川西窄河道致密砂岩气藏井型井网设计

川西坳陷中江气田为窄河道致密砂岩气田,具有河道薄窄、发育分散、物性差、非均质性强等特点,针对气田开发边际不明、井型适应性不清、储量动用程度低、规模建产难度大、开发效益不突出等问题,采用数值模拟及经济评价等方法,优选建产河道,开展井型井网优化研究。研究结果表明：I-A类河道采用混合井型线状井网,水平井水平段长为600~800m,井距为700~800m,直井井距为600~700m;I-B类河道采用水平井线性井网,水平段长为1000m,井距为500~600m;II-A类河道采用混合井型线状井网,水平井水平段长为1000~1200m,井距为400~500m,直井井距为300~400m。通过研究成果的推广应用,中江气田年产气量达到10×10⁸m³,储量动用程度提高了36.3%,单井产量平均提高了1.9倍,低效井比例降低了25.8%,实现了高效开发。研究成果对中国分散型致密砂岩气藏的经济、高效开发具有重要的指导意义。     

四川盆地中部侏罗系沙溪庙组致密砂岩气藏地震一体化描述技术

四川盆地中部中侏罗统沙溪庙组砂体具有"期次多、分布广、宽度窄、厚度薄"的地质特征,砂岩储层致密,非均质性较强,砂岩地震识别及精细刻画、储层预测及含气性预测配套技术不成熟,制约了该区致密气勘探开发进程和效果。为此,通过地震处理、解释联合攻关,研究形成了适用于沙溪庙组致密砂岩气藏的地震一体化描述技术。研究结果表明:(1)面向沙溪庙组目的层的保真、保幅、宽频、高分辨率地震处理技术,可以有效地提高河道砂体地震资料纵横向分辨率及地震成像,砂体特征更突出,断层成像更清晰,道集质量明显提高,为后续叠前地震储层及含气性检测提供了可靠数据;(2)在明确砂体地震反射特征的前提下,通过河道砂组地震层序划分及砂体精细雕刻技术,可以确定沙溪庙组河道砂体空间期次、重点砂体及单河道横向展布,岩性预测吻合率100%;(3)形成针对重点河道致密砂岩储层及含气性预测的有效技术手段及高产井部署地震模式,定量预测储层厚度、孔隙度及含气性的误差均小于10%,高产井模式有效地指导了水平井部署。结论认为,形成的沙溪庙组致密砂岩气藏地震一体化描述技术经实际应用证明较为成熟,获气井成功率大幅提升,单井产气量不断获得新突破,该技术有效地...     

川西拗陷致密河道砂岩气藏类型及其高产富集模式

随着川西拗陷中侏罗纪沙溪庙组气藏开发进程的不断推进,致密河道砂岩的非均质性不断凸显,已有的对天然气富集规律的认识已无法继续有效指导气藏开发的评价选区,如何寻找潜力河道至关重要。通过分析东斜坡沙溪庙组气藏已开发河道的动静态特征,详细解剖河道砂的古今构造、断砂配置,分析储层品质对产能的影响,结合气水分布、地层压力、产出流体等特征对河道砂气藏进行分类,并提炼河道砂气藏的高产富集模式。结论认为:(1)东斜坡沙溪庙组气藏整体为受河道控制的岩性气藏,划分为构造—岩性气藏、岩性—构造气藏、岩性气藏3种类型;(2)明确了东斜坡沙溪庙组气藏主要受断层、河道砂、构造、储层物性4大因素的控制;(3)东斜坡区沙溪庙组气藏高产河道具有2种高产富集模式,即构造主控模式和岩性主控模式。     

四川盆地中台山地区须家河组致密砂岩气藏富集高产主控因素

四川盆地须家河组具有典型的致密砂岩气特征。2006年以来四川盆地大川中地区须家河组致密砂岩先后发现安岳须二段气藏、合川须二段气藏等多个大型岩性气藏,累计提交三级地质储量万亿立方米,勘探成果显著,但气藏投入开发后普遍产水,且水产量较高,累计产气量超过5 000×10⁴m³的高产井较少。2012年,在川中—川西过渡带中台山地区钻探了风险探井ZT1井,在须家河组须二段获高产工业气流。投产后该井日产气量高、产微量水,目前已累计产天然气超1×10⁸m³。在区域地质研究基础上,通过大量生产井地质条件分析,开展了中台山地区与川中其他地区须二段气藏高产因素差异性分析,明确了优质烃源岩、优质河道砂岩储层、天然裂缝是中台山地区油气富集高产的主控因素,优质烃源岩发育为致密砂岩提供充足气源;优质河道砂岩储层形成高丰度气藏;天然裂缝是油气高产的关键。     

四川盆地高石梯地区震旦系灯影组气藏高产井地震模式新认识

四川盆地震旦系灯影组为一套主要受沉积和岩溶作用控制的缝洞型储层,以缝洞尺度小、地层岩性复杂、储层纵横向非均质性强等为特征,致使储层钻遇率较低、单井天然气产能差异较大。为了解决该区储层地震识别存在多解性的难题,在对位于乐山—龙女寺古隆起南翼的高石梯潜伏构造区灯四段进行地层精细划分的基础上,结合气井测井、测试资料确定储层组合类型,利用高分辨率地震资料开展了不同储层组合类型典型井的地震响应特征及高产井地震模式研究。结果表明,该区灯四段可划分为3种储层组合类型,对应于3类地震模式:(1)Ⅰ类地震模式,具有"宽波谷+双亮点"或"宽波谷+复波"地震响应特征,缝洞发育,为开发阶段首选的高产井地震模式,可实施大斜度井或水平井工艺;(2)Ⅱ类地震模式,具有"宽波谷"地震响应特征,缝洞较发育,为中产井模式,可实施大斜度井工艺;(3)Ⅲ类地震模式,具有"宽波谷+亮点"地震响应特征,缝洞欠发育,为较低产能井模式,可实施水平井工艺。该地震模式新认识的现场应用效果表明,储层钻遇率超过60%,已完成的8口井平均测试天然气产量高达75.34×104 m3/d。结论认为,基于地震相、缝洞预测及靶体设计一体化的高产井地震模式,支撑了该区天然气勘探开发井位部署和钻井轨迹调整,取得了良好的应用效果。     

四川盆地合川地区致密砂岩气藏特征与分布预测

四川盆地合川地区须二段气藏具有低孔、特低渗的特点,属于典型的致密砂岩气藏。盆地模拟结果显示:须二段经历了快速埋深、抬升、再埋深和再抬升4个阶段;在白垩纪之前须二段已完成压实成岩阶段;其下须一段开始生气时间为侏罗纪末,大量生气时间为白垩纪,进入新生代后不再生气;主要成藏期为白垩纪中后期,即天然气主要成藏事件发生在砂岩致密之后。根据先致密、后成藏的地质模型和致密砂岩气藏非浮力驱动的特点,建立数值模型,并采用该模型定量模拟致密砂岩气资源丰度的分布,模拟结果发现:在已发现的合川1块和潼南2块,预测结果符合率达到88%,说明预测模型是合理的;该区还有约一半的天然气资源未发现,主要分布在合川东北部、潼南北部和东南部。     

致密砂岩气藏井网加密优化

采用物理模拟实验与数学评价方法相结合,系统研究了井控范围从500 m逐步加密至100 m(相当于井距从1 000 m加密至200 m）过程中不同渗透率砂岩储层在不同含水饱和度条件时的储量采出程度,揭示了井网加密对提高储量采出程度作用,以采出程度提高5%~10%和大于10%为依据,建立井网加密可行性判识图表,为气藏井网部署和加密方案优化提供了参考依据。实验岩心常规空气渗透率分别为1.63×10^-3 μm²、0.58×10^-3 μm²、0.175×10^-3 μm²、0.063×10^-3 μm²,含水饱和度介于30.3%~71.1%之间。研究结果表明：渗透率为1.63×10^-3 μm²的储层,采出程度总体均较高,除了在含水饱和度高达69.9%时的采出程度与井控范围有关外,其余含水饱和度条件下,采出程度与井控范围关系不大,可以采用大井距开发;渗透率为0.58×10^-3 μm²的储层,采出程度与含水饱和度和井控范围关系密切,随含水饱和度降低、井控范围加密而增加;渗透率为0.175×10^-3 μm²的储层,采出程度受含水饱和度的影响十分显著,只有在含水饱和度≤52.3%时,井网加密优化可提高储量采出程度,当含水饱和度>52.3%时,储量采出程度均较低,一般≤10%,即使井控范围加密至100 m,也难以得到提高;渗透率为0.063×10^-3 μm²的储层,总体上采出程度非常低,即使含水饱和度仅有31.6%,井控范围加密至100 m,其采出程度最高也只有2.3%,因此,该类储层依靠井网加密难以得到有效动用。     

致密砂岩气藏井型优化方法

苏里格气田发育致密砂岩储层,具有典型的低渗、低压、低丰度、低产特征,井网井型的优化是有效提高其单井控制储量和气藏采收率的关键技术。针对直井和水平井不同的开发特点,剖析已开发区生产现状,形成了不同井型地质参数对比、生产指标分析和经济指标评价的井型优化方法;同时在选定目标区域应用气藏数值模拟技术,对不同井型井网进行指标模拟分析。结果表明:水平井单井控制面积和储量是直井的210%~260%,3年期单位压降产量是直井的480%~590%,5年期累计产气量为直井的350%~450%;水平井比直井采收率高、投资回收期短、递减率高、生产周期短,但存在储量损失,部署混合井网可使采收率和总利润较好平衡,实现气藏高效开发。此研究成果对致密砂岩气井开发指标对比和气井井型选择具有指导意义。     

致密砂岩裂缝气藏的地震预测

川西株罗系上溪庙组砂岩气藏极具潜力,但砂岩致密,物性差,储层非均质性很强,常常出现干井或低产井。地震预测是提高高产稳产井命中率的重要手段。我们用百灵油气预测软件系统ＬａｒｋＲＰ２．１等对一块三维地震资料进行反演,提取了纵横波视品质因素Ｑｐ和Ｑｓ＾＊,ＡＶＯ分析中的截斜积ＰＧ及视泊松比差σ＾＊,纵波阻抗、速度及密度Ｉｐ、υｐ、ρ,孔隙率及孔隙压力ψ和ρｐ,以及波形、相关、频谱分析各特征值;进行了关主     

断层对致密砂岩气藏甜点区的控制作用——以四川盆地中部蓬莱地区须二段气藏为例

四川盆地中部上三叠统须家河组为大面积、低丰度致密砂岩气藏,天然气储量规模大、开采难度大、开发效益低,如何预测和精细刻画甜点区已成为提高气藏开发效益急需解决的技术难题。为此,以川中蓬莱地区须二段气藏为例,在总结储层特征和气井产能地质控制因素的基础上,明确了3种类型断层的地质特征和地震响应特征,研究了3种类型断层对储层甜点区的控制作用,并结合地震处理成果精细刻画了蓬莱地区须二段储层甜点区,同时分析了该成果的应用效果和前景。研究结果表明:①蓬莱地区须二段储层为低孔隙度、特低渗透率的致密砂岩储层,基质砂岩储渗品质差,断层伴生的裂缝是获得天然气高产的关键因素;②须家河组发育北西向逆断层,主要形成于燕山期,叠加定型于喜马拉雅期;③须二段断层向下均消失于雷口坡组,根据向上消失层位划分出3种类型,3类断层控藏效果差异显著;④Ⅰ类断层向上消失于主力产层段须二3亚段,对致密砂岩改造效果明显优于其他两类,伴生的裂缝发育异常带宽度介于几百米至几千米,其控制的须二3亚段成藏系统中源、储、盖等成藏要素搭配最佳,控制油气的富集高产;⑤断层控制裂缝发育带在常规地震剖面上呈现为大范围波形杂乱、错断等变异特征;⑥Ⅰ类断层控制储渗体甜点区17个,面积32.96 km~2,估算天然气地质储量为82.4×108m~3。结论认为,该研究成果为蓬莱地区须二段气藏下一步的井位部署提供了支撑,具有较好的应用前景。     

致密砂岩气藏高产液机理研究

为明确致密砂岩气藏高产液的形成原因,以大牛地气田D28井区为例,从地质、开发等不同角度开展了致密储层高产液机理研究。结果表明,局部微构造高差造成D28井区内形成局部高产液的相对富水区。在D28井区内发育河流相主河道,天然气在重力作用下向相连通的南部厚层砂体高部位运移,而原始地层水则逐渐滞留造成了井区“北高南低”的产液格局。井区内含水饱和度较高,水相更容易流动并产出,造成高产液。与气田老区相比,D28井区孔喉更加细小,且生烃强度较弱,储层中残余水相较多,同时,采用水平井开发也在一定程度上加大了产水的风险。综合研究表明,不利的地质条件是造成致密气藏气井高产液的主要原因,通过提高地质认识程度、井位部署质量和工程工艺技术,可以有效降低气井产液风险。研究结果对致密砂岩气藏高产液机理认识和气藏合理开发具有一定的借鉴意义。     

中江气田致密砂岩气藏“井工厂”钻井井眼轨迹控制技术

针对中江构造丛式井组井间防碰压力高、轨迹控制难度大及钻井周期长等难题,借鉴国内外页岩气藏“井工厂”轨迹控制技术成功经验,研究形成了以槽口-靶点优化布置、“多增式”井眼轨道设计、直井段防斜打快及井间防碰为核心的致密砂岩气藏“井工厂”钻井井眼轨迹控制技术,并首次将该技术应用到JS33-19HF平台6口井开发中。现场应用表明,优化后的轨道设计及轨迹控制技术保障了井身质量、提高了机械钻速,井组平均机械钻速较设计提高了54.1 %,实际钻井周期缩短102.47 d。该技术的成功应用对致密砂岩气藏的高效开发具有重要借鉴意义。     

薄窄河道致密砂岩气藏高效开发技术对策

ZJ气田沙溪庙组气藏河道砂体薄窄、发育分散、储层物性差、非均质性强,气水分布复杂,开发难度大。根据静动态特征建立了6类河道的分类标准,通过综合评价优选出现有条件下Ⅰ-A、Ⅰ-B及Ⅱ-A类河道可实现有效开发。针对3类可开发河道,对开发井网、水平井地质参数及合理产量等影响开发效果的关键参数进行了优化。结果表明:Ⅰ-A类河道主要采用水平井开发,合理水平段长度900～1 000 m、井距600～700 m、排距500 m、合理产量(3～7)×10~4m~3/d;厚度大于15 m的Ⅰ-B类河道可采用水平井开发,水平段长度1 000～1 100 m、井距500～600 m、合理产量(3～4)×10~4m~3/d;砂体厚度大于15 m、有效渗透率大于0.05×10~(-3)μm~2、含水饱和度小于50%的Ⅱ-A类河道采用水平井开发经济有效,最优水平段长度1 100～1 200 m、井距400～500 m、合理产量(2～3)×10~4m~3/d。通过建立针对薄窄分散河道储层的差异化开发技术对策,可有效提高储层控制动用程度,延长稳产期,有效提高气藏的开发效果。     

窄河道致密砂岩气藏产能评价方法研究

ZJ气田沙溪庙组气藏具有河道窄、砂体薄、储层致密的特征,前期采用陈元千"一点法"经验公式(α=0.25)计算无阻流量与系统产能测试相比数值普遍偏小,需建立相应的产能评价方法。基于压力恢复试井资料,采用解析分析以及数值模拟方法对ZJ气田多口井进行研究。通过对气井进行系统产能试井模拟,回归建立了气井二项式产能方程,并对该区气井"一点法"经验公式进行了校正。校正后的"一点法"产能公式更加合理,气井产能评价精度提高了10%,为窄河道致密砂岩气藏合理高效开发提供了依据。     

四川盆地川西坳陷深层致密砂岩气藏富集规律

四川盆地上三叠统须家河组深层致密砂岩气藏有效井比例低、储量动用率低、天然气规模有效开发难度大。为了弄清该气藏的成藏过程和富集规律、明确天然气高产的主控因素,以该盆地新场构造带须家河组二段(以下简称须二段)气藏为研究对象,应用流体包裹体均一化温度、单井埋藏史和热史恢复、古构造恢复、孔隙度演化历史分析等方法,厘定油气成藏关键要素的时间序列,结合构造演化分析,建立气藏的成藏模式,剖析了该区天然气的富集规律;然后基于对单井产能与断裂、裂缝、岩石相等地质参数关系的统计分析,确定了气井高产稳产的主控因素,进而提出了高效勘探开发该类深层致密砂岩气藏的对策。研究结果表明:①新场构造带须二段气藏圈闭形成关键期早于气藏主要成藏期、主要成藏期早于储层致密化关键期;②须二段气藏具有"先成藏、后致密、晚期调整"的成藏模式和"早期定型、中间致密、晚期控产"的富集规律;③气井初期产气量主要受构造裂缝发育程度的控制,气井稳产期产量主要受有利岩石相厚度的控制,高角度构造裂缝的发育程度是决定气藏是否高产的关键因素。结论认为,古今构造均为隆起的部位及南北向断裂发育区是该构造带寻找天然气高产区的首选对象;南北向构造裂缝欠发育...     

致密砂岩地震预测在水平井轨迹设计中的应用

鄂尔多斯盆地大牛地气田二叠系下石盒子组一段(盒一段)属于典型的辫状河道沉积,砂岩较厚,气层分布存在着较强的非均质性,气藏的水平井开发难度较大。为了提高致密砂岩气藏储层"甜点"钻遇成功率,在高分辨率层序地层和沉积体系分析的基础上,明确了盒一段辫状河道沉积相展布规律及沉积特征,提出了综合应用三维地震资料解释、地震波形分析、AVO含气检测及地质统计学反演等地震预测成果设计水平井轨迹的技术方法。其中,AVO负梯度异常和地质统计学反演等地球物理预测技术发挥了特别重要的作用,为大牛地致密砂岩气藏水平井开发提供了技术支持。层序地层理论和有效的地球物理预测方法结合是提高致密砂岩气藏储层"甜点"钻遇成功率的理想途径。     

英南2井气藏致密砂岩盖层的形成

钻井取心和录井资料显示，塔里木盆地英南2井侏罗系气藏中的主力气层之上均为砂岩，缺少泥岩盖层。通过对铸体薄片的观察，结合电性、物性、压汞、扫描电镜和黏土矿物X衍射分析资料，发现英南2井主力气层之上有两段致密砂岩层能够作为气藏的有效盖层。致密砂岩层内富含高度分散的泥杂基（含量达6.6%～13.8%），呈网状和包膜状分布于砂粒表面和粒间，其强烈的水锁效应能使气体渗透率降低80%以上，在含水条件下，气体渗透率可由0.47～0.69mD降至小于0.1mD或趋于不渗透状态，这是这类致密砂岩成为有效盖层的主要原因。图4表2参10     

致密砂岩气藏井网加密与采收率评价

致密砂岩气藏储层物性特征差异性较大,其不确定性严重制约气藏的稳产和高效开发。为有效开发致密砂岩气藏未动用储量,提高气田产量和采收率,对储层条件较为复杂的致密砂岩气藏进行井网密度优化是必要的。通过分析渗透率、孔隙度、有效厚度、含水饱和度、阈压梯度、产能系数和储容系数这7项储层物性参数对单井动态控制面积的影响,运用模糊数学方法,推理出井间无干扰时储层物性参数与单井动态控制面积的关系;并将计算所得的单井动态控制面积模糊预测值与地质井控面积对比,判断出不同储层物性条件下井网加密后井间是否会产生干扰,得到了随井网密度变化的干扰概率曲线,进而结合井间干扰概率构建了采收率评价模型,并在苏里格气田苏6区块开展应用。结果表明:使用新评价方法计算的致密砂岩气藏单井平均累计产气量及采收率,都与实际区块生产动态结果相一致,证明该方法是合理可靠的。采收率评价新方法为致密砂岩气藏井网优化提供了新思路。     

致密砂岩气藏近井地带含水饱和度变化规律

致密砂岩气藏普遍含水,近井地带极易形成积液,从而导致气井减产甚至停产,因而研究近井地带含水饱和度变化规律对于认识气井产水机理具有重要的意义。为此,根据气井径向渗流原理设计了一套近井地带储层含水饱和度变化物理模拟实验流程,运用直径分别为10.5 cm、3.8 cm、2.5 cm的致密岩心由远及近串联以模拟气藏中直井压裂后的生产状况;基于气井降压生产方式,分别用20μm、30μm、40μm、50μm的微管来模拟气井油管以控制产气量,研究气藏衰竭开采过程中近井地带含水饱和度的变化及其影响因素,结合现场生产井资料计算气井近井地带及不同区域、不同微管直径下的含水饱和度及产水量,并分析其变化情况。研究结果表明:(1)不同采气速率各自对应一个临界含水饱和度,当原始含水饱和度低于临界值,近井地带和中部区域流动的地层水会随气体的采出而携出,近井地带不会产生积液;(2)当原始含水饱和度高于临界值时,由远端运移的地层水大量聚集在近井地带导致近井地带积液;(3)含水饱和度相同时,采气速率越大,越容易导致近井地带积液;(4)同一含水饱和度下,采气速率越大,产水越严重,采收率越低。结论认为,由物理模拟实验新方法计算得到的气井累计产水量图版与对应气井的产水动态具有较好的一致性,该研究成果可以有效预测气井产水量,对于气井采取合理的治水措施具有指导作用。