普光地区千佛崖组致密砂岩-页岩气藏开发技术对策

普光地区侏罗系千佛崖组致密砂岩-页岩气藏为纵向叠合气藏,储层非均质性强,纵横向上储层特征和储集性能差异大,气藏开发潜力不明确,尚未形成开发井型、井网、井距等配套开发技术对策;且砂岩气藏与页岩气藏压力系统、气体运动方式不同,利用常规水平井压裂方式合层开采必定导致层间干扰和多余能耗,亟需采用最优开发方式。为此,文中参考鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏水平井井位优选标准和四川盆地页岩气开发井型,根据储层展布特征,结合水平井与直井产能对比分析,优选水平井作为致密砂岩-页岩气藏的开发井型;采用类比法、经济评价法、单井产能法等,确定水平井水平段长度和合理井距;根据气藏特征,并借鉴同类气藏开发经验评价单井生产指标;在此基础上开展井位部署,评价气藏开发潜力。结果表明,采用2套井网分别开发千佛崖组致密砂岩气藏和页岩气藏,可建成年产能6.5×108 m3,这为普光地区千佛崖组致密砂岩-页岩气藏合理开发提供了有力支撑。

InSAR技术在普光气田地质灾害调查中的应用

普光气田高含硫化氢的集输管道经常需穿越一些地形地质条件复杂区域,这些地区通常又是地质灾害的高发区,不同类型的地质灾害威胁着管道的安全运行。通过雷达卫星数据对普光气田集输站场和集输管道周边滑坡进行了地表形变探测,共探测出32处地质灾害点;结合光学遥感影像目视解释和现场勘查^([1]),对普光气田103集气站南侧、胡家阀室、毛坝1井—1#阀室管线西侧共3处典型滑坡形变特征进行了详细分析。结果显示,该区域地质灾害变形速率受降雨的影响较大。调查结果能够对普光气田地质灾害防控工作提供重要的决策依据。

普光地区下三叠统富锂钾卤水成因与分布规律

通过对普光地区钻孔卤水和油田水水化学分析测试,开展离子比例研究,明确嘉陵江组和飞仙关组各亚段卤水的成因机制和分布规律。研究结果表明:嘉陵江组卤水K^(+)质量浓度在4060.00~20160.00 mg/L,Li^(+)质量浓度在26.00~271.00 mg/L,整体为海水浓缩特征。嘉四段—嘉五段卤水K^(+)质量浓度在4110.00~20160.00 mg/L,Li^(+)质量浓度在76.15~271.00 mg/L,Li^(+),K^(+)富集受海水蒸发浓缩、“绿豆岩”风化作用和淋滤作用主控;嘉二段卤水K^(+)质量浓度在4060.00~4140.00 mg/L,Li^(+)质量浓度在26.00~27.80 mg/L,受海水蒸发浓缩及膏盐溶解主控。飞仙关组卤水K^(+)质量浓度在6.13~650.00 mg/L,Li^(+)质量浓度在0.02~50.60 mg/L,整体为地下溶滤特征。飞三段—飞四段卤水K^(+)质量浓度在588.00~650.00 mg/L,Li^(+)质量浓度在40.40~50.60 mg/L,Li^(+),K^(+)富集受膏岩等围岩溶滤和嘉陵江组卤水运移主控;飞一段—飞二段卤水K^(+)质量浓度在6.13~478.00 mg/L,Li^(+)质量浓度在0.02~17.90 mg/L,由地层水对碳酸盐岩溶解主控。富锂钾卤水平面上主要分布在大湾-土主构造及其构造作用中等的翼部。

普光地区须家河组致密砂岩储层成岩作用及孔隙演化

利用岩石薄片、铸体图像、全岩X衍射、扫描电镜、阴极发光、包裹体测试等分析实验技术,对四川盆地普光地区须家河组致密砂岩储层的成岩作用类型及成岩孔隙演化过程进行系统研究。研究结果表明:1)普光地区须家河组储层岩性以长石岩屑砂岩和岩屑砂岩为主,储集空间类型主要为粒间溶孔、粒内溶孔和黏土矿物晶间微孔;2)强压实作用和多期次多类型强胶结作用是储层致密化的主要因素,烃源岩生排烃期的有机酸溶蚀作用为主要的建设性成岩作用;3)须家河组历经碱性—酸性—碱性—酸性—碱性等5期成岩流体演化阶段,“三碱两酸”5期酸碱交替的流体变化决定了成岩孔隙演化,控制了溶蚀孔隙型有效储层的形成,近烃源岩和烃源岩内砂岩段具有酸性流体充注优势,更利于溶蚀孔隙形成,是有效储层发育的主力层段。研究成果对川东北地区须家河组致密砂岩气的进一步勘探具有重要指导意义。

普光地区飞仙关组颗粒滩储层发育分布规律及控制因素

四川盆地二叠系—三叠系白云岩储层广泛发育,发现了普光、元坝、罗家寨等一系列大中型气田,但深层海相碳酸盐岩储层的规模和非均质性却成为限制深层油气藏勘探开发的关键因素之一。综合普光地区飞仙关组钻测井、岩心、岩石薄片、碳氧同位素等资料的研究发现:飞仙关组储层岩石类型主要为(残余)鲕粒白云岩、晶粒白云岩;储集空间类型主要为粒内溶孔、粒间(溶)孔、晶间(溶)孔、溶洞。其中,粒内溶孔平面上主要发育在古地貌高地,垂向上发育于旋回上部。飞仙关组优质储层形成与保存受控于高能鲕粒滩沉积、溶蚀作用、白云岩化作用和较好的保存条件。飞仙关组储层的非均质性主要与颗粒滩原始沉积和后期成岩有关,古地貌和海平面升降控制了储层平面和垂向的非均质性,古地貌较高区域以厚层高能鲕粒滩沉积为主,遭受较强的准同生溶蚀和白云岩化作用,具备较强的孔隙保存能力,现为优质储层。该研究进一步落实优质储层的分布,丰富普光气田滩相储层非均质性方面的研究成果,对相似碳酸盐岩储层的研究提供借鉴。

普光气田超深高含硫水平井开发测井先导性试验

针对普光气田超深高含硫水平井开发测井施工时井口安全控制风险极大,对测井设备及仪器材质、井口控制系统和腐蚀防控等要求苛刻这一问题,文中借鉴前期高含硫直井和小斜度井开发测井的经验做法,论证并优选了连续油管输送存储式测井工艺,即符合国际标准NACE MR 0175的HS90连续油管,最高工作压力70 MPa的井口高压防H2S控制系统,工作压力上限103 MPa且外部材质为AISI4130-4135合金的测井仪器。根据高含硫气井井下工况条件,开展了测井设备及仪器实验研究和模拟评价;在P101H井开展先导性试验,安全顺利完成了我国第1口超深高含硫水平井开发测井施工,验证了该测井设备及仪器的可靠性和安全性。研究成果为类似气田水平井安全有效地进行开发测井施工提供了工艺技术和经验借鉴。

普光气田大湾-毛坝构造飞仙关组天然裂缝发育规律

普光气田进入开发中后期,天然裂缝的发育特征决定着开发井的调整和控水政策的制定,目前,针对大湾-毛坝构造飞仙关组天然裂缝的研究尚未系统开展。文中利用野外露头、岩心、薄片和成像测井资料,评价了研究区天然裂缝的发育类型和参数特征,结合叠前叠后地震属性,进一步明确了天然裂缝的控制因素和分布规律。研究表明:大湾-毛坝构造天然裂缝走向以近东西向为优势方位,以斜交-高角度裂缝为主;天然裂缝发育特征受构造、岩性、沉积微相和成岩作用控制,白云岩中天然裂缝发育密度大于灰岩,方解石和白云石的胶结作用和有机质充填更有利于天然裂缝发育。预测结果表明,断层附近、毛坝构造褶皱枢纽附近以及大湾构造褶皱枢纽-翼部的转折端为天然裂缝密度高值区。根据天然裂缝发育规律,并结合含气性预测结果,可以明确气井水侵规律,进而为制定合理的复产措施提供依据。

湖相高黏土泥页岩储层差异化水赋存模式——以普光气田千佛崖组一段为例

与海相页岩地层相比,陆相页岩孔隙普遍含水,且含水饱和度往往较高,同时,其储集空间以无机孔为主,有机孔质量分数较低,介孔—大孔较发育,长英质/碳酸盐纹层极为发育,导致地层导电性非常复杂,制约了含水饱和度预测精度。为了深化湖相高黏土页岩储层含水饱和度研究,提高陆相页岩气藏游离气储量认识水平,以四川盆地普光气田中侏罗统千佛崖组一段泥页岩为研究对象,对含水饱和度的影响因素、水赋存状态及气水差异赋存模式进行了探讨。研究结果表明:不同岩相水赋存方式及主控因素均有差异,纹层状页岩中水赋存以黏土束缚水、层理缝中可动水及有机质水膜为主,块状泥岩及层状泥岩以黏土束缚水为主。该研究对四川盆地中侏罗统千佛崖组泥页岩地层水的主要组成形式、含水饱和度主控因素以及不同赋存模式展开分析,其结果可为四川盆地相似区块的陆相页岩地层含水饱和度预测及游离气储量估算提供思路与依据。

普光气田天然气净化装置运行总结

高含硫气田天然气因硫化氢、二氧化碳含量高,物料毒性、腐蚀性强,大大加剧了天然气净化装置的安全、环保风险。普光气田作为国内首个自主开发投产的高含硫气田,其天然气净化厂自2009年投产至今,已安全平稳运行14 a,外输天然气1 200亿m^(3),外销硫磺2 400万m^(3),均达到国标最高质量等级要求,腐蚀速率控制在0.020 mm/a以下,外排烟气SO_(2)质量浓度低于200 mg/m^(3),万立方米原料气综合处理能耗低于6 400 MJ,无安全、环保事故发生。在腐蚀防护、安全控制、环保提标、提质增效等方面建立了系列成套技术,为高含硫气田的成功开发及投产提供了技术支持和借鉴。

普光气田长兴组礁滩体精细刻画及认识

针对普光气田长兴组礁滩体分布规律认识不清楚、台缘礁气水关系复杂的问题,开展了长兴组礁滩体地震识别及台缘礁内幕精细刻画工作。通过井震精细标定,明确了礁滩体储层地震响应特征,利用多属性分析等手段对长兴组礁滩体进行宏观识别,结合最新古地貌恢复结果分析了礁滩体平面展布规律;利用瞬时相位与波阻抗反演结果对台缘生物礁群的内幕结构进行了精细刻画,并结合生产动态资料分析了单礁体储层的连通性。结果表明:长兴组发育台缘礁群与台内礁滩复合区2类礁滩体,礁滩复合区的分布受到台缘礁间水道控制,宽水道对应礁滩复合区面积大,窄水道对应礁滩复合区面积小,平面上呈近似扇形分布;台缘礁群在长兴组中上部可识别2期次50个单礁体,呈现5类不同的叠加发育模式,并且2期次的单礁体储层互不连通,同一期次侧向叠置的单礁体储层普遍连通。研究结果对普光气田长兴组下步勘探及开发具有一定指导意义。

普光地区飞仙关组台缘滩储层发育机理与差异分布规律

台缘滩是飞仙关组储层发育的优势相带,而同样位于台缘带的普光主体、大湾-毛坝地区飞仙关组储层发育分布存在明显差异。若要进一步完善飞仙关组储层发育分布机理,明确普光地区飞仙关组不同区域的储层差异发育分布规律及其控制因素则是亟待解决的关键问题。文中运用岩石学、沉积学、层序地层学,围绕不同区域储层差异分布规律及其控制因素,取得以下认识:1)普光地区飞仙关组储集岩主要为(残余)鲕粒白云岩、(残余)砂屑白云岩、细—中晶白云岩,储集空间主要为粒间(溶)孔、粒内溶孔/铸模孔、晶间(溶)孔、溶洞。2)普光主体地区颗粒滩储层连续发育,粒内溶孔占比较高,达到53.8%;大湾-毛坝地区储层厚度相对较小,粒内溶孔占比较低,约为17.7%。3)优质储层的形成主要与颗粒滩沉积、准同生溶蚀作用、白云岩化作用有关。4)台缘滩储层差异发育受控于古地貌,古地貌控制下的滩相沉积差异提供了储层差异发育的基础,受古地貌和沉积影响的准同生溶蚀作用增大了储层差异发育,准同生白云岩化作用进一步增大了区域储层差异发育。

普光气田套管补贴用抗硫膨胀管及其性能测试

受到高酸性物质的影响,普光气田部分套管变形井后期可能会出现套管腐蚀穿孔或漏失的问题。目前,膨胀管补贴技术正是解决这一问题的有效办法。文中在优选抗硫膨胀管材质的基础上,设计了普光气田Ф177.8 mm套管补贴用抗硫膨胀管,建立了膨胀管膨胀过程非线性接触有限元模型,分析了膨胀管膨胀后的径向变形量、残余应力分布和膨胀力变化的规律;搭建了膨胀管膨胀性能测试系统,对膨胀管膨胀后的螺纹连接密封性能、硫化橡胶密封性能和悬挂力进行了测试和分析。研究表明:抗硫膨胀管膨胀后螺纹连接抗外压值达到了30 MPa,螺纹连接抗内压值为50 MPa,膨胀管硫化橡胶的密封压力为30 MPa,膨胀后一组硫化橡胶的悬挂力接近200 kN。这为Ф177.8 mm套管膨胀管补贴现场施工参数的优选提供了参考,同时还可以为川东北乃至其他高酸性气田的后期开发提供技术储备。

封隔式分级注水泥器在普光气田的应用

针对普光气田海相井气层保护固井—打“悬空塞”固井工艺,工序多,施工成本高,井控风险隐患大,生产过程存在环空带压风险等问题,笔者团队研发了177.8 mm封隔式分级注水泥器,实现环空封隔与分级注水泥联作控制,注水泥孔打得开、关得上,密封严;环空裸眼封隔压力高,可应用于普光深层顶部注水泥工艺。该工具在中国石化“示范井工程”普光某井首次试验成功,又在大湾某井应用成功,封隔环空、实现对下部气层的有效保护和顶部的注水泥作业,保证固井质量,节省钻井周期,提高施工安全性。封隔式分级注水泥器在普光深层的成功应用表明,该工具不仅可用于深层、超深层漏失井分级固井工艺,也可应用于产层顶部注水泥工艺。

普光气田:为长江经济带注入不竭动能

巍巍巴山,万里长江。作为川气东送工程的主供气源地,中原油田普光气田锚定高质量完成天然气保供任务目标,优化生产运行,有效提升产能,井口气生产、净化气生产自2022年12月开始全部处于高位运行状态,为长江经济带六省两市的80多座城市、上千家企业、2亿多民众源源不断地输送清洁能源。

空气钻井技术在普光D-1井的应用

为提高钻井速度,缩短钻井周期,加快普光气田开发进程,在普光D-1井的上部陆相地层的564．0～3002．0m井段进行了空气钻井试验。分析了普光气田进行空气钻井的可行性,详细介绍了普光D-1井空气钻井的施工情况,并对空气钻井的效果进行了评价。普光D-1井空气钻井试验结果表明,普光气田在上部陆相地层采用空气钻井可以提高钻井速度,缩短钻井周期,达到加快开发进程的预期目的。

XRF元素录井在普光地区海相地层录井现场的应用

普光地区海相地层多为碳酸盐岩类,颜色、岩性相近。加之,随着钻井工艺的提升,岩屑细小、钻速快,给录井现场层位的划分和对比带来一定的困难。部分地层岩性复杂、薄层地层互层、过度类岩性较多,岩性的准确判断较困难。XRF元素录井的应用有效地解决了这些问题的困扰。利用XRF元素分析中的Ca、Mg、S元素对碳酸盐岩和膏盐岩地层进行岩性识别,利用Al、Fe元素的含量来表征地层中的泥质含量,进行地层对比和层位划分,取得了良好的效果。有效提升了现场录井的效率和质量、提高了录井剖面符合率,为普光地区的勘探和开发提供了有力支持。

勘探分公司:弘扬普光精神 推动四川盆地高效勘探

普光气田是勘探分公司成立之后发现的第一个气田。20年来,勘探分公司优秀的油气勘探者积极发扬以理论创新、科技进步和艰苦奋斗为核心的普光精神,在普光气田发现之后,又发现了元坝、涪陵、綦江等7个大中型气田。普光精神之根——理论创新,自20世纪50年代起,几代石油人在川东北宣汉—达县地区主要构造带高点先后打过21口探井,但均未取得突破。当时,有地质理论认为,中国石化展开勘探的宣汉—达县一带,在地理位置和地质构造上大部分处于海槽中心部位,是最没有勘探希望的地区,也是海相油气勘探的“禁区”。

普光天然气净化厂固定式硫化氢检测仪故障原因分析及改进措施

四川盆地普光气田是目前国内规模最大的高含硫气田,天然气中硫化氢含量高达14.14%。按照相关规范,该气田天然气净化厂装置现场安装有固定式硫化氢检测仪917台。由于存在现场检测仪数量多、抽检校准工作量大、磁棒调试方式人机交互界面不友好、电化学传感器防雨要求高等难点,2012年前抽检校准合格率经常低于90%,月均故障常高于90台次,严重影响安全生产。为保证固定式硫化氢检测仪完好可靠,以保证抽检校准的合格率,通过进行大量抽检数据统计对比分析,并运用SIS系统的SOE事件记录和DCS系统的强大数据库处理功能,在不更换现有检测仪型号的前提下,不断优化抽查校准方案,重点在防雨、故障判断、校准方案等方面采取改进措施,建立储备周转机制,有效地解决了检测仪抽检时部分无响应、波动大、误报警和偏差超限等故障问题,月均维护维修量由10%左右降到2%左右,抽检合格率提高到96%以上。该项工作可作为典型案例,为相关部门管理提供参考和借鉴。

四川盆地普光大型气田的发现与勘探启示

普光气田是四川盆地近期发现的规模最大、埋藏最深、资源丰度最高的气田。在对普光气田的勘探及气藏基本特征研究的基础上,笔者总结了普光大型气田的发现与勘探启示,即成熟盆地的勘探需要有新思路;勘探技术是促进勘探发展的技术保障;大型富油气盆地油气成藏类型多,成藏条件复杂,立体勘探能有效降低勘探风险。

川东北地区普光气田长兴—飞仙关气藏成藏模式与成藏过程

四川盆地川东北地区随着普光1井、2井在二叠系长兴组和三叠系飞仙关组储层中喷出高产工业天然气流,发现了四川盆地有史以来储量最大的天然气田———普光气田。研究表明,普光气田主要以二叠系长兴组台地边缘形成的礁滩和白云岩组合以及三叠系飞仙关组浅海开阔台地相沉积的粒屑滩、鲕粒滩为储层,后期埋藏溶蚀孔为主要储集空间。天然气主要来自中下寒武统、下二叠统、上二叠统烃源岩。印支、燕山及喜马拉雅运动都对普光古圈闭及油气藏的形成有重大影响。普光气藏属于构造—岩性复合孔隙型气藏,其成藏模式与成藏过程经历了原生油藏阶段、气藏阶段和改造定型阶段。普光气田的成藏模式与成藏过程对广大川东北地区勘探类似天然气藏具有借鉴与指导意义。