多层透镜状致密砂岩气田井网优化技术对策

苏里格致密砂岩气田储层物性差、垂向上发育多层透镜状有效砂体、规模小、非均质性强,现有井网对储层控制不足,采收率偏低。井网优化调整是致密气提高储量动用程度及采收率的最有效手段之一。根据储层结构及气井生产开发效果,将气田可效益动用储层划分为3种类型,分别对应储量丰度为：>1.8×10⁸ m³/km²、（1.3~1.8）×10⁸ m³/km²、（1.0~1.3）×10⁸ m³/km²。基于不同储层条件下的密井网试验区实际生产数据,结合储层规模分析和气井泄气范围评价,兼顾开发效益和提高采收率,从采收率增幅拐点、区块整体有效、新井能够自保等方面开展适宜井网密度综合分析,明确了3类储层的适宜井网密度分别为3口/km²、4口/km²、4口/km²。苏里格致密砂岩气田剩余可动储量1.23×10¹² m³,新的差异化布井方式相比于600 m×800 m井网,可多钻井1.2万口,多建产能450×10⁸ m³,累计多产气2 000×10⁸ m³,可将采收率由32%提升至48.5%。     

苏里格气田成藏条件及勘探开发关键技术

截至2017年,鄂尔多斯盆地苏里格地区有利勘探面积为5.5×10⁴km²,天然气总资源量近6.0×10¹²m³,已探明(含基本探明)储量为4.77×10¹²m³,已建成产能为230×10⁸m³/a的天然气生产规模,是中国陆上发现的储量最大的天然气田。多年研究表明:①苏里格气田产层主要为上古生界二叠系石盒子组8段和山西组1段,为典型的致密砂岩气藏;②石炭系本溪组、二叠系太原组和山西组广泛发育的煤系地层为气藏提供了充足的气源;③发育"敞流型"湖盆三角洲沉积模式,平缓底形、多源供砂、强水动力、多期叠加控制着大面积储集砂体的分布;④储层为河流-三角洲相砂岩,物性较差、非均质性强,平均孔隙度为4 % ~12 % ,平均渗透率为0.01~1 mD;⑤气藏具有广覆式生烃、弥漫式充注、近距离运聚、大面积成藏等特征;⑥气藏压力系数为0.62~0.90,属低压气藏,单井产量低;⑦沙漠区全数字地震技术、黄土塬非纵地震技术、测井精细评价技术、致密砂岩储层改造技术、水平井开发技术是苏里格气田勘探开发的关键技术。     

苏里格地区天然气勘探新进展

苏里格地区位于鄂尔多斯盆地西北部,勘探面积约4×10⁴ km²。该区地表条件复杂、地震信噪比低,储层岩性复杂、非均质性较强,气层有效厚度较薄、单井产量低,勘探难度较大。近年来,中国石油长庆油田公司通过深化地质综合研究及勘探技术攻关,明确了苏里格气田有效储层分布和天然气富集规律,创新形成了地震有效储层预测、复杂气层测井评价、致密砂岩储层改造等先进适用的勘探技术。勘探目标从砂体预测转向有效储层与含气性预测,通过整体勘探,探明了我国第一个超万亿立方米储量的整装大气田,探明天然气地质储量规模达2.85×10¹²m³,同时在苏里格南部地区形成了新的资源接替区。预计2015年以前,苏里格地区的天然气储量规模可超过3.5×10¹²m³,天然气年产量将达到230×10⁸ m³。     

鄂尔多斯盆地青石峁气田成藏条件及勘探开发关键技术

2022年探明的青石峁气田，其探明区域的面积为2 151 km²,探明储量为1 459×10⁸m³,是长庆油田第8个千亿立方米大气田。通过回顾青石峁气田的勘探历程，总结了其天然气成藏的地质特征，研究结果表明：青石峁气田的主力含气层为二叠系下石盒子组8段；主要烃源岩为石炭系本溪组、二叠系太原组和山西组的煤层和暗色泥岩，具有广覆式生烃的特点；发育三角洲前缘亚相沉积体系，其中，多物源、多水系、强供给、多期河道控制了砂体的展布特征；储层为水下分流河道砂体，平均孔隙度为7.9%,平均渗透率为0.363 mD,储层致密，砂体的连通性受控于砂体的展布方向；气藏压力系数为0.78～0.90,属于低压气藏；低生烃强度背景下的长期连续充注、断裂系统对致密储层的调整改造、较高的源-储压差造就了岩性-构造控制下的改造型气藏；三维地震勘探技术、砂体精细刻画技术和复杂气水关系下的井位优选技术是青石峁气田勘探开发的关键技术。     

鄂尔多斯盆地神府地区致密气成藏条件及成藏规律

鄂尔多斯盆地东北缘神府地区处于晋西挠褶带北段,西侧已发现神木气田,南侧已发现临兴气田,神府地区由于煤系烃源岩热演化程度低(Ro<1.0%),生烃能力有限,勘探鲜有突破。通过分析神府地区致密气成藏条件,揭示了其南北部成藏差异性及天然气富集规律。研究结果表明：(1)研究区煤系烃源岩生烃能力有限,自西南部向东北部生烃强度变弱,强度介于(2～14)×10⁸m³/km²,天然气近距离运移,仅在本溪组、太原组和山西组发育气层,自下而上的气砂比降低、含气饱和度降低,水砂比升高;(2)三角洲分流河道、三角洲前缘水下分流河道和障壁砂坝是甜点型储层,物性好,容易富气形成高产致密气藏;(3)在北部层间断层输导下,天然气可运移至盒八段局部成藏,但充注能力不足,表现为差气层、气水层和水层的互层;(4)东部断裂带发育大型断层,断距大,天然气逸散,无法形成致密气藏,仅发育气水层、水层。在以上认识指导下,指出神府区块西南部、中西部是成藏富集区。2021年,在区块西南部探明天然气储量超过200×10⁸m³...     

近10年中国天然气工业快速发展

近10年(2012—2021年)中国天然气工业快速发展,主要是：(1)近10年共产气15 105.2×10⁸m³,是前10年(2002—2011年)总产气量6 468.38×10⁸m³的2.3倍;(2)天然气储量猛增,近10年新增探明天然气地质储量84 499.58×10⁸m³,是前10年总储量55 696.57×10⁸m³的1.5倍;(3)页岩气勘探开发开花结硕果,近10年发现并探明7个页岩气田,新增探明页岩气地质储量2.74×10¹²m³,累计生产页岩气920×10⁸m³;(4)年产百亿方大气田前10年2个,近10年为3个;(5)长输气管道四通八达,近10年建成长输气管道60 766.5 km,是1949—2011年间建成管道长度的2.6倍。     

四川盆地天府气田沙溪庙组大型致密砂岩气藏形成条件及勘探开发关键技术

四川盆地天府气田于2019年和2021年分别在沙溪庙组二段(沙二段)和沙溪庙组一段(沙一段)发现大型致密砂岩气藏；2022年，气藏探明储量为1 349×10⁸m³,产量为15.7×10⁸m³。基于岩心和地球化学分析等资料，对天府气田沙溪庙组的沉积储层特征、天然气地球化学特征、气藏类型及气藏形成条件开展了研究。研究结果认为：天府气田沙一段为浅水三角洲—湖泊相沉积，沙二段为河流相沉积；储层的岩性以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主，储集空间主要为残余粒间孔，其次为长石溶孔；天然气的气源主要来自三叠系须家河组；沙一段和沙二段1亚段6砂组、8砂组、9砂组的天然气以煤型气为主，少量为混合气，而沙二段1亚段7砂组具有混合气和油型气的特征；天府气田沙溪庙组气藏整体为大型岩性气藏，具有“双源多期充注、断砂复合输导、环源规模聚集、河道差异富集”的成藏规律。通过研究天府气田沙溪庙组大型致密砂岩气藏，配套形成了一系列勘探开发关键技术：(1)高精度等时地层格架约束下的精准选层技术；(2)以三维地震为核心的砂体精细刻画及靶体精准...     

中国大中型气田天然气聚集效率及其主控因素

中国60余个大中型气田天然气地质储量、含气面积和成藏时期的统计结果表明,中国大中型气田的聚集效率差别很大。据此将中国大中型气田分为高、中、低效3种类型:高效大中型气田天然气聚集效率大于100×10⁶m³/(Ma·km²);中效大中型气田天然气聚集效率为10×10⁶～100×10⁶m³/(Ma·km²);低效大中型气田天然气聚集效率小于10×10⁶m³/(Ma·km²)。中国大中型气田天然气聚集效率主要受源岩生气强度、天然气输导速度、封盖能力和天然气成藏期相对早晚等因素的共同控制。即源岩生气强度越大,天然气输导速度越大,盖层封盖能力综合评价指标越大和天然气成藏时期越晚,天然气聚集效率越高;反之则越低。     

延145-延128井区致密储层单砂体分布特征及开发潜力

针对鄂尔多斯盆地延145-延128井区主力气层山₂段、山₁段、盒₈段产量递减快,开发效果不佳的问题,利用精细地质研究手段,对主力气层的地质特征以及砂体接触关系开展储层综合评价,进一步明确储层沉积微相展布特征,刻画优质单砂体储层分布范围,落实井位部署潜力区。研究结果表明：延145-延128井区储层为三角洲前缘亚相沉积,砂体基本上呈现连片发育特征,厚度一般为4～6 m;多层叠加砂体垂向厚度和横向规模较大,砂体连通性较好;孤立型砂体垂向厚度和横向规模有限,砂体连通性一般;横向上单砂体存在孤立型、叠加型等接触关系,对于孤立型砂体,未射孔动用则基本为原始气藏状态,剩余气富集,孤立型砂体可以作为下一步重点挖潜对象;根据剩余气分布特征,可采用加密、补孔、扩边等措施提高储量动用程度,计划部署加密井12口、扩边井15口,补孔36井次,预计增加可采储量83×10⁸m³。该研究可为同类气藏的开发调整提供重要的参考依据。     

鄂尔多斯盆地苏里格地区天然气勘探新进展

苏里格地区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西部，勘探面积约4×10⁴km²。最新研究成果表明，该区二叠系盒8段砂层发育，砂体具有毯式分布特征、岩相具有分带特点，发育3种储层类型，目标勘探应从砂体预测转向气层预测，勘探难度较大。经过近期的整体勘探，已累计发现了我国陆上超万亿立方米储量的整装大气田，在苏里格西区和南部勘探又有了新的发现。苏里格地区天然气成藏条件有利、资源量大、探明率较低，具有形成2×10¹²m³天然气探明地质储量的地质条件，苏里格西区是下一步提交天天然气规模储量的重点地区，苏里格南部则是重要的天然气储量增长接替区。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田低效气藏的形成机理

鄂尔多斯盆地苏里格气田是一个地质储量为5336.52×10⁸m³、含气面积为4054.6km²的大气田,同时也是一个低丰度储量、开发难度大的气田。对该气田低效形成机理的研究结果表明,储集体内部非均质性强,平缓构造背景导致气柱高度小,因而气层连通性变差,异常低压使天然气穿透流动能量不足,这些是导致气藏低效的主要因素。     

页岩气剩余储量评价及提高储量动用对策——以川南长宁页岩气田五峰组—龙马溪组为例

剩余储量评价对气田开发效果评价及进一步提高气田储量动用尤为重要,为此以四川盆地南部长宁页岩气田为研究对象,通过有机地球化学测试、三轴岩石力学实验、数值模拟等方法,从储层展布、剩余储量评价、提高储量动用等方面进行了系统分析。结果表明：研究区平台井控储量采出程度为45%～70%,井均剩余储量为(0.5～1.5)×10⁸ m³,局部区域存在挖潜潜力;长宁页岩气田存在3种未动用储量类型：井网部署空白区、压裂未充分改造区和纵向未动用区;在单井剩余储量>1.0×10⁸ m³的区域内,按照地质—工程—开发耦合选井原则,开展重复压裂井优选;优选网状缝发育区且先期部署井间距大于500 m的区域,结合地面井场条件开展同层加密井的部署和实施;储层、岩石力学及数模分析认为,⑤小层为上部气层最优靶体、与下部气层①小层靶体垂向距离>20 m,优选网状天然裂缝发育区、压力系数>1.2、上部气层I类储层连续厚度>10 m的有利区进行错层立体开发,预期可提高平台储量动用率30%。相关认识可为页岩气区块的井网部...     

四川油气田天然气开发技术新进展

2000年以来，四川油气田天然气业务呈快速发展态势，天然气产量年均增长率超过了10%。面对高含硫气田开发延后、上三叠统须家河组气藏规模有效开发技术难度大和老气田递减明显加快等困难，在须家河组气藏规模有效开发等“三大攻坚战”和老气田挖潜这四大开发领域内，大力开展技术集成和创新，获得了精细气藏描述等九项独具特色的技术新进展，推动了天然气业务的快发展。特别是2007年在高含硫气田22×10⁸m³产量未能兑现的条件下，依靠技术创新和老气田挖潜，仍然实现了年产气144.71×10⁸m³的目标，较2006年净增11.56×10⁸m³，增幅达到8.7%。     

关键技术突破，集成技术创新，实现苏里格气田规模有效开发

苏里格气田发现于2000年,目前天然气日产量已突破1000×10⁴m³,是中国石油天然气主力上产区之一。该气田储层呈薄互层、非均质性强,气井压力下降快、单井采出量小,常规技术难以实现有效开发。面对该气田的开发难题,以试生产试验区为载体进行了为期4年的开发前期评价,开展了地震-地质综合研究及钻采、地面工艺试验,对六项关键技术集中攻关取得突破,探索出了适合苏里格气田开发的低成本路子,集成创新了12项开发配套技术,形成了“技术集成化、建设标准化、管理数字化、服务市场化”的“四化”工作思路,成功地实现了对苏里格气田的规模开发,为今后该气田2×10¹²m³储量大规模开发和持续发展提供了技术保障。     

延长石油集团非常规天然气勘探开发进展

延长石油集团通过强化地质认识,明确了鄂尔多斯盆地陕北斜坡具备形成非常规天然气的地质条件,而致密砂岩气和页岩气是当前最为现实的勘探开发领域。在地质勘探理念上,确定鄂尔多斯盆地的南部物源对古生界砂体的发育具有重要贡献,而频繁的水进水退作用是促进优质储层发育的最主要因素;建立了"成熟烃源灶迁移控藏"的成藏模式,以此预测致密砂岩气藏的空间展布;重视陆相页岩砂质纹层的气体赋存能力,找到游离气赋存空间;以地化、储层、测井、地震等多种学科相结合实现了页岩气储层甜点的地震预测。同时,形成了陆相页岩气水平井钻完井技术、致密砂岩气藏储层保护钻井液体系、VES-CO₂泡沫压裂技术、液态CO₂/滑溜水混合压裂技术等开发技术,保证了致密砂岩气和页岩气的规模化开采。以勘探开发一体化模式为指导,探明中生界页岩气地质储量677×10⁸m³,古生界致密砂岩气地质储量3000×10⁸m³,目前的天然气生产能力已达到6×10⁸ m³/a,基本打破南油北气的开发局面。     

张家口-怀来地区下马岭组页岩气储层与资源潜力评价

为研究张家口-怀来地区下马岭组页岩气储层有机地球化学特征和物性特征,并对该区资源潜力进行精细评价,以研究区暗色页岩为研究对象,综合运用有机地球化学、X射线衍射、扫描电镜、高压压汞、低温液氮和等温吸附等实验方法,对页岩气储层特征和资源潜力进行评价,指明勘探方向。结果表明：下马岭组岩性主要为黑色页岩、砂质页岩和粉砂岩,其中三段和四段为富有机质页岩层段,累计厚度约为80～110m,埋藏深度约为1000～2500m;有机质类型以Ⅰ型为主,部分为Ⅱ₁型,有机质含量平均为2.12%,有机质成熟度为0.69%～1.90%,主要处于低成熟阶段,其高值已进入热解生气阶段;矿物组成以石英和黏土矿物为主,分别占59.9%和36.0%,主要发育溶蚀孔、粒间孔、层间孔和微裂隙,孔隙度平均为2.71%,孔径平均为4.33nm,孔体积和比表面积分别为0.012cm³/g和7.020m²/g,渗透率为1.932×10^-7µm²,总含气量平均为3.02m³/t;下马岭组页岩埋藏深度适中,有效厚度大,生烃潜力高,储层物性较好,具备页岩气成藏的基础条件,为Ⅰ～Ⅱ类储层;估算地质资源量为1753.68×10⁸m³,资源丰度为5.83×10⁸m³/km²,资源潜力较高,具备商业开发的潜力。因受限于较低的成熟度和渗透率,“低中寻高”并采用经济有效的压裂增产措施是下马岭组页岩气勘探开发突破的关键。研究成果将会为下马岭组页岩气勘探开发提供有益参考。     

苏里格大型致密砂岩气藏形成条件及勘探技术

苏里格地区位于鄂尔多斯盆地西北部,勘探面积约40000 km²,主要发育低渗、低压、低丰度的大型致密气藏。经过10余年的勘探,发现了目前我国最大的天然气田--苏里格气田,探明天然气地质储量2.85×10¹² m³。总结其成藏地质条件和勘探技术发现,平缓的构造与烃源岩广覆式分布、稳定的沉积与储集体大面积分布、建设性成岩作用与相对高渗储层分布、天然气近距离运聚成藏与高的聚集效率等因素是苏里格大型致密气藏形成的主要控制因素;全数字地震勘探、复杂气层测井精细评价、致密砂岩储层改造等技术是苏里格大型致密气藏勘探开发的关键技术。     

苏里格气田苏五区块天然气动态储量的计算

运用气藏开发动态资料,选取与气藏相适应的计算方法就能准确地确定其动态储量,故而筛选不同气藏的动态储量计算方法十分重要。为此,针对鄂尔多斯盆地苏里格低渗透强非均质性气田的生产动态特征,在动态资料不断补充和丰富的基础上,综合运用压降分析法、弹性二相法、广义物质平衡法、不稳定生产拟合法、递减曲线分析法等方法对苏里格气田的可动储量进行了对比计算,分析了各种方法的适应性以及计算结果的可靠性。结论认为,苏5区块宜采用压降法和不稳定生产拟合法计算其天然气动态储量,Ⅰ类井平均单井动态储量为2 936×10⁴ m³,Ⅱ类井平均平均单井动态储量为1 355×10⁴ m³,Ⅲ类井平均单井动态储量仅为981×10⁴ m³。所得结果对苏里格气田开发中后期调整方案的制定以及气藏产能的评价具有参考价值。     

中国南方海相浅层页岩气富集条件及勘探开发前景

中国南方浅层—超浅层页岩气分布广泛,资源量丰富。昭通页岩气示范区太阳页岩气田是率先突破且成功进行商业开发的整装规模浅层页岩气田。基于太阳气田的沉积地层条件、源-储条件、构造保存条件对其页岩气的富集成藏条件进行分析,总结了太阳地区浅层山地页岩气田的"四元"富集成藏规律,即沉积烃源条件好、优质页岩气储层条件好、储层体积压裂工程条件好、封存赋存条件好,其中,优质页岩气产层的主体岩相为深水滞留陆棚相沉积的富有机质生物硅质页岩。通过对太阳页岩气田的构造地质与成藏地质条件进行深入分析,结合气藏工程的认识,针对太阳背斜和海坝背斜建立了二者整体受"岩性岩相、储集孔隙、天然裂缝、构造应力、晚期泄聚"耦合机制控制的浅层—超浅层页岩气"自生自储+外源补给"复合型成藏模式,该模式是对太阳背斜工区"三维封存体系"浅层页岩气成藏模式的继承和发展。进一步地,通过优选有利区并明确资源情况,展望了中国南方浅层页岩气的资源前景。在昭通页岩气示范区,五峰组—龙马溪组一段1亚段Ⅰ+Ⅱ类储层整体较厚(平均厚度达30.1 m),在落实优质页岩储层分布的基础上,优选有利区面积超过550 km²,探明页岩气地质储量超过2 500×10⁸m³。此外,在四川盆地外围的东缘、南缘其他残留构造坳陷区,有20余口钻井展示出较好的浅层页岩气潜力,总资源量预计可达10×10¹²m³,这预示着在中国南方四川盆地外缘复杂构造残留坳陷区,浅层页岩气具有非常好的勘探开发前景。     

海上废弃气藏改建地下储气库可行性——以琼东南盆地H气田为例

目前离岸远、水深较深的海上废弃气藏改建地下储气库的研究尚处于起步阶段。为此,以琼东南盆地H气田岩性气藏为例,以气藏构造特征、密封性评价、储层特征及气藏特征等静态特征研究为基础,结合气藏开发过程中产能评价、动储量评价、连通性分析研究,开展储气库库容参数、注采能力、工作气量、井数及井网等储气库运行参数设计论证,最后以数值模拟为手段,依据设计注采方案,模拟储气库运行指标。分析及模拟结果表明：(1)该区块是一个圈闭封闭性好,储层内部连通,属于高渗—特高渗气藏,圈闭内充满气,无可动水的常压高温岩性气藏,区块储气规模大,产能高,不产地层水,低含凝析油;(2)储气库运行压力介于23～34.5 MPa之间,库容量75.1×10⁸m³,工作气量26.1×10⁸m³,注采井数仅需10口,最低外输压力15.3 MPa,区块日均采气量2 094×10⁴m³,调峰日采气量达3 200×10⁴m³。结合海上配套工艺技术,认为其设计井数少、工...