开发效果,获得开发效益,在分析总结苏里格气田水平井先导性试验成功经验的基础上,以苏东南区为研究对象,率先开展致密砂岩砂体展布规律与开发方式技术攻关。通过前期大量观测野外露头特征,结合该区盒8段沉积特征和钻井资料识别砂体横向叠置模式,在密井网区进行砂体精细解剖,运用等高程法精细划分单砂体,采用多方法论证河道带宽度,定量化描述河道砂体,建立区块河道宽厚比的经验公式,为定量化描述河道砂体提供了理论基础。与此同时,详细研究了苏东南区砂体与有效砂体空间和平面展布规律,根据纵向多层段储层分布类型,分区建立3种井型集群化布井模式和3种水平段轨迹差异化设计模式,使气田开发方式更具有针对性,提高了有效储层钻遇率和储量纵向动用程度,整体提升了气田开发水平。     

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。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田东区致密储层分布模式

苏里格气田是我国典型的致密气储层发育区,对其储层沉积类型和成岩作用过程历来多有研究且存在争议。 利用岩心实验及分析资料,研究了苏里格气田东区致密储层地质特征,从沉积和成岩 2 个方面阐述了储层物性差异,并指出强压实、铁方解石交代和硅质胶结等作用是导致该区储层致密化的主要因素。 在分析沉积微相的基础上,明确了分流河道砂体是苏里格气田东区主要的优质储层,并建立了三角洲平原分流河道单砂体的 4 种垂向组合模式和 3 种侧向接触模式。     

苏里格气田致密砂岩气藏开发认识与稳产建议

鄂尔多斯盆地苏里格气田致密砂岩气藏的天然气储量规模和年产气量目前都位居全国第一。为了进一步延长该气田致密砂岩气藏的稳产时间、提高气藏采收率,总结了该气田致密砂岩气开发过程中所取得的地质与气藏工程认识,梳理了影响气田持续稳产的难点问题,提出了该气田致密砂岩气藏下一步的开发建议。研究结果表明:(1)苏里格气田致密砂岩气藏有效砂体规模、储层物性、含气性等都具有强非均质性特征,并且局部气水关系复杂;(2)不同区域气井产量、累计产气量、产量递减率等存在着明显的差异,气藏采收率受储层品质和开发井网的影响大;(3)优质储层储量动用程度高、储量劣质化趋势明显、剩余储量碎片化现象严重,导致该气田致密砂岩气藏稳产难度大;(4)为了实现该气田的长期稳产,针对致密砂岩气藏强非均质性的特征,需要进一步推广"基础井组+基础井网+差异化加密"的井网部署策略,持续推进动/静态分析相结合的储层精细描述技术和混合井型部署技术,运用老井查层补孔、侧钻水平井及重复改造等手段提高储量动用程度,配合地质工程一体化改造工艺技术提升储层改造的有效性,采用智能化和水平井高效排水采气工艺技术提升气田精细化管理水平,并且尽早推广"负压"开...     

致密砂岩气藏水平井整体开发关键地质技术——以苏里格气田苏东南区为例

苏里格气田是中国目前发现并投入开发规模最大的天然气田,也是中国致密砂岩气田的典型代表,其特点是"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、建井数量多,压力下降快、稳产难度大,直井开发经济效益较差。为提高单井产量,改善气田开发效果,提高开发效益,在分析总结苏里格气田水平井先导性试验成功经验的基础上,以苏东南区为研究对象,率先开展致密砂岩气藏水平井整体开发技术攻关。从水平井参数优化、整体部署、轨迹优化及精细导向等多个关键技术研究出发,运用地震、地质及气藏等多学科攻关,形成了一套致密砂岩气藏水平井整体开发关键技术。应用该项技术系列建产1个水平井立体开发区、2个水平井整体开发区和1个大丛式水平井井组开发区,为苏里格气田水平井开发起到示范作用,值得在致密砂岩气藏规模化推广。     

苏里格致密砂岩气藏大井组混合井网立体开发技术

苏里格气田属于典型的致密砂岩气藏,针对其纵向上多层系含气、横向上砂体连续性差的地质特征,形成多层系大井组混合井网立体开发技术。通过复合砂体垂向分期,单期河道砂体平面划界,明确有效砂体孤立型、切割叠置型、堆积叠置型和横向局部连通型4种叠置方式。利用现场干扰试验、气藏工程论证等方法优化井网,针对不同砂体叠置方式和储集层特征,形成混合井网。考虑水平井、直井和定向井的开发优势,形成针对古生界多层系的大井组混合井网立体开发技术。该技术实现了山1段和盒8段河流相砂岩储集层、马家沟组五段海相碳酸盐岩储集层立体开发,整体储量一次动用,有效提高储量动用程度,降低开发成本,保障气田经济有效开发。     

基于层次分析的辫状河储层水平井地质导向策略

苏里格气田盒8下亚段气藏纵向多期河道砂体依次切叠,横向同一期次内不同河道砂体相互拼接、同一河道内辫状水道砂体与心滩砂体交错切割,形成了层次复杂的辫状河储层。沉积层次的复杂多样导致储层内部发育不同层次的隔夹层,其产状、规模及发育位置均存在较大差异。正确识别并“有效避开”这些隔夹层从而达到提高砂体钻遇率的目的是辫状河储层水平井地质导向的重点和难点。以苏里格气田中区下二叠统石盒子组盒8下亚段储层为研究对象,运用Miall的储层构型基本理论,将研究区隔夹层划分为3个层次：①垂向层间隔层;②侧向河间泛滥泥;③单砂体内部夹层。对不同层次隔夹层进行了成因分析,分别阐述了其空间分布、测井响应特征,在此基础上提出了相应的水平井地质导向策略：钻遇垂向层间隔层适当角度（<1.5°）穿越泥岩;钻遇侧向河道间泥质体大角度（2°~3°）快速穿越或实施侧钻;钻遇单砂体内部夹层略微调整井斜（<0.5°）。2014年该套方法在苏里格气田某区块进行现场应用,与邻区相比砂岩钻遇率、有效储层钻遇率分别提高了5%和3%,具有一定的推广价值。     

致密砂岩气藏水平井整体开发实践与认识——以苏里格气田苏53区块为例

以苏里格气田苏53区块为例,首先,必须针对苏里格气田大面积含气背景下存在含气富集区的典型地质特征,开展气藏精细地质研究,结合地震检测成果,预测含气富集区。在此基础上,针对水平井整体开发选区条件,选择地质条件适宜的含气区域,开展有效储层分布规律研究,选用科学合理的水平井开发井网,做好井位优选与井位设计,通过压裂改造技术,整体开发动用致密砂岩气藏。形成致密砂岩气藏水平井整体开发技术路线与开发思路,不断继续升级并延伸应用到其他非常规油气藏的开发。     

低渗砂岩储层规模开发技术及应用效果研究—以苏里格气田中、西区为例

苏里格气田属于典型的岩性致密砂岩气藏,成岩作用强烈、非均质性强、气水关系复杂。随着开发模式的转变,水平井比例逐年提高,由于气井产水严重,产量递减快,严重制约产能发挥。为了提高储层动用程度,本文总结历年水平井实施过程中遇到的难点,精细储层描述,坚持三维地震与地质研究相结合、单井评价与区域分析结合、静态地质特征与生产动态分析结合,不断完善水平井地质导向技术,形成低渗砂岩储层水平井规模开发技术,完善并建成水平井整体开发区,水平井实施效果显著。     

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。