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胜利油区浅层岩性气藏开发综合油藏管理

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物探 地震资料解释 地震处理 反演
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文 章 编 号 :1006 - 4095 (2004) 03 - 0027 - 03胜 利 油 区 浅 层 岩 性 气 藏 开 发 综 合 油 藏 管 理刘 华 1 ,生 如 岩 2(1. 石 油 大 学 ,山 东 东 营 257062 ;2. 石 油 大 学 ,北 京 )摘 要 :为 了 提 高 浅 层 岩 性 气 藏 的 经 济 效 益 ,实 施 了 不 同 开 发 阶 段 的 综 合 油 藏 管 理 。 在 开 发 初 期 实 施 了 以 气藏 描 述 为 基 础 、 以 气 藏 工 程 研 究 为 主 要 手 段 的 滚 动 勘 探 开 发 一 体 化 ,以 提 高 钻 井 成 功 率 。 在 开 发 中 期 ,为了 延 长 气 田 稳 产 期 ,则 主 要 是 加 强 气 藏 动 态 分 析 ,适 时 进 行 开 发 调 整 。 而 进 入 开 发 后 期 ,则 实 行 气 井 分 类管 理 ,以 提 高 采 收 率 为 目 的 ,以 研 究 剩 余 气 分 布 规 律 为 突 破 点 ,利 用 地 质 及 动 态 资 料 实 行 精 细 气 藏 描 述 。在 开 发 过 程 中 ,从 气 层 保 护 出 发 ,探 索 研 究 配 套 工 艺 措 施 ,目 的 是 提 高 气 井 产 能 。 综 合 油 藏 管 理 的 应 用 ,有效 地 提 高 了 浅 层 岩 性 气 藏 的 最 终 采 收 率 及 开 发 效 益 。关 键 词 :油 藏 管 理 ;浅 层 气 藏 ;岩 性 气 藏 ;滚 动 勘 探 开 发 ;气 藏 描 述中 图 分 类 号 :               文 献 标 识 码 : 岩 性 气 藏 是 一 种 不 同 于 中 深 层 整 装 气 藏的 中 小 型 零 散 气 藏 。 在 胜 利 油 气 区 ,浅 层 岩 性 气藏 是 指 埋 深 小 于 1 500 m、 主 要 分 布 于 新 近 系 明化 镇 组 ( 和 馆 陶 组 ( 的 透 镜 状 气 藏 。 目前 ,在 全 国 许 多 油 区 都 发 现 了 相 当 规 模 的 浅 层 气田 ,开 发 潜 力 很 大 [1~ 3 ] 。济 阳 坳 陷 浅 层 岩 性 气 藏 的 主 要 地 质 特 征 为 :气 砂 体 个 数 多 、 规 模 小 ,多 数 具 有 边 底 水 、 气 水 关系 复 杂 ,但 储 集 层 物 性 好 。 在 开 发 过 程 中 ,气 井 易出 水 、 出 砂 ,稳 产 期 短 ,产 量 递 减 快 。 目 前 ,济 阳 坳陷 浅 层 气 地 质 储 量 占 气 层 气 探 明 储 量 的 60 %以上 。 自 1976 年 孤 岛 浅 层 气 田 投 入 开 发 以 来 ,胜 利油 田 积 累 了 丰 富 的 浅 层 气 藏 开 发 经 验 ,初 步 形 成了 一 系 列 适 应 于 开 发 全 过 程 的 配 套 技 术 。1   早 期 气 藏 描 述 与 气 藏 工 程 研 究1. 1   气 藏 描 述针 对 砂 岩 气 藏 在 地 震 剖 面 上 具 有 异 常 响 应 的特 点 ,利 用 地 震 技 术 直 接 对 气 藏 的 构 造 形 态 和 储集 层 物 性 参 数 进 行 描 述 。 目 前 已 逐 步 形 成 了 一 套地 质 与 地 震 相 结 合 的 浅 层 气 藏 识 别 及 勘 探 开 发 一体 化 技 术 [4 ] 。1. 1. 1   地 震 预 测 识 别 技 术地 震 预 测 识 别 技 术 包 括 地 质 综 合 评 价 和 地 震综 合 识 别 。 对 于 尚 未 上 报 探 明 储 量 的 区 块 ,应 首先 根 据 常 规 二 维 地 震 资 料 解 释 ,通 过 区 带 选 择 、 区带 潜 力 评 价 、 储 盖 层 评 价 及 圈 闭 描 述 进 行 地 质 综合 评 价 ,预 测 资 源 量 。 然 后 以 亮 点 技 术 为 基 础 ,应用 相 对 振 幅 特 殊 处 理 、 参 数 处 理 、 G - 和 三 维 多 参 数 分 析 等 方 法 ,利 用 地 震 信 息 综合 分 析 识 别 气 藏 、 描 述 含 气 砂 体 。利 用 地 震 、 钻 井 、 测 井 、 试 井 等 技 术 手 段 ,预 测气 砂 体 的 分 布 、 厚 度 、 类 型 ,综 合 评 价 储 集 层 的 非均 质 性 (层 间 、 平 面 、 层 内 ) 。 根 据 地 震 剖 面 上 的 显示 特 征 ,采 用 地 震 亮 点 定 量 描 述 计 算 储 量 、 确 定 储量 落 实 程 度 ,将 气 砂 体 分 类 [5 ] 。1. 1. 2   动 用 储 量 评 价首 先 分 析 储 量 计 算 参 数 的 可 靠 程 度 ,然 后 计算 不 同 情 况 (新 钻 井 、 利 用 老 油 / 气 井 ) 下 ,不 同 产量 、 生 产 成 本 、 气 价 下 的 最 低 储 量 经 济 界 限 。 并 根据 气 砂 体 储 量 大 小 、 含 油 、 气 、 水 情 况 及 产 能 资 料 ,对 气 砂 体 进 行 综 合 评 价 、 分 类 。1. 2   气 藏 工 程 研 究综 合 运 用 测 试 、 试 采 、 理 论 计 算 等 手 段 ,研 究气 藏 动 态 连 通 关 系 ,划 分 水 动 力 系 统 ,确 定 驱 动 类型 ,开 采 方 式 、 开 发 层 系 、 井 网 部 署 、 合 理 产 能 [6 ] 。1. 2. 1   井 网 部 署 的 原 则采 用 不 均 匀 井 网 ,根 据 气 砂 体 的 分 布 形 态 、 类收 稿 日 期 :2003 - 05 - 12 ;改 回 日 期 :2003 - 10 - 07作 者 简 介 :刘 华 ,工 程 师 ,1963 年 生 ,现 为 石 油 大 学 (华 东 ) 油气 田 开 发 工 程 专 业 在 读 硕 士 研 究 生 ,从 事 天 然 气 勘 探 开 发 研究 工 作 。 电 话 :0546 - 8715992河   南   石   油2004 年 5 月                                                           第 18 卷   第 3 期   型 、 储 量 部 署 井 网 ,首 先 控 制 储 量 大 的 气 砂 体 ,兼顾 小 气 砂 体 。 气 井 尽 量 布 在 气 砂 体 的 高 部 位 和 厚度 较 大 的 位 置 。 气 井 控 制 地 质 储 量 应 大 于 最 低 经济 界 限 储 量 。1. 2. 2   射 孔 原 则考 虑 到 油 气 水 关 系 的 复 杂 性 、 层 间 、 井 间 的 接替 ,原 则 上 每 次 只 射 开 一 个 气 砂 体 生 产 ,由 下 往 上逐 层 上 返 ,以 便 能 够 准 确 判 断 出 水 层 位 并 及 时 实施 措 施 。 多 井 钻 遇 的 气 砂 体 ,应 选 择 高 部 位 、 离 边底 水 远 的 气 井 生 产 ;厚 度 较 大 的 气 层 ,应 尽 量 利 用层 内 夹 层 ,酌 情 避 射 。 气 水 砂 体 ,适 当 提 高 射 孔 底界 ,射 开 程 度 以 不 超 过 50 %为 佳 。1. 2. 3   合 理 产 能 的 确 定综 合 运 用 试 井 、 试 采 、 理 论 计 算 以 及 同 类 型 气藏 对 比 等 手 段 确 定 气 井 的 合 理 工 作 制 度 及 生 产 能力 。 对 于 边 底 水 气 藏 ,应 以 不 出 砂 、 不 破 坏 储 层 结构 ,不 致 使 气 层 边 底 水 大 幅 度 锥 进 的 极 限 压 差 为准 ,在 此 基 础 上 提 高 其 产 量 ,以 避 免 井 底 积 液 。浅 层 岩 性 气 藏 属 于 气 驱 - 有 限 弹 性 水 驱 ,开发 指 标 应 以 单 井 为 基 础 ,应 用 物 质 平 衡 、 递 减 方 程及 统 计 类 比 等 相 结 合 的 方 法 预 测 气 藏 的 开 发 指标 。 选 择 有 代 表 性 的 气 藏 进 行 数 值 模 拟 计 算 ,研究 开 发 指 标 变 化 的 规 律 性 。利 用 滚 动 勘 探 开 发 一 体 化 技 术 ,已 先 后 探 明开 发 了 盐 家 、 陈 家 庄 、 孤 南 等 六 个 含 气 区 ,新 钻 井88 口 ,成 功 井 82 口 ,累 计 新 增 探 明 天 然 气 地 质 储量 61. 2 × 108 建 产 能 105 × 104 d。2   动 态 分 析 与 开 发 调 整2. 1   动 态 分 析纯 气 砂 体 的 开 发 管 理 较 为 简 单 ,主 要 是 采 用合 理 生 产 压 差 ,防 止 气 层 出 砂 。 对 于 具 有 边 底 水的 气 砂 体 ,动 态 分 析 难 度 较 大 ,关 键 是 由 于 产 水 量较 小 而 无 法 准 确 计 量 。 但 可 通 过 观 察 气 井 油 、 套压 差 及 产 气 量 变 化 ,评 估 井 底 积 液 量 及 水 体 能 量大 小 。 这 类 气 藏 ,除 了 采 用 合 理 生 产 压 差 、 防 止 气层 出 砂 外 ,还 必 须 及 时 排 出 井 底 积 液 。2. 2   适 时 开 发 调 整花 沟 气 田 于 1991 年 底 投 产 ,累 计 产 气 2. 75× 108 采 出 程 度 19. 73 %。 随 着 井 网 的 完 善 和开 采 时 间 的 增 长 ,地 层 能 量 逐 渐 降 低 ,进 入 产 量 递减 期 。 开 发 中 主 要 存 在 以 下 问 题 : ① 地 质 储 量 有较 大 增 加 ; ② 不 同 区 块 、 不 同 层 系 间 的 采 出 程 度不 均 衡 ; ③ 产 能 下 降 幅 度 较 大 。 针 对 上 述 问 题 ,开展 了 综 合 开 发 调 整 研 究 [7 ] 。通 过 研 究 ,摸 清 了 花 沟 气 田 的 资 源 动 用 状 况 ,分 析 了 气 藏 的 开 采 特 征 、 影 响 气 藏 采 收 率 的 因 素和 剩 余 气 分 布 特 点 ,提 出 了 提 高 气 藏 采 收 率 的 主要 途 径 和 挖 潜 方 向 。 共 提 出 目 标 13 个 ,调 整 方 案新 增 动 用 含 气 面 积 3 . 5 5 天 然 气 地 质 储 量1. 79 × 108 新 钻 井 4 口 ,老 井 挖 潜 2 口 ,建 产能 4. 8 × 104 d ,开 发 效 果 得 到 改 善 。3   气 井 分 类 管 理 与 精 细 气 藏 描 述3. 1   气 井 分 类 管 理针 对 气 井 投 产 、 作 业 、 工 作 制 度 的 选 择 、 工 程质 量 的 监 控 等 不 同 阶 段 的 特 点 ,总 结 出 了 气 井 作业 方 案 优 选 、 工 程 质 量 监 控 、 工 作 制 度 对 比 、 气 井防 砂 采 气 、 井 下 气 嘴 采 气 、 气 井 增 压 采 气 等 方 法 。这 样 ,就 容 易 对 气 井 出 现 的 异 常 变 化 进 行 预 见 和处 理 ,提 前 采 取 相 应 的 措 施 。3. 2   精 细 气 藏 描 述孤 岛 浅 层 气 田 已 进 入 开 采 后 期 ,为 了 改 善 其开 发 效 果 ,运 用 地 质 、 物 探 、 测 井 、 气 藏 工 程 及 地 层对 比 等 多 学 科 技 术 手 段 ,开 展 了 气 藏 描 述 及 提 高采 收 率 技 术 研 究 。 取 得 了 如 下 主 要 成 果 和 认 识 :① 利 用 砂 体 追 踪 技 术 和 测 井 二 次 解 释 ,重 新 划 分了 小 层 。 通 过 地 层 重 新 对 比 ,改 变 了 原 来 认 为 气砂 体 互 不 连 通 的 认 识 ,解 决 了 砂 体 储 采 失 衡 以 及新 井 地 层 压 力 偏 低 的 矛 盾 ; ② 研 究 了 不 同 类 型 气藏 的 产 量 及 压 力 变 化 规 律 ,分 析 了 影 响 气 藏 采 收率 的 主 要 因 素 ,提 出 了 提 高 不 同 类 型 气 藏 采 收 率的 途 径 ; ③ 根 据 实 际 动 态 资 料 ,利 用 压 降 法 计 算 地质 储 量 ,进 一 步 验 证 容 积 法 计 算 结 果 ,同 时 也 解 决了 部 分 气 藏 采 收 率 过 大 的 矛 盾 ; ④ 通 过 落 实 砂 体的 动 态 情 况 ,并 根 据 盈 亏 平 衡 原 理 ,计 算 出 不 同 类型 砂 体 的 经 济 极 限 储 量 ,提 出 不 同 类 别 的 潜 力 砂体 ,编 制 出 可 行 的 挖 潜 方 案 。新 投 产 气 井 12 口 ,新 增 动 用 地 质 储 量 5. 08× 108 建 产 能 10. 7 × 104 d ,增 加 可 采 储 量3. 05 × 108 并 提 出 了 35 个 潜 力 砂 体 ,为 日 后调 整 提 供 了 可 靠 的 基 础 。4   气 层 保 护 与 配 套 工 艺 措 施4. 1   气 层 保 护·82· 河   南   石   油                               2004 年   第 3 期   4. 1. 1   钻 井 及 完 井采 用 近 平 衡 钻 井 技 术 ,优 质 低 固 相 泥 浆 钻 井 ,其 相 对 密 度 不 超 过 1. 12 ,失 水 量 小 于 5 并 添加 防 膨 剂 。 采 用 井 液 。 为 及 时 发 现 气 层上 随 钻 气 测 。 水 泥 返 高 及 固 井 质 量 符 合 规 定 。4. 1. 2   射 孔采 用 优 质 压 井 液 和 射 孔 新 技 术 ,增 大 孔 密 以减 少 流 动 阻 力 。 运 用 优 化 射 孔 软 件 ,对 射 孔 参 数进 行 优 化 。 采 用 油 管 传 输 负 压 射 孔 新 技 术 ,将 孔密 提 高 到 16~ 20 孔 / m ,负 压 值 保 持 在 3 右 ,有 效 地 提 高 了 气 井 的 完 善 程 度 ,采 用 新 型 无 固相 低 伤 害 修 井 液 、 伤 害 小 、 配 伍 性 好 的 粘剂 和 密 度 适 当 的 卤 水 ,使 整 个 作 业 过 程 的 二 次 污染 降 到 了 最 低 程 度 。2000 年 ,运 用 屏 蔽 暂 堵 技 术 对 19 口 新 钻 气井 实 施 了 气 层 保 护 ;运 用 防 地 层 过 敏 性 技 术 对 24口 新 钻 、 转 气 井 进 行 了 气 层 保 护 ,也 获 得 成 功 。4 . 2   配 套 工 艺 措 施4. 2. 1   先 期 防 砂 技 术 ,提 高 了 气 井 利 用 率浅 气 藏 具 有 储 层 埋 藏 浅 、 成 岩 差 、 岩 性 疏 松 、生 产 中 容 易 出 砂 的 特 点 。 针 对 不 同 粒 径 的 地 层砂 ,采 用 不 同 的 防 砂 工 艺 ,即 金 属 棉 防 砂 、 绕 丝 筛管 砾 石 充 填 防 砂 、 机 械 - 化 学 复 合 防 砂 [8 ] 。孤 东 气 田 防 砂 投 产 已 封 闭 的 15 个 气 藏 ,平 均采 收 率 82. 3 % ,平 均 生 产 时 间 3. 3 a ;未 防 砂 投 产已 封 闭 的 29 个 气 藏 ,平 均 采 收 率 38. 0 % ,平 均 单气 藏 生 产 时 间 1. 1 a。 防 砂 气 藏 比 未 防 砂 气 藏 平均 采 收 率 高 44. 3 % ,生 产 时 间 长 2. 2 a。 新 井 先期 防 砂 技 术 是 抑 制 气 层 出 砂 的 有 效 方 法 [9 ] 。4. 2. 2   降 低 井 口 回 压 、 排 水 采 气 提 高 采 收 率应 用 小 型 燃 气 压 缩 机 ,实 施 低 压 气 井 增 压 开采 。 已 实 施 38 口 ,增 产 4 999 × 104 净 增 产 值2 529 × 104 元 。 采 用 增 压 开 采 工 艺 ,实 现 了 开 采后 期 气 藏 产 量 相 对 稳 定 ,延 缓 了 产 量 递 减 ,据 测算 ,可 提 高 气 藏 最 终 采 收 率 5 %~ 8 %。针 对 气 井 出 水 严 重 、 压 力 、 产 量 大 幅 度 下 降 的问 题 ,采 取 了 大 气 嘴 放 喷 、 加 发 泡 棒 、 改 套 管 生 产等 措 施 ,年 增 产 气 量 500 × 104 。4. 2. 3   井 下 活 动 气 嘴 技 术 方 便 气 井 管 理井 下 活 动 气 嘴 就 是 把 井 口 节 流 气 嘴 安 装 在 井筒 某 一 深 度 (生 产 层 上 部 ) 的 油 管 内 ,从 而 使 天 然气 的 节 流 、 降 压 、 膨 胀 吸 热 降 温 过 程 发 生 在 井 下 。其 优 点 是 : ① 气 井 不 设 水 套 炉 ,简 化 地 面 流 程 ,减少 工 程 投 资 ; ② 去 掉 加 热 炉 ,减 少 生 产 耗 气 ; ③ 增加 气 井 自 身 带 液 能 力 ,生 产 更 趋 平 稳 ; ④ 气 嘴 座 封严 密 ,工 作 制 度 稳 定 ,防 止 产 层 激 动 ; ⑤ 降 低 劳 动强 度 。 2000 年 应 用 井 下 活 动 气 嘴 工 艺 23 井 次 ,全 部 成 功 。4. 2. 4 小 井 眼 钻 井 技 术 获 得 初 步 应 用2000 年 在 义 南 、 垦 西 地 区 的 2 口 井 实 施 小 井眼 钻 井 技 术 并 获 得 成 功 ,节 省 投 资 约 60 × 104 元 。5   结 论 与 认 识浅 层 岩 性 气 藏 是 一 种 中 小 型 零 散 气 藏 ,具 有独 特 的 地 质 特 征 与 开 采 规 律 ,只 要 采 取 合 理 的 开发 策 略 ,也 能 够 取 得 良 好 的 开 发 效 果 与 经 济 效 益 。通 过 不 同 开 发 阶 段 的 综 合 油 藏 管 理 ,有 效 地 改 善了 气 藏 的 开 采 动 态 ,对 指 导 生 产 有 较 大 作 用 也 为同 类 型 气 藏 的 开 发 提 供 了 经 验 。参 考 文 献1   徐 旺 . 对 加 速 我 国 浅 层 天 然 气 勘 探 的 建 议 [J ]. 天 然 气工 业 ,1997 ,17 (1) : 1~ 52   郭 正 吾 . 四 川 盆 地 西 部 浅 层 致 密 砂 岩 天 然 气 勘 探 模 式[J ]. 天 然 气 工 业 ,1997 ,17 (3) : 5~ 93   卢 文 忠 . 中 国 东 南 沿 海 、 长 江 中 下 游 地 区 第 四 系 浅 层天 然 气 分 布 及 勘 探 前 景 [J ]. 天 然 气 工 业 ,1998 ,18 (3) :25~ 294   李 文 涛 ,曹 忠 祥 . 济 阳 坳 陷 浅 层 气 藏 综 合 勘 探 技 术 及应 用 [A ]. 见 :杜 贤 樾 ,孙 焕 泉 ,郑 和 荣 . 胜 利 油 区 勘 探开 发 论 文 集 (第 一 辑 ) [ C]. 北 京 :地 质 出 版 社 ,1997 :27~ 375   as ]. 20016   生 如 岩 ,李 振 泉 . 透 镜 状 砂 岩 气 田 开 发 方 案 编 制 技 术要 求 (T 6095 — 2001) . 中 华 人 民 共 和 国 石 油 天 然气 行 业 标 准 [ S]. 北 京 :石 油 工 业 出 版 社 ,20017   冯 延 状 ,毛 振 强 ,生 如 岩 . 花 沟 气 田 提 高 采 收 率 技 术 研究 [J ]. 石 油 勘 探 与 开 发 ,2002 ,29 (6) :75~ 778   生 如 岩 ,李 振 泉 . 浅 层 气 藏 调 峰 极 限 地 质 储 量 的 研 究及 应 用 [J ]. 油 气 采 收 率 技 术 ,1998 ,5 (4) :67~ 719   李 敏 ,梁 忠 德 ,刘 德 学 ,等 . 孤 东 浅 层 高 渗 透 疏 松 砂 岩气 藏 开 采 模 式 研 究 [A ] . 见 :李 海 平 . 气 藏 动 态 分 析 实例 [ C]. 北 京 :石 油 工 业 出 版 社 ,2001 :122~ 129编 辑 :彭   刚    ·92·                            刘 华 等 . 胜 利 油 区 浅 层 岩 性 气 藏 开 发 综 合 油 藏 管 理    
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