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.     

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。     

白庙致密砂岩凝析气藏水平井优化设计

白庙气田具有构造复杂、埋藏深、储层物性差、凝析油含量高、地露压差小、地层压力高等特点,属于致密砂
岩凝析气藏。气井压裂投产初期一般具有较高的产能,但随着凝析油在近井地带析出堵塞渗流通道,产量下降快,稳
产时间短。投入开发以来,一直采用直井开采,采出程度低,开发效果差。水平井开发机理研究认为,采用水平井开发
可以提高气井产量及气藏采收率。针对该气藏地质特点,通过深入研究地质特征,重新认识局部构造和储层展布规
律,开展了水平井开发这类气藏的试验研究,先后优化实施了2 口水平井,取得了初步的效果,对合理开发致密砂岩凝
析气藏具有一定的指导意义。     

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.     

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。     

火山岩气藏水平井产能预测方法研究

水平井技术已逐渐成为火山岩气藏提高单井产量和储量动用程度的主体开发技术。由于火山岩气藏非均质性强,具有复杂的渗流机理,给水平井产能预测带来了很大的困难。考虑火山岩气藏储层的非均质性,分别建立了火山岩气藏常规与压裂水平井稳态三维渗流模型。采用有限元方法进行了数值求解,给出了火山岩气藏水平井产能预测方法。实例应用表明提高了产能预测精度,为火山岩气藏水平井设计及产能评价提供了依据。     

火山岩气藏开发早期产能特征及其影响因素分析

通过应用大庆徐深气田开发取得的矿场资料,分析了火山岩气藏的产能特征。论述了其影响因素。火山岩气藏主要表现为井间产能及井控动态储量差异大、气井动态特征及稳产能力各不相同。受裂缝水窜的影响出水、常规评价技术对产能适应性差。同时也指出储层的物性、井控流动区域形态与物性差异、连通的高渗带(体)的规模、储层微观渗流特性等是气井产能的主要影响因素。这些结论和认识对火山岩气藏的开发具有重要指导意义。     

徐深气田气井多因素动态配产方法研究*

火山岩气藏储层岩性岩相变化快,气水关系复杂,若配产不合理,会造成能量损失、储层伤害、井底积液甚至水淹等问题,严重影响气井产能和气藏采收率。徐深气田单井控制储量小,产能低,开采过程中压力下降快,产量递减快,产水现象普遍。传统的单因素配产方法已不能满足生产需要。根据系统试井产能分析、节点系统分析、出水动态分析、单井动态储量分析以及携液临界流量和底水锥进临界产量的计算,以能量合理利用、压降均衡、采气速度均衡、有效控水、携液安全为原则,综合考虑地层压力、井底流压、生产水气比等对配产界限的动态影响,对气井配产进行优化,形成了一套适合火山岩气藏气井开采的多因素动态配产方法。     

蜀南地区S井气水产出特征及储量变化研究

蜀南地区茅口组有水气藏储层非均质性强,气水关系复杂,气藏采收率偏低。本文以该地区S井为例,在气藏地质特征及开发动态特征相结合的基础上,对研究区储层地质模型、气水关系等进行细致分析,认为缝洞型储层基质低孔低渗,不具备储渗能力,溶洞和裂缝是主要的储渗空间,储层地质模型可以描述成洞穴系统和裂缝网络的组合;水体自身能量有限,气体驱动是气藏产水的主要驱动力,生产过程中一般存在多个气水空间相互进行能量补充,表现为气井气水产出特征极为复杂;气井生产后期存在压力下降缓慢甚至上升的现象,直接进行储量计算带来较大的误差,根据生产特征划分为多个阶段进行储量计算,后期增加的储量即为被水体分隔的气体空间储量。     

生物酶技术在火山岩气藏筛管水平井解堵应用

根据长深气田Ⅰ类火山岩气藏自然产能较高,采用水平井筛管完井,但在钻井过程中泥浆污染严重,使储层受到伤害,影响了自然产能的发挥.为解除钻井泥浆在井壁产生的泥浆滤饼的侵蚀,恢复储层的渗透能力,针对水平井筛管完井的实际情况,应用生物酶对钻井泥浆体系聚合物分子链的降解作用可解除泥浆滤饼污染的特点,进行了室内实验与现场应用.该生物酶解堵技术在吉林油田火山岩气藏水平气井现场应用,成功解除了储层污染,恢复了水平井的自然产能,为长深气田Ⅰ类火山岩气藏水平井产能发挥开辟了新途径.     

孔雀区块水平井压裂产能优化设计 与经济评价

孔雀区块位于塔里木盆地北部坳陷东北部,该区块志留系砂岩储层物性极差,属于低孔低渗碎屑岩气藏,垂直井已经难以满足此类气藏的勘探开发需求;因此深入开展水平井分段压裂优化设计及经济评价研究具有重要意义。提出了统一压裂设计(UFD)方法,该方法基于最大化产能的目的,开发了一个叫做"支撑剂数"的参数,它把压裂规模与裂缝的最佳导流能力及最大生产指数相关联起来,在给定气藏地质特征条件下,以最优的生产指数为目标设计出最佳的裂缝几何形态。UFD方法的设计目标是最优的水力压裂设计,可产生一个最大的生产指数。同时在UFD物理产能最大优化的基础上与经济评价相结合,采用净现值(NPV)分析方法,分析最佳的水平井分段压裂施工方案。压裂优化实践表明孔雀井区水平段各种压裂方案均无法实现经济开发,多-短缝不适用于低孔低渗气藏的改造,需要寻找"甜点"进行有效开发。     

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。     

致密火山岩气藏压裂水平井产能预测方法

水平井多段分级压裂是目前开发致密气藏最有效的方式之一,通过对水平井非稳态产能模型的研究可以有效预测压裂水平井的产能特征及确定各因素对产能的影响。将致密火山岩储层多级压裂水平井的渗流划分为3 个阶段,考虑不同区域不同渗流阶段的渗流特征和机理,建立了基质–裂缝、裂缝–近井筒和裂缝–井筒的耦合流动方程。以椭圆形渗流理论和多井干扰下的叠加原理为基础,通过保角变换、当量井径原理,建立了多级裂缝相互干扰下的压裂水平井非稳态产能预测模型,运用于实际并进行了各参数的敏感性分析。实例计算表明,致密火山岩气藏压裂水平井生产初期产量高,产气量随着时间逐渐降低。初期产量高、递减较快,后期产量低、递减较慢、产量趋于平缓。通过对启动压力梯度、敏感系数、滑脱因子等因素进行敏感性分析可知,各个影响因素均存在一个最佳取值范围。     

川东南五峰组-龙马溪组页岩气目标评价及水平井设计技术

川东南地区五峰组-龙马溪组具有良好的页岩气勘探开发潜力,利用实验、地震、测井、钻井及压裂等资料,以页岩气甜点目标评价为主线,开展地质-物探、地质-工程一体化研究,结合勘探开发实践,明确了地质综合评价、甜点目标评价体系及水平井地质-工程一体化设计等目标评价技术系列。甜点目标评价体系是以“三因素控气”地质认识为指导,建立甜点目标评价体系和标准,优选有利目标。水平井地质-工程一体化设计技术是通过优化水平井部署和压裂设计,穿好层、压好缝,提高单井产量。通过目标评价技术集成及应用,形成固定做法、固化成熟技术,高效指导川东南地区五峰组-龙马溪组页岩气勘探开发。     

大牛地气田致密砂岩气藏水锁伤害特征分析

大牛地气田致密砂岩气藏具有非均性强、开发难度大的特点,储集层沉积环境变化快,沉积微相类型多,岩石胶结成分种类多、含量差异大、致密化成岩作用强;孔隙小、喉道窄,储集层渗透率低;气、水两相流动的通道小,渗流阻力大,水、气界面的表面张力大,水锁效应明显。特别是水平井压裂液规模大,一般是3 000~5 000 m~3。大量的压裂液在较高的工作压力下进入地层中,进一步加大了水锁伤害程度。通过对致密砂岩储层的伤害实验、理论计算及实际压后特征的统计分析,明确了致密砂岩气藏的孔隙度、渗透率及压裂液侵入时间对压裂水平井水锁伤害的影响,分析了3种不同的水锁伤害类型特征,并提出了降低水锁伤害的建议。     

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.     

加拿大X区块致密气藏层系优化研究

当水平井井距较小时,邻井间的压裂裂缝相互串通,产生井间干扰,影响开发效果。目前水平井井间干扰研究主要关注水平方向的干扰,而纵向上的井间干扰却鲜有涉及。加拿大白桦地项目Montney组致密砂岩地层厚度达210 m、纵向包含7个连续小层,通过生产动态分析发现,采用三套井网开发时存在严重的纵向井间干扰。对此,本文汲取国内外同类型气田开发经验,深入分析白桦地致密砂岩气藏地质开发特征,将三套开发层系调整为两套开发层系。通过综合对比分析不同开发层系组合的开发效果,发现相较于三套开发层,采用两套开发层系时B、C、E层的水平井在水平段长度归一化到1 000 m时的平均最终可采储量（EUR）分别提高了61%、89%、42%,开发效果显著提升。此结果表明,调整纵向开发层系组合有利于白桦地致密砂岩气藏的高效开发。     

页岩气试井技术在分段压裂水平井中的应用

目前已掀起页岩气勘探开发的热潮,针对页岩气的研究主要集中在地质及钻完井,而针对页岩气试井动态方面的研究几乎是空白,研究具一定的先导性。建立了页岩气藏无限导流分段压裂水平井评价模型,讨论了扩散、吸附等参数对压力动态的影响,分析了均质页岩气藏中无限导流分段压裂水平井的压力动态特征,解决了无法确定页岩气藏分段压裂水平井动态参数的难题,形成了均质页岩气藏分段压裂水平井的典型曲线。研究成果可为页岩气藏分段压裂水平井的合理高效开发提供技术支持。