低渗致密气藏凝析气藏开发难点与对策

我国低渗、致密气藏和凝析气藏的储量占相当大的比例, 而其中相当部分处于低产状态开发好这类气藏对石油工业持续稳定发展具有十分重要的意义。围 绕深层低渗致密气藏、凝析气藏开发问题.首先分析了低渗致密气藏的地质特征和开发特征.提出了低渗致密气藏开发的十项配套工艺技术.最后重点建议了五项技术措施即深度压裂改造技术.凝析气井井筒和近井地带积液的处理技术开发后期低于最大凝析压力条件下的注气技术。低渗致密凝析气藏多孔介质油气体系相态分析技术和某些适合于低渗致密气藏和凝析气藏的气藏工程分析技术。     

渤海湾盆地潍北凹陷致密气成藏过程分析

潍北凹陷北部洼陷带具有形成致密气藏的良好地质条件,在孔二段形成自生自储自盖组合,埋深大于3 500 m均为致密气藏发育区。通过分析孔隙尺度下的天然气运移模式、模拟实验确定含气饱和度影响因素,建立了渗透率与最终含气饱和度相关关系,相关系数为0.904,实验结果表明充注时间较早,气藏形成期存在异常高压。流体包裹体均一温度表明深层致密气藏经历了2期充注,第一期发生在沙河街组沉积早期(52~50.5 Ma),第二期发生在沙河街构造运动之前(43.5~36 Ma),以第二期充注为主。沙河街构造运动造成盆地泻压,致密气藏被破坏。新近系的沉积使储层进一步致密化,有利于孔店组致密气的保存。因此,潍北凹陷深层孔店组致密气为残留气藏,仍有一定的勘探前景。     

一种安全高效的多功能测试管柱

随着海洋勘探领域的不断扩大,海上油田的勘探方向也逐渐转向深层油气藏、高温高压油气藏等复杂油气藏,我国东海海域深层低渗-致密气藏储量占据相当大比例,且勘探开发难度大,因此针对低渗-致密气藏井的测试技术受到重视。本文围绕深层低渗-致密气藏的勘探问题,从安全、高效、适用范围广的角度出发,介绍一种新型多功能测试管柱,实现一趟管柱多种目的,除具有常规测试管柱的功能外,还具有自动灌液、分段试压、循环调整测试液参数、顶替诱喷液垫等功能,能最大限度保障作业成功率,降低作业成本,满足测试作业需求,有效解决在低孔渗气藏的储层改造和测试中遇到的难题。     

两种类型致密砂岩气藏对比

致密砂岩气是非常规天然气的一种,是常规天然气资源最重要的后备资源之一。在总结前人研究的基础上,结合构造演化历史背景,动态的研究致密砂岩气藏烃源岩生排烃高峰期与储层致密演化史二者之间的关系,将致密砂岩气藏划分为两种类型:储层先期致密深盆气藏型(“先成型”深盆气藏)与储层后期致密气藏型(“后成型”致密气藏)。对2类致密气藏成藏特征、成藏条件及成藏机理进行了详细的对比分析,总结出两种气藏的成藏模式和分布规律。“先成型”深盆气藏的成藏模式主要为凹陷中心对称分布、前陆侧缘斜坡分布及构造斜坡分布3种;“后成型”致密气藏为“早常规聚集-晚期改造”的成藏模式并划分为3个阶段,不同的阶段具有不同的成藏特点和成藏特征。准确判识两种类型致密砂岩气藏对于指导天然气勘探和合理制定开发方案均具有重要意义。      

川西深层致密气藏多波地震预测技术及应用

四川盆地西部深层致密气藏普遍具有低孔、低渗透、非均质性的特征,气水关系复杂,油气高产对储层裂缝发育的依赖性强,常规地震技术手段难以解决其储层预测、裂缝检测及含气性识别难题。为此,对川西地区实施三维三分量地震勘探,针对川西地区深层致密气藏预测难题,利用P波叠前同时反演及纵横波叠后联合反演技术进行储层预测,利用纵波各向异性及转换波横波分裂技术进行裂缝预测,利用多波频率衰减属性及流体密度反演技术进行含气性预测。通过对多波信息的挖掘利用,提高了储层预测反演的精度,增强了小-微尺度裂缝检测的能力,拓展了含气性检测的手段,实现川西深层致密气藏较全面的多波预测及应用,为川西深层致密气藏的勘探和开发提供了重要的支撑,也为其他地区的多波地震研究提供了经验。     

国产超高压压裂装备配套及在深层致密气藏的应用

XC气田须二段深层致密气藏,埋深为4500～5500m,探明储量为1211．2×10 9m3,属于深一超深、致密一超致密砂岩气藏,具有破裂压力高、延伸压力高的特点,通过研究,配套了适合140MPa压裂施工的全套国产超高压施工装备、地面管汇、压裂管串、井下工具,采用了压裂裂缝识别技术、多级粒径降滤技术、优化射孔等技术,在X11井等5口井中应用成功,施工最高压力达到113MPa,最大加砂量达到83m3,施工成功率为100％,对同类深层致密气藏勘探开发超高压压裂施工具有借鉴意义。     

国外致密砂岩气藏储层研究现状和发展趋势

致密砂岩气藏具有低孔渗、连通性差的特点,储层评价研究水平是有效开发该类气藏的关键因素.美国和加拿大致密砂岩气藏勘探和开发程度最高,在致密储层评价研究方面积累了大量的经验.致密砂岩气藏主要指发现于盆地中心或者是连续分布的大面积天然气藏,也有观点认为大多数的致密气藏是位于常规构造、地层或复合圈闭中的低渗储层中,通常被称为"甜点".国外致密气藏描述、评价和评估主要依赖于岩石学、测井和试井三种手段.未来致密砂岩气藏储层评价描述水平的提高主要基于两个方面:一是为了准确地评估和开发致密气藏,需要从岩心、测井和钻(录)井以及试井分析中获取更多的基础数据;二是使致密储层描述向高精度发展,进一步研究气藏砂体展布和含气富集带,包括透镜体砂岩大小、形状、方向和分布的确定,储层物性在空间分布的定量描述,低渗、特低渗岩心物性测定技术.     

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随着国民经济对天然气需求量的日益增长,人们越来越向深层,超深层要气,现阶段开采致密气藏离不开增产改造技术,因此,要突破深层,超深层气的勘探,首先要在深层,超深层气的水力压裂改造方面取得突破,文章介绍异常高温、高压,超深,致密砂岩气藏压裂改造的特点和难点,并针对其难点进行了技术攻关,最终形成了一套针对该类气藏的优化压裂技术,在中原东濮凹陷探井濮深15井应用后,两次大型压裂均获成功,标志着在超深气勘探工作方面有了新的突破,并为进一步压裂开发超深气藏储备了技术,创造了条件。     

致密气藏储层参数生产动态影响模拟分析

致密气藏开发主要依托区域筛选、钻完井优化、井网优化和生产管理等手段通过提高单井日产量和最终采气量及提高气藏最终采收率实现致密气藏的经济有效开发。因此为实现致密气藏的经济有效开发,有必要分析致密气藏储层参数(渗透率、有效厚度、孔隙度、泄气面积)对生产动态的影响,达到认识储层参数的目的,并对致密气藏的开发提出建议。     

克拉通盆地致密气成藏地质特征与勘探目标优选——以鄂尔多斯盆地上古生界为例

鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气为我国目前储量规模最大、产量最高的致密砂岩气藏。气藏大面积、低丰度分布,有利勘探优选困难。通过构造、沉积、地温场等盆地特征和致密气成藏主控因素分析,阐明了鄂尔多斯盆地上古生界致密气成藏地质特征和成藏模式,优选了有利勘探目标。研究认为:克拉通盆地沉积基底平缓、构造稳定、地温梯度较低等盆地属性是决定鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气生、储、盖大面积叠合,储层先致密后成藏、天然气近距离运聚、大面积低丰度分布的根本原因;致密砂岩天然气差异充注,相对优质储层含气饱和度高。粗粒高石英含量砂岩储层粒度粗、刚性碎屑含量高,压实作用相对稍弱、溶蚀作用相对较强,喉道整体较粗、孔喉连通性好,应力敏感性和水锁伤害相对较弱,储层改造效果好,既是储集物性"甜点"也是储层改造的工程"甜点"。当前储层改造技术水平下相对优质储层分布区的预测是研究区致密气有利勘探开发目标评价的工作核心;由富石英物源控制的石英砂岩区、同物源背景下的强水动力沉积微相区、河道长期稳定发育箱形砂体结构的主河道区等是不同层次的有利勘探目标。     

白云岩与砂岩致密储集体质量的差异性

白云岩与砂岩致密储集体质量参数为随机分布的连续谱系，孔隙结构、物理参数复杂多变，表征难度较大。基于铸体薄片、压汞、核磁共振、孔隙度和渗透率等测试技术，结合大量天然气勘探开发实际资料，采用统计分析对比方法，重点讨论了储层质量宏观与微观参数特征。结果表明，白云岩与砂岩致密储集体质量参数具有正态分布特征，是一种金字塔数据结构，常规储层比例一般为15%~20%，是砂岩或白云岩致密储层的“甜点”；致密砂岩储层微观孔隙发育，孔、喉连通性较好，分布比较均匀，储层孔、渗关系较好，表现为相对高孔和低渗；白云岩致密储层质量尽管具有孔、喉连通性差和孔、渗关系较差的不利因素，但也具有相对高渗、低束缚水饱和度、低排驱压力及裂缝网络发育等有利因素，天然气渗流能力较好，勘探开发潜力较大。我国发育碳酸盐岩沉积，应加强致密白云岩气藏成藏条件研究与勘探。     

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。     

中国页岩气与致密气开发特征与开发技术异同

对比分析我国页岩气藏与致密气藏的开发特征与技术对策,对深刻认识和高效开发上述非常规天然气资源具有重要的意义。为此在研究我国页岩气与致密气地质特征和开发特征的基础上,着重对比分析了二者在开发策略与技术方法上的差异及对策。结果表明:(1)两种非常规气藏宏观上均具有储层致密、非均质性强且大面积连续分布的特点,页岩气储层集中分布,致密气储层多层分散分布;(2)两种气藏均具有异常低孔低渗特征,都需要通过改造达到工业产量,但压裂改造特征和流体渗流特征差异明显;(3)气井产量曲线均为"L"形,但页岩气早期产量递减更快、低产期的生产时间更长;(4)开采均需要优选相对富集区,采用小井距、优快钻井工艺技术,核心工艺是压裂改造,采用单井自然递减、井间接替的生产方式;(5)但上述二者的开发对策和技术方法各有所侧重、解决的关键问题不同。结论认为:(1)页岩气开发对工程技术手段的依赖性更强,对开发技术要求更苛刻;(2)致密气储层的渗透性相对较好,压裂后仍表现出"相对均质"的开发特征,但受地层水影响,致密气高效开发技术同样面临着更高的要求;(3)致密气以成本为目标导向的开发技术是页岩气降低开发成本的主要方向,页岩气工厂化作业及新型压裂工艺技术有助于低品位资源的有效动用。     

深层致密砂岩气藏天然气富集规律与勘探关键技术 ——-以四川盆地川西坳陷须家河组天然气勘探为例

深层致密砂岩气藏具有埋藏深、物性差、产量低的特点,但勘探潜力大。有利烃源岩发育区控制天然气的平面分布,深层致密砂岩储层中发育的“有效储渗体”是天然气富集、高产的关键。“有效储渗体”的发育受构造、沉积相和成岩相3种因素控制。有效孔隙控制了天然气的分布,裂缝控制了天然气的高产。四川盆地川西坳陷须家河组气藏具有超深、超高压、超致密等特征,储层和高产富集带预测难度大。利用三维三分量地震勘探技术,可有效解决优质储层预测、裂缝检测、含气性识别等关键问题。该技术在川西坳陷深层致密砂岩气藏勘探中应用取得了显著效果,使须家河组二段钻井成功率从15%提高到89%,高产井命中率从9%提高到67%,探明天然气地质储量1211×10 ⁸ m ³ ,实现了川西致密气田的高效勘探。     

苏里格大型致密砂岩气藏形成条件及勘探技术

苏里格地区位于鄂尔多斯盆地西北部,勘探面积约40000 km²,主要发育低渗、低压、低丰度的大型致密气藏。经过10余年的勘探,发现了目前我国最大的天然气田--苏里格气田,探明天然气地质储量2.85×10¹² m³。总结其成藏地质条件和勘探技术发现,平缓的构造与烃源岩广覆式分布、稳定的沉积与储集体大面积分布、建设性成岩作用与相对高渗储层分布、天然气近距离运聚成藏与高的聚集效率等因素是苏里格大型致密气藏形成的主要控制因素;全数字地震勘探、复杂气层测井精细评价、致密砂岩储层改造等技术是苏里格大型致密气藏勘探开发的关键技术。     

中国致密砂岩气及在勘探开发上的重要意义

致密砂岩气藏系指聚集工业天然气的致密砂岩场晕或圈闭,根据其储集层特征、储量大小及所处区域构造位置高低,可将致密砂岩气藏分为两类:"连续型"致密砂岩气藏和"圈闭型"致密砂岩气藏,前者通常位于构造低部位,圈闭界限模糊,无统一气水界面,往往气水倒置,储源一体或近源;后者位于圈闭高处,上气下水,储量规模较小但产量相对较高。中国致密砂岩气都是煤成气,组分以烷烃气(C1 4)为主,甲烷含量最高,烷烃气具正碳同位素系列;非烃气(主要是CO2和N2)含量低。截至2010年底,中国致密砂岩气的储量和年产量分别占全国天然气储量和产量的39.2%和24.6%,预计将来比例还会提高。与页岩气、煤层气等非常规气相比,中国近期在非常规气勘探开发中应以致密砂岩气为先。     

致密火山岩气藏水相和油相圈闭损害实验评价——以南堡凹陷5号构造沙河街组为例

致密火山岩气藏通常与致密砂岩气藏呈互层分布,尽管储层岩石物性与致密砂岩气藏类似,但致密火山岩气藏水相圈闭和油相圈闭损害却未能引起关注。为了揭示致密火山岩气藏水相和油相圈闭损害潜力,选取南堡凹陷沙河街组致密火山岩气藏储层岩心,开展了水相和油相毛管自吸与液相返排实验评价,并与沙河街组致密砂岩气藏液相圈闭损害进行对比。结果表明：①致密火山岩气藏储层岩石水相和油相毛管自吸能力弱于致密砂岩,致密砂岩既亲水又亲油,致密火山岩亲油性更强;②沙河街组致密火山岩气藏液相圈闭损害呈现“三低”特点,即毛管自吸进液量低、液相返排率低和渗透率损害率低;③沙河街组致密火山岩气藏水相圈闭损害比油相圈闭损害更严重。孔喉呈多峰分布、裂缝发育、存在大量溶蚀孔等孔喉结构差异是造成致密火山岩气藏水相和油相圈闭损害显著区别于致密砂岩气藏的重要原因。致密火山岩气藏钻井过程中,需控制裂缝性漏失,避免水基或油基工作液滤液进入裂缝侧面储层深处;控制压裂等增产改造措施规模,以防沟通底水诱发水相圈闭损害;在开发生产过程中要制定合理工作制度,预防凝析油析出引起的油相圈闭损害。     

四川盆地中台山地区须家河组致密砂岩气藏富集高产主控因素

四川盆地须家河组具有典型的致密砂岩气特征。2006年以来四川盆地大川中地区须家河组致密砂岩先后发现安岳须二段气藏、合川须二段气藏等多个大型岩性气藏,累计提交三级地质储量万亿立方米,勘探成果显著,但气藏投入开发后普遍产水,且水产量较高,累计产气量超过5 000×10⁴m³的高产井较少。2012年,在川中—川西过渡带中台山地区钻探了风险探井ZT1井,在须家河组须二段获高产工业气流。投产后该井日产气量高、产微量水,目前已累计产天然气超1×10⁸m³。在区域地质研究基础上,通过大量生产井地质条件分析,开展了中台山地区与川中其他地区须二段气藏高产因素差异性分析,明确了优质烃源岩、优质河道砂岩储层、天然裂缝是中台山地区油气富集高产的主控因素,优质烃源岩发育为致密砂岩提供充足气源;优质河道砂岩储层形成高丰度气藏;天然裂缝是油气高产的关键。     

三维三分量地震资料在川西深层致密砂岩气藏预测中的应用

川西上三叠统须家河组气藏为致密裂缝性气藏,储层为低孔低渗致密砂岩,裂缝尤其是高角度裂缝预测是获得高产的关键因素.由于储层与围岩波阻抗叠置,而且裂缝预测复杂,常规地震勘探技术难以适应气藏勘探开发的需要.为此,利用三维三分量地震勘探技术进行储层预测、裂缝检测和含气性预测.以储层岩石物理参数敏感性分析为基础,利用多波联合反演、多波属性分析和多属性交会方法,更好地预测相对优质储层的分布,分析储层含气性;利用纵波及转换波振幅特征,识别规模网状裂缝形成的高效储渗区;利用相干、曲率、循环重褶积、PS波方位各向异性、横波分裂等技术可靠预测裂缝,特别是高角度裂缝的分布及发育程度.形成了一套有效的适用于川西深层致密裂缝性气藏的地震综合识别模式.     

四川盆地中国石化探区天然气勘探开发领域与技术攻关方向

四川盆地中国石化探区天然气勘探开发成果显著,自新场气田发现以来,勘探开发领域逐步扩大,储量和产量快速增长。地质理论认识深化与关键技术进步是推动天然气勘探开发大发展的主要动力。中国石化探区天然气资源丰富,有利目标类型多,常规天然气整体探明程度为16%,页岩气勘探尚处于初期阶段,根据HCZ模式预测,中国石化探区天然气（含页岩气）勘探开发仍将快速发展,具备年均新增探明天然气地质储量(1 600~2 000)×10⁸ m³的潜力。围绕页岩气、海相碳酸盐岩天然气、陆相致密砂岩气等领域的高效勘探开发,需要加强深层海相页岩气增产降本的钻完井、压裂技术攻关,以及陆相、海陆过渡相页岩气资源潜力评价和勘探开发适应性技术准备,加强深层超深层礁滩相碳酸盐岩储层、风化壳储层预测和超深井高效钻井、压裂测试技术攻关,加强陆相致密砂岩气地质—测井—地震一体化甜点预测和低成本直井多层压裂技术攻关。