胜利油区浅层岩性气藏开发综合油藏管理

2004年5月　　　　　　　　　　　　　　　　HenanPetroleum　　　　　　　　　　　　　　第18卷　第　　3期

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:TE375　　　　　　　　文献标识码:A

　　浅层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1500m、主要分布于新近系明化镇组(Nm)和馆陶组(Ng)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。

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、AVO多参数处理、G-log处理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

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

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

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

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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

8343量61.2×10m,建产能105×10m/d。

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3.55km2,天然气地质储量1.79×108m3。新钻井4口,老井挖潜2口,建产

43能4.8×10m/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

8343×10m,建产能10.7×10m/d,增加可采储量

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2.75×108m3,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

3.05×10m,并提出了35个潜力砂体,为日后

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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

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4.1.1　钻井及完井

采用*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5mL,并添加防膨剂。采用KCl压井液。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

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

4

眼钻井技术并获得成功,节省投资约60×10元。

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3MPa左右,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HEC增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3.3a;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1.1a。防砂气藏比未防砂气藏平均采收率高44.3%,生产时间长2.2a。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

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采。已实施38口,增产4999×10m,净增产值

4

2529×10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

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等措施,年增产气量500×10m左右。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

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):1～5

2　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):5～9

3　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):

25～29

4　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,1997:27～37

5　ShengRuyan,CaoZhongxiangandXiangXiyong.A

SuccessfulProjectofProgressiveExplorationandDevel2opmentforNaturalGasinChenjiazhuangArch[J].SPE68168,2001

6　生如岩,李振泉.透镜状砂岩气田开发方案编制技术

要求(SY/T6095—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,2001

7　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):75～77

8　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):67～71

9　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