普光高含硫碳酸盐岩气田开发调整关键技术

中国石化已在四川盆地成功开发了普光和元坝两大高含硫气田,但进入“十四五”以来气田开发进入稳产中后期,面临水侵及硫沉积日益严重、剩余气分布复杂、部分气井油压接近外输压力等新问题。为实现气田稳产和提高天然气采收率,以普光高含硫碳酸岩盐气田为例(以下简称普光气田),对气田开发调整的关键技术及方法进行了系统研究,梳理了储层精细表征及建模、剩余气精细表征与挖潜、控水、控硫、增压开采等5个方面形成的关键技术。研究结果表明:①揭示了礁滩相碳酸盐岩储层不同储集空间类型的孔-渗特征,形成了“相控+震控”储层精细建模技术,精细表征了储层非均质性空间展布;②建立了普光气田5种类型剩余气分布模式,确定了普光气田储层非均质性控制纯气区剩余气分布,受井网完善程度和高渗条带分布控制,水侵区剩余气分布呈现小零散特征,形成了不同类型剩余气挖潜技术;③提出了普光气田采取“高部位控产、低部位排堵结合”的控水治水对策,实现水侵前缘均匀推进;④明确了储层硫沉积主要发生在近井地带(小于6 m),可导致渗透率最大下降70%~80%(表皮增大6.5~12倍),实验证实了重复酸压治硫效果好于注入溶硫剂;⑤建立了考虑产水及硫沉积的气井多相渗流产能评价方法,确定了气田增压潜力、增压幅度、增压时机及增压方式。结论认为,普光高含硫碳酸盐岩气田开发调整关键技术的实施,确保了气田自“十四五”以来稳产目标的实现,研究成果对我国高含硫气田开发调整具有重要的指导和借鉴意义。

礁滩储层内部孔隙结构模型模拟与孔隙度预测

地下岩石是由岩石基质和孔隙流体组成的双相介质,其有效弹性参数受岩石基质、孔隙度、孔隙结构及孔隙流体的影响,因此为了得到孔隙度与岩石有效弹性参数之间的关系,必须消除其他因素对孔隙度的影响.本文首先引进等效体的概念和Eshelby椭球包体裂缝理论,然后在合理的假设前提下,运用Gassman流体替换方程,推导并建立了生物礁滩储层孔隙度与其他弹性参数和描述岩石孔隙形状的孔隙纵横比的关系式,合理和有效地模拟了非均质性较强的生物礁滩储层的孔隙结构.经实际资料验证,利用建立的孔隙度与弹性参数的关系式可以较有效地进行生物礁滩储层的孔隙度预测.

礁滩相储层裂缝识别方法研究

普光礁滩相碳酸盐岩储层与常规裂缝性碳酸盐岩储层相比,具有厚度大、孔隙发育等特点,储层储集空间以孔隙为主,局部发育裂缝,常规双侧向电阻率法等裂缝识别方法适应性差。文中在岩心观察、成像测井识别裂缝基础上,研究形成了一套针对礁滩相碳酸盐岩储层地质特点的裂缝识别方法,即采用深电阻率与自然伽马、孔隙度的交会图版法识别致密岩性段裂缝,采用电阻率滤波差值法识别孔隙发育段裂缝,优选叠前方位振幅、方位频率衰减等地震属性预测裂缝空间展布,进而模拟建立裂缝分布模型研究裂缝分布特征。研究成果较好地指导了气藏地质模型建立和气井合理配产,并为开发动态分析提供了可靠的地质依据。该研究方法基于常规的测井资料,具有较大的实用价值和推广意义。

礁滩相碳酸盐岩气藏气层下限标准研究

普光气田是中石化在川东北探区首个投入开发的大型礁滩相碳酸盐岩气田。由于气田埋藏深、储层储集空间类型多样、储层物性在纵横向上差异大,且具有多套气水系统等特征,导致物性较差的Ⅲ类气层和气水过渡带处气、水层识别难度大。本文在储层储集空间类型判别基础上,利用测井、试气、分析化验等资料,建立单位气层厚度产能与渗透率、含水饱和度和孔隙度、电阻率与孔隙度等各种交会图版,识别气层、干层、水层,确定出了普光气田气层物性、电性等下限标准。研究成果直接指导了普光气田气水关系研究、井位部署及井型优化、投产层段优选、储层改造措施确定等,取得较好效果,并为气田动用储量评价打下基础。

四川盆地元坝地区长兴组礁滩相储层天然裂缝有效性评价

研究裂缝的有效性对认清储层类型和性质、明确储层渗流机制及确定合理的开发技术政策界限等都具有重要的意义。为此,以四川盆地东北部元坝地区上二叠统长兴组礁滩相储层为例,利用岩心、薄片、成像测井及生产动态等资料,在评价天然裂缝特征的基础上,对不同类型裂缝的有效性进行了研究,分析影响裂缝有效性的主要地质因素并阐明有效裂缝的开发意义。研究结果表明:(1)元坝地区长兴组碳酸盐岩储层主要发育构造裂缝和成岩裂缝,其中构造裂缝包括剪切裂缝和张性裂缝,成岩裂缝包括溶蚀缝、构造—溶蚀缝以及压溶缝;(2)高角度构造缝有效性最好,其次为水平缝,再次为斜交缝,压溶缝有效性最差;(3)构造裂缝中NW—SE向及近E—W向裂缝的有效性要好于NE—SW向裂缝;(4)裂缝形成时间越早,越容易被方解石或白云石充填而成为无效裂缝;(5)在油气充注之前或与之同时形成的裂缝易被有机质充填成为无效裂缝,在油气充注之后的晚期裂缝大多为有效裂缝,对储层贡献最大;(6)与现今地应力最大主应力方向近平行的裂缝张开度大,有效性好。结论认为,天然裂缝的充填特征和开度特征决定了裂缝是否有效,而有效裂缝的发育程度、裂缝分布及组合特征、缝洞的匹配关系等进一步决定了有效裂缝的开发意义;当有效裂缝较为发育且相互连通形成较大范围的裂缝网络,才能对储层中分散、孤立的孔隙和溶蚀缝洞起到较好的连通作用,极大地改善储层物性,使得气井获得高产。

龙岗礁滩型碳酸盐岩气藏气水控制因素及分布模式

流体分布的复杂性是礁滩型碳酸盐岩气藏开发过程中面临的一个难题。为此,在对四川盆地龙岗气田礁滩型气藏特征、储层及流体分布特征研究的基础上,发现礁滩型碳酸盐岩气藏流体分布整体上受构造控制,同时储层岩性、物性控制着局部和微观气水的分布。结果认为,龙岗气田礁滩型碳酸盐岩储层流体主要存在3种气水分布模式:①边水型气水分布模式;②统一底水型气水分布模式;③分散底水型气水分布模式。该研究成果将有助于龙岗气田高效井布井和对水侵井的综合防治,对气田高效开发具有重要的指导意义。

礁滩储集层的测井描述--以塔中1号坡折带为例

塔中Ⅰ号坡折带上奥陶统礁滩体储集层岩性以碳酸盐岩为主,由于储集空间的多样性及复杂性,给利用测井资料评价碳酸盐岩储集层带来了一系列难题。以测井资料为基础,结合岩心、实验、试油等资料,划分出储集层储集空间类型和储集层类型。并分别建立不同类型储集层在各种测井的响应特征及响应模型,计算出每种类型储集层的孔隙参数,判断储集层的有效性,识别含流体性质、并定量计算含烃饱和度,从而实现对储集层的表征与定量评价。应用这些技术,测井解释符合率由最初的65%提高到90%以上,多口老井经过重新解释后获得高产油气流,所计算的储集层参数为该区上交亿吨储量做出了重要贡献。

塔中Ⅰ号坡折带礁滩型储集层沉积微相成像测井解释

针对塔中Ⅰ号坡折带碳酸盐岩礁滩型储集层沉积微相的特点,以成像测井资料为主体,结合常规测井资料对沉积微相及其与储集层物性的关系进行了深入研究。提出了碳酸盐岩成像测井相的概念,并建立了一套适用于地质研究的测井相分类体系;通过岩心刻度总结归纳了各沉积微相的成像测井图像响应特征,建立了相应的测井相模式;对单井进行了连续的测井相划分,并进行了沉积微相解释;最后统计分析了测井相与储集层物性的关系。

开江-梁平台内海槽东段长兴组礁、滩相储层特征

在岩心和测井分析基础上,结合铸体薄片、扫描电镜、阴极发光薄片、碳氧同位素、锶同位素、包裹体、物性和孔隙结构等分析化验资料,对开江-梁平台内海槽东段地区长兴组生物礁储层特征进行了研究。该套储层以白云岩为主,储集空间以晶间孔和晶间溶孔最为发育;储层物性中等-较差,但裂缝和溶缝较发育,对改善储层孔渗性有重要贡献,为典型的低孔中渗裂缝-孔隙型储层。储层的质量受沉积微相、成岩作用以及构造活动的综合影响,其中以礁、滩相最有利储层发育。区域上礁、滩相沉积的分区控制了储层的分布;埋藏白云石化是储层发育的基础;而溶蚀和破裂扩大作用是提高储层质量的关键。

塔中地区良里塔格组礁滩相储层特征研究

塔里木塔中地区良里塔格组的礁滩储集体主要发育在陆棚边缘的棚缘滩、棚缘丘礁,棚内的棚内滩、棚内丘礁。通过在地震剖面分析,礁滩体的波反射有着比较鲜明的特征。地震反射表现为丘形杂乱、乱岗状,振幅弱、连续性弱,顶面凹凸不平,两翼见反射终止或上超,内部杂乱或者空白。测井记录上表现为自然伽马、声波时差为低值,深电阻率曲线呈箱型高值。通过对不同沉积相岩石的孔隙度和渗透率比较,礁滩相储集体为最有利的储层。总结各种礁滩相储层特征,为其他地区礁滩储层的发现和勘探提供参考。

川东北地区山地高精度地震勘探技术

针对川东北区复杂山地、深层勘探、碳酸盐岩层系的复杂地质条件,以面向礁滩储层的地震采集、处理和解释一体化攻关思路,在复杂山地高精度地震资料采集、高保真地震资料处理与深层碳酸盐岩优质储层预测等方面开展方法技术攻关与实际应用研究,形成了复杂山地高精度地震采集工艺技术(其中面向储层的采集设计技术、高精度定位、高密度采样和饱和激发为关键)、高分辨率储层成像技术系列与礁滩储层地震综合预测技术系列,提高了地震资料的信噪比与分辨率,有效地支撑了区内天然气勘探的发现与高效探明。

构造因素对塔中地区礁滩体储层的控制作用

塔里木盆地塔中地区台地边缘礁滩储集体的发育是该区油气成藏的关键,储层发育的控制因素一直以来都是该领域研究的热点问题。通过对塔中Ⅰ号断裂带地区构造作用与储层发育关系的分析,认为该区上奥陶统良里塔格组台地边缘礁滩体灰岩储层是构造因素及构造控制下多种因素共同作用的产物。大规模构造运动控制区域和局部沉积相的发育,进而明显影响到不同区段储层的岩石类型和与之相关的储集物性;除构造破裂作用可直接为储层提供储渗空间外,导致储层次生孔洞形成的各类溶蚀作用均受到构造活动的制约与影响。构造作用是该区礁滩体储层形成的基础和后期演化的必要条件,并最终影响储层的空间分布特征。从构造因素的主导作用出发,探讨储层的控制因素,有助于储层的全面评价与预测。

普光气田礁滩相储层裂缝测井识别方法与应用

普光气田礁滩相储层具有溶蚀孔洞发育、局部裂缝发育、储层孔隙结构比较复杂、非均质性比较强的特点。储层厚度大、孔隙发育等特点决定了常规双侧向电阻率法等裂缝识别方法适用性差。在岩心观察、微电阻率扫描成像测井的基础上,结合岩心压汞、铸体薄片分析等资料,研究形成了一套针对普光气田礁滩相储层孔隙结构复杂、裂缝张开度低、常规测井响应不明显等地质特征的裂缝识别方法。即采用分岩性序列建立模型消除裂缝影响的反演电阻率曲线识别裂缝和基于普光气田复杂孔隙结构各自的特征识别裂缝。通过与岩心观察和成像测井识别裂缝进行对比,取得了良好的效果,能够在后期为普光气田合理配产提供可靠的地质依据。

川北阆中-南部地区茅口组礁滩相储层预测

四川盆地北部阆中—南部(地名)地区处于川北坳陷与川中隆起的斜坡部位,具有优越的油气成藏条件。下二叠统茅口组沉积时处于台地边缘相带,东吴运动使其顶部长时间暴露地表。这种沉积环境不仅在沉积期有利于礁滩相岩溶改造型储层的发育,而且在成岩期也有利于建设性成岩作用的发生,同时还有利于裂缝的发育,因而对茅口组礁滩相储层进行预测对本区油气勘探具有重要的意义。参考川东北普光地区上二叠统长兴组储层的地震响应特征,结合本区茅口组储层特征,对研究区储层地震响应的特征进行了分析,并指出了茅口组有利的储层发育带:位于工区西南部呈NW-SE条带状展布的礁滩相储层。

四川盆地川东北区二叠系—三叠系天然气勘探成果与前景展望

勘探思路从以构造圈闭为主转变为以长兴组—飞仙关组礁滩相白云岩储层构造-岩性复合圈闭为主,发现了目前国内最大的海相气田——普光气田。在总结前人40年勘探成果的基础上,结合地质与地震资料,建立了区内礁滩相沉积模式,深层碳酸盐岩优质储层发育“三元控储”机理及“复合控藏”模式;外围构造在飞仙关组三段、四段鲕滩灰岩及嘉陵江组二段白云岩也取得了勘探上的较大突破;同时,形成了海相深层碳酸盐岩天然气成藏机理理论体系及以储层综合预测为主的勘探技术系列。新的勘探成果表明区内具有多个勘探领域,是四川盆地未来重要的天然气勘探区。

鄂尔多斯盆地南缘中奥陶统平凉组成藏条件分析

鄂尔多斯盆地中奥陶统平凉组沿盆地西、南缘呈"L"型分布,厚度较大,岩性主要为灰岩、泥质灰岩,局部夹薄层泥岩。以往研究认为平凉组局部层段富含泥质,可作为下古生界烃源岩,但非勘探目的层。从中奥陶世华北地台南缘大地构造背景出发,分析了鄂尔多斯盆地南缘中奥陶统平凉组的沉积环境和沉积模式。综合露头剖面与井下岩心分析资料及岩性组合特征,探讨了平凉组成藏要素及其空间配置关系,指出平凉组局部层段发育的礁滩相沉积,经后期成岩白云岩化可形成有效的白云岩储层,与邻近的富含泥质层段共同形成自生自储型成藏组合,具有一定的资源潜力。

频率信息在碳酸盐岩礁滩储层含油气性预测中的应用

根据礁滩相储层的特点及礁滩反射波的特征解释出礁滩的基本分布,利用不同形式的频率信息预测储层的分布。首先阐述影响地震波频率变化的主要因素,然后,利用频率信息识别礁滩储层含油气的可行性,选取表征频率特性的几个主要参数:单低频、主频、频率衰减梯度、高低频能量比和瞬时频率。LY地区气藏属于碳酸盐岩礁滩相岩性油气藏,具有埋藏深、油气分布不均匀的特点。通过对LY地区油气储层预测及研究表明,利用不同形式频率信息刻画礁滩相油气储层分布与钻井吻合、频率信息可以很好地刻画储层横向的变化,从而证实了充分利用不同形式频率信息识别油气分布的良好前景。

建南地区长兴组碳酸盐岩礁滩储层波阻抗反演预测

四川盆地建南地区二叠系长兴组碳酸盐岩生物礁滩是很有潜力的礁滩型油气储集层;但生物礁滩储层的预测一直是油气勘探的重难点。为了研究建南地区长兴组的优质碳酸盐岩礁滩储层,先研究了该地区的层序地层、沉积相和生物礁滩基本特征;然后采用了STRATA中基于模型反演技术,利用其井震联合反演特点对研究区储层进行波阻抗反演预测,确立出研究区礁滩储层的识别模式及储层主要发育时期。最后结合预测结果的解释划分了长兴组生物礁滩发育的有利区带。对长兴组礁滩储层后期勘探开发具有重要的指导意义。

基于低频伴影和波阻抗反演的礁滩相储层预测

基于小波变换的谱分解原理的低频伴影与储层中流体有密切关系,可以作为流体识别的重要标志,确定储层在横向上的展布,但难以有效识别其顶底界限。波阻抗反演技术可以利用测井纵向分辨率高的优点,很好地分辨储层的顶底界限。综合利用这两种方法可以更好地预测储层,精细刻画储层范围。川东北地区发育礁滩相储层,此类储层埋藏深、油气分布不均匀。该区礁滩相储层预测及研究结果表明,利用低频伴影的不同频率切片和单频剖面可以预测储层的横向展布范围,波阻抗反演剖面可以预测储层纵向分布范围,综合这两种方法可以精细刻画储层在横向和纵向上的分布及油气富集的位置和范围,提高了储层预测精度。

峨眉地裂运动和四川盆地天然气勘探实践

峨眉地裂运动的提出和研究已延续20多年,该运动不仅发生在中国西南川滇黔地区,而且扩展到华南板块南方诸省及其外围的广大地区。用峨眉地裂运动观点,在20世纪80年代初首次提出在四川盆地寻找上二叠统生物礁块气藏的建议,为其后发现开江—梁平海槽起到了指引作用,为2002年发现普光构造-岩性大气田提供了依据,更为2005年钻探园坝大气田提供了建议。峨眉地裂运动和峨眉山玄武岩的研究,为二叠系、三叠系白云岩储集层、构造热液白云岩和玄武岩淋滤白云岩形成机理的研究提供了必要的条件。据华南板块构造发生地裂运动预测,在川西的绵竹—中江一带可能找到另一个有利天然气聚集的拗拉槽,应予充分重视。建议继续加强广旺—开江—梁平拗拉槽的研究和勘探;在塔里木盆地的勘探工作中应重视地裂运动的研究,借鉴普光大气田勘探经验,争取发现更多的油气资源。