低渗强非均质性碳酸盐岩气藏优化配产新方法

针对低渗强非均质性碳酸盐岩气藏开发早期经典气井优化配产方法的不适应问题,文中建立了基于节点分析法的径向复合地层系统流动方程,以及地层压力描述方程、流动压力描述方程与井筒流动方程联合求解的动态资料耦合优化配产方法。在产量优化过程中,首先用图解法确定气井的产量区间,再采用耦合优化配产方法确定气井不同生产制度下油压、稳产期等动态变化规律,以此为依据对气井配产进行优化。该方法已在四川盆地某特大型气藏进行了应用,应用结果符合气藏地质和生产动态认识,验证了其实用性与可靠性。

伊拉克X油田巨厚生物碎屑灰岩储层强非均质性及主控因素

伊拉克X油田Mishrif组为巨厚强非均质生物碎屑灰岩,开发难度大。基于岩心、铸体薄片、压汞实验、孔渗、核磁共振实验、测井曲线和开发动态等资料,通过数理统计和储层特征对比,刻画Mishrif储层垂向和平面非均质性;根据层序地层学和沉积学理论,明确储层非均质性成因。结果表明:X油田Mishrif组发育三套稳定隔层、多套夹层和三种成因的超高渗层,隔夹层、超高渗层与围岩存在巨大渗透率级差。Mishrif组垂向上储层特征呈三段式,即MB2段层内均质且孔、渗相关关系好,超高渗层分布在MB2段顶部,夹层发育程度低;MB1段层内非均质性强,物性变化快且幅度大,超高渗层分布规律弱,夹层发育程度高;MA段层内非均质性强,孔、渗相关关系差,超高渗层沿断层带分布,夹层较发育。平面上,储层展布具有“北厚南薄、核厚翼薄、网络状、点厚面薄”4种样式。研究区浅水缓坡沉积背景下发育多期层序旋回是巨厚强非均质生物碎屑灰岩的主要成因。碳酸盐岩缓坡相带分异显著,储层渗透率随沉积水动力增加而增高。开阔水体环境中沉积作用稳定,地层厚度大,储层非均质性弱;高能沉积环境是超高渗层的发育基础;局限沉积环境中夹层发育程度高,非均质性强。层序旋回控制储层垂向叠置关系和平面展布样式,层序界面处成岩改造强烈,发育超高渗层或稳定隔层。构造作用导致岩石遭受埋藏溶蚀,进一步提高储层物性。该结果可深化生物碎屑灰岩储层地质认识,为巨厚碳酸盐岩油藏高效开发提供参考。

苏里格气田强非均质性致密砂岩储层开发井网优化

苏里格气田属辫状河沉积,具有特低渗、强非均质性特征,有效砂体多呈长条形、孤立状分布在致密砂岩或泥岩中,规模小且连续性、连通性差.研究结果表明:这类储层适合于采用1200m×600m的长方形密井网开发;井间加密布井具有建产期投入工作量小、资金周转快的特点,同时建产期的抽稀骨架井网有利于加深地质认识,提高钻井成功率;在开发井网内部进行局部加密可以进一步提高采收率.

种强非均质性油藏自动历史拟合混合求解方法

针对强非均质性油藏,提出一种强非均质性油藏自动历史拟合混合求解方法。混合由两部分组成,一是主成分分析方法(PCA)与离散余弦变换方法(DCT)混合,对先验模型进行特征提取能够在降低数据维数的同时保留更为全面的地质特征,提高历史拟合的鲁棒性;二是人工蜂群算法(ABC)与同步扰动随机近似算法(SPSA)混合,利用人工蜂群算法良好的全局搜索模式改进同步扰动随机近似算法对目标函数进行数值求解,提高算法的求解速度与精度。最后应用提出方法进行强非均质油藏模型自动历史拟合。结果表明:PCA与DCT方法混合能够有效提取强非均质油藏的地质特征,反演结果接近真实油藏模型。该研究成果可为复杂非均质油气藏地质特征的识别研究提供理论支持。

强非均质性碳酸盐岩气藏水平井精准分段酸压技术——以四川盆地中部高石梯—磨溪震旦系灯四段气藏为例

四川盆地中部高石梯—磨溪地区(以下简称高磨地区)上震旦统灯影组四段(以下简称灯四段)碳酸盐岩气藏的储层具有埋藏深、地层温度高、孔隙度低、渗透率低且非均质性强等特征。为了实现该气藏储量的有效动用、提升气藏的开发效益,综合考虑钻录井参数、测井解释参数及井型特征参数,定义储层改造系数,开展储层量化评价;综合考虑储层改造系数、地应力和井眼条件,形成精细分段方法,并且针对不同类型的储层,形成差异化酸压改造工艺;在此基础上,形成了强非均质性碳酸盐岩储层水平井精准分段酸压技术,并在现场进行了应用。研究结果表明:①储层改造系数(y)能够较准确地评价储层特征,y≥1.0为优质储层,0.5≤y<1.0为中等储层,y<0.5为低品质储层;②形成了综合考虑储层改造系数、地应力和井眼条件影响的酸压精细分段方法,对不同类型储层段实施有针对性的改造措施,充分发挥长水平井段各改造段的资源潜力,提高强非均质性储层中天然气储量的动用率;③不同类型的储层所适用的酸压工艺也不相同——对于优质储层宜采用胶凝酸或转向酸酸压工艺,对于中等储层宜采用自生酸前置液酸压工艺,对于低品质储层宜采用自生酸前置液+胶凝酸2~3级交替注入酸压工艺;④对高磨地区灯四段气藏台缘带建产区69口井实施了精准分段酸压,井均天然气无阻流量为127.6×10^(4) m^(3)/d,比气藏开发初期提高了46.5%。结论认为,该研究成果的增产改造效果显著、单井产气量得以大幅度提升,有效地支撑了该区灯四段气藏的高效开发。

纵向强非均质性储层水平井提高油层钻遇率技术

水平井开发可以提高油藏单井产量和整体开发效益,但前提是水平井要获得较高的油层钻遇率。对于常规油藏水平井开发获得较高的油层钻遇率较为容易,但对于像ML油田长8油藏这种纵向强非均质性储层,难度较大,现场随钻跟踪工作也极为棘手。水平井开发主力层优选一般以定性化方法居多,定量化技术方法研究较少。从影响强非均质性储层主要测井参数的电阻率、声波时差等出发,结合水平井轨迹设计实际需求,提出了小尺度范围内储层纵向主力产层精细优选技术。2015年以来,水平井地质设计大规模应用定量化主力生产层段优选技术,在水平井水平段轨迹调整中,应用三维地质建模随钻跟踪和RDMS水平井随钻远程监控技术,在ML等油田矿场实践中获得了理想的应用效果。

海上强非均质性砂岩油藏开发水平分级研究

海上砂岩油藏由于储层非均质性强引起层间开发效果不均,不同开发阶段开发水平不清,油藏潜力认识不足.传统分级方法由于指标范围统一,采用指标绝对标准评价,导致无法反映油藏真实开发水平.为解决此问题,该文应用指标相对标准评价方法,增加复杂断块油藏储层综合分类评价和井网适应性评价,针对海上油田高速开发的特点,引入剩余可采储量采油速度指标改善分级体系;同时引入水驱体积波及系数,改进传统的理论含水上升率计算偏小的问题,初步建立适应于海上复杂断块油藏的开发水平分级新体系.以某A油田为研究靶区,开展水驱开发水平分级研究,指出处于三类开发水平的油组潜力较大,结合剩余油分布精细研究成果提出三口调整井方案,预测累增油23.9×10^4m^3,成功指导油田精细挖潜.

强非均质性砂岩储层的水淹层测井评价方法——以中亚K油田为例

除复合韵律储层外,不同沉积韵律储层水淹后一般具有典型测井曲线特征。中亚K油田储层岩性颗粒细、非均质性强、原油粘度高及水淹严重。平面上,非均质性强的储层在顺物源方向整体呈条带状分布;垂向上,随着A/S的增加,储层非均质性不断变强。K油田砂岩储层在中亚具有代表性,其孔隙结构较复杂,孔、渗相关性低,难以获得较准确的渗透率,所以在水淹层评价工作前进行合理的储层分类至关重要。在几百个原始油层的电阻率—油柱高度交会图上,储层的分布特征可以直接反映孔隙结构的优劣(孔隙度、渗透率)。基于此,利用岩心及拟毛管压力曲线可以在交会图上把K油田储层分为三类。Ⅰ类好储层主要为分流河道亚相的细砂岩;Ⅲ类差储层主要为河口坝亚相的泥质细、粉砂岩;Ⅱ类储层主要为以上两种沉积亚相均有分布的粉砂岩。在交会图上对每一类储层进行多元回归,使分散点聚拢成条带状,由此得到决定原始油层电阻率大小的几个关键因子。经过多元回归的电阻率-油柱高度交会图版可以直接用于水淹层的定性识别。进一步,可以对水淹层原始电阻率进行反演,并结合相渗资料计算产水率,从而实现水淹层的定量评价。当然该水淹层评价方法具有自己的适用条件。此外,本文提出一种仅利用常规测井资料进行新测井储层类别划分的简易方法,生产应用效果良好。最后,经34口井验证,水淹层测井定量评价结果符合率为85.3%。

深层碳酸盐岩强非均质储层双重介质三维地质建模——以普光气田飞仙关组—长兴组储层为例

普光气田碳酸盐岩储层具有地层埋深大、礁滩相发育、基质物性差、天然裂缝广泛发育、储层非均质强等特征,开展此类强非均质储层双重介质的三维地质建模具有很大的挑战。为此,将储层建模对象划分为基质与裂缝2大介质,基于单井解释数据与地震波阻抗数据体,通过井-震结合、逐级相控、多趋势融合概率体约束建立基质模型;按照分尺度、分期次建模思路,通过融合成因-地质-地震,综合构造应力场、距断层远近和裂缝地震敏感属性,采用熵权法联合专家经验评价的方式,多元融合构建裂缝空间展布约束体;在该约束体约束下,以离散裂缝网络建模方法构建裂缝模型。对融合后的基质-裂缝双重介质模型开展气藏数值模拟,各井历史拟合率最高可达90%,拟合误差控制在20%以内,模型拟合精度较高。

四川盆地磨溪区块灯影组四段强非均质性碳酸盐岩气藏气井产能分布特征及其对开发的指导意义

四川盆地磨溪区块灯影组四段气藏储集空间多样,储层非均质性强,流体渗流规律复杂。气藏开发过程表现为以下3个特征:①气井产能差异大,以中高产井为主;②气井稳产能力差异大,大多数井稳产能力较强;③分段酸压工艺和特殊工艺井可大幅度提高气井产能。为弄清气井产能分布特征,采用气藏工程研究与综合地质研究相结合,分析气井产能在平面上的分布特征。研究结果表明:气井产能在平面上具有明显的分区分带特征。气井产能在平面上主要分布在4个区域:Ⅰ区,上覆灰岩厚度为0 m区域;Ⅱ区,上覆灰岩厚度介于0~5 m之间区域;Ⅲ区,上覆灰岩厚度介于5~20 m之间区域;Ⅳ区,上覆灰岩厚度介于20~40 m之间区域,同时建立了不同区域内气井产能与上覆灰岩厚度的拟合公式。气井产能在平面上主要分布在台缘带、台内带和坡折带3个带,气井产能由台缘带、台内带到坡折带依次减小。研究成果可有效支撑气藏开发建产区筛选、井位部署和气井产能评价。

苏里格气田强非均质致密砂岩储层的地质建模

苏里格气田属辫状河沉积,具有特低渗、强非均质性特征,有效砂体呈孤立状分布在致密砂岩中,规模小且连续性、连通性差。气田密井网解剖区的实际建模表明,采用小网格建立井组(或局部)地质模型,有利于有效地表征储层强非均质性的特点;通过辫状河沉积储层的专家研究经验、露头观测和沉积物理模拟实验所形成的地质知识库来确定关键的建模参数,并从多个实现中优选模型储量出现概率最大的作为地质模型的建模思路和方法,可以较好地描述储层的复杂地质特点和强非均质性特征。

孔隙型小层间强非均质碳酸盐岩油藏注水优化方法

为改善伊拉克AHDEB复杂孔隙型碳酸盐岩油藏Khasib层小层间强非均质性导致水平井注水水窜、波及体积较小等问题,在油藏注水突破机理研究基础上,进行了注采评价优化方法研究。依据水平井井轨迹纵向穿行储层及生产特征情况,划分了3类特征井,并根据其不同生产阶段的生产特征定义了5个评价指标:历史生产因子、剩余储量因子、生产潜力因子、注水需求因子和提液生产因子,建立了单井注水生产分级雷达综合评价图版,定量表征了水平井在不同生产阶段的生产能力,结合地层压力变化数据可实时指导油藏注水优化。结果表明,该图版可以合理评价Khasib层单井注水开发效果,单井调整后生产效果良好,研究结果为实施"一井一策"的差异化精细注水提供有力支持。

高磨地区非均质储层转向酸导流能力研究

针对四川盆地高磨地区碳酸盐岩储层非均质性强、渗透率差异大的特点,分别从酸液含量、储层温度、注酸排量、酸液用量等方面开展了不同类型转向酸导流能力研究。实验结果表明:在相同条件下的高酸含量黏弹性转向酸体系刻蚀岩板形成的酸蚀裂缝导流能力高于低酸含量黏弹性转向酸体系的导流能力;随着酸液含量、储层温度、注酸排量及酸液用量的增加,酸蚀裂缝导流能力增大,但当酸的体积分数大于20%以后,转向酸酸蚀裂缝导流能力增加有限。研究的转向酸导流能力成果在高磨地区开展了现场应用,实现了气井的高导流能力,测试产气量达80.01×10^(4)m^(3)/d。

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1433.5 m,砂岩钻遇率83.3%,获得良好的开发效果。

低含油饱和度油藏储层特征及其成藏控制——以准噶尔盆地玛西斜坡中浅层八道湾组为例

通过岩心观察和铸体薄片、扫描电镜等分析测试手段,开展了准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡中浅层低含油饱和度油藏的储层特征研究,探讨了强非均质储层对低含油饱和度油藏成藏的影响。研究认为:1)玛西斜坡中浅层侏罗系八道湾组为低含油饱和度油藏,产出品质较好的轻质油,油藏具有低含油、高含水特征;2)储层普遍含砾,以砾岩、砂砾岩等粗岩性为主,储集空间主要为次生粒内溶孔,储层孔隙发育差,连通性差,属于低孔低渗储层,储层非均质强,低含油饱和度油藏主要聚集在较强非均质储层中;3)八道湾组储层主要经历了早期充注与晚期调整的油气成藏过程,油气早期运移形成了百口泉组、八道湾组古油藏,晚期发生构造掀斜,八道湾组古油藏遭受破坏,百口泉组古油藏沿次级断裂调整至八道湾组,强非均质储层对低含油饱和度油藏成藏起到控制作用,强非均质性厚层砂砾岩储层与次级断裂匹配形成低含油饱和度油藏。玛西斜坡中浅层八道湾组低含油饱和度油藏的发现拓展了玛湖凹陷的油气勘探空间,同时增加了在厚层砂砾岩低渗储层中寻找低含油饱和度油藏的勘探实例。

水平井地质导向技术在临兴中区块开发中的应用

临兴中区块是典型的低压、低孔、低渗、自然产能低的致密气藏,区内储层非均质性强、分布不稳定,砂体平面连续性差,气田开发过程中面临着直井、定向井井控产量不足的问题,采用水平井开发是提高井口产量的有效办法;局部地区存在微构造及岩性变化,水平井实施过程中有一定的困难。为克服困难,保证钻井成功同时提高储层钻遇率,本文从精细地层对比出发进而展开研究区内的储层及沉积研究,结合地震反演预测结果精细刻画储层构造模型,利用电性界面随钻中实时矫正构造模型指导落靶,水平段采用岩性精细对比结合钻井参数、录井信息、随钻曲线等对储层构造及岩性变化进行准确识别和预判,为水平井随钻调整提供有利支持。

苏里格气田致密砂岩气藏水平井开发技术及展望

鄂尔多斯盆地苏里格气田具有"低渗透率、低压力、低丰度、薄储层、强非均质性"的特征,单井产量低、压力下降快、稳产难度大、开发难度大。为了实现该气田的有效开发,中国石油长庆油田公司从2001年开始持续攻关,逐渐掌握了该气田致密砂岩气藏储层地质特征精细描述的方法,形成了针对该气田薄层强非均质性致密砂岩储层的水平井开发地质、快速钻井、多段改造等技术系列。水平井有效储层钻遇率已由初期的23%提高到目前的60%以上,单井日产气量超过5×104 m3,是邻近直井的3～5倍,已规模建成水平井整体开发区,实现了气田开发方式的转变,开发水平和开发效益显著提升。苏里格气田低渗透强非均质性致密砂岩气藏水平井开发技术的成功应用,说明了水平井是致密砂岩气有效开发的重要技术,也展示了该气田致密砂岩气藏良好的开发前景。

缝洞型碳酸盐岩油藏储层结构表征方法--以塔里木盆地塔河S67单元奥陶系油藏为例

为表征缝洞型碳酸盐岩油藏古岩溶储集体成因类型多样、储层结构复杂的特点,综合考虑主控因素和成因关系将古岩溶划分为表层岩溶、断控岩溶和地下河系统3类。表层岩溶主要受风化淋滤作用形成,分布范围广,结构类型以小型溶洞、溶蚀孔、裂缝等小缝洞体为主;断控岩溶主要沿断裂带溶蚀扩大形成,结构类型以复杂断裂、大型断控溶洞、溶蚀孔缝为主;地下河系统主要受控于潜水面,经长期水流冲刷溶蚀形成,规模大,结构类型以岩溶管道、厅堂洞及沿河的溶蚀孔缝为主。针对不同成因岩溶分布规律特征,采用地震振幅谱梯度属性结合序贯指示模拟表征表层岩溶分布,基于波阻抗反演结合梯度结构张量刻画断控岩溶特征,利用分频能量属性结合基于目标的方法构建地下河系统模型,综合测井、地质、动态等多学科资料表征古岩溶连通、充填及物性特征,并通过融合建立三维地质模型。结果表明:该方法能够有效表征此类油藏储层缝洞结构复杂、非均质性强的特点。塔河油田S67单元结构类型及连通样式多样,表层岩溶缝洞体尺度较小,局部连片近似层状分布,厚度在0~50 m,物性及连通性较好;断控岩溶缝洞体尺度较大,沿断裂带呈多种分布样式,物性差异大,顺断裂方向连通性好;地下河系统较为发育,存在上、下2层河道,充填严重,物性及连通性较差。基于融合模型落实并细化了单元储量构成,模型应用于油藏数值模拟及开发方案调整效果显著。

深层—超深层碳酸盐岩储层地震预测技术研究进展与趋势

碳酸盐岩储层是中国陆上油气勘探的重要类型,已在塔里木、四川、鄂尔多斯等盆地发现了一批大中型油气田。但随着勘探不断发展,深层—超深层强非均质性碳酸盐岩储层将成为规模勘探的重要对象,与之相适应的地震预测技术存在理论方法薄弱、预测精度较低等问题。通过“十三五”攻关研究,在理论研究及新技术方面取得重要进展,其中裂缝—多孔隙介质岩石物理模型复杂波场正反演及碳酸盐岩数字岩心岩石物理分析与储层孔隙结构识别等方法创新为开发储层预测新技术奠定了重要基础,地震梯度结构张量小断裂识别、云变换随机模拟缝洞储层定量化预测、基于叠前弹性参数反演和分频属性的气藏检测等新技术则有效提高了断裂、储层及流体识别精度。在此基础上并结合强非均质性碳酸盐岩储层地震预测技术研究现状,提出技术发展建议:按照“深度融合、精细化和智能化”发展趋势,强化基于孔隙形态非均质性、裂缝诱导各向异性、具有频散和衰减的裂缝—孔隙介质的岩石物理建模方法等基础理论研究,重点发展基于双相介质频率、频散与衰减等波动力学特征的储层敏感属性精细化地震预测、基于数字岩心岩石物理分析的储层孔隙结构地震预测、人工智能碳酸盐岩储层定量预测及流体检测等技术。

辫状河储层构型表征及对含气饱和度空间分布的控制——以苏里格气田SX密井网区为例

辫状河储层是苏里格气田的主要产气储层类型,储层宏观非均质性导致的含气饱和度空间分布规律相关研究较少。为此,以苏里格气田SX密井网区H8X2小层为例,开展了辫状河储层构型表征,结合测井解释成果,分析了储层构型对含气饱和度空间分布影响,并提出了相应的剩余气挖潜措施。结果表明:研究区目的层主要储层构型单元包括心滩和辫状水道;心滩砂体平均长850 m,平均宽380 m;储层构型对含气饱和度分布具有明显的控制作用,5级构型单元整体上约束了含气饱和度的分布,4级构型单元直接控制了有效砂体分布;心滩内部,自迎流面向背流面方向含气饱和度逐渐降低;3级构型单元控制着砂体含气性的垂向分布;区块西侧的1口加密验证井钻探,预测与钻井结果符合程度较高。通过储层构型解剖开展含气饱和度预测准确性较高,研究成果可为井网加密调整提供必要的地质依据。