枯竭气藏地下储气库运行敏感因素研究

文96储气库中石化第一座利用濒临枯竭的砂岩气藏改建的地下储气库。由凝析气藏改建而来,储气库注入气体是干气,不同运行周期和注采方式对凝析油采收率影响十分明显,弱边水的存在方式也对气库的运行有着直接的影响,二者是影响储气库运行的敏感因素。本文通过对凝析油采收率影响因素和水体对储气库的影响进行分析,为储气库的安全、可靠运行提供科学指导作用。     

水驱气藏型储气库运行指标动态预测

针对水驱型气藏储层特征,通过归类分析揭示水驱气藏型储气库注、采运行规律,确定边水运移、岩石骨架应力敏感性及储层展布特征是此类气库运行效果的主要影响因素,并进一步完善水驱气藏型储气库渗流模型.从储层流体非稳态渗流理论出发,采用循环迭代的方式实现了水驱气藏型储气库运行指标动态预测,建立一种针对水驱气藏型储气库运行的参数分析方法.     

仿真模型模拟储气库建库与气库运行实验研究

为了明确真实地层条件下枯竭油藏储气库中气、水、油三相运行机理和气库运行效率影响因素。利用渗流所自主研发的透明二维玻璃模型,模拟高温高压条件下枯竭油藏地下储气库的多周期注采,定性研究了气、水、油三相的渗流特征。实验结果表明:储层物性影响气库库容,储层非均质性越严重,库容和运行效率越低。合理提高注采压力能够增加气库库容和运行效率。     

MB8边底水气藏储气库运行参数设计

边底水在储气库运行过程中会影响气井注采能力和调峰能力,国内外中等强度边底水气藏改建天然气地下储气库的案例比较少。针对青海气田MB8井区中等强度边底水特点,改建储气库时应考虑注采过程中地层水对库容与渗流的影响。基于气井气水产出特征优选注采井井型,采用水驱气藏物质平衡方程评价储气库库容,考虑气水两相渗流评价单井注采能力,同时采用数值模拟方法研究注采过程中边底水运移状况。研究表明,MB8井区改建天然气地下储气库具备可行性,可通过增加井数、降低单井注采量、优化井位部署等方式,减小边底水对储气库运行的影响;考虑边底水的影响,MB8井区改建天然气地下储气库的有效工作气量为1.7×10⁸m³,合理注采井数20口,运行压力区间为8.1～10.9MPa。     

复杂类型储气库多周期注采相渗变化规律

为了明确复杂油藏型储气库建库及多周期注采运行过程中气水、气油相渗曲线变化规律,采用非稳态测试方法开展了储气库天然岩心多周期相渗实验,分析了多周期注采对油、气、水相对渗透率的影响,并建立了多周期气水、气油相渗曲线模型。研究表明：在多周期相渗实验中,气相和油相呈现出周期性滞后效应,其中气相相对渗透率逐渐降低,油相相对渗透率逐渐升高,而水相相对渗透率变化较小;此外,伴随注采周期增加,束缚水饱和度降低,残余气饱和度增加,残余油饱和度逐渐降低,因此多周期注采有利于储气库排液扩容,但是同时伴随气体损失,其可动用库存量会减少。在此实验数据基础上,建立了储气库多周期注采气水、气油相渗曲线模型,并绘制了相应图版,可为储气库数值模拟和库容参数计算提供参考。     

衰竭气藏型地下储气库库存量动态预测研究?

基于有限元法和最优化方法建立了衰竭气藏型地下储气库库存量动态预测的多井约束优化反分析模型。该模型根据研究区域观察井实测压力资料进行反演,通过反复调整注采量使得观察井模拟压力值与实测压力值达到最优拟合,得到衰竭气藏型地下储气库真实库存量。最后以国内某拟建水驱气藏型地下储气库为例,以各时刻动态正分析计算结果作为“假想”的实测压力数据进行地下储气库库存量动态反演。计算结果表明：反演值与实测值吻合较好,算例证明了的多井约束优化反分析模型的计算精度和可靠性。     

边水凝析气藏型储气库多周期注采水侵量计算模型

针对边水凝析气藏型储气库相态变化复杂而导致水侵量计算较为困难的问题,基于物质守恒原理,鉴于储气库注采气体差异,考虑注入烃类气体与凝析气混合、凝析气反凝析、边水侵入和岩石束缚水压缩性等因素,推导边水凝析气藏型储气库物质平衡通式,建立水侵量和相关参数计算方法,结合中国某边水凝析气藏改建的储气库运行动态数据,计算和评价储气库多周期注采水侵量变化。结果表明:水侵量的计算结果符合储气库注采地层压力的升降特征;随着储气库多周期扩容和库存量增加,总体水侵量逐渐减小;与考虑反凝析因素相比,不考虑反凝析因素计算的水侵量值偏大;由于注入的烃类气体对凝析气的抽提作用,反凝析对水侵量的影响程度逐渐减弱;新模型计算的水侵量与数值模拟方法结果吻合较好。     

华北S区碳酸盐岩气藏型储气库储渗特征

 华北S 区气藏为裂缝性碳酸盐岩超深底水凝析气藏,储层发育特征及建库渗流机理极为复杂,导致建库库容参数评价难度较大。通过对比分析毛细管压力曲线与核磁共振T₂谱分布的相关性,研究了碳酸盐储集空间孔喉发育特征;基于非稳态法多轮次气水相对渗率测试曲线,分析了碳酸盐微裂缝储层气水两相渗流特征。研究结果表明,华北S 区碳酸盐储层微裂缝发育、孔喉细小且分布集中,不同层位气相渗流特征差异较大,影响了碳酸盐气藏型储气库运行效率,是建库方案制定及注采运行优化首先应考虑的因素。     

大张坨地下储气库建设方案

以大张坨地下储气库设计方案研究为例,在对该气藏进行地质综合研究的基础上,利用油气藏工程等多种方法进行论证,并结合京津市用气规律设计了气库运行基本指标,同时利用试井及气井节点分析法确定了气井合理产能,为气储方案设计提供了理论论据,实际运行证明储气库方案设计合理可行。     

永22含硫潜山油气藏储气库水平井钻井技术

永22潜山改建地下储气库是一个带油环和底水的中含凝析油的含硫气藏,主要产油气层为奥陶系的峰峰组和上马家沟组,气藏原始压力系数1.01,天然气中硫化氢含量570～1300mg/m3。华北油田钻井工艺研究院对含硫潜山油气藏地下储气库注采井的钻井工程进行了详细研究,形成了该类储气库注采井的水平井钻井技术,并对永22潜山地下储气库进行了钻井工程设计。本文主要介绍了以下几方面的内容：井口布置、造斜率分析及井眼轨道优化、已钻井资料分析与井身结构设计、套管柱设计、固井设计、钻井液体系和防漏失防硫化氢重点施工措施等。     

盐穴储气库回溶造腔技术研究

为提高地下盐穴储气库的经济性,在确保运行安全前提下,开发企业要求盐穴储气库地下净体积尽可能大,而在造腔过程中由于地质情况、工程故障以及认识不到位等原因导致腔体部分盐层未得到充分溶蚀,体积没有达到最优,为充分利用日渐匮乏的适合建库盐层,有必要进行回溶造腔,提高单腔有效体积。利用注气排卤管柱,在注气排卤后,回注淡水,驱顶天然气使卤水界面至设计深度,对界面下盐层进行回溶扩腔。为此,建立了回溶造腔数学模型,并针对金坛储气库L井进行回溶造腔模拟研究。结果表明,L井回溶造腔一个轮次可有效提高腔体有效体积13.04%,效果显著。研究结果对提高盐层利用率和已有腔体有效体积等具有重要意义。     

盐穴地下储气库库址地质评价与建库区优选

盐穴地下储气库具有注采率高、短期吞吐量大、垫层气量低并可完全回收等优点。随着中国天然气工业的不
断发展,更多的盐穴地下储气库将建成并投入运行,在天然气储备与调峰中发挥重要作用。中国天然气地下储气库建
设相对滞后,目前已建成投产的盐穴储气库只有1 座,尚未形成系统的盐穴储气库库址评价优选及方法,严重制约了
中国盐穴储气库的发展建设。以金坛储气库为例,从构造特征、盐层发育情况、盐层埋深、盐层厚度、盐岩品位、盖层
性质及厚度、密封性等方面,系统、定量的阐述盐穴地下储气库库址的优选评价指标,旨在为中国盐穴储气库库址的优
选和评价提供可行方法和理论依据,对中国盐穴储气库的建设和发展具有深远的战略意义。     

国外枯竭气藏型储气库重大事故经验与启示

目前,中国正处于天然气地下储气库建设的初级阶段,在事故预防、应急与处理等方面经验存在不足。为此,开展了国外地下储气库泄漏事故调研,统计了地下储气库发生事故概率,并分析了主要原因及其危害,以期指导中国储气库安全平稳运行。研究结果表明,气藏型地下储气库发生事故概率最高,危害性最大;主要事故类型包括地面设施损坏、圈闭密封性破坏及井筒完整性失效3种。按照事故发生频次分别为地面设施、圈闭、井筒;按事故危害程度分别为圈闭、井筒、地面设施。在重点剖析了国外气藏型储气库典型泄漏案例后分析认为,应重视储气库圈闭密封性的动态监测;选址评价时应重点开展断裂与老井密封性评价。最后,结合中国储气库建设发展现状,提出了5点建议以期为中国地下储气库高效建设、安全运行提供重要保障。     

基于城市燃气输配的废弃煤矿井储存天然气方法

 结合城市燃气输配关键内容,分析了中国废弃煤矿井资源及利用的现状和特点,研究了废弃煤矿井永久地下空间作为城市天然气储存空间的限制条件,提出了废弃煤矿井储存天然气的思路。分析表明,密封性是废弃煤矿井储存天然气的限制条件,可根据城市调峰气量的确定,利用废弃煤矿井井下的永久性地下空间,并配合井下空间的改造及地面工程建设,实现废弃煤矿井作为地下储气库,以有效解决城市不同时段的天然气供需不平衡问题。     

中国关闭/废弃矿井地下空间储物环境稳定性保障：现状、评价及改造

 中国存在大量关闭/废弃矿井,其中关闭/废弃矿井地下空间资源是稳定且易开发的资源。在梳理不同类型储物下（油、气、水、核废料、种子等）研究现状的基础上,研究了矿井遴选、密封性能、储物空间大小、储物时间等,提出了相应的地下空间储物评价指标和改造技术,形成了适合中国国情、自然地质条件的关闭/废弃矿井地下空间储物环境稳定性保障理论与技术。     

盐岩水平储气库的相似模拟建腔和长期稳定性分析

利用地下盐穴作为油气储库是一种常见的方法。但由于中国地下盐矿层状盐岩居多,特点是单层厚度薄,不溶物含量高,因此单井造腔腔型控制难度大,造腔速度慢。根据双井对流建库方法,通过实验模拟建造的水平盐穴为模型基础,依据湖北云应地区盐矿地质条件和盐岩的物理力学性质,数值模拟其在不同埋深情况下建造后腔体长期运行体积收缩情况。通过实验发现采用双井对流造腔方法建设储气库是可行的,腔体的形状可以通过流量和油液分界面来控制。对地下盐岩水平储气库的岩石长期蠕变模拟发现,水平储气库随着埋深越大相同蠕变期内条件下腔体的体积收缩率和腔体周边塑性变形区体积也越大,同时使用寿命也越短。     

神木双110井区非均质气藏井位优化部署技术

神木气田双110井区地质条件复杂,储层非均质性强,井位部署及跟踪调整难度极大。2017-2019年长城钻探公司与长庆油田创新合作模式,充分发挥联合开发优势,以双110井区为目标,坚持地质工程一体化,精细地质研究,优化井位部署。为了保证开发效果,从地震、测井、录井、岩芯、试气等资料入手,开展构造特征、沉积相特征、砂体及有效储层分布规律研究,建立三维地质模型,优选含气富集区。在井型、井网论证的基础上,优化井位部署,最终实现“少井高产”。共完钻直/定向井208口,对比方案少钻37口井,静态I+II类井比例达84.0%,部署完成水平井15口,平均水平井长度1 433.5 m,砂岩钻遇率83.3%,获得良好的开发效果。     

威远区块页岩气水平井产量主控因素分析

四川盆地威远区块国家级页岩气示范区开发效果显著,但仍存在单井产量差异较大的问题,深入分析页岩气水平井高产的主控因素是目前研究的重点。利用威远示范区取芯井地质及测井资料明确龙马溪组龙一₁¹小层作为最优开发层系,开展储层精细评价研究,结合水平井压后评价建立了储层厚度、最优靶体位置、I类储层钻遇率与产量之间的关系,明确了天然裂缝发育程度对水平井产量的影响,定量计算了压裂液量、砂量和排量3项工程参数与缝网有效性的关系。结果表明：（1）龙一₁¹小层厚度与产量呈高度正相关;（2）距离龙一₁¹小层底部距离0~4 m是最优靶体位置;（3）I类储层钻遇率的高低直接影响着水平井高产与否;（4）天然裂缝发育有利于页岩气获得较高产量;（5）根据工程参数定义的缝网综合有效系数达到0.8以上时,可认为形成了有效的页岩气流动通道。     

苏里格东区致密气藏压裂水平井产能影响因素及其优化设计

对苏里格东区某实际致密气藏进行了压裂水平井产能影响因素分析,得到主控因素,并据此完成不同储层条件下压裂水平井参数设计的优化图版.结果表明:地层渗透率越低、各向异性越强,则水平井段和裂缝的最优长度越大,最优压裂裂缝间距越小,且各影响因素对增产效果影响具有相关性.     

呼图壁地下储气库地表形变模式与机理研究

为探究地下储气库区域地表形变时空分布特征及影响因素,利用Sentinel-1A升轨合成孔径雷达影像,基于小基线集雷达干涉测量(SBAS-InSAR)技术提取了2017年3月-2019年5月呼图壁地下储气库的时序地表形变信息.结果 表明,在时间上,每年4月至10月注气阶段储气库地表靠近卫星约10～30 mm;同时,在夏季...