东方1-1气田经济高效开发实践及认识

莺歌海盆地东方1-1气田具有面积大、各气组含气面积叠合性差、储量丰度低、储层非均质性强和非烃组分含量高等特点。为达到经济高效开发气田的目的,针对该气田特点及开发过程中的主要矛盾,在对储层非均质性详细研究的基础上,以高分辨率三维地震技术落实构造、刻画砂体,寻找出海上浅层低渗透气藏的“甜点”--相对高的孔渗体（带）,利用大位移长水平井段钻井技术来提高单井的控制产能,通过两期开发及后续调整井的分步实施,实现了对该气田的经济高效开发,其产量满足了下游产业的用气需求。此外,针对长水平段井产能测试困难的问题,提出了适应水平井的稳定产能测试新方法,成功解决了生产管理过程中的难题,达到了少井高产、高效开发海上气田的目标,为类似气田的开发提供了经验。     

东方1-1气田二期项目成功投产

2006年5月4日，中海油自营气田东方1-1气田二期项目已于近日成功投产。目前，东方1-1气田可日产天然气1．87亿立方英尺。其中，二期项目共有3口井在产，日产气3500万立方英尺。东方1-1气田位于南海西部北部湾海域的莺歌海盆地，距海南省东方市约110km，气田所在海域水深63～70m。东方1-1气田项目共分两期进行建设，一期已于2003年9月顺利投产。     

东方1-1气田水平井钻井液技术

针对东方1-1气田储层岩石胶结疏松，细砂岩孔隙度在14.3%~21.1%，渗透率范围值在0.28×１０^-３~3.2×１０^-３μm²,具极强水敏性和弱的酸敏性及碱敏性。为此，开发出了满足钻井工程和储层保护要求的快速弱凝胶水平井钻井液，该钻井液具有无固相、快速弱凝胶特性。室内实验和现场应用均表明，该钻井液具有独特的流变性，维护简单和优异的储层保护性能，特别适用于水平井水平段的钻进。     

东方1-1气田低电阻率气层测井评价方法

莺歌海盆地东方1-1气田发现了众多低阻气层,其三孔隙度曲线“镜像”不明显,地层电阻率接近临近水层和泥岩的值,难以有效识别。为此,从储层岩性、孔隙结构以及地层水性质等方面对低阻气层的成因机理进行了研究,在明确了低阻气层成因的基础上,提出了利用四孔隙度差值法、四孔隙度比值法对低阻气层进行定性识别方法;依据导电效率模型对低阻气层含水饱和度进行了计算,结合孔隙度与气柱高度计算得到的束缚水饱和度,可以据此有效地对低阻气层的产液性质进行判断。实际应用结果表明,该方法在东方1-1气田低阻气层解释评价中取得了良好的效果,与测试结果相吻合。     

南海西部海域莺歌海盆地东方1-1气田开发认识及增产措施研究

东方1-1气田是国内海上最早自主勘探开发的气田,从投产至今已经10余年,目前依然能够保持年产超过20×108m3的产量规模。随着开发的深入,在生产过程中遇到储量丰度低、储层非均质性强、组分分布复杂、气田开发不均匀、剩余大量低品位储量未动用等一系列问题。针对这些开发难点,从气田的实际情况出发,提出了储层精细描述、长水平井"找甜点"、开发评价井、滚动开发等多种有效的增产措施,降低了气田的开发风险,提高了气田的开发效果。图10参6     

东方1-1气田三甘醇再生废气处理技术

东方1-1气田三甘醇再生橇排放出的气体(简称三甘醇再生废气)因没有工业回收价值过去是直接排放掉,不仅影响到平台生产人员的健康,也对环境造成污染。在充分利用该气田已有生产装置的基础上,提出了三甘醇再生废气处理方案,利用海水将三甘醇再生废气冷却为液态后回收至平台生产污水处理装置处理,同时把剩余少量处理过的废气引到无人员滞留的地方排放,彻底解决了三甘醇再生废气处理问题。目前东方1-1气田三甘醇再生废气处理技术已推广应用到番禺30-1气田。     

莺歌海盆地东方1-1气田地层水特征及其与油气保存的关系

气田中6口井的17个莺二段的地层水样品进行化学组分分析,采用目前油田水研究普遍应用的苏林分类法进行分类。分别从平面上和垂向上来分析研究地层水的特征与成因,并综合本区构造活动及伴随的CO2上侵和岩石学方面的特征进行分析,判断气田水文地质条件、封闭状况及油气保存条件。研究结果认为,本区莺二段地层水以代表大陆环境的沉积水NaHCO3水型为主,也见Na2SO4及MgCl2水型。该区整体水动力较弱,油气保存较好,有利于天然气成藏。     

莺歌海盆地东方1-1气田成藏条件及其启示

由于莺歌海盆地众多底辟构造具有相似的成因联系,为研究其底辟构造特殊的天然气成藏条件,通过储层成岩作用、地层水化学分析等,对东方1-1气田进行了剖析,揭示出该气田的成藏地质条件与底辟运动及深部热流体活动息息相关,即：底辟运动为产生背斜构造创造了条件,深部热流体促进了有机质热演化,与底辟运动相伴生的断层与垂向裂隙为深部气源向浅部运移提供了快速通道,多期且具继承性的底辟活动使得天然气成藏期晚,近断层处热流体活动较强烈,临滨亚相粉细砂岩是良好储层,同时具有明显的含气地震信息异常。该盆地内其他底辟构造与东方1 -1气田具有类似的成藏地质条件,在东方1-1气田成功开发的启示下,促进了一批与底辟运动有关的天然气田的发现。     

莺歌海盆地东方13-1气田高温高压尾管固井技术

为解决莺歌海盆地东方13-1气田小井眼尾管固井时存在的气窜和CO2腐蚀问题,研发了高密度高效清洗液和新型抗高温高密度水泥浆,并采用旋转尾管固井工艺,形成了高温高压气井尾管固井技术。抗高温高密度水泥浆配方中引入了胶乳颗粒、非渗透剂、超细填充颗粒及膨胀剂,有效改善了水泥浆的非渗透性和抗CO2腐蚀性,并采用颗粒级配技术提高了其稳定性。室内试验表明,密度2.20 g/cm3的水泥浆可抗160℃高温,24 h抗压强度为15.1 MPa,防气窜系数为0.59。该固井技术在南海东方13-1气田6口开发井固井中进行了现场应用,水泥胶结测井结果表明,高压气层及重叠段固井质量优良率100%,生产期间气井井口无异常带压情况,应用效果良好。研究与应用表明,高温高压气井尾管固井技术能够满足莺歌海盆地东方13-1气田高温高压开发井尾管固井的需求。      

东方1-1气田完井技术及其研究展望

莺歌海盆地东方1-1气田产层--莺歌海组具有中低渗透率砂岩气层的特征,易受到水敏、水锁及微粒运移损害。通过开展钻完井液体系研制、生产管柱结构优化以及完井工艺措施研究等科研攻关和实践,形成了以进攻性隐形酸完井液储层保护技术、水平井防砂控水技术、动态监测技术、水平井筛管和尾管固井联作技术及安全控制与完井管柱优化等为核心的高产水平气井安全、高效开发的完井技术体系。开发井的产能都达到了开发方案中的配产要求,有效地保证了东方1-1气田顺利投产和向下游稳定供气。同时,针对下一阶段开发目标黄流组,也提出了高温高压完井、低孔低渗储层保护、提高单井产量等关键技术的攻关研究方向。     

尾管固井和水平井筛管联作技术在东方1-1气田的应用

莺琼盆地东方1-1气田B7hSa井是中海石油（中国）有限公司湛江分公司所钻的一口目的层埋藏较浅的浅层水平井,该井的作业过程比较复杂：Φ311.15 mm第二次开钻,第一个井段钻到目的层顶部后,由于地层的物性较差,打水泥塞回填整个井眼后,重新侧钻了第二个Φ311.15 mm井眼,造成井眼轨迹变化大,摩阻扭矩大;后续的Φ244.5 mm套管没有下到井底,留下677 m的 “口袋”,而在2 930～3 015 m井段存在一个必封的水层。后续经过广泛的技术咨询,结合项目的实际情况,决定采用水平井筛管顶部加尾管,对尾管段注水泥封固水层的工艺技术,最后高效完成了该井作业。为此,介绍了这套筛管顶部注水泥工艺技术的基本原理﹑管柱结构﹑主要的配套工具﹑配套工具的优化选择,详尽分析了整个工艺过程以及每项作业的重点、难点和相关措施,总结了该套工艺技术的方案设计和现场实践等方面的经验,以期为今后类似井的作业提供借鉴与参考。     

莺歌海盆地东方区块地层超压对成岩作用的影响

莺歌海盆地东方区块莺歌海组下部和黄流组发育地层超压体系,超压顶界面深度从盆地中心向边缘逐渐变深。在综合前人研究基础上,笔者应用热解分析、生物标志化合物研究及岩石显微镜和扫描电镜等技术,并与邻区的常压环境下的相关特征进行对比,深入分析了地层超压对成岩作用的影响。结果表明：①超压对反映有机质热演化特征的指标（镜质体反射率、热解峰温、生产指数等）未产生可识别的影响,但对黏土矿物转化和烃类结构演化这类产物浓度变化速率高、体积膨胀效应强的反应有明显的抑制作用;②超压可降低砂岩的机械压实速率,使孔隙度得以有效保存;③超压可以通过抑制黏土矿物的转化来减少胶结物生成的物质来源,同时通过增大碳酸盐在流体介质中的溶解度抑制碳酸盐胶结物的生成;④研究区储层普遍高含CO₂,在超压环境下CO₂在流体中溶解度增大,会大量生成H⁺,促进溶蚀作用的产生;⑤超压环境促进了烃源岩生烃作用生成的酸性流体的排出,增强了相邻砂岩储层的溶蚀作用,有利于次生孔隙生成,从而发育了异常高孔带。     

莺歌海盆地东方区中深层黄流组超压储集层特征

综合分析砂岩储集层沉积微相、碎屑组分、粒级及高温强超压特殊成岩环境等与储集层物性的关系,研究莺歌海盆地中央底辟带东方区DF13-1构造上中新统黄流组一段储集层特征及其影响因素。来自西部昆嵩隆起物源区的海底扇水道岩屑石英极细—细粒砂岩沉积厚度大、分布面积广,储集性能好,是东方区黄流组一段的主力储集层。高温热流体活动和强超压的存在是黄流组一段保留较好储集层物性的主要成岩因素:高温热流体活动促进了有机质生烃和黏土矿物的转化,在转化过程中析出的酸性水以及富含CO2的热流体对储集层产生溶蚀,形成次生孔隙发育带;强超压拓宽了生油窗范围,增加溶蚀作用的时间和强度,使次生孔隙带发育在更深的地层中。此外,强超压还有利于孔隙的保存。东方区粉砂岩、极细砂岩、细砂岩储集层经济基底大约为3 100 m、3 900 m和5 000 m,黄流组一段极细—细砂岩在目前埋深(2 600～3 500 m)条件下,可以形成天然气优质储集层。     

莺歌海盆地东方区黄流组细粒厚层重力流砂体沉积特征

莺歌海盆地东方区中深层黄流组为浅海重力流沉积,表现为粒度细、迁移快、堆积厚的多期砂体组合。基于地震、测井、岩心及测试数据,分析了细粒厚层重力流砂体沉积特征,并探讨了浅海重力流沉积的控制因素。基于井震结合在东方区共识别出砂质碎屑流水道、浊积水道、富砂朵体和富泥朵体4种基本沉积单元。砂质碎屑流水道常位于朵体内部,均方根振幅为低值,剖面上呈U型或深V型,宽度多在1~2 km,测井单砂体厚度多大于25 m,主要发育含漂浮泥砾或泥质撕裂块状细砂岩相,取心段表现为多期反旋回特征;浊积水道剖面上表现为浅V型或蠕虫状反射,均方根振幅可为低值或高值,宽度多小于500 m,其水道末端多发育局部小型朵体,形成朵体-水道-朵体沉积样式,测井单砂体厚度多在10~25 m,主要发育递变层理和平行层理粉细砂岩相,发育不完整鲍马序列Ta-Tb段组合,取心段表现为多期正旋回特征;富砂朵体和富泥朵体表现为高连续反射,均方根振幅分别为高值和低值。研究区浅海重力流沉积受到物源供给、相对海平面变化和古地形地貌的共同控制。大规模蓝江三角洲前缘砂体是物质基础;随着海平面的上升,重力流的能量不断减弱,造成砂体发育规模减小、泥质含量增加、孔隙结构及物性变差,同时造成重力流流态的转变;陆架基底差异沉降形成的陆架低洼提供了浅海重力流沉积所需的可容纳空间,而不同的沉积样式主要受到局部古地貌的控制。     

莺歌海盆地东方区黄流组重力流砂体的底流改造作用

莺歌海盆地东方区上中新统黄流组一段为浅海重力流沉积,但浅海环境下水动力能量和方向十分复杂,关于重力流砂体的沉积过程和成因机制等方面还存在争议,特别在是否具有底流改造作用方面争议较大,故基于岩心、铸体薄片、测试数据以及元素地球化学数据对研究区底流改造作用进行识别,并探讨底流对重力流砂体的改造作用过程。底流改造作用的证据主要表现在：1垂直重力流方向,底流改造作用造成砂体展布范围更广;岩心上具有典型牵引流沉积构造特征,表现出波纹交错层理、脉状层理、S型交错层理,泥质条带可呈现丘形,细砂岩向上显示突变接触,且其内部具有弱侵蚀和截切构造特征,局部发育悬浮沉积泥质;2岩石成分、粒度特征及物性方面,由于底流的改造作用,其跳跃组分明显增加,细砂岩中泥质含量减少,粒度变大,底流改造砂岩平均孔隙度19.2 % ,平均渗透率106.9 mD,平均孔喉半径8.34 μm,使其物性明显好于重力流砂岩,且底流改造砂岩的有孔虫生物壳体多被破坏,而重力流砂岩的生物壳体大多保留完整;3砂岩元素地球化学特征方面,B/Al、Cr/V、Co/Ni及稀土元素指标均反映存在富氧水团的底流作用改造。综合区域演化特征可知,研究区存在内波内潮汐发育的基本条件,在重力流砂体沉积后不久,底流主要是对早期重力流厚砂体的上部进行改造,将原始重力流砂体中的泥质等细粒组分带走,使其孔喉半径增大,物性变好。底流改造砂体可作为优质储层,对后期开发具有重要实际意义。     

构造演化对莺歌海盆地天然气成藏差异性的控制作用

尽管两个重要的天然气勘探区"东方区"和"乐东区"均位于莺歌海盆地莺歌海凹陷中央底辟带,但二者天然气的成藏机制却存在一定差异。为此,分析了构造演化对烃源岩发育和底辟活动的控制作用以及对两区天然气成藏差异性的影响:①中新世以来的构造演化导致沉降、沉积中心由东方区向乐东区迁移,这是控制该区中新统烃源岩发育和底辟活动的主要因素,对天然气的生成、成藏和分布产生重要影响;②东方区烃源岩生气时间较早、持续时间较长,而乐东区烃源岩的生气时间则相对较晚、生气更集中,更有利于天然气聚集成藏;③晚中新世以来的底辟活动对天然气的运移、成藏和分布起决定性作用;④东方区底辟构造较少、活动能量较弱,而乐东区底辟构造更发育且活动更为复杂;⑤二者天然气的成藏机制也有共同之处,即均处于高温高压带,天然气成藏均受控于底辟活动。结论指出,该盆地底辟波及区能量相对较低,中深层天然气的成藏时间较早,保存条件较好,CO_2风险较低,是有利的优质天然气分布区域。