元坝气田超深高含硫气井测试及储层改造关键技术

四川盆地东北部元坝气田具有高温、高压、高含H₂S特性,储层埋藏深且非均质性强,由此带来了测试工艺复杂、储层改造困难、井控安全风险大等困难。在元坝超深高含硫气井测试实践中,逐步形成了材质优化选择、一体化管柱多功能APR测试、多级压力控制、测试制度优化、快速返排、井控工艺、堵漏压井工艺、地面流程安全控制技术及海相储层改造工艺技术,从而满足了元坝气田“三高”气井试气的需要。现场应用结果表明,已施工完的16口井55层,获得工业气流14口井23层,未发生一起安全事故,有效保障了元坝气田勘探的顺利进行,取得了安全、优快、环保的工作效果和重大社会经济效益。     

生物礁滩岩性气藏含气面积的圈定方法——以元坝气田长兴组气藏为例

开展生物礁滩气藏的储层空间展布特征研究,对于该类型气藏的储量计算和高效开发有着重要意义.由于元坝地区长兴组生物礁滩体埋深超过6 000 m,具有横向变化大和非均质性强的特点,简单的储层预测技术方法难以达到定量研究储层空间展布的要求.在沉积相研究的基础上,开展高精度相控储层定量预测,通过相控储层预测技术的应用,精细刻画了生物礁滩的空间展布特征和边界.评价井成功率达到100%,有效储层厚度20～70m.目前已探明长兴组气藏含气面积155.33km2,探明天然气地质储量1 592.53×108m3.      

深层碳酸盐岩储层改造理念的革新——立体酸压技术

酸化压裂是碳酸盐岩油气藏高效开发不可或缺的手段,对于深层、超深层海相碳酸盐岩油气藏,由于其工程地质特征的特殊性,通过现有的酸化压裂技术要形成复杂裂缝网络难度大。为了实现深层、超深层碳酸盐岩油气藏的高效立体开发,从我国深层海相碳酸盐岩油气藏的工程地质特征出发,揭示了该类储层酸压改造的难点;然后,以实现该类油气藏高效立体开发为目标,充分借鉴体积酸压、深度酸压等技术,提出了立体酸压的技术理念,阐明了其技术内涵,并且详述了立体酸压所包含的关键技术,进而指出了下一步的发展方向。研究结果表明:(1)立体酸压技术包括3个基本内涵——根据储层类型选择相应的酸液深穿透技术,实现储层平面上的充分改造;形成在高闭合压力下具有较高导流能力的复杂酸压裂缝体;沿长井段合理部署酸压裂缝体,实现储层在井筒方向上的充分改造。(2)立体酸压包含3项关键技术——多场多尺度多流体耦合作用下酸液有效作用距离预测技术;酸压复杂裂缝体导流能力优化技术;水平井/大斜度井长井段储层精细布酸技术。(3)要推动立体酸压技术的进一步发展,还需要开展3个方面的科研攻关——超深储层破裂压力预测及降低破裂压力技术;强非均质储层酸压裂缝体形态预测技术;深度超过7 000 m长井段储层分段动用技术和新型耐高温、缓速、低摩阻系数液体技术。     

普光气田大湾区块培育高效井关键技术

四川盆地普光气田大湾区块气藏具有埋藏深、构造复杂、礁滩相储层非均质性强、展布不稳定等特点。借鉴普光气田主体的开发经验,以培育高效井为目标,根据气藏地质特点,构建开发地质和开发工程一体化研究平台,研究工作深度交叉,形成了一套培育高效井关键技术。在开发建设中,融合超深礁滩相储层预测技术和储层含气性预测技术,定量预测礁滩相气层,跟踪优化井身轨迹,实现开发井钻井成功率达100%,单井平均钻遇气层厚度为596 m;集成应用气井投产层段优化技术、射孔参数优化技术和分段酸压增产技术,充分挖掘气井生产能力,实现开发井投产作业成功率达100%,单井实测无阻流量介于380×10⁴～680×10⁴ m³/d,完全达到了开发方案配产的要求。既为高效开发大湾区块奠定了坚实的基础,也为类似气田的高效开发提供了借鉴。     

元坝超深水平井酸压工作液体系优化与应用

元坝超深碳酸盐岩水平井具有温度高、水平段长、井眼小及采用衬管完井等特点,如何在元坝海相长水平井段实现针对性改造是酸压过程面临的主要难题。在分析元坝海相水平井分流酸压难点基础上,以满足Ⅱ、Ⅲ类储层深度酸压,各类储层交互长井段水平井分流转向酸压为目的,通过单剂及暂堵转向材料优选、分流转向酸液研发,形成了以耐高温胶凝酸+暂堵分流剂及耐高温清洁分流转向酸为主的元坝水平井酸压工作液体系,现场应用取得了较明显分流转向和增产效果。成果对国内外类似元坝超深海相长井段水平井的有效改造具有重要借鉴意义。     

元坝气田长兴组—飞仙关组礁滩相储层特征和形成机理

借鉴普光气田勘探发现的成功经验,2006年中国石油化工股份有限公司在川东北巴中地区钻探以长兴组—飞仙关组生物礁、滩岩性圈闭为目标的元坝1井,获得50.3×104 m3/d高产工业气流,发现了元坝气田。元坝气田为常压高含硫化氢岩性气藏,具有构造变形弱、整体埋藏深的特点,气藏中部平均埋深6 600 m,是四川盆地埋藏最深的海相气田。元坝气田以长兴组礁滩储层为主,其规模大、储集性良好,储层的形成主要受早期大气淡水溶蚀、白云石化作用控制,深埋溶蚀、构造作用影响相对较弱。对元坝、普光等气田深层礁滩相储层特征进行对比,探讨其储层形成机理,认为早期沉积-成岩环境控制了储层的规模与早期孔隙发育,构造-流体耦合控制了裂缝与溶蚀,流体-岩石相互作用控制了孔隙的保存与改造。     

四川盆地龙岗与元坝地区礁滩成藏对比分析

四川盆地长兴组—飞仙关组礁滩油气资源丰富,川东北台地—台缘斜坡地区是礁滩油气资源分布与勘探的重点地区。川东北龙岗与元坝地区礁滩气藏成藏条件优越,气藏分布受沉积相带、储层发育特征、白云石化与构造作用等因素控制;气藏类型多样,储集性、裂缝发育程度和构造活动性是富集高产的重要控制因素。目前元坝地区勘探成效好于龙岗地区,主要由于元坝地区礁滩规模较大、非均质性较弱、受潮道系统影响较小等原因,表现出更优越的气藏形成与富集条件;龙岗地区受构造作用与潮道系统影响显著,储层非均质性与气藏后期调整改造强烈,"一礁一滩一藏"特征明显。研究认为,地震资料品质攻关、沉积微相精细研究、储层预测与油气检测是进一步提高龙岗与元坝地区礁滩气藏勘探成效的工作重点,台缘区厚度大、面积大的礁滩体是重点勘探目标。     

高含硫气层酸压改造技术及其应用

元坝地区的气藏埋藏深,温度高,且含酸性腐蚀气体。针对元坝区块储层酸压改造技术难点,进行了大量室内实验研究以及现场试验,形成了“胶凝酸＋闭合酸压”、“震荡酸压”、“超正压射孔酸压测试联作”、“酸压测试管柱结构优化及施工参数科学设计”、“加重酸压”以及复合助排等工艺技术。在元坝区块进行了现场试验,取得了增产68．9倍的良好经济效果,实现了对高温、高含硫储层酸压改造的重大突破。     

元坝海相长兴组气藏深穿透酸压工艺

元坝海相碳酸盐岩气藏储层改造过程中表现出来的高温含硫、储层破裂压力高、施工压力大、摩阻大等难题严重制约了单井产量的提高.在对元坝海相碳酸盐岩气藏储层工程地质特征进行分析的基础上,通过深化酸液配方体系、储层改造工艺及其配套技术的研究,形成了有针对性的储层改造技术措施,为元坝海相碳酸盐岩气藏的进一步勘探开发提供了技术支持.     

元坝含硫气藏水平井完井方式适应性评价与优选

元坝长兴组气藏属于超深、高温、高压、高含硫等特点,储层非均质性强,气水关系复杂,完井安全性与经济性矛盾突出,其水平井完井方式应比常规气井更具较宽的适应性,以满足气井整个寿命周期的各种作业、生产及经济要求.在岩石强度测定等室内实验、酸化前后临界生产压差和单井产能模拟计算、YB103H等井现场试验基础上,通过完井方式对地质特征、地质力学特征、产能、气水关系、工程工艺风险和技术经济适应性评价,形成了元坝超深水平井完井方式优选方法和方案.研究表明,Ⅰ一Ⅱ类较多的礁相储层以衬管完井方式为主,不需要分段改造即能满足产能要求;对于部署在礁相,井眼方位与地层最大主应力夹角小于20°的水平井,采用裸眼完井降低完井投资;对于Ⅰ一Ⅱ类较少的叠合区、滩相储层,宜采用射孔完井,以便实施针对性储层改造;边底水较为发育区域,采用射孔完井并通过优化完井参数延缓边底水锥进.不同完井方法在不同类型储层进行了现场试验,元坝103H、元坝124-侧1、元坝10-侧1等试验井获得高产,实现了元坝超深水平井开发的突破.     

元坝超深水平井钻井技术

元坝地区海相储层资源丰富,目的层垂深超深,具有高温、高压和含H2S等特点。应用水平井技术能高效地开发其产能,但存在测量仪器和定向工具选择难、轨迹控制难度大和钻井液性能调控难度大等技术难点。通过跟踪分析元坝地区首次施工的两口超深水平井元坝103H井和元坝121H井,优选了适应元坝超深水平井工况的定向仪器和工具,形成了系统可行的超深水平井轨迹控制技术和超深水平井钻井液技术,为元坝地区海相储层的高效开发奠定了基础。     

准噶尔盆地火山岩储层改造技术研究与实践

准噶尔盆地火山岩主要发育在石炭系,储层埋深从几百米到目前莫深1井的7500m,分布范围广,厚度大,是新疆油田的主要储集层之一,其中以石西石炭系火山岩储层最具代表性。根据石炭系储层特征,重点开展了前置液酸压技术研究及试验,并形成了以表面活性缓速土酸体系为主的酸液体系,满足了石炭系油藏酸压的要求,在石西油田现场试验19井次,有效率100％,累计增产原油4万吨。同时开展了酸压与加砂压裂联作、交联酸携砂压裂技术的研究与现场试验,丰富了火山岩储层改造手段。     

普光气田大型酸压改造技术

酸压改造是普光气田建产、增储上产的主要手段，但该气田海相碳酸盐岩储层具有埋藏深、温度高、产层厚、非均质性强、高含硫等特点，酸压改造面临大量技术难题。为此，选用该地区不同井层的岩心，通过大量室内评价性试验研究，优选出适合于该地区大型酸压改造的酸液体系；从普光气田目前的开发实际出发，结合储层地质特征，提出了一整套适合于该地区的酸化工艺及相关配套技术。最后以一口成功的典型井为例，证实了优选出的酸液体系及酸压工艺在该地区具有较好的适应性。     

中国海相碳酸盐岩储层酸化压裂改造技术现状及发展趋势

中国海相碳酸盐岩储层具有埋藏深、温度高、高含硫、孔缝洞发育分布不均匀等特点,酸化压裂改造面临一系列技术难题。在对典型海相碳酸盐岩储层地质特征进行了对比分析基础上,针对酸化压裂改造面临的技术挑战,从高温深井提高酸液有效作用距离的酸液体系、高闭合应力储层提高酸蚀裂缝导流能力的措施、缝洞型储层酸化降滤失措施、复杂地层流体应对技术、复杂结构井分段改造措施等方面对国内海相碳酸盐岩储层酸化压裂改造关键技术现状进行了综合分析,提出了海相碳酸盐岩层增产改造理论及工艺技术发展趋势。该研究结果为海相碳酸盐岩储层增产改造技术的发展提供了技术和理论支持。     

元坝地区深层礁滩储层多尺度地震识别技术

川东北地区礁滩储层埋深大,空间展布复杂多变,因针对深层复杂礁滩储层的地震预测技术还不够完善,一直制约着该区的勘探发展。为此,以川东北元坝地区长兴组礁滩储层为研究对象,对礁滩储层预测技术进行了探索和总结,形成一套以礁滩储层数值模拟技术、小波多尺度边缘检测技术、基于波形复杂程度的储层检测技术、礁滩复合体空间分布预测技术、地震属性分析技术、地震相分析及沉积相解释技术、低频伴影技术以及“相控法”精细储层描述技术等为核心的多尺度地震识别方法,并在元坝地区获得了良好的应用效果,落实了元坝地区长兴组台缘礁滩复合体、礁后浅滩、礁间滩、台内滩4种类型7个勘探目标,已完钻的井均钻遇白云岩储层,并均获得工业气流,表明该技术方法具有推广应用的价值。     

高温深层非均质性碳酸盐岩水平井分段改造技术

碳酸盐岩非均质性强的特点决定了常规水平井分段改造优化设计方法不再适用,同时塔中地区高温、深层及缝洞发育等特点给储层改造液体和分段改造工艺带来挑战。从统计分析反映非均质性储层特征的资料出发,确定了基于改造设计为目的的压前储层描述模型,明确反映远井储层特征的地震资料对于指导改造设计具有重要作用,并基于该认识,建立了在缝洞精细雕刻基础上的非均质性碳酸盐岩水平井分段改造优化设计方法。通过稠化剂优选、交联剂研发形成耐温140℃地面交联酸体系,其低滤失、缓速好的特征为实现深穿透酸蚀缝提供基础;并根据碳酸盐岩缝洞发育特点,优选裸眼封隔器多级滑套水平井分段压裂工具,从而形成系统的水平井分段改造技术。现场应用表明,该技术适用性好,增产效果显著,在国内同类非均质性海相碳酸盐岩储层中具备较大的推广应用前景。     

超深高含硫生物礁气田安全高效开发技术

川东北元坝气田上二叠统长兴组礁滩气藏埋深达7 000 m,气藏礁滩体小而分散、储层薄、非均质性强、气水关系复杂,加之高温、高压、高含硫化氢,国内外尚无成功开发先例。针对长兴组气藏的特点,采用井震结合的方法,对生物礁储层发育模式及展布特征进行研究,创新形成了以超深层小礁体气藏精细描述技术、水平井优快钻井技术、水平井轨迹实时优化调整技术、高含硫气井安全采气工艺技术、集输系统综合防腐技术等为核心的超深层高含硫气田开发关键技术,取得了良好的应用效果,建成了国内埋藏最深的高含硫生物礁大气田,达到了设计指标,实现了元坝气田的安全高效开发。     

储层物性与产能的关系——以元坝长兴组礁滩相储层为例

元坝礁滩圈闭主要为-岩性圈闭,礁滩相储层是控制该区海相油气分布、储量及产能的主控因素.采用物性与压汞参数相结合的储层分类评价方法分析表明,元坝长兴组礁滩相储层以Ⅱ、Ⅲ类储层为主,I类储层次之.通过储层物性与产能之间的定性、定量关系分析指出:储层产能随储层物性变好,呈递增趋势.当储层以Ⅲ类储层为主时,测试以低产气层为主;当Ⅱ类储层占优势比例时,测试以中产工业气流为主;当储层物性整体较好且发育部分Ⅰ类储层时,测试主要产中-高产工业气流.     

塔中I号气田超深水平井储层改造工艺技术研究与应用

塔里木盆地塔中I号气田中古8-中古43井区主力开发层系为奥陶系鹰山组碳酸盐岩。储层垂深6 000 m左右,水平井段一般超过1 000 m,水平井斜深7 000 m以上。储层基质的物性总体较差,孔洞发育,属于非均质性较强的缝洞型储层。前期酸压井改造效果受地质因素影响较大,水平井改造有效率偏低。同时,由于大多数井在生产后期存在出水或者产量快速下降的情况,需要进行找堵水或者重复改造作业,因此要求第一次改造后井筒全通径。通过对前期酸压井的后评估分析,结合工作液体系研究、超深水平井分段改造工艺优选及施工参数优化,形成了以裸眼封隔器+压控式筛管配合黄原胶、自生酸的超深水平井储层改造系列技术。在满足超深水平井分段改造需求的同时,实现了改造后井筒全通径,便于后期重复改造及修井作业。2013年至今共进行了29口水平井的现场应用,其中26口井获工业油气流,施工成功率100%,有效率90%。平均单井压后油气当量从前期的27.7 t/d提高到113.7 t/d,提产效果明显。该技术的成功应用,为塔中水平井的高效开发提供了有力的技术支撑,具有推广价值。     

塔河油田奥陶系储层水平井分段技术探讨

针对塔河油田奥陶系储层埋藏深、高温、非均质性强及水平井段长的特点,在分析储层地质特征的基础上,综合水平段储层裂缝发育程度、地应力分布特征及邻井油水关系影响,提出了水平井分段选层的依据与原则。通过对TK1-H井采用遇液膨胀封隔器＋滑套的分段改造完井技术,分五段实行了大型分段酸压施工。酸压后产液情况表明,水平井分段酸压改造技术控制了缝高,控制了底水锥进,是提高缝洞型碳酸盐岩储层油气井产能的有效途径。