火山岩气藏开发现状综述

根据国内外火山岩气藏勘探开发的成功实例,分析总结了一般火山岩气藏的地质特征和开发特征,即火山岩气藏岩石类型繁多和岩性复杂、孔隙结构复杂、储集空间类型特殊多样、孔隙度小、渗透率低并且孔隙度和渗透率差异大、储层非均质性严重、含气面积和有效厚度变化大、气水分布复杂、双重介质储层。着重分析了升平气田火山岩储层的地质特征和该火山岩气藏开发特点。指出了产量稳定、地层压力下降小,气井产量大小与裂缝关系等火山岩气藏一般开采特征。提出了火山岩气藏增产措施和储层保护措施。     

试井解释在火山岩气藏数值模拟中的应用

徐深气田火山岩气藏储层内部存在岩性岩相变化快且非常复杂,裂缝相对发育等地质特征,在进行数值模拟
过程中需要将模型进行网格加密等细化研究。针对数值模拟历史拟合具有多解性,不同的网格加密、属性参数组合有
可能达到相同的拟合效果的问题,开展了在细化模型的同时最大限度减少不确定性的研究,研究中结合徐深气田火山
岩储层储渗结构特征,识别出了3 种类型的试井模型,提出利用试井模型对数值模拟模型进行修正的新方法。该方法
使得数值模拟模型更加精细化,开发指标预测的精度大大提高,对于徐深气田火山岩气藏进一步精细挖潜,单井合理
配产,以及方案优选具有十分重要的意义。     

长岭气田火山岩气藏水平井开发技术研究

2005年吉林油田在长岭断陷的中部凸起带发现长岭气田营城组火山岩气藏。该区火山岩储层岩性、岩相复杂、非均质性强,裂缝比较发育、底水体积大、能量强,给气藏开发带来了较大困难。为了有效开发长岭气田火山岩气藏,通过深化地质认识,开展有效开发方式论证,确立了水平井开发方式,并通过水平井的优化部署及现场地质导向,实现了储量的高效动用,水平井成功率100%、气层钻遇率达到92%以上。     

考虑高速紊流的含CO2火山岩气藏数值模拟

针对火山岩气藏裂缝发育,裂缝内极易形成高速非达西紊流,而常规气藏的单一介质、达西渗流理论不适用于此类气藏的问题,通过对含CO2火山岩气藏流态实验分析,根据渗流力学基本原理,建立了考虑天然气高速非达西紊流渗流特征的双重介质气、水两相渗流数学模型。模型中气体渗流符合Forchheimer二项式方程,并采用有限差分方法对模型进行求解。利用长岭气田实际单井资料进行数值模拟研究表明:考虑裂缝高速紊流,稳产时间变短,预测期末采出程度降低;生产压差越大,高速紊流影响增加,压差达到8.9 MPa后,影响幅度降低;考虑生产压差6.65 MPa时,预测期末采出程度降低1.17%。因此,裂缝性火山岩气藏开发须考虑高速紊流的影响。     

低渗透气藏应力敏感性及其变形机制研究

低渗透气藏岩性致密、渗流阻力大、压力传导能力差,地层压力的下降会对渗透率造成伤害而影响气井产能。目前,一般通过室内物理模拟实验评价储层应力敏感性。以吉林油田龙深气藏为研究对象,从储层岩石硬度、裂缝分布、粘土矿物含量以及含水饱和度等方面进行了实验研究,结果表明该气藏具有较强的应力敏感性,储层岩石存在较强的泥化现象,粘土矿物含量高是产生应力敏感的主要原因,形成了储层岩石变形的规律性认识。为了降低应力敏感带来的危害,应用了降低粘土矿物膨胀程度的压裂液进行体积压裂,优化了合理的生产压差,新井试气结果理想。研究结果为该类气藏的合理开发提供了有力的技术支撑。     

基于三维岩相建模的火山岩岩性识别与预测

长岭1号气田蕴含了丰富的天然气资源,其中绝大部分储存在营城组火山岩中。营城组火山岩主要为酸性火山岩,具有岩性复杂、孔洞缝较发育及储层难预测等特点。制约火山岩气藏开发的关键问题是能否准确识别和预测岩性。针对目前本地区对岩性、岩相认识不清的问题,充分利用岩芯、成像测井、岩屑和常规测井等各种有效信息,借助神经网络技术,建立了单井岩相解释模型。在此基础上,提出了火山岩体控岩相建模的策略,将确定性建模与随机建模相结合,建立了火山岩三维岩相分布模型,实现了火山岩岩性的空间展布预测,为气藏的开发提供了依据。     

基于岩石物理分析的致密砂岩流体检测方法研究

在致密砂岩气藏的勘探中,利用地震属性检测流体对致密砂岩气藏的高效开发显得尤其重要.由于地震是岩性、孔隙度、流体等地质因素的综合响应,因此优选敏感流体属性至关重要.从苏里格气田西区某区块为例,从基础岩石物理数据出发,优选出了适合致密砂岩岩石物理模拟的岩石物理模型.系统研究了储层弹性参数与岩石岩性、孔隙度、含气饱和度变化的关系;并通过多变量正演模型筛选出对流体敏感的属性.研究表明:采用Brie模型对Xu-White模型进行改进后更适合致密砂岩储层的岩石物理模拟,利用地震数据检测含气饱和度是可行的,应用P+G属性能够较好的预测致密砂岩的含气饱和度.所采用的思路与方法,对其他类型的气藏检测方法优选具有较好的借鉴意义.     

长岭火山岩气藏水平井开发技术

火山岩气藏一般具有岩石类型繁多、岩性岩相复杂、孔喉结构杂乱、低孔低渗、储层非均质性极其严重等特征.针对火山岩气藏地质特征复杂和开发难度大的特点,对吉林长岭火山岩气田地质特征进行深入研究,分析论证了水平井在提高单井产能、产能替换比、面积替换比和单井控制储量等方面的技术要素.将这些技术要素与直井进行对比,结果表明,利用水平井技术开发火山岩气藏是可行的.     

徐深气田火山岩气藏开发采用的地质技术

火山岩储层是天然气开发的新领域,具有广阔的勘探开发前景.自徐深气田火山岩气藏发现以来,徐深气田已提交2217×108 m3探明地质储量.徐深气田火山岩气藏由于火山多期喷发,造成岩相变化快、物性变化大,储层非均质性严重,以Ⅱ、Ⅲ类储层为主,气藏含边底水,直井单井产量低,气藏高效开发难度大.通过几年来的不断探索,开展火山岩气藏开发评价研究,在火山岩岩性岩相识别、储层预测、地质建模及水平井开发等方面取得了初步成果,初步形成了火山岩气藏开发地质评价技术,为火山岩气藏经济高效开发提供了必要的技术支持.应用这些技术,目前,在徐深气田火山岩气藏已建成产能13×108 m3/a,该方法和技术对类似的火山岩气藏开发具有一定的借鉴作用.     

裂缝性致密砂岩气藏剩余气分布预测及开发优化建议： 以川西坳陷新场地区须家河组二段为例

裂缝性致密砂岩气藏具有储层基质致密低渗、裂缝非均质发育、气水界面不统一等特点,导致天然气资源动用程度低,气井产能差异大,开发形势整体不乐观。为明确气藏的剩余气分布规律及动用对策,以新场地区须家河组二段气藏为例,根据产能主控因素分析,形成了一套适用于裂缝性致密砂岩气藏的数值模拟技术流程,定量表征了剩余气分布特征,提出了开发优化建议。结果表明：综合考虑构造裂缝和基质砂体岩性对产能的控制作用,对动态模型采用“分井区、分砂组、分介质、分岩性”的方式精细划分流动单元,保证了数值模拟的高效和精度。剩余气分布整体在构造起伏约束下,受基质岩性、断裂裂缝和井控程度影响。建议布井潜力区应具备构造高部位、基质砂体连续、断裂裂缝发育、剩余气富集等条件,进一步根据井间干扰程度和地层能量利用率优化布井位置。     

徐深气田火山岩气藏水平井开发实践

徐深气田火山岩气藏是大庆油区未来天然气开发上产的主力产层。该类气藏储层物性差,气井以压裂投产为主,单井产量低,井控动态储量较小。底部普遍发育水层,气井稳产能力差。为改善开发效果,针对火山岩储层开展了水平井开发先导性试验,通过开展气藏地质、储层地质条件适应性评价。三维地质建模、地震和气藏工程等多学科优化设计论证,已在6个探明区块优选有利区带部署8口水平井,见到了明显的增产效果。通过水平井现场实践,初步形成了火山岩气藏水平井优化设计和水平井地质导向等开发配套技术,为提高火山岩气藏储量动用程度和整体开发效益奠定了基础,对同类气藏的开发具有指导借鉴作用。     

利用岩石力学参数法识别火山岩岩性

火山岩岩性识别是岩相划分、储层综合评价与预测、井网部署、开发方案编制的基础。火山岩类型多,其岩性与岩石成分、结构、构造和成因有关,识别难度大。岩石力学参数中蕴藏着丰富的岩性表征信息,从多个方面提供了火山岩岩性识别的资料。以准噶尔盆地六九区石炭系火山岩为研究对象,在对工区内40块岩样进行岩石力学参数实验的基础上,优选出对火山岩岩性响应较为敏感的泊松比、杨氏模量、体积模量3个岩石力学参数,制作了岩性识别图版。同时,给出了利用测井资料计算泊松比、杨氏模量、体积模量的模型,进而实现了对研究区内火山岩岩性的逐点识别。识别结果表明,该法能够较准确地对火山岩岩性进行识别,识别率完全能够满足现场储层评价要求。     

湘西金矿地区马底驿组火山物质和浊积岩的发现及成矿意义

湘西金矿地区板溪群马底驿组发现具鲍马序列的浊积岩中含火山物质,在岩石变形变质的同时,浊积层中成矿物质活化迁移至层间滑移带沉淀成矿.黄铁矿化、碳酸盐化与金矿化有密切关系.     

徐家围子断陷火山机构类型及其地质指示意义

庆深气田的勘探开发实践表明,火山岩气藏呈现出以孤立火山机构控藏的特征.火山机构的横向分布规律及其预测成为火山岩勘探开发的难点.在徐家围子断陷营城组开展了精细的火山岩地层结构对比研究,发现火山喷发受深大断裂控制,具有横向迁移和纵向多旋回叠置的特征.根据火山机构的地球物理响应特征及其地质指示意义,将火山机构分为层状火山、平状火山、歪斜火山、熔岩穹窿、破火山五大类.层状火山和歪斜火山指示了火山沿构造断裂带大规模的爆发与喷溢,形成了大面积广泛发育的火山熔岩和火山碎屑岩互层的地层,构成营城组火山岩地层的主体.火山机构错叠连片,火山岩储层发育.平状火山指示了火山强烈的风化剥蚀作用,风化壳储层发育,可形成高产的火山岩气藏.破火山口和熔岩穹窿指示了火山活动的局部性,破火山是局部火山能量瞬间快速的释放,形成大量的火山碎屑堆积,以致密储层发育为特征;熔岩穹窿是火山作用后期的产物,储层发育,但规模较小.     

断陷盆地“不对称”火山岩喷发特征与有利储层主控因素探讨

通过大量钻井资料及地震资料的对比研究, 建立松辽盆地不对称火山岩喷发模式, 指出火山岩在断层高部位向低洼区流动, 高部位一翼延伸规模小, 低洼区延伸规模大。在对全区257口钻遇火山岩探井统计的基础上, 明确了火石岭组和营城组火山岩的分布规律, 认为酸性火山岩是优势储层岩类; 火山岩岩相控制优质储层的分布, 近火山口不对称的酸性爆发相为火山岩有利储层发育相带; 裂缝是深部流体运移的重要通道, 能改善渗透条件, 促使次生孔隙发育, 是高产气藏形成的关键, 高角度裂缝和溶蚀孔隙组合带是火山岩储层发育的有利区带。此外, 建设性的成岩表生作用是优质储层形成不可忽视的因素。     

秦岭勉略缝合带两期韧性剪切变形及其动力学意义

构造解析表明勉略蛇绿构造混杂岩带经历了两期韧性逆冲剪切变形 ,早期剪切变形主要发育于蛇绿岩和火山岩岩片中 ,与区域变质作用同期 ,剪切运动方向 NW→ SE;晚期剪切变形具有 NNE→ SSW高角度逆冲特点 ,并使不同岩片推覆叠置 ,构成缝合带现今主导叠瓦状构造样式。变质变形作用研究显示 ,两期剪切变形都具有高压 -低温性质 ;综合变形时代以及整个缝合带构造演化 ,认为它们分别代表了俯冲与碰撞造山期变形 ,并指示洋壳俯冲和碰撞造山作用均具有斜向特点。     

火山岩气藏压裂水平井非稳态产能模型及敏感性分析

目前我国已探明的火山岩气藏地质储量达数千亿立方米,储量规模属世界最大。与常规砂岩气藏相比,火山岩气藏储集层裂缝发育,储集层物性差、渗流机理复杂。现场多利用压裂水平井技术开发火山岩气藏,有利于改善火山岩气藏渗流状况,降低单井成本,提高单井产能。但目前缺乏适合于火山岩气藏压裂水平井的复杂双重介质的非稳态产能预测模型。利用该研究综合考虑火山岩气藏双重介质特性及有限导流裂缝的情况,建立火山岩气藏压裂水平井非稳态产能预测模型,应用Laplace变换和Duhamel原理,同时结合Stehfest数值反演对模型进行求解。应用建立的产能预测模型,结合XS气田火山岩气藏P1井实际储集层及压裂参数,绘制P1井的产能递减曲线,分析了裂缝半长,裂缝条数,裂缝间距及导流能力对火山岩气藏压裂水平井产能递减曲线的影响。同时,应用正交试验进行了多因素分析。研究所获得的结果有助于提高对火山岩气藏压裂水平井产能递减规律的认识,同时,也可为评价预测火山岩气藏压裂水平井产能及优化其压裂裂缝参数提供依据。