塔里木盆地超深层油气藏试油与储层改造技术进展及发展方向

近年来,中国石油塔里木油田公司(以下简称塔里木油田)在塔里木盆地超深层油气勘探陆续取得重大突破。这与其超深层试油与储层改造技术的进步是密不可分的,随着超深井的逐渐增多,试油与储层改造技术仍需要持续升级、完善。为此,通过总结塔里木油田试油与储层改造技术的发展历程,系统梳理了其在超深层油气藏试油与储层改造方面取得的主要技术进展,并结合新的勘探开发形势与要求,指出了塔里木盆地超深层油气藏试油与储层改造技术今后一个时期的发展方向。研究结果表明:①塔里木油田已形成了一系列专项技术——超深高温高压气井安全快速测试技术,超深层、高含硫、缝洞型碳酸盐岩气藏完井试油一体化技术,超深层缝洞型碳酸盐岩储层深度改造技术,以及超深层、高温高压裂缝性致密砂岩气藏储层缝网改造技术,支撑了该盆地超深层油气藏的陆续勘探突破和持续高效开发;②随着油气勘探开发深度领域迈向9 000 m,储层地质条件更加复杂,完井试油与储层改造技术面临着新的技术难题;③今后将围绕"可靠、安全、高效"的目标进行试油完井工具和工艺的持续升级和改进,需要不断完善储层改造地质工程一体化设计、改造工作液和材料以及耐高温高压工具和装备,以支撑精细化缝网...     

深层-超深层碳酸盐岩储层理论技术进展与攻关方向

中国碳酸盐岩油气勘探不断向深层和超深层推进,发现了越来越多的油气资源,成为世界超深层领域油气勘探开发最活跃的地区.围绕深层-超深层碳酸盐岩储集体成因机理、地质模式、地球物理预测和储层精细建模等方面,取得了重要进展.在深层优质碳酸盐岩储集体的成因研究上初步形成了一些共识:原始高能相带和早期白云岩化作用是优质储集体发育的基...     

深层-超深层碳酸盐岩储层精细地质建模技术进展与攻关方向

深层-超深层碳酸盐岩油气是业界普遍关注的热点和重点领域。如何精准刻画深层-超深层碳酸盐岩储集体空间展布及储集参数分布特征,是高效勘探开发面临的重大技术问题。在对储层地质分析、测井评价、地震预测、地质建模等相关技术发展现状分析的基础上,针对深层-超深层碳酸盐岩储层研究面临资料少、品质差、精度低,加之储层非均质性强等难题,深入开展了深层碳酸盐岩优质储层发育机理与分布规律研究,研发集成了深层碳酸盐岩储层描述与建模的关键技术系列,包括：(1)多尺度、多属性深层碳酸盐岩储层知识库构建技术;(2)地质分析新技术——从宏观到微观的储层地质观测分析技术,储层微区原位沉积、成岩环境定性-定量分析技术,储层发育机理与过程实验和数值模拟分析技术;(3)深层碳酸盐岩储层测井解释新技术——基于全域测井仿真的储层类型识别与参数定量评价技术,基于机器学习的沉积微相识别技术;(4)深层碳酸盐岩储层地震预测新技术——深层碳酸盐岩地震岩石物理建模技术,岩石物理引导的机器学习储层参数预测与不确定性评价技术;(5)深层碳酸盐岩地质建模新技术——多点地质统计学新算法,地质过程模拟技术,人工智能地质建模技术。分别建立了面控、断控...     

千米桥潜山油气藏试油及改造技术

大港油田千米桥潜山主要为奥陶系溶蚀型古潜山，某些油藏还存有H2S、CO2等有毒有害气体，试油及油层改造工艺难度非常大。在以前试油工艺技术的基础上，国内外先进的测试及改造工艺进行了广泛地调研、论证和技术攻关，形成了一套适合千米桥古潜山特点的试油及油层改造系列技术。     

中国海油低渗及非常规油气藏储层改造技术进展及展望

中国海上低渗及非常规油气开发存在产能低、投资大、操作费用高、收益较低及单井经济任务重等问题。经过技术攻关,中国海油形成了平台压裂、钻井船压裂和拖轮压裂等海上储层改造作业模式,研发出集海上低渗储层改造液体系、海上控水支撑剂技术、低渗储层压裂管柱设计和海上储层改造监测技术为一体的海上低渗储层改造技术,以及适用于陆上深煤层大规模压裂技术。本文综述了中国海上低渗油气储层改造技术及陆上深煤层大规模压裂技术研究进展,展望了未来储层改造重点发展方向,对推动中国海油低渗及非常规油气开发技术进步有重要指导意义。     

超深油气储集层改造技术进展与发展方向

通过对超深层油气储集层改造技术发展历史的系统总结,阐述了国内外超深层油气储集层改造技术的新进展。超深层缝网改造机理研究更加深入,改造液材料性能指标进一步提升,超深直井精细分层、超深大斜度井/水平井分段多簇改造技术日趋成熟。结合国内超深油气储集层的勘探开发趋势,论述了超深油气储集层改造的生产需求及技术难点,包括:(1)地质工程一体化技术研究及应用难度大;(2)入井改造材料要求高;(3)进一步提高超深巨厚储集层纵向剖面动用程度难度大;(4)对入井工具及地面配套高压设备要求高;(5)超深、高温、高压井实现高效改造难度大;(6)储集层改造直接监测及准确后评估难度大。结合国内超深油气储集层的复杂地质特点,提出了7个方面的技术发展方向:(1)系统构建基础研究方法与评价实验新技术;(2)加强地质认识,完善地质工程一体化工作运行机制;(3)研发针对性更强的超深层高效改造材料;(4)攻关超深巨厚储集层精细分层改造工艺技术;(5)探索超深层水平井缝控改造技术;(6)研发适用于超深油气储集层改造的水力裂缝直接监测技术;(7)研制耐高温、高压的井下改造工具及耐高压配套井口设备。图3表2参41     

超深油气储集层改造技术进展与发展方向

通过对超深层油气储集层改造技术发展历史的系统总结,阐述了国内外超深层油气储集层改造技术的新进展.超深层缝网改造机理研究更加深入,改造液材料性能指标进一步提升,超深直井精细分层、超深大斜度井/水平井分段多簇改造技术日趋成熟.结合国内超深油气储集层的勘探开发趋势,论述了超深油气储集层改造的生产需求及技术难点,包括:①地质工...     

储集层改造技术进展及发展方向

通过对储集层改造技术发展历史的总结,明确了国内外储集层改造技术的新进展,总结出国内外储集层改造技术的差距,指出未来面临的技术难点及发展方向。中国与国外储集层改造技术的差距主要表现在储集层改造裂缝扩展机理、软件研发、压裂车装备、工具的耐温耐压性、支撑剂替代、大数据信息化数据库等6个方面;未来面临技术难点主要有地质与工程一体化的深度融合不够、水平井体积改造多裂缝的扩展形态及影响因素不清楚、降本空间小环保压力大、新技术缺乏室内实验及现场试验装备、压裂液体系关键技术欠成熟、工厂化压裂设备功效低等。在此基础上,结合中国储集层改造技术发展现状,提出了6个方面的建议:①做好非常规储集层改造机理研究;②加快地质-工程一体化软件研发;③促进提高采收率改造工艺升级;④开展低成本多功能压裂液配方实验;⑤尽快完成高效压裂装备配备;⑥全面建设储集层改造大数据、信息化平台及远程决策系统。图4表1参43     

试油技术的形成及发展方向

概述 油气勘探开发工作是一项复杂、多工种、多学科的系统工程,从地震、钻井、录井、测井到试油,在这一过程中任何一点疏漏轻则造成资金浪费,重则推迟或丧失对一个油气藏或一个地区油气资源的发现。在这一系统工程中,每一个环节都有它不可代替的任务。尤其在油气勘探过程中,地震和地质综合研究的结合是提供钻探井位的依据;钻井、地质录井、测井为发现一个构造或圈闭是否有油气藏提供     

塔里木盆地碳酸盐岩油气藏勘探潜力及方向探讨

通过对塔里木盆地古生界碳酸盐岩油气藏勘探潜力分析以及塔北，塔中，巴楚隆起成藏条件类比，进一步深化了塔里木盆地碳酸盐岩油气成藏规律认识，指出塔里木盆地属于特提斯北缘盆地群，宏观油气地质条件优越，碳酸盐岩油气资源量丰富，勘探领域广，层系多，资源探明率低，勘探潜力大，主攻方向是阿克库勒 凸起，雅克拉断凸、和田河凸起，卡塔克低凸及色力布亚－玛扎塔格断裂潜山带。     

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。     

深层—超深层裂缝性致密砂岩气藏加砂压裂技术——以塔里木盆地大北、克深气藏为例

目前国内对于深层—超深层裂缝性致密砂岩气藏实施压裂改造的技术瓶颈主要是耐高温加重压裂液的性能和分层改造技术。为此,以塔里木盆地大北、克深气藏为例,在开展天然裂缝开启条件、垂向地应力和裂缝性砂岩暂堵转向等压前评价的基础上,研制了耐高温加重压裂液,研发了针对深井与超深井的常规加砂压裂技术以及以提高长井段储层纵向动用程度为目的的暂堵转向复合压裂技术,并进行了现场应用实验。结果表明:(1)在天然裂缝的激发阶段,应提高净压力,采用小粒径支撑剂降滤或暂堵等技术措施,改造天然裂缝且使其保持一定的导流能力;(2)在主裂缝的造缝阶段,应调整排量控制净压力,采用冻胶造缝的连续加砂模式,沟通天然裂缝;(3)压裂液选用KCl和NaNO_3无机盐加重,其中NaNO_3加重压裂液最高密度达1.35 g/cm~3,最高耐温180℃;(4)常规加砂压裂技术应用在天然裂缝发育一般或不发育的储层,压裂管柱以直径88.9 mm的油管为主,使用KCl或NaNO_3加重压裂液,压裂后的产气量比压裂前可提高2~5倍;(4)暂堵转向复合压裂技术应用在天然裂缝较发育的长井段储层,压裂管柱以直径114.3mm的油管为主,使用NaNO_3加重压裂液,压裂后的产气量比压裂前可提高1~3倍。结论认为,所形成的加砂压裂系列技术能够为塔里木盆地深层—超深层裂缝性致密砂岩气藏的高效开发提供技术支撑。     

元坝气田超深酸性气藏钻完井关键技术

四川盆地元坝气田是近年来中石化发现的一个大型气田,是继普光气田之后天然气增储上产的又一个重点探区。元坝气田超深酸性气藏地质构造复杂,储层埋藏深,钻遇地层复杂,特别是陆相深部地层,属于高研磨性地层,机械钻速慢,钻井周期长。为此,经过多年的钻井实践和技术攻关,引进新工具、新技术,研制专用钻头,优化钻井设计,形成了针对该气藏的6项钻完井关键技术:(1)保证提速、安全完井作业的井身结构优化技术;(2)陆相上部地层气体钻井、陆相深部高研磨地层钻井提效技术体系;(3)气液转换、超深大斜度井及水平井润滑减阻、井壁稳定控制及防酸性气体污染技术等钻井液配套技术;(4)气体介质条件下固井、深井长封固段固井及超高压小间隙固井技术系列;(5)完善了以测量仪器、动力钻具优选及钻具组合设计等水平井井眼轨迹控制技术;(6)适合该气藏衬管完井方式和完井管柱优选技术。现场应用效果表明,系列关键技术有效地解决了机械钻速慢的难题,大幅度缩短了作业周期,实现了7 000 m井深水平井的提速提效的目标。     

塔里木盆地顺北特深碳酸盐岩断溶体油气藏发现意义与前景

塔里木盆地顺北地区埋深7 000 m以下特深碳酸盐岩领域获得重大油气突破。通过对顺北特深油气田的构造演化、储层、油气藏特征与油气富集规律等的综合分析,认为该类油气藏为断溶体油气藏,具有沿断裂带整体含油、不均匀富集的特点。走滑断裂多期活动与流体溶蚀改造作用在中-下奥陶统碳酸盐岩层系形成良好的洞穴、裂缝及沿缝溶蚀孔洞型储集体;断裂带外围致密碳酸盐岩作为侧向封挡构成了物性圈闭。上覆巨厚却尔却克组泥岩作为区域封盖层,源自下寒武统的油气沿走滑断裂垂向运移聚集,以晚期成藏为主,断裂既是油气运移通道又是油气富集场所。该类型油气藏的发现展现了一种新的特深层油气富集成藏模式。目前,顺北油气田已发现落实了18条走滑断裂带,资源规模达17×10⁸ t油当量,展示了顺北地区良好的勘探开发前景。     

塔里木盆地超深天然气井全过程塞流防漏注水泥技术

塔里木盆地库车坳陷山前构造带是典型的超深超高压高温复杂天然气藏,盐膏层段和储层钻井均为多压力层段,如何保障尾管固井既要压稳产层又要防止水泥浆漏失,成为该区块确保气井水泥环完整性的关键。为此,提出了全过程塞流注替水泥浆解决方案,以控制注水泥当量循环密度(ECD)和水泥浆雷诺数为核心,建立了裸眼地层承压能力获取、塞流注替排量和下套管速度计算方法 ;结合盐膏层和储层井段小间隙、偏心、高温以及塞流注替时间长的特点,完成了固井工作液外加剂、外掺料优选以及工作液用量设计。该区4井次现场应用试验结果表明,以控制ECD、水泥浆雷诺数为核心的塞流注替方法能有效防止漏失,隔离液、水泥浆体系能满足全过程塞流注替要求。结论认为,该项固井技术能降低漏失风险,提高顶替效率,提高尾管固井质量,为解决库车山前构造带"三超"气井固井难题提供了新的技术途径。     

深层缝洞型碳酸盐岩凝析气藏勘探开发关键技术——以塔里木盆地塔中Ⅰ号气田为例

为了实现深层缝洞型碳酸盐岩凝析气藏的规模、高效开发,以塔里木盆地塔中Ⅰ号气田为例,结合该气田的勘探开发实践,针对该类气藏开发面临的难点问题,总结梳理了以缝洞型储层精细描述、井位优化部署为核心的勘探开发专项技术。研究结果表明:①缝洞型储集体的空间展布不规则,储层非均质性强且埋藏深导致对储层的精细描述难度大,并且随着凝析气藏开发的持续进行,储层中流体会发生反凝析现象,由于缝洞型储层储集空间类型的复杂性导致凝析油的赋存状态描述难,上述两方面原因的叠加影响使得该类气藏井位优化部署难度大;②所形成的以"两宽一高"为核心的三维地震采集技术,使获得的地震资料信噪比、分辨率及成像精度皆得到了大幅度的提高,可以识别出常规地震采集技术无法识别的小规模储层;③以地震数据为核心的缝洞体雕刻技术可以展示出缝洞在空间上的分布特征及发育情况,实现了单个缝洞体—缝洞单元—缝洞带的系统性研究,为缝洞型气藏的储量计算和井位部署打下了基础;④以成像测井为核心的缝洞体、流体识别技术,可以精准识别深层碳酸盐岩井旁缝洞体与流体,解释结果符合率达到87%;⑤以水平井型为核心的井位优化部署技术可以提高储层钻遇率和钻井成功率,同时,将...     

超深层致密砂岩储层裂缝定量评价及预测研究——以塔里木盆地克深气田为例

塔里木盆地库车坳陷克深气田区白垩系巴什基奇克组是库车山前的主力产气层段,具有埋深大、基质物性差、构造裂缝整体发育的特征。利用钻井取心、FMI成像、钻完井漏失量、试采压力恢复资料,结合CT扫描定量分析、高压压汞、扫描电镜、裂缝充填物测年等实验分析方法,开展了低地震资料品质下的超深层致密砂岩储层裂缝的定量评价与预测。认为克深气田区总体发育3期构造裂缝,以高角度半充填剪切缝为主,有效开启度为50~300μm,主要走向以近SN向为主,见EW走向裂缝|主要受古应力的大小及方向控制,同时受地层原始岩性组构影响|第三期构造裂缝与储层演化配置关系最好,对储层渗透率的提升起到关键作用。裂缝的高渗流区主要分布在背斜高部位、断裂的转折端及次级断裂附近。构造裂缝有效沟通了单砂体,可整体提高储层渗透率1~3个数量级,构造裂缝派生的微裂缝可有效沟通其周围的基质孔喉,沿裂缝网络更易发育次生溶蚀孔隙。     

四川盆地深层海相碳酸盐岩气藏开发技术进展与发展方向

近年来,深层海相碳酸盐岩气藏成为四川盆地常规天然气增储上产的重要领域,但由于该类气藏成藏条件复杂、埋藏深且气水关系复杂,其高效开发面临着巨大的挑战。为此,通过剖析该盆地深层海相碳酸盐岩气藏开发历程,结合深层碳酸盐岩气藏的开发特点与实践,总结梳理了专项技术,并指出了下一步的攻关方向。研究结果表明:①四川盆地深层海相碳酸盐岩气藏的储量规模差异大、类型多,储层品质差、非均质性强,边、底水活跃,且原料气普遍含酸性气体,同时开发井多位于山地,钻遇地层纵向上展布复杂;②四川盆地已形成了一系列专项技术——深层低缓构造强非均质气藏精细描述技术、小尺度缝洞发育的有水气藏治水优化技术、深层复杂气井钻完井及增产工程技术、含硫气藏清洁安全开发配套技术,支撑了该盆地特大型海相碳酸盐岩气藏的高效建产及优化开发;③随着盆地内碳酸盐岩气藏开发开始向超深层的复杂构造带气藏转移,针对该类气藏的构造精细描述和薄储层预测技术、跨尺度数值模拟技术、钻完井及采气工程技术是下一步的技术攻关方向。结论认为,所形成的深层海相碳酸盐岩气藏高效开发专项技术为中国石油西南油气田建成百亿立方米特大型气田、实现天然气产量跨越式增长提供了有力的支撑,相关研究成果可以为国内外深层海相碳酸盐岩气藏的开发提供借鉴。     

塔里木盆地超深致密砂岩气藏储层流体敏感性评价

明确储层流体敏感性及其评价方法对优选入井工作液体系和性能至关重要。超深致密砂岩气藏储层流体敏感性受矿物组成、孔喉特征及高温流体环境等因素的影响,目前行业常用的评价方法已不再适用。以塔里木盆地超深致密砂岩气藏为研究对象,提出了改进的稳态流体敏感性实验评价方法,包括实验全过程模拟地层温度、出口端预加高回压等,并选取12块具有代表性的超深致密砂岩基块样品开展了水敏、盐敏和碱敏实验评价。结果表明：储层基块水敏指数0.41~0.52,盐敏指数0.72~0.73,碱敏指数0.83~0.92。数据对比显示本方法获得的流体敏感性损害程度强于以往室温条件下获得的评价结果,与矿场数据契合度更高。分析认为改进的评价方法能更好地反映储层实际情况,降低实验误差;细微孔喉及发育的粘土矿物是产生流体敏感性的内因;高温条件增大矿物表面水膜厚度、降低有效渗流通道半径,加剧粘土矿物水化膨胀、促进地层微粒分散/运移,加速矿物溶解/沉淀是加剧超深致密砂岩储层流体敏感程度的主要机制。