四川盆地罗家寨高含硫气田安全高效开发与长期稳产关键技术

罗家寨气田飞仙关组气藏是中国石油在四川盆地储量规模最大、丰度最高的高含硫气藏,自2008年以来,随着开发阶段的不断深入,气藏安全高效开发面临长期稳产的严峻挑战。为保障高含硫气藏的长期稳产,从全生命周期角度系统分析了优质储层准确识别难、硫沉积影响全生命周期产能评价和产能维护难,以及复杂地理和人居环境下硫化氢(H₂S)泄漏预警监测难的“三难”问题,并通过地质、工程等多专业联合攻关,创新形成了高含硫天然气开发关键技术。研究结果表明：(1)解决了低品质地震资料成像、多期滩体叠置与多尺度裂缝发育背景下优质储层预测难的问题,形成了高陡复杂构造高含硫鲕滩气藏超高产井精细培育技术,优质储层预测符合率从70%提高到85%,平均单井无阻流量由293.4×10⁴ m³/d提升至794.3×10⁴ m³/d,确保了超高产井部署的效果,实现了高产;(2)研发了高含硫气藏高效溶硫产品,解决了元素硫沉积机理及硫沉积影响的生产特征不明确问题,支撑了硫沉积影响的全局智能优化高效决策,形成了硫沉积气藏全生命周期智...     

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渡口河、罗家寨气田位于四川省宣汉县和重庆市的开县境内。在三叠系飞仙关组中均发现了储量较大的气藏 ,渡口河探明储量 2 71.6 5× 10 8m3 ,罗家寨探明储量 5 38.4 0×10 8m3 ,控制储量 32 6 .72× 10 8m3 。对已获气井产能的分析关系到对气藏高效、合理的开发。各气藏已获气井测试产能　　利用渡口河、罗家寨气田各气井地层压力及完井测试产量和流动压力采用下式计算各井一点法无阻流量。　　 qAOF =6 qg1+ 4 8pi2 - pwf2pi2 - 1式中 :qAOF 为无阻流量 ,10 4m3 /d ;qg 为实测产量 ,10 4m3 /d ;pwf为实测井底流压 ,MPa ;pi 为原始地层…     

川东北罗家寨区块飞仙关组储集层特征及主控因素

四川盆地罗家寨区块下三叠统飞仙关组鮞粒滩气藏是川东北地区高含硫气藏的典型代表。该气藏具有储层非均质性强、物性中高孔、中高渗的特点。基于二维地震等资料的储集层描述存在不确定性,制约前期气藏井位目标部署及优化开发。为此,充分利用已有的岩心照片、铸体薄片、测井解释成果、三维地震等资料,在明确储层基本特征基础上,依据压汞实验和地球物理响应模式,结合气藏动态响应,形成储集层分类评价标准,刻画不同类型储集空间展布规律,进而剖析储集层发育的主控因素。研究结果表明：(1)罗家寨区块飞仙关组鮞滩气藏储集岩主要为鲕粒云岩、颗粒砂屑云岩,粒间（内）溶孔、晶间（溶）孔为主要储集空间,主要储集层类型为裂缝—孔隙型;(2)以物性参数、压汞参数、地球物理响应3个主要分类评价指标,形成具有针对性的储集层分类评价标准,明确研究区储集层类型主要为II类储层,即裂缝—孔隙型储层为主,明确不同储层类型在空间的展布特征;(3)气藏东段主要发育Ⅱ类储集层,西段主要发育Ⅲ类储集层,中段三类储集层发育程度均较低;(4)沉积作用控制鮞滩分布及,成岩作用控制优质储集层分布,构造作用及裂缝影响储集层质量。     

罗家寨气田飞仙关气藏高酸性气井完井工艺技术实践

高酸性气井中的硫化氢与二氧化碳对油管、套管产生严重的腐蚀，威胁着气井的安全生产，完井方式选择不当也会加剧这种腐蚀。通过国内外调研，提出了一种采用材质防腐的完井方式，该完井方式通过采用永久式封隔器、特扣内衬油管和不锈钢井口来达到使酸性气体与井下生产管串隔离的目的，从而防止油管、套管腐蚀，并延长气井的免修期，可在高酸性气田推广这种完井方式.     

高含硫罗家7井超正压射孔酸化测试三联作工艺技术实践

超正压射孔、酸化、测试三联作工艺是一项射孔守井新技术。分析了该工艺的施工目的、工艺观点以及井下工具的选型，并用施工实例介绍了该三联作工艺在高含硫气井的管柱设计、联作方法和施工效果。通过对测试成果和测井资料的数字化处理分析，肯定了该工艺在获取地层真实资料、降低产层污染和缩短试油周期等几方面的作用。     

罗家寨飞仙关高含硫气藏水平井完井技术

罗家寨气田是目前全国较大的高酸性气田,高含H2S且地形复杂,采用丛式井组水平井培育高产井,是提高气田开发效益的重要途径。对大产量、高含硫的水平井采用什么样的完井方式、完井工具、完井管柱、完井工艺才能使气井在生产过程中能够安全生产,采取何种安全措施,才能保证高含硫气井能安全顺利地完井。目前已安全地在罗家11H、16H-1两口井进行完井现场试验,其完井测试产量达到了200×104m3/d以上,这两口大产量井的现场试验成功,为规模开发川东北高含硫气田取得了宝贵的经验。     

罗家寨高含硫酸性气田水的处理探讨

根据对罗家寨高含硫酸性气田水的预测,提出了罗家寨气田水以单井分散处理后达标外排或回注处理的思路,同时对达标外排处理工艺进行了推荐。     

罗家寨气田飞仙关组储层特征及分类评价

四川盆地罗家寨气田飞仙关组是川东北地区发现的大型高含硫整装气田,但飞仙关组储层相对较高、储集性能差异大、储层分类不明确,制约了气藏的开发。综合利用钻井、测井、岩心以及分析化验等资料,对罗家寨气田飞仙关组气藏储层岩石学特征、储集空间类型、物性特征进行分析,最终对储层进行分类评价。结果表明：(1)罗家寨气田飞仙关组储集性能较好,具有储集性的岩类包括鲕粒溶孔云岩、砂屑溶孔云岩、细粉晶云岩以及部分鲕粒灰岩;(2)储集空间以各类溶蚀孔洞为主,裂缝发育较差;(3)储层平均孔隙度8.8%,平均渗透率59.85×10^-3μm²,平均排驱压力0.130 MPa,平均中值压力0.442 MPa,平均束缚水饱和度8.91%,属于高孔隙度、中高渗透率、低排驱压力、低束缚水储层;(4)罗家寨气田飞仙关组储层以Ⅱ+Ⅲ类为主,占比达82.25%。     

层序地层学在碳酸盐岩气藏开发早期地质评价阶段的应用——以川东北罗家寨鲕滩气藏为例

川东北地区罗家寨飞仙关组鲕滩储集层为碳酸盐岩台地边缘相沉积，具有厚度大、分布稳定的特点。应用层序地层学方法理论，对飞仙关组进行层序划分与对比，划分了5个四级层序10个体系域，建立了该区的沉积模式。作为主力储集类型的台地边缘鲕滩相发育于第1个层序的高位期及第Ⅱ、Ⅲ层序中。罗家寨地区发育两个（期）边缘鲡滩，由东向西推移，西部滩体的形成时间晚于东部。两个滩体经历的成岩过程有所差异，东部滩体经历了5期白云石化和淡水溶蚀作用，西部滩体白云石化及溶蚀作用明显减弱，只可以识别出微弱的白云石化作用，因此东部滩体储集性能优于西部。图4表1参7     

徐深气田火山岩气藏产能特点及影响因素分析

火山岩储层作为大庆徐深气田的有效储层，分布广泛，储量丰富，具有重要的开采价值。由于受火山喷发多期性的控制，其岩性岩相变化较快、岩层致密，孔隙度、渗透率极低，非均质性严重。大多数气井自然产能较低，达不到工业产能。部分井经过大型压裂改造后可获得高产，但是单井产气能力差别较大。火山岩气藏产能具有分布不均衡、生产压差大、稳产条件差、压裂效果明显等特点，而火山岩作为特殊的天然气储层类型，没有成型的开发理论和实际开发经验供我们参考，文章在徐深气田火山岩储层地质及动态资料分析的基础上，采用实际地质参数建立了单井模型，研究了地层有效渗透率、地层厚度、地层系数、压裂井裂缝半长、储层供气范围等对气井初期产能及稳产能力的影响，并对影响产能及稳产能力的因素进行了分析，这对今后火山岩气藏开发配产、产能建设等具有重要的指导意义。     

川东北普光气田下三叠统飞仙关组储层成岩作用研究

川东北普光气田下三叠统飞仙关组储层主要为台地边缘鲕滩沉积,岩性以白云岩为主,主要成岩作用有:泥晶化、压实压溶、胶结充填、白云化、新生变形和重结晶、溶蚀、构造破裂。对储层形成有重要贡献的成岩作用有:白云化、溶蚀作用和构造挤压。根据白云石标型特征、有序度及碳氧同位素分析,储层白云岩形成于高盐度流体、快速结晶环境,是准同生期渗透回流白云化的产物。储层发育3期溶蚀作用,其中早期大气淡水溶蚀形成的孔隙与原生粒间孔一起在早成岩期—中成岩早期多为胶结物填塞,现今有效孔隙为埋藏溶孔。埋藏溶蚀有2期,Ⅰ期发生在构造挤压作用之后、大量石油充注之前;Ⅱ期发生在充注石油热演化为沥青之后。构造挤压作用是飞仙关组储层形成的另一重要控制因素,一方面构造挤压作用有利于重结晶;另一方面构造挤压产生裂缝,使晶体破碎,为埋藏溶蚀酸性流体提供通道,并极大地增加了水—岩反应的接触面积,促使埋藏溶蚀广泛发育。     

高产气井试井压力资料异常原因分析

一些高产气井的压力恢复试井资料存在关井后期测试压力持续下降的异常现象,利用常规试井解释方法无法处理该类压力资料。在详细讨论了引起高产量、低压差气井试井压力资料异常现象的各种因素的基础上,重点对 “水击”现象及其对压力恢复测试数据的影响进行了深入分析,提出了解决该问题的技术思路和方法,并对克拉2气藏某气井试井压力资料进行了处理,其解释结果具有较高的可信度。该项研究对特殊类型气井试井异常资料处理具有重要的参考作用。     

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文章论述了粘土矿物沉积后变化特征以及典型的泥岩压实原理及其孔隙度变化趋势,利用声波测井曲线与岩石孔隙度的关系，对靖边气田二叠系—石炭系泥岩的压实特征进行了研究。多井泥岩压实曲线的分析发现,靖边气田下古生界气藏石炭系泥岩盖层普遍存在“欠压实”现象，且其“欠压实”程度与单井无阻流量呈正相关关系，并得到新完钻试气井证实。此外，还对这种现象的形成缘由作了初步探讨，可以利用已钻井石炭系泥岩盖层声波时差异常值进行平面成图，结合地震横向预测储层的展布成果，预测出高产区带和未钻井部位无阻流量，为优选开发井位提供了依据，达到了高效开发下古生界气藏的目的。     

致密气藏分段压裂水平井产能评价新思路

由于储层物性、投产方式与渗流机理的差异,致密气藏与常规气藏的水平井产能评价存在很大差异,常规气藏水平井产能模型在致密气藏中存在诸多局限性。根据作者对国内外致密气藏分段压裂水平井开发效果的研究,从致密气藏水平井分段压裂的实际出发,提出了压裂水平井产能评价的新思路,即以单压裂段为单元,采用单压裂段压降叠加分析方法和单压裂段产量递减分析方法,合理评价单压裂段产能、最优压裂段数和对应的水平井或气藏产能。通过国内外的两个实例的应用与分析结果证明,该套思路和方法对于致密气藏分段压裂水平井产能评价具有很强的适用性和可操作性。     

高含硫气藏试井解释方法研究

气井投产之后，地层能量不断下降，当含多硫化氢天然气穿过递减的地层压力和温度剖面时，多硫化氢发生分解，单质元素硫析出。当分解出的硫量达到临界值后且流体水动力不足以携带固态颗粒的硫时，元素硫可直接在地层孔隙中沉积并聚集起来，对地层造成污染。在地层中将形成两个特征区域：硫沉积污染区和未污染外区。文中基于油气藏渗流理论和现代试井解释方法建立了高含硫气藏气井两区复合试井解释数学模型，利用Stehfest反演算法计算了井底压力响应典型曲线，分析了流度比和污染半径对井底压力动态的影响。实例计算表明，该模型能够较好地解决高含硫气藏试井解释问题。     

富含凝析水的凝析气井产能分析新方法

常规凝析气井产能分析常沿用单相气井的产能分析进行经验性修正或在此基础上结合常规烃类流体相态研究方法建立的考虑地层油气两相相态变化的产能分析方法，没有考虑地层凝析水对产能的影响。随着天然气勘探开发向地层深部的发展，一些特殊的如异常高温、高压富含气态凝析水的凝析气藏不断涌现，并且所占的比例越来越大，当温度较高时，地层束缚水、边底水和可动间隙水与烃类流体的互溶能力就较强，烃类流体中含水量就会增加，再用常规的烃类流体相态研究方法去指导开发这些特殊的凝析气藏，就致使凝析气藏在开发方式、油气藏工程设计和动态分析方面产生一定的误差。因此，有必要建立考虑多相流体复杂相态变化的凝析气井产能分析新方法，以便得到更为精确的凝析气井生产动态。文中结合气-液-液三相流体相平衡热力学闪蒸计算，建立了考虑近井地带反凝析液饱和度分布以及动态污染影响的凝析气井产能分析新方法。根据文中给出的凝析气井产能预测模型在数值求解的基础上，编制了相应的计算程序，可准确预测不同时期凝析气井的地层流入动态。     

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新疆温吉桑地区温八块凝析气藏属低孔、低渗,非均质性较严重气藏,试井测试资料较少,常规的产能确定方法（如利用试井资料确定产能方程,采气指数法或一点法）应用较困难。文章从气井渗流理论出发,以二项式产能方程为基础,对气井渗流方程进行了分析研究,结合温吉桑温块凝析气藏具体情况,提出新的气井产能确定方法－单位平方地层压力无阻流量法及单位地层系数采气指数法,并进行了实例计算,最后结合气井连续排液条件和数值模拟     

建立气井产能方程及计算地层压力的新方法

气井产量取决于井底流动压力，所以气井产能方程应该能够直接描述流压与产量的关系。文中基于气井二项式产能方程，提出了可以直接反映流压与产量之间关系的二元回归形式的产能方程模型。介绍了该模型的基本原理并进行了实例分析。该模型可以预测地层压力。     

浅析油气井产能的影响因素

为准确评价和分析钻井、完井、防砂和增产措施等作业环节对油气井产能的影响,对试井解释计算出的总表皮进行了有效分解,并给出了分解后各作业环节引起的表皮系数的计算方法。通过实例计算,定量分析了影响油气井产能的因素,其中射孔、钻井污染和防砂三个作业环节是影响油气井产能的主要因素,为钻井、完井、防砂和增产过程的评价提供了一定的指导意义。