四川盆地龙王庙组气藏储层改造技术及其应用效果

四川盆地中部磨溪构造下寒武统龙王庙组气藏具有高温、高压、含H2S等特点,视均质中高渗储层厚度是气井高产的地质基础,天然缝洞良好搭配是气井高产的关键因素。过平衡钻进导致天然裂缝开启,易发生钻井液漏失,储层伤害严重,实验评价结果显示,钻井液对储层天然裂缝岩样伤害率为82.2%~89.2%,严重制约了气井产能的发挥。基于此,有必要深化实验评价技术和方法,以此来提升工艺技术参数设计的针对性。研究结果表明:①优选的胶凝酸和转向酸具有缓速、解堵效果且能够有效形成酸蚀蚓孔,充分解除钻井液污染堵塞;②研制的纤维转向剂和可溶性暂堵球能够起到转向效果,井底处理压力增加5~15 MPa,实现非均质储层的均匀改造;③基于酸液穿透和酸岩反应等实验评价,推荐出解堵酸化合理的施工排量为3.0~3.5m3/min,用酸强度为3.0~5.0m3/m;④形成的解堵和转向酸化技术现场推广应用20余井次,增产效果显著,充分发挥了气井自然产能,同时降低了用酸规模。上述技术措施有效提高了该气藏的开发质量与效益。     

四川盆地龙王庙组气藏最大化降低表皮系数的储层改造技术

四川盆地乐山—龙女寺古隆起下寒武统龙王庙组非均质碳酸盐岩储层缝洞较为发育且高含硫,钻井液的侵入伤害和完井的不完善导致了不同程度的储层伤害,最大化降低表皮系数是该区进一步获得油气增产的关键。为此,从龙王庙组储层地质特征出发,基于二项式产能公式论证了通过最大化降低表皮系数进一步扩大产能的科学性,并结合目前酸化改造现状分析了钻井液污染、钻完井方式不完善等主要矛盾带来的储层伤害表皮系数。进而论证了表皮系数具有进一步降低的空间;通过储层伤害因素分析,确定了龙王庙组储层总表皮系数主要由钻井表皮和完井方式不完善表皮组成。在优化降低钻、完井表皮系数的同时,针对龙王庙组碳酸盐岩储层的缝洞型特征,提出了有效利用天然裂缝以达到"非径向、网络状"解堵的网络裂缝酸化工艺。     

四川盆地东缘龙王庙组碳酸盐岩储层特征及主控因素

随着安岳气田龙王庙组气藏的发现,四川盆地下寒武统龙王庙组已成为油气勘探的重点层位。基于四川盆地东缘龙王庙组野外露头和岩心观察,通过岩石普通薄片、铸体薄片、X射线衍射、白云石有序度、碳氧稳定同位素和物性测试等,对四川盆地东缘龙王庙组碳酸盐岩储层特征、成岩作用等进行了研究。结果表明,四川盆地东缘龙王庙组沉积期以局限台地和开阔台地沉积为主,主要发育有云坪、颗粒滩、灰坪等,垂向上发育多个滩坪组合序列。储层岩性主要为颗粒白云岩、晶粒白云岩,其次为发生部分白云石化作用的颗粒灰岩,其中颗粒白云岩物性最好,粉晶和细晶白云岩次之,颗粒灰岩发生白云石化部分具有一定的储集性能,未发生白云石化部分通常较致密。储集空间类型为粒间溶孔、晶间溶孔及微裂缝等。储层主要分布在白云石化程度较高的颗粒滩相,颗粒滩是储层形成的物质基础;同生期及早期成岩阶段的白云石化作用和准同生期溶蚀作用是储层发育的2种主要建设性成岩作用,是控制储层发育的关键因素。     

四川盆地龙女寺构造龙王庙组储层特征及地震响应

2005年威远构造威寒1井龙王庙组获11×10⁴ m³/d的测试产量揭示了四川盆地内部龙王庙组勘探的突破。随着勘探的深入,川中磨溪—高石梯地区多口百万立方米气井的获得证实了龙王庙组巨大的勘探潜力。然而,龙女寺构造龙王庙组储层发育情况展现出与磨溪—高石梯（高磨主体）地区较大的差异,以传统“亮点”反射模式作为储层预测的指导思想已经无法满足现今勘探的需要。以龙女寺构造龙王庙组储层为例,借助已有岩心、薄片、测录井及地震资料,对区内龙王庙组储层与高磨主体地区龙王庙组储层进行对比研究,同时对储层的地震响应进行进一步的探索。研究表明：研究区龙王庙组发育局限台地沉积,颗粒滩相作为储层发育的最有利相带,最主要的储集岩类为颗粒云岩及晶粒云岩,储集空间包括粒间（溶）孔、晶间（溶）孔、溶洞等;研究区内储层表现出低孔低渗的特征,非均质性强,纵向展布差异大,横向可对比性差。对比分析“亮点”反射模式,采用波形聚类属性对储层进行平面分布预测,明确不同储层发育情况对应的波形特征。I类波形对应于储层发育于顶部,储层厚度>30 m;II类波形对应于储层发育于中部,储层厚度>20 m,或顶部中部发育2套相距20 m左右、厚度15 m左右的储层;I、II类波形为储层发育有利波形;III类波形对应储层较薄（<5 m）且储层呈薄互层状发育或储层欠发育;IV类波形对应储层欠发育;III、IV类波形为储层发育不利波形。该方法可有效地规避“假亮点”反射,预测结果与沉积相发育特征及实钻井储层发育情况吻合率高。     

川中地区龙王庙组花斑白云岩储层特征及成因机理

花斑白云岩是四川盆地下寒武统龙王庙组最主要的储集岩类,储集性能良好,发育广泛,不同岩石组分之间储集性能及含油气性具有明显差异。基于岩心观察、薄片鉴定、荧光反应、阴极发光与扫描电镜观察及地球化学特征等,对川中地区龙王庙组花斑白云岩储层特征及成因机理开展研究。结果表明：川中龙王庙组花斑白云岩呈暗色斑块(暗斑)与浅色基岩(白斑)不规则交错分布,暗斑部分孔隙发育但被沥青充填,白斑部分岩性致密孔隙不发育。川中地区龙王庙组花斑白云岩储层中识别出2类沥青,结合下寒武统龙王庙组埋藏史与热演化史可知,固体沥青主要来源于下寒武统筇竹寺组烃源岩,油质沥青主要来源于下志留统龙马溪组烃源岩。川中地区龙王庙组储层根据花斑形态及孔隙发育情况,划分为花斑孔隙型、花斑孔洞型、花斑岩溶型3种储层类型,不同储层类型具有不同的特征和成因：花斑孔隙型储层主要发育在晶粒白云岩中,储集空间以晶间溶孔为主,由大气淡水沿生物潜穴选择性溶蚀所形成;花斑孔洞型储层是由颗粒白云岩差异性溶蚀作用所形成,储集空间主要为粒(晶)间溶孔及溶蚀扩大孔、洞;花斑岩溶型储层主要发育在泥晶(砂屑)白云岩中,储集空间以溶缝和溶洞为主,成因与表生岩溶作用有关。     

四川盆地下寒武统龙王庙组沉积相与储层分布预测研究

寒武系龙王庙组白云岩已经成为四川盆地非常重要的天然气勘探领域,并在高石梯_磨溪地区发现了万亿方储量规模的大气藏,但对储层成因和分布规律认识不清已经成为制约龙王庙组白云岩勘探的瓶颈。基于露头地质调查、岩心和薄片观察、储层地球化学特征及储层模拟实验,对这套白云岩储层的特征、成因和分布规律做了深入的研究,取得2项认识:一是四川盆地寒武系龙王庙组可划分为上、下2段,编制了以段为单元的岩相古地理图2张,建立了碳酸盐岩缓坡沉积模式,颗粒滩主要分布于上段的浅缓坡;二是颗粒滩是龙王庙组白云岩储层发育的基础,同生溶蚀作用是龙王庙组颗粒滩储层孔隙发育的关键,受暴露面控制,埋藏期溶蚀孔洞不但有规模,而且主要沿同生期的孔隙带发育,具继承性,分布有规律可预测。龙王庙组白云岩储层成因地质认识揭示储层的发育不仅限于高石梯_磨溪构造表生岩溶发育区,全盆地广布的颗粒滩相沉积都是潜在的勘探对象。     

四川盆地龙王庙组气藏渗流数学模型的建立与应用

应力敏感与高速非达西效应是影响气井产能的两个重要因素,有必要在实验室内对两者进行研究,确定其对产能的影响。为此,利用智能化岩心驱替实验系统,对四川盆地川中地区下寒武统龙王庙组白云岩岩心进行了变围压和变流压的应力敏感实验,以及储层有效应力状态下的气体流态测试,并结合气藏储层实际情况对应力敏感与流态实验的测试结果进行了分析,建立起了龙王庙组白云岩气藏渗流数学模型,进而分析了两种效应对气井产能的影响。结果表明:龙王庙组白云岩有效应力可以用Terzaghi有效应力来描述,渗透率与有效应力呈幂函数关系,应力敏感引起的单井产能损失达27%;单相气体渗流规律遵循Forchheimer方程,非达西渗流系数(β)比常规砂岩小1个数量级,储层高速非达西效应弱,对气井产能影响不大。该研究成果对于气井合理配产和开发动态预测具有指导意义。     

四川盆地高磨地区龙王庙组气藏地震勘探关键技术

四川盆地高石梯—磨溪地区(简称高磨地区)下寒武统龙王庙组气藏的白云岩储层埋藏深(一般介于4 400~4 900m)且存在着较强的非均质性,储层预测难度大。为此,开展了地震勘探关键技术攻关研究并形成了配套技术,主要包括:1通过对区内已有的地质、钻井资料以及早期的地震资料和成果进行深入地分析,从整体上掌握该区地面、地下的基本构造形态及地质情况;2在此基础上,确定采用"两宽一小"(宽方位、宽频、小面元)的数字地震采集技术,通过优化设计三维观测系统使目的层面元覆盖次数分布更加均匀,浅中深层覆盖次数均能满足设计需求,从而获得了高精度的三维地震资料;3利用井控地震处理技术提高了深层地震数据的信噪比;4建立了龙王庙组储层地震响应模式,采用叠前地质统计学反演来进行储层的定量预测,绘制了储层厚度地震预测平面图;5通过岩心试验和测井分析确定含气敏感弹性参数,进而利用该参数进行叠前烃类检测,降低了地震资料的多解性。结论认为,通过应用上述关键技术,助推了龙王庙组特大型海相碳酸盐岩整装气藏的发现。     

四川盆地东部下寒武统龙王庙组白云岩类型及其成因

通过对四川盆地东部板凳沟剖面龙王庙组露头进行了密集采样（1块/m）,并根据X-衍射得到的白云石含量对样品进行筛选后,结合主微量元素、稀土元素及碳、氧同位素测试结果,系统分析了该地区白云岩的类型及其成因。分析结果表明,研究区发育两大类不同成因的白云岩。一类发育有序度低的泥-粉晶白云石,具有正相关的MgO和CaO含量,Mg/Ca值总体较高,且低Sr含量,高Fe,Mn含量,ΣREE+Y含量高,δEu和δCe负异常明显,δ¹³C与δ¹⁸O同位素值与同期海水形成的灰岩特征一致,发育于蒸发环境,为准同生的萨布哈白云石化作用和回流渗透白云石化作用的结果,且受到陆源碎屑混入的影响。而另一类发育粉-细晶白云石,MgO和CaO含量呈负相关,具有低Mg/Ca,高Sr,Fe,Mn含量,低ΣREE+Y含量,也同样具δEu与δCe负异常以及同期正常海水形成的灰岩的δ¹³C同位素值,但δ¹⁸O同位素值略低于同期海水形成的灰岩,这类白云石是浅埋藏白云石化作用形成的。结合白云岩的岩石学特征,认为研究区寒武系龙王庙组灰岩在沉积时,经历了准同生白云石化作用（包括萨布哈白云石化作用和回流渗透白云石化作用）,晚期叠加了浅埋藏白云石化作用,因此表现出的碳-氧同位素数据具有分区性。     

孔洞缝白云岩储层连通性评价方法研究及应用

四川盆地磨溪区块龙王庙组储层为一套发育孔、洞、缝3种储集空间的白云岩储层。孔,洞,缝配置的多样性,造成不同滩体部位的储层物性及产能差异大,储层非均质性强,连通性评价难度大。针对这类储层的特点建立了动态,静态相结合的气井连通性评价方法,首先用静态分析法(地质特征、原始地层压力和流体性质对比分析方法)初步评价气藏(井)的连通性,再用动态分析法(试井、类干扰试井和生产动态分析法)进一步评价气藏(井)的连通性。最后,基于连通气井达到拟稳态渗流后,气井的配产与井控动储量成正比的渗流理论,结合动静态分析法的结果综合评价气藏(井)的连通性。通过该方法评价磨溪9井组的连通性,认识到该井组处于滩体的主体部位,气藏性质相同,新投产的井地层压力均下降,试井曲线无明显边界特征,生产动态曲线出现井间干扰现象及气井的配产与井控动储量成正比,证明气藏(井)的连通性好。由于磨溪009-X6井投产时的地层压力高于同一时间相距1.5km的磨溪009-X1井的地层压力,进一步说明该气藏(井)连通具有方向性。     

创新驱动助推磨溪区块龙王庙组大型含硫气藏高效开发

四川盆地安岳气田磨溪区块下寒武统龙王庙组气藏是我国迄今探明的最大规模单体整装碳酸盐岩气藏。该气藏具有储 量规模大、单井产能高等一系列优势，同时也存在着诸多影响高效开发的复杂情况，如中含硫化氢、缝洞储层低孔隙度及强非均质性、 气水赋存形式多样、超压与应力敏感关系密切等。目前，世界上已开发的寒武系大型碳酸盐岩气藏极少，对其特殊开发规律的认识 也存在着一些盲区；而大型含硫气藏开发建设投资较大，开发前期评价阶段试采严重受限，快速建产难度大，潜在风险高。针对上 述难点，结合国家强化清洁能源供给保障的战略需求，中国石油西南油气田公司对该气藏开展了大规模的高产井培育、优化开发设计、 快速优质建产和HSE 保障升级的攻关研究和现场试验。通过技术与管理模式的创新，仅用3 年时间就高质量、高效率、高效益地将 其建成为年产能力超过100×10⁸ m³ 的现代化大型气田，生产规模和开发指标均达到预期效果，成为中国大型气藏高效开发的新典范， 其成功模式可为国内不同类型气藏开发所借鉴。     

乐山—龙女寺古隆起龙王庙组储层分布规律及勘探前景

2012年在四川盆地川中地区乐山—龙女寺古隆起的磨溪地区发现了下寒武统龙王庙组气藏,地质研究成果表明,龙王庙组储层主要为颗粒滩相的孔隙型储层,局部叠加了加里东期岩溶作用形成的孔洞型储层,储层分布对气藏具有重要的控制作用。为此,该区储层预测形成了"占滩相、叠岩溶、找亮点、套圈闭"的综合预测思路。首先,根据沉积相确定其有利相带边界和岩溶作用影响范围,在精细对比储层顶、底层位的基础上,根据龙王庙组储层"亮点"地震响应特征来预测储层的有利发育区域;最后,结合储层与圈闭的有效匹配关系实现了有利勘探区带的优选。由于龙王庙组岩性和储层的横向变化,导致其顶界在地震剖面上没有统一的界面特征,对比追踪较为困难,在实际的解释过程中,便采用先寻找下伏参考层,再对比龙王庙组底界,进而对比其顶界的方法进行解释。预测成果表明,龙王庙组储层在古隆起周围区域大范围呈带状分布,勘探区主要有3大领域:①龙王庙组尖灭线附近的岩性—地层圈闭;②单独滩体形成的岩性圈闭;③古隆起北翼的构造、岩性圈闭。     

四川盆地川中地区震旦系灯影组热液白云岩储集相

四川盆地中部(简称川中地区)上震旦统灯影组是近几年该盆地天然气勘探的重点目标之一,尤其是表生岩溶作用及其所形成的储渗空间一直是相关研究的重点。为此,以岩心、岩屑样品的岩石学特征研究为基础,结合相关微量元素、同位素和阴极发光等实验分析结果,证实灯影组白云岩中发育有基质重结晶白云岩、充填状鞍状白云石(包裹体均一化温度平均值为178.5℃、高Fe、Mn含量、~(87)Sr/~(86)Sr值偏高)和热液矿物组合(包括闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、石英等)。进而提出该区灯影组白云岩中存在热液白云岩储集相的认识,即指由热液流体对致密基质白云岩改造而形成的由热液溶蚀孔隙、热液成因晶间孔、热液溶洞、热液扩溶缝4种储集空间构成的白云岩储集体。为有效地认识和鉴别灯影组热液白云岩储集相,从岩相学和地球化学两方面建立了鉴别标志。结论认为,该区热液白云岩储集相发育的控制因素为:(1)深大基底断裂作用;(2)热液作用强度。     

四川盆地下寒武统龙王庙组沉积模式新认识

四川盆地下寒武统龙王庙组气藏的天然气主要富集于川中地区的颗粒滩中,做好岩相古地理研究和颗粒滩分布预测是提高该区天然气勘探成功率的关键。为此,基于前人的研究成果,通过综合分析露头、钻井、地震和测井等资料,研究了四川盆地及邻区龙王庙组沉积相、沉积体系模式,编制岩相古地理图,建立龙王庙组"三滩"沉积模式,预测3条滩带的分布范围,分析"3条滩带"的发育特征与主控因素,进而指出了该区下一步天然气勘探的方向和领域。研究结果表明:(1)四川盆地龙王庙期呈现碳酸盐岩镶边台地的古地理格局,发育混积潮坪、局限台地、开阔台地、台地边缘和斜坡等沉积相;(2)建立了龙王庙组"三滩"沉积模式,其中一条为台地边缘颗粒滩,分布于该盆地东缘,另外两条为台内颗粒滩,分布于潟湖亚相的东西两侧,分属局限台地相和开阔台地相;(3)局限台地相颗粒滩是安岳气田龙王庙组气藏的主要储集体,分布于川中地区,发育受潟湖和高石梯—磨溪古隆起所控制;(4)台地边缘颗粒滩主要分布于盆地的北缘和东缘,发育受沉积古地貌坡折控制。结论认为:(1)局限台地相颗粒滩和台地边缘滩储层质量好,是天然气勘探的重要领域;(2)龙王庙组"三滩"沉积模式和颗粒滩带分布的新认识,对古老地层的沉积体系研究具有重要的理论意义。     

四川盆地下寒武统龙王庙组气藏转向酸酸化模拟及其应用

四川盆地下寒武统龙王庙组气藏白云岩储层溶蚀孔洞、天然微裂缝均发育,储层较强的非均质性和严重的钻完井液伤害导致均匀布酸困难,特别是对于长井段大斜度井和水平井酸化改造则更加困难。为此,从黏弹性表面活性剂转向酸转向变黏机理和流变行为研究入手,优选转向性能好且二次伤害低的转向酸作为主体酸液,根据流变行为实验结果拟合有效黏度经验模型,耦合双尺度蚓孔扩展模型,建立自转向酸酸化数学模型,模拟长井段大斜度井非均匀伤害下转向酸酸化的pH值、Ca~(2+)浓度、有效黏度和蚓孔形态等,并对比了胶凝酸和5%VES转向酸酸化的蚓孔形态、流量分配和吸酸剖面。结果表明:转向酸可明显地改善强非均质性储层的吸酸剖面,增强对低渗透储层的改造力度。针对该盆地龙王庙组白云岩储层强非均质性和钻完井液伤害复杂性,形成了长井段割缝衬管完成大斜度井和水平井变VES浓度转向酸酸液置放技术,现场应用8井次,累计获井口测试天然气产量1 233.46×10~4m~3/d,平均单井增产倍比达到1.95,该技术有力地支撑了对龙王庙组特大型气藏的高效开发。     

龙王庙组气藏高温高压酸性大产量气井完井难点及其对策

为了实现对四川盆地安岳气田下寒武统龙王庙组气藏的安全高效开发,减少因冲蚀、腐蚀、丝扣渗漏和完井工艺不合理等因素所导致的安全屏障失效和环空异常带压等问题,在分析该气藏完井主要技术难点的基础上,重点进行了完井方式优选、管柱材质实验评价与优选、管柱丝扣密封性能评价、井下管柱结构优化设计以及管柱抗冲蚀性能评价等方面的研究与现场试验。形成了一套适合于高温、高压、含酸性介质、大产量气井的配套完井技术:(1)优选了适合的完井方式、管柱材质和扣型;(2)形成了不同配产条件下的管柱结构;(3)制订了针对直井和斜井的完井工艺及完井过程施工质量控制措施。现场应用效果表明,该配套技术有效降低了大产量生产对管柱和井下工具的冲蚀以及射孔作业对生产封隔器密封性能的影响,提高了完井施工质量,对于减少后期生产过程中环空异常带压具有较好的效果。可为类似气田的开发提供参考。