致密砂岩气层识别方法研究

致密砂岩气层识别较常规砂岩气层要困难得多。因为致密砂储层的孔、渗性能非常差,从而使许多方法的识别效果都不理想,利用川西某气田实际测井资料,仔细研究了几种常用气层识别方法对该类气层的识别效果,分析了各种方法的影响因素,并提出了几种比较合理的建议,以使其他同行们能起到借鉴作用。     

川西致密砂岩气藏测井评价技术及其发展展望

川西致密砂岩气藏具有低孔隙度、低渗透率、孔隙结构多样、气水关系复杂的地质特征,使得传统测井评价技术得到的孔隙度、渗透率、含水饱和度等参数精度偏低,测井评价容易产生偏差,因此,亟需开展有针对性测井评价技术研究。以中江沙溪庙组复杂河道致密砂岩气藏为研究对象,结合气藏勘探开发实践,形成了以基于沉积微相约束的测井曲线标准化为基础,以多元回归、BP神经网络、基于流动单元的储层物性评价技术和多因素交会、基于多因素判别的流体识别雷达图、变$m$、$n$参数的饱和度评价模型为核心的致密砂岩气藏测井评价技术体系,为中江沙溪庙组气藏的高效开发提供了有力的支撑。形成的致密砂岩气藏测井评价技术体系为同类型的气藏开展相关研究提供了有效的借鉴。     

川西致密砂岩气层保护技术——进展与挑战

为了解决妨碍致密砂岩天然气勘探开发中的地层损害问题,以川西致密砂岩气藏为研究对象开展了国家重点科技攻关。项目研究立足于钻井完井中有效地保护天然裂缝,以屏蔽式暂堵技术思想作指导,通过建立井筒周围原地裂缝参数预测技术、裂缝性致密储层的敏感性和损害评价技术,基本形成了适于裂缝性致密砂岩气层保护的钻井—完井—增产配套技术系统,关于裂缝性致密砂岩气层开发获得了“保护与改造并举,二者相得益彰”的新认识。文章分析了面临的技术—经济—环境方面的严重挑战,提出要不断完善适应各种复杂地质对象的能力,在保护致密气层新技术开发中应特别注重与环境保护需求的结合。     

大牛地气田盒1段致密气特征及评价新方法

大牛地气田盒1段气藏储量丰度大,但整体动用率偏低,物性较差、非均质性强是动用程度较低的根本原因。常规测井数据对气层响应不明显,和评价过程的人为因素是影响气层有效评价的主因。通过测井、薄片分析、实验分析、试井等资料的综合分析,在总结气层特征与高产富集因素的前提下,探求定性、定量结合的办法对盒1段致密气进行方便、有效地评价。各参数权重分析结合高产富集因素分析结果显示,可利用重要参数对气层进行定性评价;选取关键井单采气层的测井、地质参数,建立定量分级评价模型,可对气层进行良好分级评价。气层单井、水平井产能数据与评价结果进行对比验证,认为气层综合评价方法可用于复杂致密砂岩气评价,评价结果可指导直井、水平井开发。     

致密砂岩气藏渗流机理研究现状及展望

致密砂岩气藏渗流机理是开发致密气的理论基础。通过对致密砂岩气藏渗流机理研究进展进行调研,总结了目前致密气渗流机理的研究现状。并对苏里格致密砂岩气田的岩样进行应力敏感性实验研究。结合目前低渗砂岩气藏的研究现状,提出了致密砂岩气藏渗流机理研究的展望。致密气的有效应力表达式、压裂气井的高速非达西渗流、含水致密气藏的启动压力梯度和水膜厚度对气藏开采的影响,致密气的储层物性分析是今后研究的方向。     

鸡西盆地与川西坳陷致密砂岩气成藏条件类比研究

在系统的介绍了“原生型”深盆气和“构造型”致密砂岩气两种致密砂岩气藏的基础上,对鸡西盆地源岩生排烃时期与储层致密化时期做出预测,并首次对鸡西盆地致密砂岩气藏类型做出判断,认为鸡西盆地致密砂岩气属“改造型”致密砂岩气。进而选择代表该类气藏的川西坳陷致密砂岩气藏与鸡西盆地的成藏条件进行类比。结果认为：二者气源条件都较为优越,能够大量生烃;而且储层都较致密。但鸡西盆地由于构造活动强烈,断裂大量发育,对气藏破坏作用大,保存条件要明显差于川西坳陷。因此,鸡西盆地难以形成类似川西坳陷的大型致密砂岩气藏,但在成藏条件优越的局部地区可形成具有经济价值的中小型的致密砂岩气藏。最后,通过排气强度、孔隙度、断层发育等主控因素的叠合对鸡西盆地致密砂岩气藏分布的有利区进行预测。     

窄河道致密砂岩气藏的断层有效性评价 -以中江气田沙溪庙组为例

中江气田中上侏罗统沙溪庙组是致密砂岩气藏,评价其断层有效性对认识气藏内"断-砂"配置关系、油气充注度意义重大。通过三维地震构造解释方法获得断层的基本性质、断层内部结构、断面形态等,结合断裂构造演化评价断层的有效性。通过分析"断-砂-源"匹配样式及控气作用,研究断层与砂体的配置关系对气藏成藏的富集作用。研究表明,中江气田储层类型为低孔低渗的孔隙型,气藏为"深源浅聚、断砂输导"的"窄"河道致密砂岩次生气藏。通过分析现今"断-砂"配置关系,确定研究区内三类"断-砂"配置模式,并建立相应目标层级的评价标准。研究结果可以为中江气田沙溪庙组等此类窄河道致密砂岩气藏的断层有效性评价提供借鉴。     

致密气藏水平井产量预测及影响因素分析

致密砂岩气藏具有极低的孔隙度、渗透率以及高有效应力等特征,其气水渗流规律并不满足传统意义上的经典渗流理论。针对致密砂岩气藏渗流特征,结合水平井渗流场特征,将水平井渗流区域划分为近井非达西流动区域和远井达西流动区域,并综合考虑启动压力梯度、滑脱效应和应力敏感效应的影响,推导出致密砂岩气藏水平井产能方程。并以某致密砂岩气藏为例,研究这3 个因素对致密砂岩气藏水平井产能的影响。结果表明：（1）启动压力梯度对水平井产能影响呈线性下降关系,应力敏感效应呈幂函数下降关系,而滑脱效应呈近似上升趋势;（2）应力敏感效应比启动压力梯度对水平气井产能影响更为强烈,而滑脱效应影响相对较小。     

广安气田上三叠统须家河组致密砂岩储层气水分布特征

应用高分辨率阵列感应测井资料对四川盆地广安地区上三叠统须家河组气水层进行定性识别并通过改进阿尔奇公式计算致密地层的总含水饱和度,再利用核磁共振测试资料求取束缚水饱和度,二者之差为可动水饱和度,可用其对研究区致密砂岩中的气水层进行定量识别.在此基础上,对广安地区上三叠统须家河组致密砂岩储层气水分布特征进行探讨.结果表明:广安地区上三叠统须家河组为典型的岩性气藏,纵向存在多个气水系统,气水系统内部为上气下水的分布状态;宏观上气层大多分布于构造高部位,气水层、水层分布于缓坡部位;须六段纵向气水分布相对复杂,须四段纵向上水层多集中于下部;宏观上气水分布受沉积微相的控制和构造起伏的影响,储层非均质性决定其微观分布状态,断层、裂缝、异常压力对气水分布起到调整作用.     

温度对气层气体钻井井壁稳定的影响

气体钻井过程中气体经过钻头喷嘴后产生焦耳-汤姆逊冷却效应,导致井底温度远小于地层温度。当气层被钻开后井壁围岩温度、孔隙压力和应力分布发生改变,容易引起井下复杂事故。为此,分析了井底低温对致密砂岩气藏气体钻井井壁稳定的影响。研究表明,井眼钻开后井底低温产生拉热应力,使近井壁有效应力减小,有利于防止岩石剪切失稳,但增加了岩石产生拉伸破坏的可能。气层气体产出使近井壁地层孔隙度和渗透率减小,不考虑井底低温时减小程度偏大。气体钻井近井壁可能存在塑性区,低温使塑性区向地层延伸更容易导致井壁失稳。塑性区的形成不仅取决于水平地应力,而且与垂向地应力有关。通常致密砂岩气藏埋藏较深,垂向应力影响大,其弹塑性分析需考虑三维主应力的影响。     

辽河坳陷东部凹陷沙三段根缘气成藏条件与分布预测

对辽河东部凹陷储层和烃源岩等成藏条件进行系统研究,通过对东部凹陷多口钻井沙三段致密砂岩底部含气层段进行厚度统计,并结合成藏条件分析,对根缘气藏发育有利区进行了预测.研究结果表明:沙三段具有根缘气藏发育的基本地质条件:沙三段晚期沉积环境,以及后期成岩演化作用,使沙三段45.1％的砂岩储层孔隙度≤13％,25.5％的渗透率≤1.5×10-3um2,形成较大规模的致密砂岩发育带,成为根缘气储层发育的主体:沙三段烃源岩干酪根类型以利于生气的ⅡB型和Ⅲ型为主,有机质丰度高,且已进入大规模生气阶段,为根缘气藏的形成提供了有力气源保障.由于运聚机理与常规储层气不同,根缘气具有致密砂岩底部含气特点,在气测曲线形态上形成下部异常的特征.凹陷北部茨榆坨一牛居地区和南部黄金带一大平房地区为根缘气藏发育最有利地区.     

白马庙气田蓬莱镇组气藏储层特征研究

白马庙蓬莱镇气藏属构造背景上的岩性气藏,也是以次生溶孔为主的致密砂岩体次生气藏。气藏具有近常规孔隙型和非常规裂缝-孔隙型两类储层,总体上具孔径小、喉道小、孔喉配位数小、宏观缝少、微裂缝发育、孔隙结构复杂、连通性差的特征。从砂岩储集特征的研究入手,分析了气井产能差异的根本原因,提出了提高气井产能的相应对策、建议。研究表明:气藏砂体规模小但砂体多且相互叠置;单层产能低但多层射开可积少成多。因此在精细地质评价基础上,采取多气层打开、分层压裂改造、分层测试和多层合采的方法可提高气井产能。     

致密砂岩气藏动态水锁定量评价新方法

致密砂岩气藏开发过程中普遍存在水锁现象,其严重影响气相渗透率及采收率,极大制约了气藏的高效开发,因此水锁程度的准确评价对于气藏精细开发尤为重要。本文通过致密砂岩储层微观孔喉结构分析及基本渗流原理,结合动态生产参数,建立了孔隙度、生产压力梯度与水锁效应之间的数学联系,创新性的提出了动态水锁指数的概念,从而对生产中的水锁程度进行定量化的表征。进而将微观下的表征结论推广到宏观,从微观尺度到宏观尺度对水锁状况进行定量化的分析,明确了不同生产压力梯度与孔隙度对水锁效应的影响程度,建立了一套动态水锁程度定量评价新方法。通过对研究区实际生产资料进行对比分析,进一步验证了该评价方法的准确性与可行性,运用该方法能够对致密砂岩气藏中的水锁程度进行定量化的分析和监测,从而为剩余气分布状况的明确及下一步增产工艺措施的设计提供指导。     

四川中坝须二致密砂岩气藏成藏机理

在对四川盆地西部中坝须二气藏地质特征进行描述后,发现该气藏的含气带与含水带之间存在一条致密带。致密带的储渗条件相对上、下两带差。通过对该气藏的成藏过程分析后,认为其并非为前人所认识的构造圈闭气藏,而应为构造-成岩复合圈闭致密砂岩气藏。     

储层损害对致密砂岩气体传质效率影响实验研究

在致密砂岩储层流体敏感性、工作液损害评价基础上,利用岩心流动仪开展储层损害后致密岩样气体传质实验,探讨储层损害程度与类型对致密砂岩气体传质影响.实验结果表明,外来液相、固相侵入储层造成不可逆的储层损害,损害程度越高气体传质效率越低,即使增大驱替压差也不能恢复致密砂岩气体传质能力.研究揭示,实现全过程储层保护将是致密砂岩气藏经济开发的重要保证.     

东方1-1气田低渗疏松砂岩气藏伤害机理研究

低渗疏松砂岩气藏不仅具有常规低渗气层孔喉细小、敏感性矿物含量高、毛细管压力大的特点,同时储层胶结疏松,在钻完井、开发过程中易受到损害。以南海DF1-1气田低渗疏松砂岩气藏为研究对象,针对气藏自身特点并结合现场施工工艺,改进了石油天然气行业标准对工作液伤害的评价方法,并系统评价了气藏的伤害机理。研究结果表明:PRD钻完井液体系对气层主要损害机理为有机固相堵塞和水锁;生产过程中微粒运移伤害程度弱。改进后方法的评价结果更加符合现场生产实际。建议在后期开发井钻完井设计中优化PRD钻井液体系配方,加入5%粗粒刚性封堵颗粒,有效降低有机固相、液相侵入程度;增加完井液中破胶剂用量至6%,提高破胶效率。     

鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气成藏特征

鄂尔多斯盆地上古生界气藏为致密砂岩气藏。通过对盆地上古生界烃源岩、储集层、储层致密和成藏时间以及天然气运聚的分析,详细研究盆地上古生界致密砂岩气藏的成藏特征。本溪组-山西组煤层是主要的烃源岩,烃源岩有机质丰度高,干烙根为Ⅲ型干烙根,有机质成熟度高,以高-过成熟为主,为盆地天然气成藏提供充足的物质基础。储层岩性以岩屑石英砂岩、石英砂岩和岩屑砂岩为主,孔隙度主要分布在4%~8%,渗透率在0.1×10~(-3)~0.5×10~(-3)μm~2,为低孔低渗致密砂岩储层。储层具有"小孔隙、细喉道、微裂缝不发育、孔喉连通性差"的特点。致密气藏是先致密后成藏,储层在早-中侏罗世储层演化为致密砂岩储层;而后在晚侏罗世-早白垩世天然气大量充注形成气藏。天然气在气体膨胀力的作用下沿着微裂缝近距离运移聚集形成大面积连片分布的致密砂岩气藏。     

基于地震相控反演的海相煤系致密砂岩储层预测

鄂尔多斯盆地东缘X地区太原组发育典型的致密砂岩气藏,但受煤层干涉影响,致密砂岩储层较难刻画,气层较难识别。为此,以太原组地质特征为指导,开展波形聚类地震相研究明确砂体边界,利用波形聚类定性结果对叠前同时反演砂体边界进行约束开展储层定量预测,结果表明相控储层预测结果既平面符合潮道砂体沉积特征、和钻井吻合较好,垂向又可定量刻画储层厚度;研究区西部的潮道砂体条带连片性较好、厚度大,厚度分布在10~30 m,最厚处位于X-01井附近,东部潮道砂体条带厚度较小,厚度分布在5~15 m。     

考虑裂缝和含水饱和度的致密砂岩应力敏感性

致密砂岩气藏裂缝发育和有效应力高的特征使其易发生应力敏感性损害,钻井完井液侵入或凝析水在近井地带聚集也将影响砂岩应力敏感性,这些因素都会对致密砂岩气藏的经济开发产生影响.考虑裂缝和含水饱和度的影响,选取鄂尔多斯盆地上古生界典型致密砂岩岩样,分别用干岩样、人工造缝岩样和含水饱和度低于束缚水饱和度的岩样进行了致密砂岩基块与裂缝的应力敏感性实验,并从岩石学特征入手,利用毛细管渗流模型和化学压实等理论分析了裂缝和含水饱和度对岩石变形的影响,探讨了致密砂岩应力敏感性损害机理.研究结果表明,致密砂岩应力敏感性损害严重,应力敏感性系数与基块渗透率线性负相关,而与裂缝岩样渗透率的对数线性正相关;水的存在加剧了致密砂岩应力敏感性程度,且含水饱和度越高应力敏感性越强.     

考虑裂缝和含水饱和度的致密砂岩应力敏感性

致密砂岩气藏裂缝发育和有效应力高的特征使其易发生应力敏感性损害，钻井完井液侵入或凝析水在近井地带聚集也将影响砂岩应力敏感性，这些因素都会对致密砂岩气藏的经济开发产生影响。考虑裂缝和含水饱和度的影响，选取鄂尔多斯盆地上古生界典型致密砂岩岩样，分别用干岩样、人工造缝岩样和含水饱和度低于束缚水饱和度的岩样进行了致密砂岩基块与裂缝的应力敏感性实验，并从岩石学特征入手，利用毛细管渗流模型和化学压实等理论分析了裂缝和含水饱和度对岩石变形的影响，探讨了致密砂岩应力敏感性损害机理。研究结果表明，致密砂岩应力敏感性损害严重，应力敏感性系数与基块渗透率线性负相关，而与裂缝岩样渗透率的对数线性正相关；水的存在加剧了致密砂岩应力敏感性程度，且含水饱和度越高应力敏感性越强。