高陡构造区枯竭型油气藏改建地下储气库配套地震解释技术序列

由枯竭型油气藏改建的地下储气库(以下简称储气库)具有储气量大、投资相对较低等优点,是储气库建库的首选目标。高陡构造区由于构造复杂、储层厚度薄,准确落实地下构造真实形态和目标地层深度难度大,地质目标难以一次性中靶。为了形成一套有针对性的高陡构造区枯竭型油气藏改建储气库的地震解释技术序列,对整个建库期间使用到的地震解释技术进了梳理和分析。研究结果表明:(1)基于多井控制的地震地质综合解释技术可以对构造进行准确的三维空间雕刻,能够有效地解决高陡构造真实形态和目标地层深度预测的难题,进而对气藏的封闭性做出评价;(2)所形成的地震导向技术,为注采井的实施提供了强有力的物探技术支撑,有效地指导了注采井工艺的设计、实施,为提高髙陡复杂构造区钻探成功率提供了可靠的资料,提高了钻井速度与效益;(3)随钻过程中实时跟踪调整,可以有效提高注采井一次性入靶率和目的层段的进尺。结论认为,所形成的配套地震解释技术序列为四川盆地东部XGS地下储气库建设提供了强有力的技术支撑,有效地指导了注采井工艺的设计实施以及动态调整井轨迹方案,提高了钻井一次性中靶率,大幅度提高了石炭系地层及储层的钻遇率,对今后枯竭型油气藏改建储气库工程具有参考借鉴意义。     

我国地下储气库钻井完井技术现状与发展建议

地下储气库是目前世界上最主要的天然气储存方式和调峰手段,具有存储量大、储气成本低、安全系数大等优点,而钻井完井工程是地下储气库建设中耗资最大、历时最长的环节,且井筒完整性直接影响地下储气库长期运营的安全性和可靠性。目前,我国已建成枯竭气藏储气库和盐穴储气库共32座,初步形成了我国储气库特色钻井完井技术体系,包括枯竭气藏储气库的井型优化设计、超低压地层防漏堵漏与储层保护、韧性水泥浆固井、大流量注采完井和老井评价及再利用,盐穴储气库钻井完井、建腔及腔体形态控制、老腔改造利用技术和注采井筒完整性等特色技术,但与国外相比,在井眼尺寸、井型设计、工艺技术水平等方面均存在较大的差距,需要开展枯竭气藏储气库大井眼水平井钻井完井、盐穴储气库丛式定向井钻井、含水层储气库钻井完井和注采井筒完整性等技术攻关,形成完善的地下储气库钻井完井技术体系,以满足我国储气库高质量发展及国家能源战略的需求。      

我国地下储气库钻井完井技术现状与发展建议

地下储气库是目前世界上最主要的天然气储存方式和调峰手段,具有存储量大、储气成本低、安全系数大等优点,而钻井完井工程是地下储气库建设中耗资最大、历时最长的环节,且井筒完整性直接影响地下储气库长期运营的安全性和可靠性。目前,我国已建成枯竭气藏储气库和盐穴储气库共32座,初步形成了我国储气库特色钻井完井技术体系,包括枯竭气藏储气库的井型优化设计、超低压地层防漏堵漏与储层保护、韧性水泥浆固井、大流量注采完井和老井评价及再利用,盐穴储气库钻井完井、建腔及腔体形态控制、老腔改造利用技术和注采井筒完整性等特色技术,但与国外相比,在井眼尺寸、井型设计、工艺技术水平等方面均存在较大的差距,需要开展枯竭气藏储气库大井眼水平井钻井完井、盐穴储气库丛式定向井钻井、含水层储气库钻井完井和注采井筒完整性等技术攻关,形成完善的地下储气库钻井完井技术体系,以满足我国储气库高质量发展及国家能源战略的需求。     

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大张坨储气库是国内第一座大型地下储气库 ,于 2 0 0 0年 12月进入投产阶段 ,它的建成为北京的供气状况和大气环境治理做出了贡献。B876储气库则是大张坨储气库的扩建工程 ,位于B876区块板Ⅱ1枯竭式超低压凝析油气藏上 ,气藏埋深 2 2 2 0～ 2 2 4 0m ,原始地层压力 2 2 .5MPa,目前地层压力为 10 .5 9MPa ,地层压力系数 0 .4 76 ;在该废弃气藏上新钻了 5口储气库注采井 ,其中 3口井射孔完井后自喷 ,日产气量高达 12 .5× 10 4m3 。文章详细介绍了所钻注采井在钻井、固井、射孔完井等工序过程中采取的油气层保护技术和经验 ,对今后衰竭气藏的挖潜、枯竭式气藏储气库的建设具有参考价值。     

相国寺地下储气库钻井难点及技术对策

相国寺储气库是我国西南地区第一个开建的储气库, 是典型的枯竭型碳酸盐岩油气藏。储气库具有运行周期长, 注采井要求强注强采, 周期循环等特殊要求, 因此对注采井井筒完整性要求非常高。相国寺储气库除对注采井井筒完整性要求高外, 其构造本身目前有多个产层压力系数低于１  ０ ; 出露地层老, 极易井漏; 属典型的高陡构造, 自然井斜规律性强; 井漏与垮塌并存; 构造内煤矿、 石膏矿多, 属风景区和自然保护区, 对安全钻井带来极大难度。文章针对相国寺储气库钻井难点, 提出了优化井身结构设计、 优选气体钻井方式、 合理部署丛式井组和优化井眼轨迹、 采用管外封隔器和柔性水泥浆体系、 采用防砂筛管完井等技术对策。该储气库的建成, 将为西南地区储气库建设起到非常重要的示范作用, 并提供很好的技术支撑。     

枯竭砂岩气藏型储气库录井关键技术研究

井筒封闭性对储气库的建设至关重要。枯竭砂岩气藏型储气库断层发育,在其建设过程中,存在井漏频发、盐膏层段固井质量难以保证等工程技术难题,对井筒完整封闭性构成潜在风险。为此,以文23储气库为例,研究了枯竭砂岩气藏型储气库录井关键技术。利用文23储气库注采气井的钻井录井资料,并结合前期勘探开发资料,从盖层封闭性、断层封闭性2个角度评价了井筒封闭性,建立了该储气库沙三段盐膏层断缺条件下的盖层识别与评价方法,形成了基于钻井液出口流量曲线变化形态的井漏原因判别模式和断层封闭性评价方法;为了提高井筒封闭的完整性,建立了该储气库沙三段盐膏层发育和断缺2种条件下钻穿盖层底界5.00～10.00 m卡准中完井深的方法。应用实例表明,以上述方法为核心形成的枯竭砂岩气藏型储气库录井关键技术,从地质和工程2方面解决了储气库井筒封闭性录井评价难题,有助于提高录井对储气库建设的技术支持力度与技术服务质量。      

文96地下储气库注采井完井技术

文96地下储气库属于典型的枯竭气藏储气库,储层压力较低且层间压力差异大,射孔层位厚、层段多、跨度大,储层保护和安全投产难度很大。针对文96地下储气库储层特点以及储气库注采井强注强采要求,通过合理设计注采井完井管柱结构,优化射孔工艺参数,采用油管传输多级起爆负压射孔技术,同时配合低伤害完井液体系等措施,解决了储气库气藏储层保护以及井控安全矛盾突出的问题。现场应用表明,该技术能有效保护储层,缩短作业周期,注采井达到产能设计要求。     

枯竭型油气藏储气库井筒完整性研究综述

文中结合国内枯竭型油气藏储气库建库储层的特点,全面分析了枯竭型油气藏储气库在钻完井、注采等阶段作业中影响储气库井井筒质量的主要危险因素;系统提出了储气库井筒完整性风险的应对措施,以提高储气库建库期井筒质量,确保后期储气库安全有效的运行。     

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钻注采井是建设枯竭油气藏储气库的重要环节。在建设大张坨储气库时，大港钻采工艺研究院对枯竭油气藏地下储气库注采井的钻井工程进行了详细研究，形成了该类储气库注采井的钻井技术，并对大张坨、板876、板中北高点地下储气库进行了钻井工程设计。从完井测试及注采生产情况来看，应用效果较好，基本能够满足储气库建设的要求。文章以大张坨储气库为例，从井口布置及井眼轨道优化、井身结构设计、套管柱设计、套管柱设计、固井设计、钻井液体系和储层保护设计、重点施工措施以及钻探效果等方面阐述了利用枯竭油气藏建地下储气库的钻井技术。     

浅谈苏东区块储气库注采井钻井防漏堵漏技术

随着苏东区块储气库新钻注采井的大规模实施,注采井钻井过程中的目的层极易漏失直接带来了钻井钻时变慢、井控风险增高、储层物性污染的问题,目的层的有效堵漏成为了储气库钻井工程建设亟待解决的问题。在常规堵漏技术的基础上,充分吸取2019年注采井钻井施工经验,结合“随钻防漏、及时堵漏、提高承压”的防漏堵漏工作理念,在2020年新钻注采井过程中逐渐探索出新型防漏堵漏技术。新型防漏堵漏技术的实施很大程度上解决了苏东区块注采井目的层漏失量大、堵漏困难的问题,提高了钻井时效,降低了井控风险,解决了钻井泥浆及堵漏浆入侵地层带来的储层侵染问题,充分保障了后期改造效果。同时,新型防漏堵漏技术可大规模实施在后续注采井钻井作业中。     

长庆储气库长水平段注采井钻完井实践

长庆储气库水平注采井,水平段最长达到1 819 m,地层压力系数约为0.72,且低孔低渗,给储气库钻完井带来了较大的技术难度。本文通过对长庆地区钻完井技术的井身结构、固井质量、地层承压能力和套管密封等分析和设计,完成了试验1H和2H井的钻探。实践表明,长庆储气库长水平段注采井应优选四开大尺寸井身结构,采用可酸溶的屏蔽暂堵钻井液可满足长水平段钻井需要,储层漏失压力可满足常规分级固井工艺要求,采用先进的成像测井技术IBC检测固井质量,结果表明固井质量满足设计要求。通过油套管管柱的气密性检测技术,提高了井筒的完整性。     

陕224储气库注采井注采能力影响因素分析

利用衰竭气藏建设地下储气库具有储存量大、经济合理、安全系数大等优点。2012年,长庆气区优选在靖边气田陕224井区建设下古酸性气藏储气库试验区。目前已完成3口注采水平井、1座集注站以及地面工艺配套设施,初步具备投产要求。由于该井区地质条件复杂,大井眼注采水平井实施难度大,储层改造方式限制,加之区块开发程度高、目前地层压力低,导致注采水平井产能较低,不利于开展储气库注采能力评价。本文通过对注采井地质、钻井、试气等三个方面分析现阶段注采井注采能力影响因素,提出改善注采井注采能力的有效方法及措施,提高注采井注采能力,为陕224储气库注采试验做准备。     

浅析我国气藏型储气库钻采工程技术的发展方向

我国自2000年第一座气藏型储气库——大张坨储气库投入运行以来,经过近15年发展,形成了配套钻采工程特色技术,在钻完井、固井、注采、储层保护、监测、老井封堵等工艺技术取得了一系列成果,较好地满足了我国气藏型储气库建造的需要。为了适应今后发展形势,丰富和发展气藏型储气库建造技术,找准今后技术发展方向,针对我国建设实际情况,结合国外储气库建造技术发展趋势,对我国气藏型储气库钻采工艺技术提出几点建议:实施工艺设计的统一化和标准化设计;加强完井技术研究;注重监测井部署;科学选择注采管柱材质;强化注采井油套环空带压控制技术研究;深入开展老井封堵处理技术研究等。     

相国寺储气库低压易漏失井固井技术

相国寺构造地质情况复杂,上部须家河组—嘉陵江组地层极易发生恶性井漏,下部石炭系等主力气藏的地层压力系数极低,下套管及固井施工中也极易发生漏失,严重影响环空水泥环的密封完整性。通过开展地层承压试验、钻井液性能调整技术、前置低密度先导浆固井技术、正注反打固井工艺的研究,以及优选具有防漏、堵漏效果的水泥浆体系,基本形成了一套适用于相国寺储气库注采井固井的防漏、堵漏技术,成功解决了低压易漏失的固井难题,实现了环空有效完全充填。     

碳酸盐岩油气藏改建储气库注采工程技术探讨

我国目前在建储气库大多是利用枯竭气藏改建储气库,利用枯竭油藏建设储气库目前正在摸索之中,而在碳酸盐岩油气藏中改建储气库则刚刚开始。在碳酸盐岩油气藏中改建储气库与常规气藏改建储气库在注采工艺方面有较大区别,本文针对碳酸盐岩储层特征和储气库注采(生产)要求,从完井类型、完井方式、注采能力等几个方面提出观点并进行分析,以满足碳酸盐岩油气藏型储气库注采(生产)要求。     

水淹枯竭气藏型地下储气库盘库方法

地下储气库多周期运行盘库,是研究气库运行规律、分析漏失、进一步提高气库运行效率和降低气库运行成本的关键环节。已建立的未水淹气藏型地下储气库盘库数学模型却并不适用于水淹枯竭气藏型地下储气库,评价结果明显高于实际注采气量。为此,通过深入分析水淹枯竭气藏型地下储气库气驱排水扩容机理、多周期注采运行过程中气水两相宏观与微观运动规律及可能的分布状态,创新性提出了可动用库存量的概念,以注采气量与视地层压力在一个注采周期内满足定容压升降方程为评价准则,建立了水淹枯竭气藏型地下储气库盘库模型。实例验证结果表明,该模型计算的结果与实际吻合,可用于水淹枯竭气藏型地下储气库多周期运行盘库计算和分析。为储气库运行、管理及调整提供了依据。     

相国寺储气库低压地层安全快速钻完井配套技术

四川盆地川东地区相国寺构造为一狭长高陡构造,地面出露上三叠统须家河组到下三叠统嘉陵江组等老地层,地层倾角变化大,浅层存在煤矿及石膏矿采空区域,而经多年开采的二叠系长兴组、茅口组气藏压力系数仅为0.2,主力气藏石炭系的压力系数更只有0.1,这已成为储气库建设的一大钻完井技术难题。为此,根据该地下储气库钻井复杂地质剖面、储气库盖层密封性及储层专打要求,提出了优化布井方式及井型、井身结构的实施技术方案;制订了以气体钻井解决上部易漏失层、下部低压产层应用PDC+螺杆钻具钻井技术的快速钻井措施;石炭系低压储层采用油管+筛管方式完井以保护储层。在XC4等井现场应用表明,6口试验井平均机械钻速达4.0 m/h,同比前期先导试验井提高164%,建井周期较前期试验井缩短一半,高效优质地完成了储气库的钻完井工作。所形成的7项安全快速钻完井配套保障技术可为类似地质区域建设地下储气库提供借鉴。     

考虑安全稳定运行的大型枯竭气藏储气库注采优化

大型枯竭气藏储气库通常含有多个注采区块,区块间地层压差过高会破坏储层的稳定性。为实现注采过程中地层压力均衡变化,以各周期区块间地层压力方差值最小化为目标函数建立优化模型。该模型将数学优化技术与储气库安全稳定性问题进行了结合,并以各区块开井数和单井注采气量为决策变量,以储气库注采气总量、最大单井注采气量、最大区块地层压力等为约束条件。将所建立的优化模型应用于文23大型枯竭气藏储气库,成功求解了该储气库在年工作气量为30×10⁸m³/a条件下的优化注采方案。研究结果表明,所获得的优化注采方案在满足储气库注采气量要求的前提下,不仅能够降低各区块间地层压差,实现储气库整体地层压力的均衡变化,还能有效避免极端高压区块的出现,进一步保障了储气库的安全稳定运行。该研究成果对储气库注采运行方案的设计具有一定的指导意义。     

气藏型储气库注气期试井分析探讨

针对气藏型储气库注采井注采过程中储层物性参数影响因素不明确、注采能力不对称的问题.基于相国寺储气库井下连续油管试井测试结果,提出储气库注气期"温降效应"、"变表皮效应"的概念,分析了储气库注采过程中温降效应、变表皮效应以及储层应力敏感对注采的影响.通过气藏型储气库注气期试井分析技术,研究各因素在试井曲线上的响应特征以及...     

孤家子气田储气库关键指标设计优化技术

从储气库多周期大流量强注强采的基本特点出发,以气藏为基础,以需求为依据,通过气藏工程理论分析和数值模拟计算等方法与技术对孤家子废弃气田改建储气库的气井注采能力、库存量、有效工作气量、注采井网优化等关键指标进行研究.设计孤家子储气库有效库容量4.6×108 m3,工作气量2.1×108 m3,上限压力15.6 MPa、下限压力8.5 MPa.基于分区产能方程,考虑冲蚀流量、最低携液流量、不同的井口压力与地层压力确立了注采周期不同注采阶段的气井的注采能力,并通过数值模拟方法得到验证.储气库运行采取注采同井方案,对6个独立的区块分别部署井网,共优化部署注采新井15口,其中注采气井10口、单采气井5口,数模论证最大调峰能力263×104m3/d.设计了孤家子储气库的气藏工程方案和技术政策,并对建设中的风险点进行优化,为吉林省第一座地下储气库地质方案的科学合理设计,提供了重要依据.