智能化油气田建设关键技术与认识

分析智能化油气田的主要特征、发展趋势、解决方案、建设要点及国内外智能化油气田技术差异。智能化油气田主要包括实时监测、模型建立、决策与实施3个环节,其主要特征为"时效+协同+持续"。智能化油气田的核心是基于模型系统的最优化,包括4个层次:单井优化、生产优化、油气藏优化以及整体资产优化,最终追求的是系统的整体优化。智能化是智能化油气田建设的手段,实现油气田高效开发是其目的;数据是智能化油气田的基础与关键;智能化油气田决策的本质是基于模型的决策;建设智能化油气田需要高科技行业技术的配套支撑。中国与国外智能化油气田技术的差异主要表现在油气田勘探开发运作模式和管理理念、技术手段和研究团队、决策的时效性、不同专业人员的职责及开发对象等方面。图1参11     

考虑启动压力梯度的新的低渗气藏指数式产能方程

基于对低渗气藏渗流机理的研究,在Rawlines和Schellhardt指数式产能方程的基础上,分析了启动压力梯度的影响,推导出了适合低渗气井的产能预测公式及地层压力计算公式。产能测试数据分析表明,启动压力梯度Gps增大,气井绝对无阻流量qaof增大,同时,地层压力p与波及半径r在半对数曲线p-lgr上其形态也越呈现出S形。对于地层压力梯度而言,启动压力梯度Gps越小,井眼附近的地层压力梯度变化越快;启动压力梯度Gps越大,井眼附近地层压力梯度变化相对平缓,在井壁附近很小的区域以外,地层压力梯度几乎等于启动压力梯度。     

低渗透高含水饱和度砂岩气藏气水分布模式及主控因素研究

具有低孔隙度、低渗透率、强非均质性的低渗透砂岩气藏,复杂的孔喉结构及其配置关系决定了内部气水分布的复杂性.通过观察铸体薄片、分析压汞实验资料,对须家河组低渗透高含水饱和度砂岩气藏复杂的孔喉结构成因进行了深入的剖析,解释了高含水饱和度的成因.结合须家河组气水分布,初步总结了3种气水分布模式,其中"储渗单元"控制的气水分布模式是强非均质性储层主要的气水分布类型.根据气水分布特征、构造特征、储层非均质性特征,从宏观和微观、整体与局部分析了控制气水分布的主要因素:区域构造背景控制气水宏观分布;储层的非均质性控制气水局部分布;储层的孔隙类型和孔喉结构的空间配置影响气水微观分异.     

考虑应力敏感的异常高压气藏产能新方程

异常高压气藏随着天然气的采出,地层压力的降低,渗透率不可逆转地降低,即所谓的应力敏感现象。常规的二项式压力平方法和指数式经验产能方程由于没有考虑应力敏感现象无法建立适用于异常高压气藏的产能方程,而考虑了应力敏感现象的拟压力产能方程又由于计算过程复杂,难以在现场应用。二项式压力指数法在拟压力产能方程的基础上进行简化替代,实例结果表明,新方法与拟压力二项式产能方程计算出来的无阻流量相对误差小于10%,可以方便地用于异常高压气藏产能评价中。     

薄砂层多开发层系油田测井精细解释方法

柴达木盆地跃进二号油田为典型的薄砂层多开发层系油田,垂向上含油层系多、目的层段长、单砂体薄,平面上砂体规模小、相带窄、相变快,不同层系、不同沉积环境的储层特征差别很大。以跃进二号油田N₂¹油藏为研究对象,分层系按沉积微相带建立了薄砂体多开发层系油田储层测井解释模型并进行了测井精细解释,从而提高了解释精度。在测井精细解释的综合化、定量化和自动一体化等方面进行了探索,研究了薄砂体多开发层系油田测井精细解释方法：测井资料预处理与标准化;测井计算泥质含量实现自动分层;测井沉积微相自动识别与划分;分层系按沉积微相带的储层参数解释模型;分层系按沉积微相带的测井精细解释。研究表明,分层系按沉积微相带进行测井解释是准确计算该类油田储层参数的有利途径。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田辫状河体系带特征

鄂尔多斯盆地苏里格气田上古生界气藏石盒子组8段、山西组1段主体为河流相沉积,河道多期切割、叠置,形成了规模较大的“辫状河体系”。根据沉积条件和沉积特征的差异,可分为叠置带、过渡带和体系间3个辫状河体系带。研究深化并发展了辫状河体系带的概念及沉积内涵,建立了沉积相-辫状河体系-辫状河体系带的多级沉积格架,提出了辫状河体系带的多参数定量划分标准。综合分析岩心、测井、钻井等资料,认识到辫状河体系带对沉积微相展布和规模、砂体的叠置样式、有效砂体的类型和集中程度具有较强的控制作用,是控制气田沉积、储层的关键地质因素。叠置带心滩发育频率高,规模大,砂体多期叠置,有效砂体富集,是气田开发的主力相带单元,过渡带河道充填发育,有效砂体以孤立型分布为主,辫状河体系间砂体零星发育,开发潜力较差。分别针对叠置带、过渡带建立了水平井地质目标优选标准,优化了井轨迹,为水平井随钻地质导向提供了更可靠的地质依据。     

应用随机模拟方法预测苏里格6井区有效砂体分布

开发苏里格气田的一个关键地质问题就是准确预测有效砂体的分布。以苏里格气田Su6井区为例,综合测井、露头和测试等信息,采用示性点过程随机模拟方法,分别建立了Su6井区含气目的层段的辫状河道体系三维模型和有效砂体分布三维模型,揭露了辫状河道和有效砂体分布规律。预测结果能较好地反映Su6井区有效砂体分布的复杂性,具有一定的可信性和预测性,这为开发井部署及数值模拟奠定了坚实的基础。     

致密砂岩气藏多段压裂水平井优化部署

国内致密砂岩气藏普遍存在含气砂体分布零散、储集体内非均质性强的特征,含气砂体准确预测的难度较大。对于水平井开发方式而言,2口相向水平井靶点B之间留有较大间距,将造成储量平面控制和动用程度降低。从国外致密气开发实践调研入手,基于鄂尔多斯盆地苏里格致密砂岩气藏有效砂体空间展布、规模尺度及开发动态特征分析,结合数值模拟方法,论证水平井在不同部署方式下的开发效果,提出水平井的优化部署方案。研究表明:相向2口水平井靶体B点接近重合、压裂段等间距部署,可以大幅度提高水平井对储量的控制和动用程度,同时有效提高气田整体开发经济效益。研究成果在致密气实际开发中具有可操作性和推广应用前景。     

苏里格致密砂岩气田潜力储层特征及可动用性评价

苏里格气田开发已全面进入稳产阶段,后备优质储量资源相对不足,对低于物性下限标准的储层进行潜力储层筛选并评价其开发可动用性,具有重要意义。面对气田致密砂岩储层分类不尽完善的问题,继承性开评展了储层系统性综合评价,将储层划分成5大类6种类型,并明确Ⅲ₂类储层是未来最具有开发潜力的储层类型。潜力储层形成主控于同砂岩粒度密切相关的储层物性,即发育于高能心滩-辫状河道微相中上部、中-低能心滩-辫状河道微相主体及中下部物性较差的中-细粒岩相部分。总结了潜力储层的6种发育模式,提出了间接动用、组合动用和直接动用等3种开发动用方式。可动用性评价表明,直接和间接动用方式开发效果相对较好,潜力储层具备较好的开发前景。潜力储层特征及可动用性评价可为未来此类储层开发提供有力支撑。     

天然气开发数据管理系统业务建模及设计

天然气开发数据管理系统是为天然气开发领域日常管理和综合应用研究提供及时、准确数据支持的管理软件。该系统采用"自顶向下"设计方法,通过对天然气开发业务及数据的梳理分析,开展天然气生产计划、产能建设、前期评价、动态分析管理、开发方案编制等核心业务建模,基于业务模型成果,完成系统数据模型及应用功能设计,实现对天然气开发现有工作流程、数据流程、决策流程的全面信息化管理。应用结果表明,该系统显著提高了天然气开发数据的管理效率,应用前景广阔。