长庆气田榆林南储气库注采井钻采工艺

储气库在保障天然气安全供应、季节性调峰及提高管输效率等方面发挥着重要作用。长庆油田作为陆上天然气枢纽中心,建设储气库对于保障供气和国家能源安全具有重大意义。近两年来,长庆油田在榆林南储气库钻完井、储层保护、储层改造、注采工艺及老井封堵等方面开展了大量的研究,取得了一些成果和认识。     

气藏型储气库多周期注采储集层应力敏感效应

选取中原油田文23储气库储集层标准岩心,开展多周期注采条件下渗透率应力敏感实验,分析了多周期注采渗透率应力敏感变化规律,提出了多周期注采岩石覆压渗透率计算方法,分析了多周期注采储集层渗透率应力敏感对储气库注釆能力的影响.研究表明:岩石渗透率保持率随储气库运行周期数增多初期快速下降,后期缓慢降低;净应力上升过程中渗透率应...     

文96枯竭气藏储气库封堵体系研究与应用

针对文96气藏特点,研究了适应于老井封堵的气层封堵体系。以中原油田常用的普通堵剂为基础,优选了胶凝固化剂、触变调节剂、降失水剂和复合缓凝剂加量,其最佳加量分别为3%、0.3%0.5%、1%和2%3%。该气层封堵剂浆液120 min最终析水量为10 mL,析水速度较慢,悬浮性能较好。其粒度中值一般小于15μm,流动性良好,比普通堵剂更易进入低孔、低渗储层,气密封性能好,可以满足老井封堵需要。通过文96块53井次现场试验,工艺成功率100%,一次封堵合格率96%。文96-2井施工后,30 min压力降小于0.5 MPa,堵剂较好地进入了地层,满足方案要求。图6表5参2     

气藏型储气库空间动用规律及扩容机理仿真模拟

采用一维长岩心和大型二维平板岩心模型开展了一维注气建库、单轮次注采模拟实验与二维平板岩心建库、多轮次注采模拟实验,研究了储集层物性、注采平衡时间等对储集层孔隙动用效率、有效库容形成及达容周期等的影响。研究表明：储集层物性、地层含水饱和度是影响气藏型储气库建库和运行的主要因素。气藏型储气库建库达容及运行过程中,储集空间可划分为高效、低效和无效3类工作区,储集层渗透率越高,孔隙动用效率越高,无效工作区越小或不存在无效工作区,注入气的损失越小,利用率越高。储集层物性越好,储集空间越大,最终形成的库容量越大。储集层含水饱和度越高,储气库建库达容及运行过程中气体损失越多,优化注采驱替排水,降低含水饱和度是减少储气库气量损失的有效途径。多轮次注采过程中,注采平衡时间存在合理区间,超过该合理区间,继续延长注采平衡期对储气库扩容贡献不大。     

复杂油气藏型地下储气库气藏工程关键参数设计方法

我国地下储气库（以下简称储气库）建库目标包括复杂断块、强水侵、异常高压、高含油凝析气藏等复杂类型,普遍具有埋藏深、构造复杂、储层物性差、非均质性强等特点。常规气藏工程参数设计方法不适用,尤其在圈闭密封性分析、库容参数设计及注采能力评价等方面具有一定特殊性。为此,从建库目标地质特征出发,通过聚焦难点、自主创新、攻克技术瓶颈,形成了复杂断块储气库四维动态密封性评价技术,建立了异常高压储气库库容参数预测方法及水侵储气库分区带多因素耦合注采能力预测模型,论证了凝析气藏“提采—协同—储气”建库新模式和优化技术对策。研究结果表明：(1)通过物理模拟实验揭示了复杂断块储气库盖层疲劳损伤和断层滑移机理,实现了动态密封性指标定量化评价,为复杂断块型储气库库址筛选奠定了基础;(2)针对超高压裂缝型储气库岩石强应力敏感特性,建立了考虑压缩系数变化和束缚水膨胀的有效库容预测新方法,并形成了考虑周期时变和水侵影响的强水侵储气库不同区带多周期注采能力预测方法,实现了建库参数科学设计;(3)建立了凝析气藏提高采收率协同储气库建设新模式,明确了“提采—协同—储气”合理转换时机,形成了分阶段建库参数设计方法和井网部署对...     

气藏型储气库井注采动态不稳定流分析方法

针对现有不稳定流分析方法的局限性,结合强非均质气藏型储气库注采运行特点,建立了考虑储气库多周期注采历史动态等复杂因素的动态不稳定流分析方法,并绘制了相关理论图版.提出了适合储气库井交变工况的"三点两段"式注采动态不稳定流分析新模式,"三点"指循环注采的3个时间点,即建库注气起始点、注采分析段起始点和结束点,"两段"指历...     

枯竭气藏型储气库储层应力敏感性实验研究

枯竭气藏型储气库储层在储气库强注快采、大吞大吐运行时,对储层压力反复升降过程中应力敏感性的认识不清,结合目标储气库地质、开发特征,通过室内实验开展工况条件下多周期注采循环岩石渗透率应力敏感性评价、孔隙度应力敏感性评价,为储气库注采参数优化和库容评价提供依据。实验结果表明,多轮次注采压力升降过程中,气库储层岩石渗透率下降,但随着注采轮次的增加,渗透率下降幅度减小,存在明显的渗透率滞后效应。岩心渗透率、孔隙度和压缩系数的应力敏感性较弱,从应力敏感性角度分析,枯竭气藏适宜选做储气库库址,并能有效运行。     

水淹气藏型地下储气库提高库存动用关键技术——以板中北储气库为例

国内已建的地下储气库（以下简称储气库）大部分是由水淹气藏改建而成,为了进一步提高水淹气藏型储气库库存动用程度,进而实现储气库达容达产高效运行,以板中北储气库为例,深度剖析注采气运行各项指标及周期扩容达产能力,分析了影响库存动用的因素,提出了提高库存动用关键技术和措施,优化了储气库运行的关键参数。研究结果表明：(1)水侵气藏流体分布复杂、注采速度、气井产水、压力差异、井网井距是影响储气库库存动用程度的主要因素;(2)建立了不同区带单井合理配注方法,实现储气库均衡驱替,提高储气库波及效率;(3)建立了含水气井产能修正数学模型,指导了含水气井的合理配产,延长了生产时间,提高了水淹区库存的利用率;(4)论证了合理井网井距,优化了注采结构和地面压缩机配置,地下地面整体联动,实现了储气库差异化、精细化注采气,提高了气驱扩容效率。结论认为,板中北水淹气藏型储气库库存动用关键技术的研究与应用,将储气库库存动用程度提高了近10%,有效指导了水淹气藏型储气库的高效运行,对同类储气库库存分析与动用提供了借鉴和参考。     

气藏型储气库温度敏感性及其对气井注采能力的影响

气藏型储气库交替注采工况下的储层温度变化是影响渗透率乃至储气库注采能力的关键因素。为探究砂岩储层渗透率的温度敏感性规律及其对气井注采能力的影响,在储气库运行的温度范围内设计了多轮次交变温度下渗透率温度敏感性实验,模拟气藏型储气库储层温度的周期性变化。实验结果表明：(1)储层渗透率随温度升高而减小,随温度降低而增大,且多轮次交变温度下渗透率表现出滞后效应,随升降温轮次增加滞后效应逐渐减弱;(2)储层渗透率温度敏感性规律不同于应力敏感,渗透率与温度呈线性相关,且单轮升降温过程中滞后效应强弱不随温度改变;(3)基于实验结果建立了考虑渗透率温度敏感性的气井产能方程,研究发现忽略储层渗透率温度敏感性将低估气井注采能力,且储层埋藏越深、气井注采气量越大时,温度敏感性对注采能力的影响越大。     

水驱砂岩气藏型地下储气库气水二相渗流机理

水驱砂岩气藏型地下储气库的渗流机理具有特殊性及复杂性,并客观上决定了地下储气库多周期运行的注采效果。为此,针对其储层特征,开展了多轮次气、水互驱物理模拟实验,研究了储气库储层气、水二相渗流特征,分析了储气库储层孔隙空间可利用率的变化规律,并揭示了该类储气库建设及运行的主要影响因素。研究表明：①该类储气库经长期注采运行,水相渗流能力相应增强,导致边水运移越发活跃,储层孔隙空间出现大量残余气、束缚水,气相渗流阻力相应增加,气库扩容及注采效果受到影响;②储气库运行中边水往复运移造成储层空间形成大量死气区,导致储层孔隙空间利用效果变差,库容可利用率降低,储层孔隙空间可利用率介于40%～70%;③该类储气库建设及运行过程中应重视储层含水量的变化,并采取相应措施以降低水侵对储气库运行效果的影响。     

气藏改建储气库下限压力设计新方法

储气库下限压力与工作气量、注采井数、补充垫气量等参数密切相关,将直接影响项目的经济性。现有方法以地质气藏认识为基础,采用定性半定量方法设计,其结果难以定量精确确定。在充分考虑储气库地质条件、水侵规律、气井产能、外输条件以及实现库容最大化的基础上,通过分析不同下限压力的有效库容形成与项目建设投资的内在关系,以项目经济性最优为目标函数,提出地质—经济一体化预测模型,建立气藏改建储气库下限压力设计新方法。在国内某储气库方案设计中的应用实践表明,该方法统筹了技术经济性,设计基础更加牢靠,结果更加科学。     

气藏型储气库注采运行物理模拟研究与应用

气藏型地下储气库运行过程中常出现实际库容量小于设计库容量及运行效率低等问题。为此,研发了物理模拟实验系统,定量研究了气藏型储气库建库与注采运行机理。以水侵砂岩气藏储气库为例,采用该系统针对储气库高速反复注采的工况,研究了建库气驱机理、多周期注采过程气水渗流规律及其对库容量和注采能力的影响,确定了影响气库运行效率的主控因素;并与矿场生产实际运行效果进行了对比分析。结果表明:1储层受边水运移影响,孔隙空间可利用程度逐步降低,气相渗流阻力逐步增加,从而影响气库扩容及注采效果;2储层的可动含气孔隙空间比例随注采周期增加呈上升趋势,由于受储层孔喉分布非均质性、驱替压力梯度限制以及细小孔喉较强的毛细管力作用,扩容所增加的可动孔隙空间有限,使可动孔隙空间利用效率较低,约为45%;3物理模拟孔隙空间利用率与储气库实际运行过程变化趋势相同,误差在5%以内。结论认为:该物理模拟实验系统所得结果的可靠度较高,有助于制定合理的运行制度,最大限度地提高储气库运行效率。     

大牛地气田低渗透气藏水平井多点对比测试技术

为搞清水平井不同位置试井测试结果的差异性,对鄂尔多斯盆地大牛地气田低渗透气藏某一典型水平井开展了连续油管多点对比测试作业的先导性试验。首先介绍了该典型井的基本情况,包括造斜点、靶点和水平井段中点的关井压力恢复测试曲线和测试数据,再利用现代试井分析方法,对这3个点的测试结果进行了有效的试井解释,划分了渗流流动阶段。从测试曲线形态、测试资料品质和试井解释结果三方面入手,对比分析了3个测试点的差异性,发现水平井段中点和靶点测试结果差异性小,但却与造斜点测试结果明显不同,因此认为后期该典型井的测试只需将仪器下到入靶点即可。最后,基于该典型井的多点对比测试结果,分析、讨论了大牛地气田低渗透气藏水平井测试曲线异常的原因,并对该气藏水平井后期测试提出了合理化建议。该先导性试验展示的多点对比测试技术、现场实验数据和结果认识,对现代气井测试具有指导作用。     

地下盐穴储气库气密封测试参数设计方法研究

气密封测试要求将氮气/卤水界面设置在套管鞋以下一定位置,同时保证套管鞋处的测试压力在最大操作压力附近,以便检测极限情况下套管鞋和盐腔的泄漏情况。通过建立压力平衡关系模型,给出了气密封测试各主要参数的设计方法,有效地提高了设计准确性,极大地节省了测试准备时间和成本。     

酸性气藏地下储气库采出气组分变化规律研究——以鄂尔多斯盆地陕224储气库为例

在酸性气藏改建地下储气库方面,国内外尚无相关成熟经验可供借鉴,研究酸性气体在地下储气库注采生产过程中的组分变化规律对指导该类储气库生产运行具有重要意义。为此,以鄂尔多斯盆地陕224储气库为例,简要阐述了研究区块内酸性气体的成因,建立了酸性气体组分模型,预测了酸性气体在注采过程中的组分变化规律,并通过直井和水平井注采试验对组分预测结果进行验证。结果表明:①直井和水平井注采试验验证了组分模型预测酸性气体含量的变化趋势,注采试验对研究区块酸性气体进行淘洗,使该区块酸性气体含量整体下降,在今后的注采周期内采出气酸性气体含量会越来越少,最终能达到国家二类商品气标准;②同一周期采气初期,酸性气体含量较低,随着采气量的增加,酸性气体含量也会增加;③在第1个注采周期酸性气体含量下降较多,在不同注采周期采气初期会有一定时间的安全生产期;④注采气量的差异导致了酸性气体分布的不均衡性,注气量多的地方采出气酸性气体含量较低,注气量少的地方,采出气酸性气体含量高。     

气顶油藏型地下储气库注采动态预测方法

气顶油藏型地下储气库建设及运行在我国刚刚起步,尚缺乏现场实用的运行注采动态分析与预测方法。为此,根据气顶注采气过程中气相与油相的压力响应特征,引入了周期可变动用剩余油量与地层压力的关系,真实还原了剩余油量在注采气过程中对地下储气库运行的影响,建立了周期注采气动态预测数学模型,得到了一个完整注采周期内气顶自由气、地层剩余油的动用量以及与之相对应的库容参数预测指标。实例计算结果表明:(1)一方面,周期可动用剩余油量对气顶自由气动用量的影响不能忽略,可动剩余油的弹性作用使气顶内部压力响应特征产生了较为复杂的改变,有可能导致气顶油藏型地下储气库建库周期较气藏型地下储气库长;(2)另一方面,随着注采周期的延长,储气库内动用自由气、剩余油的动用量逐步增长,但趋势渐缓,从而使注入气向剩余油溶解扩散造成的损耗气量始终保持在较低水平,不会对储气库的稳定运行造成负面影响。     

季节调峰型地下储气库注采规模设计——以川渝气区相国寺地下储气库项目设计为例

注采规模决定了地下储气库井口数量、井口油套管尺寸的设计和地面集输系统的设计规模,注采规模的计算是季节调峰型地下储气库工程设计的关键。为此,以川渝气区相国寺地下储气库工程为例,制订了季节调峰型地下储气库注采规模的设计流程,阐述了消费系数法在天然气市场需求量预测中的应用,分析了天然气的需求结构及月不均匀系数对注采规模设计的影响,提出了季节调峰型地下储气库调峰需求总量及注采规模的计算方法,为其他类型储气库注采规模的设计提供了参考。