致密碳酸盐岩气藏体积酸压可行性研究及施工效果 ——以鄂尔多斯盆地下古生界碳酸盐岩气藏为例

针对致密碳酸盐岩气藏难以获得高产、稳产这一难题,借鉴国外页岩气体积改造理念,对鄂尔多斯盆地下古生界致密碳酸盐岩气藏体积酸压可行性进行分析。首先阐述了致密碳酸盐岩气藏体积酸压的增产机理,在此基础上,从储层可压裂性、天然裂缝发育状况、水平主应力差、水力裂缝与天然裂缝夹角4个方面分析了体积酸压在致密碳酸盐岩气藏开发中的优势及其局限性,并针对技术局限性提出了相应的改造策略。研究结果表明,体积酸压可形成复杂的裂缝网络,获得较大的储层改造体积;其增产改造效果与储层中的岩石可压裂性、天然裂缝发育状况及天然裂缝与水力裂缝的夹角密切相关,较大水平主应力差会对裂缝网络的形成产生不利影响,可通过可降解纤维暂堵转向技术或转向酸酸压来弱化甚至消除该影响。先导试验结果表明,18口井体积酸压后比邻近常规酸压井增产60%以上,1个月后,其中7口井的日产气量比常规酸压井高41%以上,说明体积酸压比常规酸压在鄂尔多斯盆地下古生界碳酸盐岩气藏中具有更好的增产效果和较好的应用前景。     

沙特阿拉伯纤维辅助增产措施现场试验：一种在酸压过程中获得有效受效区的新的无污染技术

在过去几年里,酸压已成为沙特阿拉伯国家石油公司"Khuff碳酸盐岩储层内直井生产能力最大化"气田开发战略的一部分.在酸压过程中,反应所形成的酸蚀孔洞导致滤失量过大.为了得到长缝、宽缝,获得最大产能,控制滤失量是酸压增产措施的关键.为了更深地渗透和就地形成稠化酸,使用柴油乳化酸的聚合物前置液交替注入技术广泛地用于大多数压裂施工,试图在施工过程中控制过多的滤失量.直井钻穿了不同孔隙度和渗透率的小层.这些小层经常被岩性夹层隔开,阻碍纵向连通.因此在很多酸压措施后,储层性质较好的层段过度反应,而其他层段没反应.因此,这些层段对气井的贡献并不理想.最近在几口气井中完成了一项试验,即在酸压过程中使用新的可降解纤维技术,取得了有效的酸转向效果,且不会对储层产生伤害.文章论述了成功实施该技术的计划和工艺设计过程,收集的井底压力数据和生产测井曲线证实了这项新技术的实用性.     

重复压裂沙特地区枯竭碳酸盐岩储层技术研究

沙特阿拉伯某些碳酸盐岩储层通过高基质酸化率增产措施已不能有效地恢复和提高产量。酸压重复处理需要绕过损害区并且实现扩大有效的新的蚀刻裂缝长度,所以完井不合格井是压裂首选。本文主要是集中对重复压裂枯竭的碳酸盐岩油藏研究,以及对候选井的选择和处理方案的设计、执行和评估。本文讨论在过去已经被酸化压裂处理过的,并且生产超过20年产量显著下降的井。在除锈操作之前,井被隔离,通过向储层注入大量的碳酸钙芯片,当4.5英寸油管和7英寸衬管完成除锈时,近井筒附加破坏被无意从7英寸衬管的沉淀和破碎结垢引入到地层。随后,酸压处理将有效地增加岩石体积,减少井筒附近通过诱导形成的破坏。二次回流液的增产分析表明,使用重复压裂技术处理后,为枯竭油气藏提高了生产能力。     

复杂底水型气藏储层发育控制因素及气水分布模式——以四川盆地龙岗礁滩型碳酸盐岩气藏为例

受沉积和成岩作用控制,礁滩型碳酸盐岩气藏储层非均质性严重,流体分布极为复杂,这一类型气藏整体表现为分散底水型特征。以龙岗礁滩型碳酸盐岩气藏为例,研究储层发育控制因素、气水分布规律及生产特征。储层研究结果表明,礁滩型碳酸盐岩气藏储层受沉积、白云石化、岩溶和裂缝控制,有利沉积相带是储层发育的物质基础,白云石化作用是储层形成的有利因素,岩溶作用是优质储层形成的关键所在,裂缝能有效增加储层渗透性。动静态资料综合分析龙岗气田气水分布类型主要有薄层状边水型、厚层块状底水型和层状纯气型。不同类型气水分布特点和富集规律受构造、储渗体形态、储渗体物性、裂缝和储渗体上倾方向致密层遮挡以及气源充足程度控制。不同流体分布模式气井具有不同的生产特征,根据这些特征制定有针对性的开发技术政策,可有效提高气藏开发效果。     

沙特阿拉伯Ghawar特大型油田二叠系Khuff-C段碳酸盐岩的储层描述

1982年,在沙特阿拉伯特大型油田Ghawar的Uthmaniyah区,经勘探钻井发现了二叠系Khuff-C段的碳酸盐岩储层(图1),该储层是一个非伴生气和凝析油的高产层,但其孔隙度和渗透率分布非常复杂,主要受沉积相分布和后来的成岩作用所控制。     

基于孔隙旋回建模单元的碳酸盐岩储层建模研究

储层建模涉及到多种技术,任何一项技术的改进都会对模型精度产生影响。碳酸盐岩储层在形成过程中经历成岩、构造等作用,使储层变得复杂、非均质,但对于孔隙层、溶洞层由张开裂缝连通的似块状储渗体构架碳酸盐岩储层来说,孔隙层和溶洞层的分布具有规律性和旋回性。该文以四川盆地某气藏为例,提出基于孔隙度旋回作为建模单元建立碳酸盐岩储层基质地质模型,以达到提高储层模型精度的目的,即寻找孔隙度曲线上的变化规律,划分孔隙度旋回,然后以孔隙度旋回为建模单元,采用确定性建模和随机建模相结合的方法建立碳酸盐岩储层基质模型,有效地提高储层模型精度。      

碳酸盐岩气藏储层非均质性对水侵差异化的影响

碳酸盐岩气藏因储层孔隙、溶洞、裂缝的尺度和分布密度不同易产生多样化的非均质性,使得气藏水侵规律的差异性较大。为了深入认识碳酸盐岩储层非均质性及其对气藏水侵的影响,进而对气藏水侵动态进行预判,基于全直径岩心数字化处理分析改进了定量描述孔、洞、缝搭配关系的方法,根据逾渗理论分析图版建立了评价微裂缝对储层渗流能力贡献的新方法,并通过开展气藏实际压力、温度条件下气水渗流及流固耦合应力敏感实验,获得气水相对渗透率和岩石压缩系数数据,据此分析不同类型裂缝、溶洞对气藏水侵的影响,结合四川盆地典型碳酸盐岩气藏水侵特征建立了不同储渗类型储层水侵影响差异化特征的预判方法。研究结果表明:(1)不同类型碳酸盐岩储层在广义上均属三重介质,裂缝发育使气藏水侵影响显现快,而溶洞均匀发育使水侵影响显现相对较慢;(2)微裂缝发育是特低孔隙度储层具备视均质中高渗透能力的必要条件,对应的水侵规律与沿大裂缝水窜或网状小裂缝发育带水侵明显不同;(3)水区储层孔隙度应力敏感是地层水侵能量的主要来源,异常高压气藏在开采初期这一特征更加突出。该研究成果已应用于四川盆地多个碳酸盐岩气藏的水体能量评估、水侵影响预测及治水措施有效性预判,为复杂气藏水侵影响的治理提供了有效的技术导向,同时也深化了对水侵差异化规律的认识。     

非均质碳酸盐岩储层差异化控流均衡酸化技术

碳酸盐岩气井普遍具有储层非均质性强、产层段长且常采用裸眼或筛管方式完井的特点，因此实施针对性、差异化、均衡酸化，是提高碳酸盐岩气藏酸化效率、降低储层改造成本，提高单井产量的关键。为此，以中国石油在土库曼斯坦实施的目前我国最大的阿姆河右岸天然气勘探开发项目为例，在建立此类气藏的储层非均匀伤害模型、酸蚀蚓孔及酸化产能分形计算模型的基础上，通过差异化酸化工艺协同，形成了差异化控流均衡酸化技术。研究结果表明：(1)差异化控流均衡酸化技术描述了碳酸盐岩气井储层非均匀伤害，同时考虑了酸蚀蚓孔分形分布造成的不均匀解堵，更贴近碳酸盐岩酸化实际；(2)差异化控流均衡酸化技术不仅让目的层段沿井轴的污染情况更直观，还可以针对性地分段开展酸化参数的优化，实现差异化定向解堵作业；(3)该技术在土库曼斯坦阿姆河右岸气田23井次作业后的平均单井日增产气量11×10⁴ m³，用酸量仅为常规酸化的30%～60%，现场应用效果好。结论认为，非均质碳酸盐岩储层差异化控流均衡酸化技术是一套适用于强非均质碳酸盐岩气井的气藏地质与工程相结合的一体化新技术，该技术取得了显著的增产效果和经...     

酸压碳酸岩油藏分析

介绍 Khuff地层是一个深层的碳酸岩气藏，由白云岩和石灰岩层段组成，位于巨型油田（该油田位于阿联酋的东部地区）Chawar的下部。该地层内含有的薄页岩、硬石膏等非渗透夹层，可构成不流动区或裂缝遮挡层。所以，尽管该气藏的温度在280—300℃F之间，仍被认为是适合酸压的理想地层。     

TD石炭系气藏储层测井解释方法探究

TD石炭系气藏为裂缝-孔隙性碳酸盐岩气藏,本文探索适用于该地区的测井解释方法以提高解释精度,并结合储层成因机制对区内各种储层类型分别进行储层发育分布规律研究,为高效开发提供理论依据。     

裂缝漏失性碳酸盐岩气藏钻井完井损害模式

碳酸盐岩油气藏一直是我国油气勘探开发的重要领域,然而漏失造成的储层损害极大地阻碍了碳酸盐岩储层的及时发现、准确评价和高效开发。以川东北雷口坡组、嘉陵江组、飞仙关组、长兴组碳酸盐岩储层为研究对象, 对工区储层钻井完井液漏失储层损害模式进行了详尽探讨。工区碳酸盐岩储层多产层多压力系统、裂缝发育、高含硫化氢与二氧化碳,漏失时有发生,储层损害严重。漏失对储层的损害宏观上包括层内损害模式和层间损害模式,层内及层间损害模式可进一步细分为独立裂缝、裂缝网络、裂缝溶洞、溶洞裂缝复合等四种基本模式。针对储层地质特征及漏失损害模式,提出了屏蔽暂堵技术预防储层漏失和保护储层技术,室内实验和现场试验表明该技术有着较好的应用效果。     

致密碳酸盐岩水平井分段酸压工艺技术

针对大牛地气田下古生界低渗致密碳酸盐岩气藏储层非均质性强、微裂缝发育、酸液滤失严重和直井酸压改造难以有效建产等问题,采用水平井裸眼完井、管外封隔分段压裂工具实施分段,并对孔隙型和裂缝-孔隙型储层分别优选低滤失的胶凝酸和黏弹性清洁转向酸或交联酸酸液体系进行分段酸压改造,从而降低了酸压施工风险,取得了显著的酸压增产效果,实现了该气田致密低渗碳酸盐岩气藏的经济有效开发,也为其它致密碳酸盐岩储层水平井的勘探开发提供了借鉴,值得推广应用.但鉴于水平井裸眼井段长、裂缝发育、酸液滤失量大、酸蚀裂缝短等问题,建议结合碳酸盐岩储层特征尝试采用套管固井来实施水平井的多级分段酸压改造.图2表参5     

碳酸盐岩气藏的酸化压裂技术

Khuff碳酸盐岩气藏由于其固有的非均质特性 ,使其成为实施酸化压裂的理想储层。采用一些类型的酸液对这种致密白云岩气藏进行了酸化压裂增产处理 ,建立起了一个 70余口气井酸化压裂处理的大型数据库 ,用于研究酸液 /岩石的相互作用关系 ,继而确定岩性与酸液类型之间的关系。本文论述了增产处理的目标、目前在用的酸液、对返排试样的分析、根据返排试样对储层中白云岩与方解石的测试、施工作业的有关数据资料、对酸化压裂增产处理的分析和测井岩相与酸液的关系等研究成果。     

遍布中东的Khuff和Arab储层潜力比较

二叠-三叠系Khuff组和侏罗系Arab组油气藏的平均孔隙度和渗透率数据的比较显示，大部分Khuff储层的平均孔隙度都小于12％，而大部分Arab储层的平均孔隙度为12-26％。高孔隙度与深度较浅有关，表明埋藏成岩作用是造成这些单元之间总体孔隙度差异的主要原因。我们推断，埋藏较深的Khuff储层由于化学压实和相关的胶结作用而导致了更多的孔隙度损失。平均孔隙度与平均渗透率之间也存在一种广泛的相关性，表明较深的埋藏以及由此而导致的渗透率降低也是Khuff储层渗透率较低的主要原因。然而，除了更大的埋藏深度之外，沉积和早期成岩因素的综合也反映在Khuff储层较低的平均孔隙度和渗透率值中。Khuff地层沉积在一个广阔的、循环差的低起伏大陆架上，大部分由互层泥岩和具有相对较细颗粒尺寸的颗粒灰岩组成，并存在大量沉积硫酸钙。Arab储层沉积在具有更好循环条件的近地台边缘之下，面向深层克拉通内盆地，这样，就具有更粗造的、较多以颗粒为主的结构和较少化学沉积颗粒（硫酸钙和白云石）含量。Khuff沉积可能由稳定性比Arab沉积差的矿物组成，因为晚二叠纪是文石海时期，而晚侏罗纪是方解石海时期。这些因素的综合结果是，Arab储层的特性表现为：更多地保留了一次沉积孔隙类型，具有更多的粗糙结晶白云石结构，很少插有硬石膏。最终，影响平均孔隙度和渗透率值的可能因素是油气的组成，在大部分Khuff储层中是气，在Arab储层中是油。天然气生产的低经济截断值将有利于在Khuff储层中包括低渗透带，这样会降低平均储层值。 这些结果的两个主要方面具有创新性。首先，这是第一次区域性地检验Khuff或Arab储层的孔隙度和渗透率值。第二，热暴露主要控制了这两个单元的平均孔隙度和渗透率的结论与以前来自其它碳酸盐岩的工作一致，但对中东来说是新的。     

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裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏储集层伤害因素的地质分析四川石油管理局地质勘探开发研究院王新建邓素萍川东石炭系气藏储层是典型的裂缝—孔隙型碳酸盐岩储层。储层伤害研究具有重要的实际意义和理论价值。地质模型与伤害模拟试验川东石炭系储层孔隙、喉道、裂缝具有以下特征...     

基于碳酸盐岩储层裂缝表征与产能描述的开发技术对策——以川西北双鱼石区块栖霞组气藏为例

针对碳酸盐岩气藏试采期开发技术对策研究中存在的问题，在剖析裂缝表征方法和扩展气井产能概念的基础上，探索和揭示了不同类型储层裂缝特征相对应的气井产能变化规律，形成了碳酸盐岩储层裂缝表征与产能描述技术。文中研究明确了裂缝-孔洞型、裂缝-孔隙型和孔隙型3类储层酸压改造后形成的裂缝搭配模式与试井双对数曲线的对应关系；通过建立复合地层渗流方程，实现了对气井产能以及影响产能的动态储量、平均渗透率的描述，揭示了纯气井和气水同产井在早期、过渡期、平稳期和变化期4个阶段的产能变化规律，以此为依据提出了井位平面部署、靶体位置优化、钻井及储层改造工艺、生产井制度优化4个方面的对策建议。通过实施开发技术对策，取得了单井产量的突破，生产井水侵速度得到一定程度的控制。文中研究成果指导了气藏开发技术对策的制定，为同类型碳酸盐岩气藏的高效勘探开发提供了技术参考。     

三维数字岩心流动模拟技术在四川盆地缝洞型储层渗流研究中的应用

四川盆地多数碳酸盐岩缝洞型气藏储层压力高,主力产层段的取心整体破损较多,利用现有岩心开展室内流动模拟实验较为困难。数字岩心分析技术作为储层微观结构和渗流特征研究的又一项新兴的重要技术手段,具有可动态模拟地层条件下流动参数,不破坏岩心等特点,可以用于四川盆地碳酸盐岩缝洞型储层流动实验研究。以该类气藏真实岩心CT扫描结果为基础,建立数字岩心三维模型,并利用有限元三维数字岩心流动模拟技术,模拟分析了在地层条件下流体的流动情况,得出其流动规律:在缝洞型储层中裂缝是流体主要的渗流通道,流体主要按照溶洞、基质、裂缝、出口的流动秩序逐次进行,其气体能量损耗主要发生在缝洞间的基岩部分。三维数字岩心流动模拟技术应用数字化手段对储层渗流规律和机理进行综合分析,可为该类气藏的开发对策提供必要的数据支撑。     

多层碳酸盐岩气藏酸压裂缝参数优化

酸压是碳酸盐岩储层增产的重要工艺技术,产能模拟是评价酸压效果,优化酸压参数的重要手段。目前国内外学者在产能预测时没有考虑酸蚀裂缝导流能力随时间的变化,为此,基于酸压直井压后流体渗流特征,在考虑酸蚀裂缝高速非达西流基础上,结合酸蚀裂缝粗糙接触面上岩石的溶解、扩散和自由面溶解/沉淀三个过程,建立考虑酸蚀裂缝长期导流能力变化的酸蚀裂缝与地层耦合的渗流数学模型,给出了模型的求解条件和求解方法。模拟计算了四川某气藏三类碳酸盐岩储层酸蚀裂缝半长和导流能力对产能的影响,得到了三类储层的最优酸蚀裂缝半长和导流能力,为分层碳酸盐岩气藏酸压改造裂缝参数设计提供了理论依据。     

岩性非均质气藏水平井地质导向技术研究

靖边气田下古生界马五_(1+2)气藏是典型的岩溶型碳酸盐岩气藏,其主力含气层马五_1~(2、3)储层厚度仅为2 m~3 m,在该气田进行水平井开发,面临主力含气层系薄,非均质性强,小幅度构造变化快等难点,导致水平井现场地质导向遇到马五_1各小层判识难、地层倾角预测难、气层追踪难、控制轨迹难等问题。本文综合运用多种方法保证薄层碳酸盐岩气藏水平井精确入靶,并对水平段轨迹进行控制,有效提高水平井有效储层钻遇率,并在高桥区及陕224储气库水平井地质导向过程中成功推广运用该技术。     

基于地震的碳酸盐岩双重介质建模技术及应用

碳酸盐岩气藏裂缝孔隙型储层非均质性强,裂缝复杂,仅依靠井资料和随机模拟的三维地质建模无法准确描述储层以及裂缝特征,数值模拟历史拟合误差大,无法进行有效的流体动态分布预测。以土库曼斯坦阿姆河右岸S气田群为例,提出基于地震的复杂碳酸盐岩双重介质建模技术,利用多级相控反演礁滩体内幕储层技术对基质模型进行约束,利用地震多属性融合裂缝预测技术对裂缝模型进行约束,精细表征了碳酸盐岩储层非均质性特征及裂缝分布特征,提高了复杂碳酸盐岩建模精度,提升了数值模拟预测的准确性。同时,利用双重介质模型和数值模拟对储层连通性开展了有效评价,准确判断了水源方向,为后期开发方案的制定提供了有效信息。