靖边气田陕X储气库下古生界古地貌测井模型研究

靖边气田陕X储气库奥陶系风化壳岩溶古地貌形态对天然气储集起着控制作用。通过对沉积、古地貌和今构造的进一步研究,以及对储层精细描述和三维地质建模研究。认为残余厚度法可用于研究区的古地貌分析方法,岩溶古地貌单元可划分为岩溶高地、岩溶斜坡、岩溶盆地。

典型碳酸盐岩大气田规模聚集差异性及其主控因素——以四川盆地安岳气田和鄂尔多斯盆地靖边气田为例

四川盆地安岳气田和鄂尔多斯盆地靖边气田分别是中国迄今为止发现的总体规模最大和单层规模最大的两个海相碳酸盐岩特大型气田。基于对成藏体系理论中的气藏源-位结构、油气成藏过程及关键要素时-空配置等的解剖,认为安岳气田和靖边气田发育多种源-位结构,烃源体-圈闭体高效配置,但安岳气田为继承性古隆起上的古油藏裂解气“原位”聚集成藏,而靖边气田为斜坡背景构造转换枢纽带调整成藏。三大关键因素控制安岳和靖边两类大气田的规模富集:(1)烃源体均经历异常热事件,热流值超过70 mW/m^(2)的热事件持续时间约70 Myr,不同类型烃源体已充分裂解并形成以甲烷为主的气体,气源充足;(2)发育有利岩相叠加岩溶作用的多层叠置规模优质储集体,有良好的储集空间;(3)发育构造、构造-岩性、地层-岩性、岩性等多类型规模圈闭体,具备规模有效聚集场所。古油藏范围内或邻近烃源体的高能滩体与岩性致密带匹配区是下一步寻找规模天然气聚集的有利勘探领域。

靖边气田下古碳酸盐储层堵塞机理研究

近年来,长庆气区老井因井筒结垢、储层堵塞、水锁等伤害导致的异常井数每年以总井数3%的速度递增,递增速度逐年加快,严重影响气田持续稳产,其中靖边气田的异常井数占比高,产量下降尤其严重。本文通过储层岩心高温高压敏感性评价、结垢对储层的伤害评价、液相圈闭伤害预测,明确靖边气田下古碳酸盐储层堵塞机理。结果表明:靖边气田下古碳酸盐储层堵塞机理主要为敏感性伤害堵塞(水敏、盐敏、应力敏感)、结垢堵塞和液相圈闭伤害堵塞。

靖边气田气井解堵技术研究及应用

靖边气田下古气井产量较高,单井控制动储量大,取得了较好的开发效果,但气井采出水质矿化度高,天然气中H_(2)S和CO_(2)含量较高,由于气井周期性加注缓蚀剂,随着气井生产时间延长,大部分气井进入开发中后期,缓蚀剂裂解残留物、管柱腐蚀结垢产物、气井采液及其它入井剂的共同作用,造成了气井井筒堵塞严重,严重制约气井正常生产,导致气田减产,影响气藏的最终采收率。为了进一步提高靖边气田下古气藏采率,优选具有开发潜力老井,结合区块地层水质化验分析,开展室内评价和现场试验,选取具有较强稀释稳定性、易溶解有机成分、低腐蚀特征的WPLJD-01酸性解堵剂,通过加注的解堵剂和井内有机及无机垢物发生缓慢物理反应,拆散堵塞物骨架,溶解填充物,通过气液搅动反复清洗,放空带出垢物,解除老井油管堵塞。2022年,采用优选的解堵剂和工艺开展现场试验20余口,均取得较好的增产效果,为本区和同类气井解堵提供了有效的技术手段。

靖边气田水平井地质导向方法与应用

水平井开发是油气增产、提高开发效益的一项重要技术,而地质导向技术对水平井的成功实施起到关键作用。通过对靖边气田龙平1井实行水平井技术开发(该气田的首口水平井),总结出水平井的"三优"方法一体化地质导向方法。所谓"三优"方法,一是水平井井位优选方法,保证水平井构造落实、储层落实和产能落实,尽可能降低水平井实施风险;二是水平井地质设计优化方法,以标志层K1构造为基础,以马五1储层各小层地层厚度和有效厚度为依据,建立水平井三维精细地质模型,保证水平井地质设计的可靠性;三是地质目标跟踪分析优化方法,以钻遇太原组灰岩、本溪组9#煤层和下古生界奥陶系顶等标志层为依据,及时调整入靶位置,并结合地质建模综合分析,预测后续靶点位置。龙平1井实行水平井"三优"一体化技术开发后获得高产气流。

鄂尔多斯盆地奥陶系原生天然气地球化学特征及其对靖边气田气源的意义

通过对鄂尔多斯盆地余探1井奥陶系天然气气源分析,来重新认识靖边气田风化壳气藏气源。余探1井奥陶系烃源岩地球化学特征及天然气碳同位素对比分析发现,中奥陶统乌拉力克组有机碳含量(TOC)在0.30%~1.16%,平均为0.51%,暗色泥岩厚度52.59 m,可以成为有效烃源岩;天然气甲烷的碳同位素组成明显偏轻,δ13C1值在-39.11‰^-38.92‰,乙烷的碳同位素较偏重,δ13C2在-27.26‰^-27.17‰,如果根据乙烷碳同位素来判别,应具有煤成气特征。然而,烃源岩热模拟实验计算的天然气成熟度(R o=1.86%~1.89%)与烃源岩实测的热成熟度(R o=1.83%~1.92%)基本一致,都具高热演化特征。从气藏储、盖配置关系上看,气藏上覆奥陶系泥岩厚度大,上古生界煤成气难以混入;天然气偏轻的甲烷碳同位素特征与碳酸盐岩生油岩的甲烷热解气碳同位素组成相似。这些证据表明,余探1井奥陶系天然气应具有油型气的特征。以余探1井奥陶系天然气作为鄂尔多斯盆地油型气端元,对靖边气田中-北部及南部地区天然气碳同位素组成对比分析,结果表明:(1)甲烷碳同位素应作为判识鄂尔多斯盆地奥陶系天然气气源的主要指标,δ13C1小于-38‰是靖边气田风化壳气藏油型气的判别标志;(2)靖边气田整体仍以高成熟混合型煤成气为主,但油型气混入比例南部地区大于中部及北部地区;(3)乙烷次生裂解作用可能是造成奥陶系油型气乙烷碳同位素偏重的主要原因。

鄂尔多斯盆地东部奥陶系盐下天然气地球化学特征及其对靖边气田气源再认识

在鄂尔多斯盆地东部龙探1井盐下马五7储层获得了低产天然气。测试资料显示,其甲烷含量为96.871%,C2+重烃组分含量仅为2.396%,具高演化干气特征;非烃组分含量很低,应属储层中的正常天然气;甲烷的碳同位素组成偏轻,δ13C1值为-39.26‰,代表了奥陶系原生过成熟油型气的特征;C2+重烃组分的单体烃碳同位素显著偏重,分布于-19.27‰～-23.78‰之间,与高演化的煤成气相似。仅从空间配置关系判断,上古生界煤成气混入的可能性很小,因而,次生因素——TSR反应等是造成重烃组分碳同位素偏重的主要原因。以龙探1井马五7天然气为油型气端元,甲烷碳同位素组成作为主要指标,进行靖边气田奥陶系天然气主要气源的判识,得出了靖边气田奥陶系风化壳天然气的主要气源应是上古生界煤系的认识。

靖边气田气井产水成因综合判断方法

在气井生产过程中,由于天然气压力和温度的降低,水蒸气会凝析成液态水。对于低水气比井而言,如何辨别凝析水和地层水一直是个难题。为此,提出了一种综合判断气井出水成因的方法:①根据凝析水的化学特征;②基于Mcketta-Wehe算图估算凝析水量。最后,以靖边气田的实际生产井为例说明了如何应用该方法。这对于正确判断气井出水成因、从而选择相应的开采工艺非常重要。

靖边气田马五_(1+2)气藏储层非均质性评价

靖边气田马五1+2气藏非均质性强,定量化地描述其储层的非均质性、深入认识和评价储层的非均质性,这对科学指导气田开发中后期的层位调整和开发井加密调整具有积极意义。为此,以岩心物性分析资料为基础,采用统计方法对马五储层非均质性的变异系数、突进系数及级差等进行了大量计算分析,对储层层内及层间非均质性得出了全面而深入的认识。

靖边气田含醇污水处理工艺优化

随着陕北靖边气田的不断开发,气井产水量逐年增加,在对气井加注甲醇过程中,气田含醇污水量增大、含醇浓度偏离设计值,同时气田污水具有很强的结垢、腐蚀倾向,影响了甲醇回收装置的稳定运行。为此,从优化含醇污水处理工艺的角度出发,通过采取对高产水井污水分排分储、预处理工艺及操作参数优化、甲醇回收装置参数优化运行试验等措施,减少了含醇污水产量,改善了预处理效果,提高了甲醇回收装置运行效率和产品甲醇质量,保证了目前的含醇污水处理能够满足气田发展的需要。

鄂尔多斯盆地靖边气田气井油管腐蚀规律与防腐对策

鄂尔多斯盆地靖边气田于1997年建成投产,天然气中携带H2S(平均691mg/m3)、CO2(5%)等酸性气体及高矿化度地层水等腐蚀性介质。为了掌握靖边气田气井油管腐蚀规律,利用多臂井径检测仪MIT、磁检测仪MTT、电磁探伤测井仪MID-K等仪器组合采取绳索作业方式,对60余口气井油管开展了不动管柱腐蚀检测作业,结合气井产水量、产水矿化度、氯离子、H2S和CO2含量等因素进行综合分析。结果表明:产水气井较其他气井的油管腐蚀更为严重,产水量越大、产水矿化度越高腐蚀就越严重,严重腐蚀井段主要集中在油管中下部;在0～2 000m油管腐蚀方式由外壁向内壁扩展,2 000m以下油管腐蚀主要由内壁向外壁扩展。针对靖边气田高产水气井油管的腐蚀状况,从使用新型缓蚀剂和"内涂外喷"涂层防腐油管两方面改进了防护措施,油管腐蚀情况大为减轻,局部最大腐蚀速率由3.67mm/a降至0.11mm/a,确保了产水气井正常、安全生产。

靖边气田低效储量评价与可动用性分析

靖边气田是风化壳型碳酸盐岩气藏,目前处于开发中期,保持气田稳产是靖边气田面临的核心问题,而低效储量是靖边气田储量接替的重要领域。在低效储量分布特征的基础上,将靖边气田低效储量分布分为3种类型:低效储量与优质储量垂向叠加型;低效储量与优质储量侧向连通型;低效储量孤立分布型。研究结果表明,孤立型低效储量规模小,垂向叠加型和侧向连通型低效储量是靖边气田储量接替的重要类型。针对垂向叠加型和侧向连通型低效储量分布特征,采用数值模拟方法对低效储量可动用性进行分析和评价。研究结果表明,低效储层渗透率、低效储层布井方式(井距)、低效储层气井配产是影响低效储量动用程度的最主要因素。

靖边气田马五_(1+2)气藏相对富水区成因及开发

靖边气田下古生界马五1+2气藏是靖边气田的主力气藏,但该气藏存在大小不等的相对富水区,大的上百平方公里,小的仅几平方公里,它们既不同于边水、也不同于底水,而是一种含水饱和度相对较高且可移动的成藏滞留水。特殊的地层水类型决定了其开发的特殊性。随着开发井网的完善,相对富水区数量也相应增加。文章通过分析相对富水区的成因、气水移动规律,研究了相对富水区开发技术,提出“内降外控、以排为主”的开发技术,大的富水区通过采取各种排液措施,降低水体内部地层压力,控制相对富水区外围纯气区的气井产量、保持相对富水区外围较高地层压力;孤立、透镜状小水体,通过强排,降低其地层压力,控制水体外侵,提高气藏采收率。

靖边气田白云岩储层交联酸酸压技术实践

近年来,针对碳酸盐岩的储层改造,中外已形成了以深度酸压为主体的各种酸压技术,同时还尝试了加砂压裂改造。在分析了酸压和加砂压裂不足的基础上,提出了携砂酸压工艺。在大量室内实验的基础上,对靖边气田纯度较高的白云岩储层进行了交联酸携砂酸压的研究与实践。先后运用该技术施工11井次,成功率达100%,有效率为100%,最大加砂量为25.1m3,加砂规模接近该地区普通加砂压裂的规模。压裂前每口井均无气产出,而压裂后试气的无阻流量或井口产量为1.0318×104～37.0236×104m3/d,返排率均大于79%,与邻近井的其他施工工艺增产效果相比有一定的优越性。

致密低渗砂岩储层质量控制因素研究——以靖边气田盒8段为例

靖边气田盒8段砂岩地层成藏条件优越,是重要的产能接替层位。但该套砂岩致密,物性较差。通过岩石学、沉积相、成岩作用等方面研究,分析了盒8段砂岩岩性特征、物性特征,表明盒8段砂岩整体上为低孔、特低渗致密储层,储集空间以次生孔隙为主,孔隙结构较差;认为沉积作用控制了储层分布,但不同沉积微相沉积砂体物性总体差别不大,机械压实作用是造成盒8段砂岩孔隙度下降的主要因素,高岭石与绿泥石的胶结作用对砂岩孔隙的贡献存在两面性,而铝硅酸盐矿物和碳酸盐矿物溶解作用是研究区优质储层发育的控制因素。

靖边气田气井定产试验和压力递减规律分析

靖边气田进入稳产阶段以来,由于地层压力的逐渐衰竭,部分气井产能已显著降低,目前正面临产量递减。为了进一步加深对气田储层特性、气井产能特征、气藏稳产能力的认识,研究下古生界马五1+2气藏的稳产能力,预测气田增压时机,为合理确定气田开发规模、高效开发气田提供有力技术保障,2004年初选择典型井块开展了气井定产试验和分析。依托现场试验,通过气藏工程、地质建模、数值模拟等方面的研究,基本掌握了气井定产状态下的井口压力递减规律,加深了区块开发动态认识,达到了试验预期目的。

高分辨率层序地层对微相和储层的控制作用--以靖边气田统5井区马五段上部为例

以鄂尔多斯盆地靖边气田东北部统5井区马家沟组马五段上部地层为对象,研究了高分辨率层序地层对沉积微相和储层在垂向上分布的控制作用。马五1—4亚段构成了一个长期基准面下降半旋回,其又可划分为5个中期基准面沉积旋回及多于26个短期基准面沉积旋回。研究结果表明:长期基准面旋回对统5井区乃至靖边气田的马五1—4亚段沉积微相和储层的控制作用是概略性的;中、短期基准面旋回控制着陆表海台地碳酸盐潮坪沉积微相在垂向上的细微变化,因而也控制着古风化壳型孔洞白云岩储层在垂向上的分布。该项研究成果可推广至其它地区相似的地层和储层研究。

靖边气田同站高压井气举排水采气工艺流程改造效果分析

随着鄂尔多斯盆地靖边气田的不断开发,低压弱喷产水气井逐渐增多,部分产水气井需要采取助排措施。针对气田产水现状及其站场多井高压集气、多井集中注醇的工艺特点,借鉴天然气连续循环气举技术成功应用的经验,开展了同站高压井气举排水采气工艺技术试验:从同一集气站高低压气井并存、高低压井井口相距较远的现状出发,对站内流程进行改造,并加设一段高压管线,将高压井的高压气引入低压弱喷产水气井的油套环空,且连续注入,实现连续气举排水采气。多口气井的现场试验表明:工艺流程改造简单、现场实际操作应用方便,相比井口压缩机气举更加经济,当气举气量大于0.5×104 m3/d时,就能够基本满足同站高压井气举排水采气工艺要求,气举气量大于1×104 m3/d时,气举效果良好,有效地提高了低压弱喷气井的利用率和开井时率,维持了弱喷气井的平稳生产。

靖边气田马五_(1-4)亚段沉积微相和成岩作用研究

鄂尔多斯盆地靖边气田马五1～4亚段属于陆表海蒸发碳酸盐潮坪相。潮上带(含)石膏结核白云岩和潮间带上部的含石膏晶模白云岩最有利于形成储层。马五1-4亚段碳酸盐岩经历了复杂的成岩作用,准同生期白云石化和膏化作用奠定了储层的物质基础;表生岩溶期选择性溶解作用构筑了储层的轮廓;埋藏期溶解作用和各种矿物充填作用,决定早期溶孔能否保存和储层最终状况。引入"负胶结物孔隙度"概念,更直观地反映了沉积作用对马五1-4亚段储层发育的控制作用。将沉积微相和成岩相研究有机地结合在一起,以简约的方式,用一套数字组合符号半定量地表达沉积微相和成岩相,在开发区块储层评价和预测上获得了良好效果。

靖边气田天然气脱硫装置腐蚀行为研究

靖边气田天然气采用湿法脱硫工艺,脱硫剂为醇胺溶液,设备及管线在运行过程中存在均匀腐蚀和局部腐蚀现象。为分析腐蚀原因,确定腐蚀程度,分别从气相腐蚀、液相腐蚀、电偶腐蚀三方面开展了实验与分析工作,分析了MDEA富液中降解产物的成分,研究了主要降解产物对20#碳钢腐蚀速率的影响。通过新配脱硫贫液的高压模拟实验与现场连续两年的富液腐蚀速率测试结果对比分析,发现低浓度降解产物对碳钢腐蚀速率影响程度较小。根据在役压力容器内不同金属材质的面积比例,测试了电偶腐蚀对富液腐蚀速率的影响程度,实验发现在用材料1Cr18Ni9Ti不锈钢和20#碳钢构成的电偶对设备腐蚀程度贡献额小,天然气脱硫设备内腐蚀程度属于弱腐蚀范围。