涩北气田气井合理配产的综合技术对策研究

柴达木盆地青海气区的涩北气田具有岩性疏松易出砂、多层、气水关系复杂易出水、储量动用程度不均衡等开发技术难题,为了确保气田的稳产及合理高效的开发,在制定开发技术政策时,单井的合理配产非常关键。针对涩北气田储层的特殊构造特征及气水的运动规律,本文从出水气井无阻流量的评价、抑制地层出砂的临界产量计算、多层多气水系统抑制边水推进的平衡采气等角度,探讨了涩北气田气井合理配产的综合技术对策。运用气藏数值模拟技术,对涩北一号气田典型层组的合理配产方案进行了开采指标预测,模拟结果显示,本文提出的以动态配产为技术特点的配产策略能够达到稳气控水,最大限度提高天然气采出程度的目的。     

涩北气田气井动态多因素合理配产研究

涩北气田面临着岩性疏松应力敏感易出砂、气水关系复杂易出水、多层合采储量动用不均衡、边水推进不均衡、气藏压力下降井筒积液等开发技术难题。为确保气田合理高效开发,制定合理的气井产量非常关键。本文从气井的生产实际入手,以气藏均衡开发、稳气控水控砂、单井产量优化配置为目的,采用产能试井分析方法、气井生产系统节点分析方法,结合气井生产动态主控因素,兼顾气井最小携液、主动防砂原则,提出了具有产能试井资料和不具有产能试井资料的两种气井合理配产方法,建立了涩北气田科学的气井动态多因素合理配产模式。     

多层疏松砂岩气田气井合理配产

多层疏松砂岩气田储层岩性疏松,气水层交互,边水环绕.若配产不合理,将导致气井大量出水出砂,仅仅考虑气井无阻流量的单因素配产方法已经不能满足需要.根据系统试井产能分析、生产数据动态分析、单井控制储量和临界出砂状态的计算,结合最小携液产量和最大冲蚀产量的计算,考虑采气速度均衡、压降均衡、出砂安全、携液安全进行多因素配产方案研究,并运用气藏数值模拟技术,结合水侵动态和稳产年限对气井配产方案进行调整,建立了一套针对该类型气田的科学合理的气井配产模式.模拟结果表明:实例数值模拟调整后气井产水得到有效控制,气田稳产年限达到13 a以上.     

涩北二号气田Ⅲ-1-2层组气藏数值模拟

涩北气田具有长井段、多层、疏松砂岩、边水气藏等特色的地质条件,为国内外罕见的疏松砂岩气藏,其气藏特殊性,导致气井的出砂和出水问题成为制约涩北气田高效开发的关键因素。针对涩北气田地质特征及气藏类型,此次数值模拟采用三维、气水两相黑油模型开展研究工作。以涩北二号气田的实际地质构造特征为构造背景,以地质研究提供的气田的储层物性参数作为模型的物性参数,如有效厚度、渗透率、孔隙度等。再现涩北二号气田投产初期到目前的开发历史,对生产动态过程进行拟合。     

疏松砂岩气藏开发管理的关键技术

疏松砂岩气藏属于全球范围内比较典型的一类难开采资源，具有岩性疏松、易出砂、易出水、产量递减快、储量动用程度不均衡等开发技术难题，可供借鉴的开发经验少。针对青海涩北气田的开发难点，在解析气田疏松砂岩气藏储层特殊渗流规律的基础上，通过对其开发现状、开发规律以及开发过程中遇到的各类问题的深入分析，探讨了开发管理疏松砂岩气藏的若干配套关键技术，包括生产动态实时分析技术、动态储量计算技术、疏松砂岩出水的水源分析技术、合理配产模式以及几种针对疏松砂岩气藏出水、出砂的提高单井产量的工艺技术，并运用气藏数值模拟来评价气藏开发过程中的不确定性因素及开发技术政策的合理性，从技术管理的层面上为提高疏松砂岩气藏的开发效益提供了理论依据和思路。     

三层分采及分层测压技术在涩北气田的应用研究

涩北气田疏松砂岩气藏层多、层薄、气水间互,各层压力差异较大,非均质性强;储层具有埋藏浅、跨度大、欠压实、成岩性差、胶结疏松和高粘土、高泥质、高矿化度以及敏感性强、出砂严重等特点;气井靠控制压差生产,3/4的气井产量限制在(3～5.0)×104 m3/d,大大地影响了气井产能的发挥。首先从从涩北气田气藏地质特征入手,通过对二层或三层气层合采时的层间压力、层间流量变化的模拟分析和从储层物性参数、压力变化等对气井稳产期、气井产量等影响的分析,提出了三层分采及分层测压技术,并对三层分采及分层测压技术在气田现场应用效果做了评价。现场实际应用表明,三层分采及分层测压技术在涩北气田应用效果良好,具有广阔的发展空间。     

涩北二号气田开发技术政策界限模拟研究

以前期地质研究成果和气井动态资料为基础,通过储量和生产动态指标拟合,建立了准确的数值模型,对气田开发技术政策进行了分析研究。研究表明,涩北二号多层气藏的最佳合采层数为3～4层,边部井配产高低影响气井出水和气田采收率的提高,一般为常规配产的20％～30％,气田井网宜采用顶密边稀布井方式,井距500-600m,距边水合理距离平均为800m。开发技术政策界限的制定为涩北二号气田的高效开发提供了理论指导,其分析方法同样适用于同类气田。     

涩北气田开发中存在的技术难题及其解决途径

柴达木盆地涩北多层疏松砂岩气田具有气水关系复杂、易出砂、易出水、储量动用程度不均衡等开发技术难题,国内外可供借鉴的经验较少。从涩北气田的储层地质特征入手,结合产量、出水与出砂动态规律,深入分析了涩北气田所面临的各项开发技术难题,以控水稳气、提高天然气采收率为目的,从气藏精细描述、开发机理、气藏工程等角度,提出了下一步解决这些难题的思路：①对于出水问题,需要重点研究气水层的识别技术、出水机理与水源的综合评价、出水气井的产能评价、边水水体能量评价、防水治水措施以及储层内气水运动的动态监测技术;②对于出砂问题,攻关方向是防砂工艺与产能的协调、主动防砂的生产压差控制;③对于提高储量动用程度,需要进一步完善、设计新资料的获取方案、提高三类储层的解释精度;④对于涩北气田水平井技术运用,需要优化设计、精心施工和综合评价。     

柴达木盆地天然气开发技术进展

青海气区是我国陆上的大气区之一，现已累计探明天然气地质储量3046.57×10⁸m³，可采储量1619.31×10⁸m³。该区的主力气田--涩北气田为第四系生物成因气田，具有特殊的地质条件，主要表现在气藏埋藏浅、储层岩性疏松、含气井段长、气层层数多、气水分布复杂、气田开发难度大。通过实施科技创新战略，积极探索和试验新工艺、新技术，气田开发水平得到了提高。为此，系统总结了2001年以来青海气区天然气开发技术的进展：低阻气层识别技术水平不断提高，天然气增储效果显著；疏松砂岩取心技术的突破，完成了大批岩心分析试验项目，推动了储层评价、气水关系等深入研究；开发层系及射孔单元的划分、井网部署、多层合采射孔层位优化、多层合采气井合理配产等方面的研究进展，使气藏工程研究及方案设计水平得到了提高。     

用渗流机理物理模拟技术研究气田出水机理——以涩北气田为例

出水是制约涩北气田稳产及降低气田开采效益的主要因素,对出水机理的深入、全面认识,是涩北气田找水、防水和治水措施成功的前提,更是涩北气田产能建设及稳产目标实现的重要保障。涩北气田属于多层疏松砂岩的出水气藏,开采难度大,不确定性因素多,国内外相似气田的开发理论和开发经验都很缺乏。目前对其储层内气水渗流机理和出水机理的认识大部分仍然只是定性的,缺乏量化分析,无法对防水治水措施的制定提供操作性强的指导,迫切需要全面深化对疏松砂岩储层渗流机理的物理模拟研究。通过调研国内外在疏松砂岩岩心加工、储层物性参数测试的校正、渗流机理的微观物理模拟等方面的技术进展,结合气田储层物性特征、气水两相的渗流特征以及目前对气田出水规律的认识,探讨了气田出水机理物理模拟的实验技术思路,为下一步室内实验装置与实验方案的设计奠定了理论基础。     

疏松砂岩出砂机理与出砂临界压差计算方法

涩北气田由于成岩程度差、岩性疏松,在气田开采过程中极易出砂,并且伴随着地层出水导致出砂将逐渐加剧。合理的防砂策略是控制生产压差,实施主动防砂。从疏松砂岩储层岩石成分、出砂的力学与化学机理等角度出发,结合对岩石内聚力强度影响因素的实验数据分析,建立了新的气井出砂临界生产压差计算方法。新模型以常规理论解析模型为基础,根据实验数据的回归,引入随含水饱和度而变化的岩石强度计算模型。对比现场出砂压差实测数据,新方法的计算结果更为合理。     

分层开采工艺在涩北气田的应用

针对涩北气田第四系疏松砂岩气藏长井段、多产层的地质特征,开展了两层、三层分层开采工艺管柱及配套的测试工艺和分层采气配产优化技术的研究,实现了该气田长井段疏松砂岩气藏防止气井出砂和达到提高气井产量的目的,形成了一项高效开发涩北气田的特色采气工艺技术。现场实施了油套分采工艺、同心集成式三层分采工艺和偏心投捞测试三层分采工艺技术共72口井,通过分采工艺技术的应用,在控压生产条件下,最大限度降低了层间跨度,有利于发挥不同气层的生产能力,极大地提高了涩北气田的单井产能。     

涩北气田100亿立方米天然气产能主体开发技术

柴达木盆地涩北气田100亿立方米天然气产能方案编制按照“统筹考虑、整体开发、统一部署、分批实施、体现效益”的原则,采用先进的工艺技术和方法,优选合理的开发技术策略,确保气田“安全、稳定”生产,实现了该气田的高效开发。该产能方案的主体技术有：细分开发层系技术、水平井开发技术、气井优化配产技术、气井防砂工艺技术、油套分采工艺技术、排水采气工艺技术、地面高低压分输技术等。针对该气田开发中目前存在的问题,建议继续深化气、水层的识别,继续探索控砂、控水、防砂、防水技术,加强水平井防砂、排水采气和配套措施作业等工艺技术研究,进一步提高涩北气田的整体开发效果。     

柴达木盆地涩北气田疏松砂岩气藏水气体积比及水侵预警

柴达木盆地涩北气田属于弱边水驱动的背斜型浅层疏松砂岩气田,采用衰竭式开采。根据水气体积比,其气藏生产过程可分为4个阶段,即低含水稳产阶段、初期水侵阶段、边水突破阶段和强水侵阶段。依照水气体积比变化,可以准确监测水侵的发生,水侵突破阶段可以作为预判边水大规模水侵的时间窗口,以调整开采方案,延长稳产期;高含水的强水侵阶段,生产周期较长,是带水开采提高采收率的重要阶段。     

涩北气田气水分布及气水运动规律分析

气井出水是长期以来困扰涩北气田提高开发效果的主要问题之一。首先从宏观气水分布及气水运动规律的角度出发,分析了边水、层内水、层间水的形成机理和气井见水的３种基本模式;然后从微观角度,对疏松砂岩气藏的储层孔隙结构及岩石润湿性进行了研究,分析其对气藏原始气水分布的控制作用。结果表明,涩北气田储层纵向上砂、泥岩间互分布,对于孔隙结构较差、以细小孔隙为主、孔隙与喉道半径较小且分选性较差的储层,将导致气水分异作用减弱,从而形成较长的气水过渡带。对于涩北气田,构造位置是控制原始气水分布的决定性因素,毛细管压力是造成气水界面分布特征的关键因素,储层岩石的混合润湿性也是影响因素之一。     

水源识别技术在涩北气田气井出水中的应用

出水是导致涩北气田气井产量不稳定、产量递减和天然气可采储量降低的主要因素,同时也加剧了气井的出砂。在进行水源定性分析的基础上,通过一系列的技术手段,将多种水源分析方法相结合,综合判断出水层位和出水原因。为此,建立了多因素水源识别技术模式,并运用理论模型定量计算出凝析水、层内可动水的产出特征,实现了量化界定,提高了涩北气田气井出水水源识别的准确程度,对制订涩北气田防水治水措施起到了积极作用。     

涩北气田多层气藏储量动用程度分析

柴达木盆地涩北气田合计含气小层介于54~90层,是典型的多层气藏,生产动态资料系统分析表明层间储量动用程度存在较大差异。采用实验模拟、气藏工程和数值模拟等多种方法研究了储层非均质性、层间储量分布、气井出水等对储量动用程度的影响。结果表明：层间的非均质性是影响多层气藏储量动用程度的主要因素,渗透率级差越大,低渗层储量动用程度越差。对于该类气藏,可以通过合理划分合采层系、优化射孔和优化配产等策略提高多层气藏储量的动用程度。