鄂尔多斯盆地低渗透气藏开发技术及开发前景

鄂尔多斯盆地拥有丰富的天然气资源,但是储层隐蔽性强、非均质性强,开发难度极大。“十一五”期间,中国石油长庆油田公司通过不断转变发展方式,着力推进技术攻关,探索形成了低渗透气藏效益开发建设模式,突破了水平井、致密储层改造等提高单井产量的关键技术,建成了年产天然气200×10⁸ m³以上的生产能力,实现了鄂尔多斯盆地低渗透气藏的经济有效开发。目前长庆油田未动用天然气储量规模达数万亿立方米,仍具有相当大的开发潜力,但是这些未动用储量主要赋存于多薄层致密砂岩储层中且气水关系复杂。为了实现对此类储量的经济有效开发,提出以提高单井产量、提高采收率、降低开发成本为目标,并加强以下5 个方面技术攻关的工作思路：多薄层储层预测技术、气水层综合判识技术、水平井快速钻井及分段改造技术、直井多层改造技术、提高采收率技术。还展望了该盆地的天然气开发前景。     

鄂尔多斯盆地低渗透致密砂岩气藏水平井分段多簇压裂布缝优化研究

鄂尔多斯盆地杭锦旗区块属于典型的低渗透致密砂岩气藏,水平井分段压裂是最有效的增产改造方式。水平井分段多簇压裂裂缝布局对于压裂后产能具有重要影响,为使水平井压裂后产能最大化,运用位势理论和势叠加原理,考虑缝间干扰、启动压力梯度、耦合储层渗流与裂缝流动,建立低渗透致密砂岩气藏压裂水平井非稳态产能预测模型,利用该模型可以同时计算平直裂缝以及弯曲裂缝的产能。以杭锦旗区块锦58井区盒3层为例,利用正交设计方法研究了压裂段内不同裂缝簇数条件下裂缝参数对水平井压裂产能的影响规律。结果显示,每段3簇裂缝以及4簇裂缝所得结果一致,即裂缝参数对压裂产能的影响由强到弱依次为总裂缝半长、缝长比、裂缝导流能力、间距比,推荐在该区块采用"U"型布缝以及非均匀布缝模式。     

长庆气区低渗透气藏开发技术新进展及攻关方向

鄂尔多斯盆地发育上、下古生界两套含气层系,天然气资源量丰富,但储层非均质性强,开发难度大。近10年来,中国石油长庆油田公司相继实现了低渗透碳酸盐岩气藏（靖边气田）、低渗透砂岩气藏（榆林气田）和致密砂岩气藏（苏里格气田）的经济有效开发。近期该公司以建设“西部大庆”为目标,低渗透气藏开发水平显著提高,又取得了一系列的新进展：①水平井已经成为低渗透致密气藏开发的主体技术,其单井产气量超过直井的3倍,产能建设比例保持在50%以上;②丛式井钻完井技术、工厂化作业模式等提高了单井产量,降低了开发成本;③井、集气站、处理厂数字化建设提升了气田的生产管理水平。截至2012年底,长庆气区建成了年产300×10⁸ m³以上的天然气生产能力,当年产气量达到290×10⁸ m³,长庆气区已经成为我国重要的天然气生产基地。下一步该公司将按照“攀峰工程”发展规划,以提高单井产量、提高采收率、降低开发成本为目标,加强4个方面的技术攻关：水平井加体积压裂技术系列、储气库建设技术系列、多层系气藏立体开发技术系列和低产低效井综合治理技术系列。     

鄂尔多斯盆地长庆气区复杂致密砂岩气藏开发关键技术进展及攻关方向

随着天然气勘探开发的逐步深入,开发对象由常规气藏向非常规气藏拓展,致密砂岩气逐渐成为天然气增产的主力。鄂尔多斯盆地致密气分布范围广、资源量占中国致密气资源量的58.2%,与其他国家致密气相比,具有气层更薄、非均质性强、地层压力系数低的特点,效益开发难度更大。经过20余年攻关,长庆油田探索形成了致密气开发配套技术,年产量达到360×10⁸m³,建成中国最大的致密气区之一,并将迈入高质量发展新阶段。通过概述鄂尔多斯盆地致密气藏典型特征,回顾了开发历程及其重大转变,分析了长庆油田致密气开发潜力及前景,指明了攻关方向。研究表明：(1)长庆油田致密气开发历经4个阶段,通过气藏深化认识、工艺攻关、管理提升,解决了大面积低丰度复杂致密砂岩气藏效益开发的难题,实现了长庆气区快速上产。(2)2016—2020年以来,随着储层预测、水平井开发等7个关键瓶颈技术取得突破,开发指标大幅提升,推动致密气高质量发展。(3)通过已开发气田、评价新区致密气资源基础及开发潜力评价,明确了致密气“十四五”(2021—2025年)规划目标。(4)从优化开发技术政策、钻井提速、试气...     

鄂尔多斯盆地低渗透油气田勘探开发技术与展望

鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地,油气资源十分丰富,但勘探开发对象是典型的"低渗、低压、低产"油气藏.由于储层物性差、油气藏隐蔽性强及复杂的黄土、沙漠地表条件等客观因素的限制,勘探开发难度愈来愈大.近年来,长庆油田成功实现了0.5×10-3μm2以上的低渗透油气田勘探开发技术的突破,形成了高分辨率地震预测、隐蔽性油气藏综合勘探、井网优化、超前注水等低渗透油气田勘探开发配套技术系列.     

鄂尔多斯盆地低渗透气藏测井解释技术

着重介绍鄂尔多斯盆地低渗透气藏的测井地质参数确定及精度，介绍适用于渗透气藏的气层判识方法，对发现井测井解释作了实例分析。     

鄂尔多斯盆地低渗砂岩气藏水平井开发整体部署技术探讨——以S54井区为例

随着天然气业务不断深入发展,低渗砂岩气藏开发举足轻重,水平井技术能够提高单井产量、降低气田开发成本,在开发气藏方面得到广泛应用。本文针对研究区气藏地质特点,探讨了水平井整体开发部署技术;提出采用骨架井落实富集区、水平井整体开发的部署思路,优先实施直井形成骨架井网,在储层精细描述基础上,依据五种有利相模式布井。采用水平井整体开发,充分发挥水平井技术优势,实现区块快速高效开发。     

低渗透砂岩气藏岩性测井识别方法及意义

鄂尔多斯盆地上古生界气藏属于典型的低孔隙、低渗透性砂岩气藏。岩性控制物性、物性控制含气性,这是鄂尔多斯盆地低渗透性砂岩气藏储层四性关系的一般特征。所以岩性的识别对于预测天然气的高产富集区具有十分重要的意义。本文在利用岩性刻度测井的基础上,选择Rockclass软件,实现了利用测井资料识别储层岩性的目的,丰富了测井解释内容,其结果对于上古生界砂岩储层评价具有重要的意义。     

鄂尔多斯盆地低渗透储层粘土矿物分析

鄂尔多斯盆地砂岩储层为典型低孔、低渗,储层粘土矿物较为发育.粘土矿物对储层储集条件和渗流能力有较大影响,是开展储层评价和油层伤害研究的重要因素之一.同时,由于粘土矿物包含了大量沉积环境介质的物理化学信息,对其规律进行认识可以有效指导储层精细评价、有利区预测和开发技术政策制订等工作.     

低渗透气藏水平井酸化模拟研究

低渗透气藏储层由于存在基础孔渗条件差,非均质性强等特点,通常需要进行酸化、压裂等处理手段来提高流体在储层中的流动能力。为了合理利用酸化手段,尽可能提高酸化效果,进行低渗透气藏的酸化研究就显得非常重要。本文分析了低渗透气藏的酸化改造目标,建立了水平井酸化模拟数学模型。得到了水平井酸化压力场与流速场分布,并对低渗透气藏水平井的酸化过程进行了相应的分析。为低渗透气藏水平井的酸化设计提供了一定的理论参考。     

疏松砂岩气藏水平井开发难点及对策——以柴达木盆地台南气田为例

柴达木盆地台南气田储层埋藏浅（833～1 740 m）,成岩性差,岩性疏松,泥质含量高,非均质性强,单气层厚度为1～3 m且层数多,气水分布复杂,使得水平井开发存在造斜困难、井眼坍塌、轨迹失控等风险。为此,就已完钻的40余口水平井从设计、施工、开发效果等方面分析、总结了水平井在该气田的推广应用情况,并对水平井钻井状况、目的层特征、井眼轨迹与钻遇率等进行了评价;结合水平井的生产现状进行了产量、压力、出水和出砂等动态分析,开展了产能与产量评价,以及出水、压降原因剖析和单产递减特征的描述等工作;对不同储层类型、不同水平段长度和不同井型的水平井,以及水平井与直井的产量、投资等进行了综合对比。最后提出的开发对策是：搞清地质条件,提高地质认识,把握好井眼轨迹,合理配产,现场生产管理到位,做好防砂控水,建好配套技术监控体系。     

碳酸盐岩储层随钻测井技术难点及其对策——以四川盆地为例

四川盆地碳酸盐岩储层埋藏深、非均质性强,利用随钻测井资料开展地质导向存在构造导向难、空隙空间储层追踪难和轨迹控制难等诸多难题。为此,分析了这类储层多套层系的地质和测井响应特征,提出了构造追踪、储层追踪和地层追踪等针对性的技术思路,并总结了随钻伽马成像、随钻电阻率成像、随钻密度成像、随钻自然伽马、随钻电阻率、随钻中子和随钻密度测井方法在随钻地质导向中的适应性;在此基础上,充分挖掘随钻测井所提供的信息,对常见的4种复杂储层类型(薄层状储层、厚层块状储层、受剥蚀的岩溶储层和页岩气储层)的测井系列进行优化,提出了不同地层和储层条件下适用的5种测井组合(自然伽马+孔隙度+电阻率成像、自然伽马+电阻率成像、自然伽马+孔隙度+电阻率、伽马成像+电阻率、自然伽马)。现场应用效果表明,该方法针对碳酸盐岩不同类型储层首次归纳出应采用的随钻测井系列组合,并且有针对性地指出了在地质导向过程中应注意的重点及采取的导向策略,具有较高的参考和应用价值。     

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。     

鄂尔多斯盆地低渗透—致密气藏储量分类及开发对策

鄂尔多斯盆地低渗透—致密气藏储量规模虽大,但储层物性差、非均质性强、储量动用程度低且差异大,要实现气藏的长期稳产及效益开发难度大。为此,以该盆地5个主力气田为研究对象,以效益开发为导向,以内部收益率为核心评价指标,结合动、静态特征对低渗透—致密气藏进行储量评价单元划分、储量分类评价和储量接替序列的建立,并针对不同类型的储量提出相适应的开发技术对策。研究结果表明:①该盆地单井动态储量小、产气量低,产气类型可以划分为多层协同供气和单层主力供气两种;②基于地质条件和单井动态特征相近的原则,结合开发管理区块分布情况,将该盆地内5个主力气田划分为11个储量评价单元,以内部收益率30%、8%和5%作为界限,把储量评价单元划分为高效、效益、低效和难动用4种储量类型;③以内部收益率8%为有效开发的基准,将其对应的井均估算最终开采量(EUR)与各个储量评价单元实际的井均EUR对比,按照效益由高到底的顺序,建立了储量评价单元经济有效动用序列;④高效储量适宜采取增压开采和局部井网调整对策,效益储量需通过井网加密提高储量动用程度,低效储量应采取富集区优选、滚动开发对策,难动用储量需加大技术攻关以实现效益开发。...     

苏里格气田水平井快速钻井技术

苏里格气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北侧,属于大型陆相砂岩岩性圈闭气藏,是我国迄今为止已发现的开发难度最大的低渗透率、低压力、低丰度的“三低”大型气田。气田开发模式历经直井、定向井再到水平井,但钻井周期长、建井综合成本高一直严重制约着该气田的经济有效开发。为此,中国石油长庆油田公司针对如何提高钻井速度、降低钻井成本等一系列难题,开展了多年的探索、攻关与实践,最终形成了以井身结构优化、PDC钻头个性化设计、井眼轨迹优化与控制,以及钻井液体系优化［斜井段应用复合盐钻井液、水平段应用无土相暂堵钻（完）井液］等为核心的水平井快速钻井配套技术。2010年至今,该技术已经在该气田240余口水平井上规模推广应用,平均钻井周期由以前的90.2 d缩短至67.1 d,平均砂层钻遇率达到了81%,取得了显著的技术经济效益,成为苏里格气田经济有效开发的主体技术之一。     

鄂尔多斯盆地致密油藏水平井二次压裂技术研究

为寻找鄂尔多斯盆地致密油藏低产水平井的有效增产方法,文中利用数学模型和数值模拟方法,建立多应力场耦合的二次压裂扩展模型,开展二次压裂裂缝延伸及扩展规律研究,基于以上研究,开展水平井二次压裂工艺及参数优化研究.结果表明,水平井二次压裂裂缝转向受水平两向应力差值、初次压裂缝长、第二次压裂缝内净压力影响较大;大规模、高排量多...     

威远区块页岩气水平井固井技术难点及其对策

针对四川盆地威远一长宁国家级页岩示范区威远区块页岩气水平井固井中所面临的油基钻井液与水泥浆不相容、高密度油基钻井液驱替困难、水泥环在大型体积压裂条件下易破坏等问题,有针对性地开展了水泥环密封力学参数理论依据、保证界面胶结的驱油前置液、满足压裂条件的韧性水泥石和有利于井筒密封的固井工艺技术等研究,取得了如下成果:①建立了考虑水泥环塑性特征及界面胶结强度的水泥环密封完整性理论模型,可指导页岩气水平井水泥石力学性能设计,减小微间隙的发生;②开发了驱油前置液,其对油基钻井液的冲洗效率超过90%且与油基钻井液及水泥浆相容性好;③根据水泥环密封完整性理论模型所开发的韧性水泥石,在保证相对较高抗压强度的同时杨氏模量降低30%;④确定了清水顶替等适用于页岩气井的固井技术,有利于保证井筒的密封性能。该研究成果应用于现场的12口井,水平段平均固井优质率达到92%,后期压裂效果良好,有效地保证了井筒的密封完整性,为页岩气高效开发提供了技术支撑。     

丛式水平井组整体压裂工艺技术在致密低渗透气藏中的应用

为进一步提高鄂尔多斯盆地大牛地气田盒1段气层的储量动用程度、评价水平井组开发的经济技术可行性,开展了以多级管外封隔器分段压裂为主导的水平井组工程压裂工艺试验。首先对丛式水平井井组压裂方案进行优化,结合井场地面情况及井身轨迹,优选了压裂工艺、压裂顺序;其次,结合储层工程地质特征,单井录井、气测、随钻伽马等资料以及井网条件,研究了不同的压裂裂缝参数及设计施工参数,并开展了相邻两井同步压裂技术研究;第三,结合施工参数及裂缝监测结果对设计参数进行了实时调整,形成了丛式水平井组分段压裂优化设计工艺技术及其压裂现场优化调整技术;第四,针对现场大规模施工及同步压裂试验易出现的突发情况,制订了详细的应急预案,确保井组压裂成功实施。最后在A井组进行了6井46段现场试验,压后井组天然气无阻流量达77.63×104 m3/d,为该气田致密砂岩气藏的高效开发提供了技术支撑     

低渗透油藏注水诱导裂缝特征及形成机理——以鄂尔多斯盆地安塞油田长6油藏为例

以鄂尔多斯盆地安塞油田长6油藏为例,在分析低渗透油藏注水开发动态特征的基础上,阐明了注水诱导裂缝的基本特征并研究其形成机理,最后利用数值模拟技术对该区注水诱导裂缝的主要形成机理进行了模拟。注水诱导裂缝指低渗透油藏在长期的注水开发过程中,当注水压力超过各类裂缝开启压力或地层破裂压力而形成的以水井为中心的高渗透性开启大裂缝或快速水流通道。它是低渗透油藏长期注水开发过程中所表现出的新的开发地质属性和最主要的非均质性,对于长期水驱的低渗透油藏来说具有普遍性和必然性。注水诱导裂缝有3种形成机理,当注水压力过高,超过天然裂缝的开启压力使天然裂缝张开、扩展和延伸,或超过地层破裂压力使地层中不断产生新的破裂,或使注水井周围因射孔、压裂等生产或增产措施所导致的不同类型的人工裂缝张开等均可形成注水诱导裂缝。安塞油田长6油藏普遍发育与现今最大水平主应力方向近一致的以雁列式排列的高角度构造剪切裂缝,当注水压力超过这类裂缝的开启压力并使裂缝张开、延伸扩展并相互连通,是该区注水诱导裂缝的主要形成机理。油藏数值模拟表明,随着注水诱导裂缝规模的不断扩大,注水井井底压力相应的表现出连续的不规则的周期性变化。     

伊朗Azadegan油田AZNN-004水平井钻井技术难点及对策

针对伊朗北部Azadegan油田地质情况复杂、邻井资料少、上部井段方位易漂移、井眼轨迹不易控制、地质靶区不确定等一系列钻井施工难点,结合该区块AZNN-004井钻井实践,进行了优化钻具组合、轨迹优化设计和预测的研究。利用地质导向技术和摩阻水力分析技术,成功地解决了上述钻井难题,从而大大提高了钻井成功率,降低了成本,对该区块水平井施工具有重要的指导意义。