克拉美丽石炭系火山岩气田的高效勘探开发

准噶尔盆地火山岩油气勘探始于20世纪50年代,近年来通过准噶尔盆地石炭系油气成藏条件综合研究,优选陆东—五彩湾地区作为勘探主战场,展开针对石炭系火山岩的系统研究和技术攻关,不断深化成藏认识,确立了以火山岩岩体控藏的勘探思路,研发了与之相应的配套技术,在滴南凸起上以火山岩岩体为主要目标展开钻探获得突破,探明了千亿方的石炭系自生自储的克拉美丽气田,形成准噶尔盆地第一个大型整装火山岩气田,并已实现规模高效开发。石炭系火山岩已经成为准噶尔盆地油气勘探的重要领域。     

火山熔岩储层次生孔隙类型的岩相学研究——以克拉美丽气田石炭系滴西17井区为例

依据岩心资料,通过岩石薄片和铸体薄片观察发现,该区火山熔岩发育不同类型的次生孔隙,主要包括斑晶溶孔、基质溶孔、杏仁体溶孔、交代蚀变假杏仁体溶孔、构造缝和溶蚀缝等类型。研究发现,各种次生孔、缝在演化上存在内在的联系,其形成机理是1个复杂多变的地质过程,主要受火山岩矿物成分、溶蚀作用类型和构造作用的制约。火山熔岩铁镁质矿物含量越高,溶蚀作用和构造作用越强烈,储层储集物性越好,产能越高。因此,对火山熔岩储层进行详细的岩相学研究,有助于进行火山岩储层的评价和预测。     

准噶尔盆地克拉美丽火山岩气田开发技术

克拉美丽气田是新疆油田发现的第1个火山岩气田,也是准噶尔盆地第1个特大型火山岩气田,由于对火山岩气田的开发经验欠缺,目前准噶尔盆地没有现成的研究成果和开发经验可以借鉴,气田若进行全面开发,存在气藏控制因素和构造内幕不清、储层预测和裂缝识别难度大、有效储层的识别和分布不清、开发技术政策界限和开发主体技术不确定等难点.针对这些难点,采用全三维解释、测井响应特征分析、地震反演、气藏综合分析方法与数值模拟、欠平衡、水平井钻井和压裂改造等技术,对火山岩气藏的地质特征进行了精细刻画,建立了岩性识别图版;研究了开发技术政策界限,确定直井单井产量为3.5×104 ～7×104 m3/d,采气速度为1.5％～2.5％,建成了年产气量为5×108 m3的产能规模.     

克拉美丽气田产能影响因素分析

克拉美丽火山岩气田包括滴西17、滴西14、滴西18和滴西10等主要气藏,不同井区开发效果差异明显,且同一井区不同井单井产能也存在较大差异,产能的不确定性严重影响了克拉美丽气田的高效开发。通过对克拉美丽火山岩气田的岩相、岩性、断裂发育程度和钻完井工艺等方面的分析,认为气藏的火山岩岩相、岩性是影响气井产能的主要因素,爆发相和火山角砾岩、正长斑岩、英安岩产能高。另外,裂缝的发育、欠平衡作业与水平井钻井也是促使克拉美丽气田产能较高的原因。     

克拉美丽气田石炭系火山岩压裂改造规律探索

准噶尔盆地克拉美丽气田石炭系火山岩储层的压裂改造是其“增储上产”和产能评价的重要手段,然而,储层发育部分连通性不佳的微细裂缝在压裂后易于形成复杂裂缝,包括转向裂缝、鱼刺状小裂缝、不同方位的多裂缝、同方位的多裂缝及纵向上的多裂缝等。为此,利用诊断复杂裂缝的近井筒效应分析技术、压裂施工过程分析技术、压后压力分析技术,进行了10井次的对比分析。结果表明：10口井压裂没有产生大的分支裂缝,但是全都产生了裂缝弯曲,其中有50%为轻微弯曲,20%为中等弯曲,30%为严重弯曲。进而得出了克拉美丽气田石炭系火山岩压裂一般不会产生较大的分支裂缝,但是总会产生不同程度的裂缝弯曲的初步认识。     

克拉美丽气田石炭系火成岩有利储集层预测

克拉美丽气田石炭系火成岩储集层空间分布复杂,以往的地震资料由于信噪比偏低,分辨率不高,石炭系内幕成像不清楚,根据地震解释结果部署井位有一定风险。应用连片三维地震数据体经过叠前时间偏移处理,提高了信噪比和同相轴连续性,石炭系顶界波组反射清楚,内幕及岩相特征明显。通过地震精细标定,应用地震属性分析并结合钻井、测井等资料,基本确立了滴西14、滴西18井区石炭系火成岩的发育模式和展布形态。同时,使用SMT软件对石炭系储集层进行描述,清楚地刻画了有利的火成岩岩体分布特征,为下步开发方案的制定提供了可靠依据。     

克拉美丽火山岩气田水侵机理及治理对策

准噶尔盆地克拉美丽气田为新疆油田近年来发现的储量为千亿立方米大型整装火山岩气田,自投入开发以来,就出现气井产水量上升快、产能下降快、储量动用程度低等问题,特别是产水井逐步增多,已严重制约了气田的生产,水的治理已成为保持气田稳产最迫切需要解决的问题。为此,开展了气水分布规律、产水类型、产水特征、水侵机理等研究,初步认为,克拉美丽火山岩气田水侵模式主要有水锥型、纵窜型和纵窜横侵型3种类型。根据不同的水侵模式,开展了治水对策研究,并对出水最严重的滴西18井区气藏进行了治水试验,取得了良好的效果。     

克拉美丽气田石炭系火山机构与大型天然气藏

分析了准噶尔盆地克拉美丽大气田石炭系古火山机构与天然气藏之间的关系.结果发现,研究区发育3个中心式地下古火山机构,其喷发中心分别位于滴西8井区、滴西27井区和滴西10井区.地下古火山机构中,近火山口次火山岩和近源相熔岩的储集性能较好、断裂较发育,其构造部位相对较高,是油气运聚的有利区带;凝灰岩与沉积岩、火山熔岩与次火山岩间互发育为气藏提供了良好的侧向遮挡条件,利于天然气成藏.     

动静态资料相结合的气井连通性分析——以克拉美丽气田火山岩气藏为例

克拉美丽气田是近年来准噶尔盆地天然气勘探的一个重大发现。针对该气田火山岩气藏内幕结构复杂,储层非均质性强、井间产能差异大的特征,提出了动静态资料相结合的气井连通性分析方法：首先利用试井、试采及油气水性质等动态资料从开发角度对相邻井进行井间连通性分析,然后结合地质以及地震资料对火山岩体轮廓和内幕结构精细刻画的成果,进一步确定井间连通情况。以滴西18井区为例,采用上述气井连通性分析方法分析认为：ＤＸ182、DX1824是连通的,DX1804可能与ＤＸ18或者DX1805连通,其余井间的连通性较差。在研究区的应用结果表明,该分析方法对单井开发动态趋势预测与实际符合率达到80%以上,为克拉美丽气田开发方案的编制提供了可靠的基础数据。     

克拉美丽气田火山岩气藏储层改造技术

克拉美丽气田火山岩气藏具有裂缝和孔隙双重介质特征,岩石坚硬、储层物性差、天然裂缝发育、自然产能低等特点,必须经过压裂改造才能获得较高产量,然而火山岩储层的复杂性给压裂改造造成很多困难,存在裂缝破裂和延伸机理认识不清、压裂液滤失大、人工裂缝扭曲或多裂缝、裂缝开度狭小、易砂堵、高储层温度、高启裂梯度、高施工泵压等问题。为此,通过理论研究和现场应用分析,总结出了一套抗高温、抗高压、抗砂堵、降滤失、快返排等储层改造技术,经试气和投产分析表明,压后增产效果明显,大大提高了火山岩压裂施工的成功率。     

低渗透火山岩气藏提高单井产能技术研究——以克拉美丽气田滴西18井区为例

针对复杂气藏开发中出现的岩性岩相复杂、有效储层成因机制和分布规律不清楚、高效开发难度大等困难,如何提高单井产能及凝析油采收率已成为火山岩气田开发的难题。通过对克拉美丽气田滴西18井区不同气藏开发方式、井网井距、单井产能影响因素分析,认为低渗透火山岩气藏储层岩性岩相、孔缝发育程度、应力敏感性及井型对产能的影响较大。必须制定合理的压差、产量及井网密度,应用水平井压裂技术,提高单井产能,为该类气藏开发提供了理论依据,实现了气藏的高效开发。     

克拉美丽气田火山岩气藏开发主体技术

位于准噶尔盆地陆梁隆起东南部滴南凸起西端的克拉美丽气田,是以石炭系为目的层的火山岩气藏。火山岩气藏的气井存在产量低、递减快的难题。为此,中国石油新疆油田公司采用"整体部署、分步实施、井间接替"的原则,形成了下列配套开发技术,为提高该气田开发效果奠定了基础。火山岩岩性岩相识别和井震结合的有利储层预测技术主要搞清了火山岩的岩性岩相特征,进而预测有效储层的展布。不同储层地质条件下的钻、完井方式优选技术成果主要包括:①在储层厚度较大、距边底水较远、裂缝相对发育的区域优选直井压裂投产;②在储层物性好、厚度大、距边底水较远的区域优选欠平衡直井投产;③在厚层、距边底水较远、夹层发育的区域,优选水平井压裂投产;④在距底水近、物性相对好的区域,选用欠平衡水平井裸眼完井投产。钻井工艺优化技术包括:①以优选钻头为重点的综合提速技术;②优化防漏堵漏技术;③欠平衡水平井钻井技术。增产改造及采气配套工艺技术和成果包括:①深层火山岩储层压裂技术;②井下作业储层保护技术;②直井和水平井现场压裂施工获得成功。     

克拉美丽气田火山岩气藏配产方法优选

准噶尔盆地克拉美丽气田火山岩气藏产能受单井控制储量、岩性岩相、储集空间类型等多种因素的影响,产能变化大,评价比较困难,无阻流量配产法表现出明显的局限性。为此,利用动、静态模型将该区储层划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类３种类型,找到了各类储层的产能特征,以利于指导布井和后期新井的配产;综合利用无阻流量法、采气指数法、类比法、图版法等方法对新井进行产能标定研究;综合利用物质平衡法、试采压降法、单井动态模型法等方法对老井进行产能标定研究。进而得到了每类井的合理配产范围：Ⅰ类储层,直井合理产量为（8.00～10.00）×10⁴ m³/d,水平井合理产量为（22.00～24.00）×10⁴ m³/d;Ⅱ类储层,直井合理产量为（5.00～6.00）×10⁴ m³/d,水平井合理产量为（14.00～16.00）×10⁴ m³/d;Ⅲ类储层,直井合理产量为（2.20～3.50）×10⁴ m³/d,水平井合理产量为（9.00～11.00）×10⁴ m³/d。研究结果还表明适合克拉美丽火山岩气藏的配产方法是：新井应该利用系统试井特别是修正等时试井或类比的方法进行配产;老井最好利用单井动态模型法进行配产。     

应用褶积模型预测滴西14井区火山岩储集层

当地震子波在时间和空间上变化不大,储集层单层厚度大于地震分辨率,且盖层的波阻抗变化也不大时,通过对褶积模型的推导,得到地震振幅与纵波波阻抗之间的正相关关系公式。结合振幅、频率或波形等地震属性特征,纵向上按距离石炭系顶的反射时间,对克拉美丽气田滴西14井区的爆发相复合火山岩体进行了较为详细的剖分,完成滴西14井区复合火山岩体的岩性分布预测。滴西14井区储集层为石炭系火山岩,以爆发相火山角砾岩和凝灰岩为主,边部为溢流相玄武岩和流纹岩,岩体鞍部为凝灰质砂砾岩。随着波阻抗变大,凝灰质砂砾岩、火山角砾岩、凝灰岩、流纹岩、英安岩和玄武岩等地震振幅依次增强。研究表明该区可能存在多个火山口,火山口除了正向构造,可能还存在负向构造（即破火山口）。应用类似方法,建立了克拉美丽气田火山岩的空间喷发模式。     

克拉美丽气田火山岩气藏试井分析及应用

拉美丽气田是新疆油田公司在准噶尔盆地腹部发现的首个1000亿方级的大型火山岩气田,气田位于陆梁隆起东南部的滴南凸起上,由沿滴水泉西断裂自西向东分布滴西17井区、滴西14井区、滴西18井区和滴西10井区4个石炭系气藏组成。截止到2009年10月,气田正常生产气井15口,气田日产气水平123×104m3。为了加深对火山岩气藏的认识,本文综合应用试井动态分析方法,从储层物性、储层污染状况、气藏能量、产能等方面进行了详细分析,为气藏后续开发生产及研究提供依据。     

准噶尔盆地克拉美丽气田油气源特征及成藏分析

通过对新疆准噶尔盆地克拉美丽气田烃源岩特征、油气来源以及天然气成藏过程的分析,并利用烃源岩分析技术、油气源对比技术和成藏综合分析技术等方法解释了克拉美丽气田的主力气源岩,初步明确了气田的成藏过程和形成主控因素。研究认为克拉美丽气田主力气源岩为石炭系烃源岩,油气成藏以近源为主,具有“早期聚集、晚期保存”的成藏过程,油气成藏经历了海西晚期、印支晚期和燕山中期的多期油气充注,不同地区油气成藏具有时序性。石炭系烃源岩展布、火山岩体展布和二叠系乌尔禾组区域盖层是克拉美丽大气田成藏的主控因素。     

滴西18井区石炭系气层压裂改造技术研究

分析了克拉美丽气藏滴西18井区的储层特征,通过对石炭系气藏压裂的难点分析,探讨了前置液段塞技术、提高前置液比例、采用较大的施工排量、变排量工艺、小阶梯砂比加砂工艺等压裂改造技术,同时研制出适合低渗致密气藏压裂改造的防水锁压裂液体系,这些技术的应用保证了滴西184井压裂改造的成功实施.     

克拉美丽气田火山岩气藏无阻流量法配产研究

克拉美丽气田火山岩气藏单井按无阻流量的1/4进行配产,其结果与实际生产情况相差较大,合理配产系数大小不一,规律性差。为确定合理的配产系数,指导新井配产,需对单井分类后分别进行优选。为此,在分析产能主要影响因素的基础上,利用试气、生产资料将单井分为3类;在利用单井动态模型法、产量不稳定分析法、物质平衡与产能方程联合法并考虑最小携液产量的基础上确定了单井的合理产能,进而分别对3类井的配产系数与试气无阻流量的关系进行研究,发现它们具有良好的对数关系。利用该方法指导克拉美丽气田的配产,取得了良好的效果。     

次火山岩储层储集空间形成及演化——以克拉美丽气田滴西18井区为例

滴西18井区广泛分布的次火山岩是克拉美丽气田石炭系火山岩油气藏重要的储集岩,次生溶蚀孔隙及构造裂隙是其主要的储集空间类型。在岩心观察与描述基础上,通过铸体薄片鉴定、化学元素分析、扫描电镜观察以及阴极发光分析等,探讨次火山岩储层储集空间发育的控制因素及演变规律,为我国类似火山岩储层形成机理研究提供理论依据。结果表明,次火山岩原生储集空间的形成主要受到侵入期岩浆冷凝作用的控制,次生储集空间的形成主要受构造期风化淋滤作用以及埋藏期成岩作用的控制。岩浆侵入围岩时期是原生储集空间形成的主要时期,火山岩岩相分布决定了原生储集空间展布位置,是形成优质储层的基础。构造期是次生储集空间形成的主要时期,构造作用形成的裂缝沟通岩体与大气环境形成开放体系,裂缝发育带是有利储层分布带,火山岩所处的构造位置决定了裂缝的发育程度。埋藏期系统处于封闭体系,是储集空间重新分布的主要时期,成岩作用改变储层三维空间展布位置,酸性流体的溶蚀作用及后期充填作用,导致火山岩体内部储层非均质性明显。     

滴西17井区火山岩气藏火山机构解剖及识别技术

火山岩气藏作为一种特殊的气藏类型,已逐渐成为重要的勘探目标和油气储量的增长点。针对克拉美丽气田滴西17井区火山岩气藏内幕结构复杂、经历多期多类型改造的特点和边界不清晰的解剖难点,应用复杂火山岩内幕解剖技术,综合露头、岩心、测井、地震等资料,突出井点约束和地质模式控制,通过单井模糊界面识别、剖面精细标定与追踪、平面多属性圈定、空间多角度精细刻画,精细解剖了滴西17井区火山机构内幕,揭示出各结构单元的形态、叠置关系、规模和分布规律。