柴达木盆地第四系疏松砂岩气藏防砂技术的研究与应用

介绍了涩北气田高泥质疏松粉细砂岩气藏,在多年的室内基础理论研究和现场防砂先导性试验成果总结的基础上,通过综合采用"解、稳、固、防、增、保"等配套防砂技术和充填工具,形成了以纤维复合和高压一次充填为主的防砂工艺技术。截止2007年12月底,现场防砂工艺已推广应用56口井,防砂后气井不出砂,并且日产气量有了明显的提高,单井日产气量平均增加幅度20%以上,累计增气2.23×108m,平均有效期429d,防砂有效期最长4年以上,满足了粉细砂岩气藏防砂和进一步提高气井单井产量的开发需要。     

柴达木盆地涩北气田疏松砂岩气藏水气体积比及水侵预警

柴达木盆地涩北气田属于弱边水驱动的背斜型浅层疏松砂岩气田,采用衰竭式开采。根据水气体积比,其气藏生产过程可分为4个阶段,即低含水稳产阶段、初期水侵阶段、边水突破阶段和强水侵阶段。依照水气体积比变化,可以准确监测水侵的发生,水侵突破阶段可以作为预判边水大规模水侵的时间窗口,以调整开采方案,延长稳产期;高含水的强水侵阶段,生产周期较长,是带水开采提高采收率的重要阶段。     

多层边水气藏的动态监测技术及效果

柴达木盆地涩北气田面临着综合含水率上升、产量递减、边水非均衡推进等生产挑战,多层边水气藏的动态监测就显得尤为重要,这项基础工作贯穿于气藏开发的始终。为此,利用试井和测井的方法直接或间接地测量出气井的地质参数、生产参数、井下技术状况以及各种参数的动态变化等,综合气井生产动态,从产能评价技术、边界探测技术、气藏动态描述技术、生产管柱检测技术和产层动用评价技术入手,判断气田开发是否符合开发方案要求,为气藏开发调整提供第一手资料。该气田是第四系多层疏松砂岩边水气藏,在其试采开发过程中录取到大量产能评价、产层动用以及边界参数变化等资料,通过分析,认为气层的出砂压差宜在地层压力的10%~15%之间,合理产量为无阻流量的10%~15%,合理配产区间在7.1×104~10.4×104 m3/d,最小临界携液流量为7.1×104 m3/d。该研究成果为涩北气田多层边水气藏的开发提供了技术支撑。     

多层疏松砂岩气藏开发中后期气井出水判断方法

气井出水现象始终伴随着多层疏松砂岩气藏的开发过程。进入气藏开发中后期,由于边水侵入、层内束缚水变为可动水、层间水窜等,导致气井同时存在多种水源,出水特征变得更为复杂。根据地层沉积环境和气藏形成机理,分析各种水源在地层中的存在状态,重点研究凝析水、边水、层内原生可动水、层内次生可动水和层间水的产出条件和特征。利用凝析水水气比经验公式计算气藏开发中后期不同地层压力下的凝析水水气比,得出凝析水量;利用井位信息和水气比判断是否产边水,通过水气比与见水时间幂指数关系得出边水水量;开展岩心气驱水实验,测定不同泥质含量岩心束缚水饱和度,根据测井含水饱和度计算可动水饱和度,确定层内原生可动水水气比和不同地层压力下的层内次生可动水水气比,得出层内水量;开展泥岩隔层水突破实验,测定不同泥质含量泥岩层的地层水突破压差,利用达西公式计算不同泥质含量和厚度的隔层突破压力,结合测井解释结果和其他水源判断结果,判断气井是否产出层间水。综合5种水源判断结果,建立多层疏松砂岩气藏开发中后期出水判断模式,计算气井各种产水量组成。该研究结果对于多层疏松砂岩气藏开发中后期排水、堵水、阻水和控水对策的制定具有重要的意义。     

柴达木盆地第四系疏松砂岩气藏防砂技术的研究与应用

介绍了涩北气田高泥质疏松粉细砂岩气藏,在多年的室内基础理论研究和现场防砂先导性试验成果总结的基础是,通过综合采用"解、稳、固、防、增、保"等配套防砂技术和充填工具,形成了以纤维复合和高压一次充填为主的防砂工艺。截止2007年12月底,现场防砂工艺已推广应用56口井,防砂后气井日产气量有了明显的提高,单井日产气量平均增加幅度20%以上,累计增气2.23×10~8m,平均有效期429天,防砂有效期最长已达4年以上,满足了粉细砂岩气藏防砂和进一步提高气井单井产量的开发需要。     

多层合采凝析气藏小层产量分配规律

由于凝析气井在生产过程中反凝析出的凝析油的影响,目前对气井多层合采提高多层气藏和气井开发效率的研究主要针对干气藏多层合采。建立了地层无水体条件下按层储量比例多层合采凝析气藏的室内物理模拟实验方法,研究了定产衰竭条件下的小层产量分配规律;采用数值模拟方法研究了多层合采时小层的产出分配规律。从试井、室内物理模拟实验以及数值模拟3个不同的角度出发研究了多层合采的产出分配规律。结果表明,封闭边界的常规气井或气藏在多层合采的生产初期,产量按各小层的地层系数进行分配;当压力波到达边界之后,经过一段生产过渡期,逐渐过渡为按地层储量比进行分配。研究结果对中高渗气藏中后期合层生产的产量劈分研究提供了新的理论依据。     

疏松砂岩气藏出砂机理与实验研究

柴达木盆地东部的涩北气田储层岩石成岩性差,疏松易散,生产中存在出砂的问题,影响了气田的正常生产.通过室内系列岩心实验,分析储层岩石颗粒、孔隙结构的特征与岩石力学性质,并进行系列的出砂物理模拟,研究出砂机理及其影响因素.研究表明,岩石强度是决定储层是否出砂的决定性因素.因储层岩石颗粒细,泥质含量高,施工液体的侵入使井筒附近岩石膨胀极易破坏,造成大量出砂.     

疏松砂岩气藏泥砂堵塞机制研究

疏松砂岩气藏具有埋藏较浅,储层岩石疏松,气水分布复杂等特征,生产过程中地层易发生边底水侵、微粒运移和泥砂堵塞问题,导致井筒产水、出砂现象发生,影响气田的正常生产。选取柴达木盆地涩北气田疏松砂岩气藏为研究目标,基于生产工程因素分析与堵塞机制理论研究,探究产水、出砂以及地层泥砂堵塞的主要影响因素,进行不同压实作用下的泥砂堵塞机制模拟实验,并通过压汞法毛管压力曲线、粒度测试分析和X-射线衍射分析等手段研究泥砂微粒堵塞机制及其对疏松砂岩渗流能力的影响程度。结果表明,生产压差、地层压力和边底水侵是气井出砂的主要影响因素;生产压差越大,地层压力衰减越快,压实作用越强,导致地层出水加剧;当储层发生边底水侵后,水侵与压实效应导致岩心渗透率迅速下降,最大渗透率损失率达到77.40%;岩心水化分散导致泥砂微粒粒径变小,释放出的石英、长石等非膨胀性颗粒将发生运移,运移泥砂微粒粒径（Dp）与孔喉直径（df）满足3df ＜Dp＜10df 的桥堵规则,导致地层泥砂微粒堵塞;当围压达到12 MPa 后,运移泥砂微粒粒径与孔喉直径满足df ＞1/3Dp的匹配关系,泥砂微粒直接堵塞孔喉。因此,在开发中不建议采用过高的生产压差,对于地层压力降低的储层宜采取增压开发的方式,对地层进行能量补充。     

疏松砂岩气藏气井出水模拟研究

涩北气田是一典型的疏松砂岩气藏,有凝析水、夹层水、边水等多种水源类型。首先根据气井出水特征对出水水源进行了分类,并通过详细研究夹层水形成的地质特点,分析得到了夹层水的数值模拟原则。然后利用该原则,综合油藏描述、测井、试井等资料,找到了适合涩北气田气井出水分析和模拟的一套原则和参数,有效地解决了涩北气田由于出水类型多样造成气井模拟的随意性,减小了夹层水、边水模拟的误差,提高了气井出水预测准确程度,为今后区块生产预测提供了依据。     

多层致密气藏的合采

业已开发一使用电子数据表格的简单模型，可用来估算多层致密气藏中完成合采井的原始天然气地质储量（ＯＧＩＰ）、层产能和可采储量。预测多产层的产能是成熟技术。然而，此模型可复制观测到的物质平衡趋势，同时还可通过改变层性质来兑现总的井产量数据。用模型绘制高渗透率和低渗透率层的物质平衡（压力／压缩系数，ｐ／ｚ）趋势图，用来归类可拟合历史数据的ＰＩ（生产指数）－加权ｐ／ｚ曲线。     

柴达木盆地北缘马西气藏储集层研究

柴达木盆地北缘马西气藏古近系渐新统下干柴沟组下段储集层,形成于辫状河三角洲沉积环境,储集层岩石类型主要为细粒砂岩、中粒砂岩和粉砂岩。砂岩以岩屑长石砂岩为主,其次为长石岩屑砂岩。碎屑岩颗粒分选性中等—好,胶结类型以接触—孔隙式为主,接触关系以点接触为主。砂岩储集孔隙类型以原生粒间孔为主,属于大孔隙,以粗喉道为主。储集层孔隙度平均为25.21%,渗透率平均为963.52×10^-3 μm²,综合评价为高孔高渗的好储集层。     

柴达木盆地尖北地区裂缝性基岩气藏储层特征

为了明确柴达木盆地阿尔金山前尖顶山地区基岩的储层特征，综合利用岩心、岩石薄片、压汞曲线、工业CT、扫描电镜、测井等资料，系统开展了岩石学、矿物学、储集空间类型、裂缝发育特征以及含气控制因素等方面的研究。结果表明：①尖北基岩以块状杂色石英闪长岩和花岗闪长岩为主，储集空间类型包括风化淋滤溶蚀孔、基质微孔、裂缝及缝内溶孔。②基岩裂缝可分为2种类型，一类为2期成因的构造缝，另一类为成岩解理缝，二者均受基底断裂控制。③基岩风化淋滤带储层的储集空间类型包括风化淋滤形成的溶蚀孔和裂缝，大孔喉和小孔喉均发育，以小孔喉为主，连通孔径多为1~5 μm。距基岩顶的距离决定了储层质量的好坏。④裂缝溶蚀带储层的储集空间类型包括裂缝和缝内溶孔，地质历史时期的构造活动程度控制了储层质量。该研究成果对基岩风化壳的油气勘探具有借鉴意义。     

柴达木盆地东坪地区基岩气藏特征及模式构建

对东坪地区基岩气藏生储盖组合、成藏模式、气藏特征及产能评价研究认为,东坪地区基岩气藏紧邻生气凹陷,储层发育,大断裂与深层侏罗系烃源岩的沟通及油气的二次运移聚集,形成了良好的生储盖组合。气藏分布受构造及裂缝发育程度控制,为大型的受底水所托的块状基岩气藏,储集空间为裂缝及溶蚀孔,具有双重孔隙结构,气藏内部受裂缝分布、岩性变化及储层非均质影响,表现出非均质性。基于地震和测井流体识别,确定了基岩气藏的油水界面,为储量计算和下步气田的高效开发提供了依据。     

裂谷盆地致密砂岩气成藏机制与富集规律——以松辽盆地与渤海湾盆地为例

裂谷盆地致密砂岩气是当前勘探的新领域,本文以松辽盆地与渤海湾盆地为重点,对裂谷盆地致密砂岩气成藏机制与富集规律进行了全面系统分析,明确了裂谷盆地有别于克拉通盆地的致密砂岩气气藏特征,指出裂谷盆地致密砂岩气成藏机制上表现为：多因素促源快速生气、多物源催生有利储层、长距离运移立体成藏,先致密后成藏有利配置。气藏富集规律上具有断槽控制气藏分布、沉积相带与构造带控制成藏、次生孔隙带与物性下限控制气藏富集段的特点。分析了松辽盆地与渤海湾盆地致密砂岩气勘探前景,明确了下一步勘探方向。     

断控气藏的动态成藏物理模拟与启示——以柴达木盆地西北地区典型气藏为例

天然气成藏过程的动态物理模拟是揭示天然气运聚成藏机理、总结其分布规律的重要手段,然而由于天然气本身特性,使得“易泄漏、难动态、难观察”成为天然气运聚动态成藏物理模拟的最大问题。为了揭示断控气藏运聚成藏机制,总结其气藏形成序列和分布模式,以柴达木盆地西北地区东坪、马海—南八仙典型气藏为例,在建立各个典型气藏成藏演化地质模式基础上,针对气藏模拟存在的问题,设计了既能实现构造动态变化过程,同时又能清晰观察气体充注、运移、聚集现象的“一种可调式天然气运聚成藏模拟装置”。运用该装置成功模拟了东坪、马海—南八仙等典型气藏形成过程,明确了断层不仅作为气体运移和传递动力的通道,还控制了演化序列和分布模式;建立了“晚期成藏”和“长期成藏”两种不同类型天然气藏的形成演化序列模式,揭示了“断传高压驱动”天然气运移成藏机理,明确“深浅共存、浅差深好”的天然气藏纵向保存系列,提出了“有浅(浅层气藏)必有深(深层气藏)”,据“浅”寻找“深”的天然气勘探新理念。     

柴达木盆地北缘石炭系克鲁克组页岩气形成条件分析

以柴达木盆地北缘野外剖面地质调查为基础,结合相关钻井、露头资料和前人研究成果,综合分析柴北缘上石炭统克鲁克组富有机质泥页岩展布、有机地球化学、矿物组成、储集空间、含气性等方面特征。结果表明,克鲁克组页岩有机质丰度高,w(TOC)为0.28%~11.93%,平均值大于2%,R_o为0.9%~1.44%,平均为1.12%,处于有机质热演化的成熟阶段,页岩有效厚度为30~150 m,脆性矿物含量大于40%,微米—纳米级裂缝和孔隙发育,含气量为1.01~2.85 m³/t,平均为1.87 m³/t,尕丘凹陷、欧南凹陷和德令哈断陷有利于页岩气形成与富集,是克鲁克组页岩气勘探开发的有利区。     

致密砂岩气藏黏土矿物特征及其对储层性质的影响——以鄂尔多斯盆地苏里格气田为例

为了研究致密砂岩气藏的储层性质,以X射线衍射定量评价黏土矿物赋存特征为基础,结合铸体薄片、扫描电镜、高压压汞及核磁共振等资料,对鄂尔多斯盆地苏里格气田二叠系盒8段致密砂岩气藏15块黏土矿物样品进行了物性特征、孔隙结构及可动流体的影响因素等研究。结果表明：伊利石（体积分数为3.07%）及高岭石（体积分数为1.86%）是研究区主要的黏土矿物;黏土矿物本身发育丰富的微-纳米级孔隙,并贡献部分储集空间,同时也是论证次生溶蚀孔隙形成的间接证据;绿泥石主要起到晚期充填破坏孔隙的作用,伊利石及伊/蒙混层的大量出现会破坏储层性质;可动流体修正参数将孔隙表面亲水性考虑在内,突出了亲水性黏土与可动流体赋存特征的关系（R²>0.70）。该项研究提供了致密砂岩气藏黏土矿物与储层性质耦合关系的新视角,可为生产实践提供理论指导。     

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。     

致密砂岩气藏多层系水平井立体开发技术——以鄂尔多斯盆地致密气示范区为例

中国致密砂岩气资源丰富、分布广泛,但储层非均质性强,单井产量低,有效开发难度大.为提高致密砂岩气单井产量和储量动用程度,探索致密砂岩气藏多层系高效立体开发模式,以鄂尔多斯盆地苏里格气田致密气示范区盒8段、山1段等多套含气层系为例开展了研究,提出了一套致密砂岩气藏多层系水平井立体开发技术体系.首先,针对致密储层特征,通过...