高温高压气藏地层水盐析引起的储层伤害

针对高温高压气藏烃-水互溶加大,降压开采过程中近井带地层水的大量蒸发极易导致盐析产生,进而堵塞储层、降低气井产能的问题,通过室内实验进行了地层水蒸发盐析对储层物性影响研究,分析了地层水蒸发导致盐析前后岩心渗透率的降低程度。利用扫描电镜观测析出的结晶盐在孔道中的产状,通过流动孔隙结构实验研究岩心中发生盐析后孔隙分布的变化特征。结果表明:盐析致使地层孔隙度最大降幅约15%,渗透率最高降幅达83%;地层水矿化度越高,地层渗透率降低程度越大;地层原始渗透率越低,降低程度越大;不同水型的地层水,其盐析产物不同,以NaCl为主。盐析后,结晶盐填充了岩心中的小孔隙,小孔喉在岩心中的比例明显减少,渗流通道减小,有的甚至完全被堵塞;盐析对小孔径岩心所造成的影响远远大于大孔径岩心。因此,高温高压高矿化度地层水的气藏开发中必须考虑地层水的蒸发以及盐析可能造成的伤害。

南海高温高压气藏机械防砂筛管动态腐蚀评价实验研究

机械防砂筛管腐蚀寿命评价及筛管评价优选对于高温高压气藏尤为重要,目前以静态金属挂片腐蚀实验为主要手段的筛管腐蚀评价难以适应气藏的动态生产条件。针对该问题,利用防砂筛管动态腐蚀评价系统,基于南海某高温高压气藏温度、压力和流体条件,对典型的机械防砂筛管的基管、挡砂介质(多层滤网、烧结纤维、绕丝筛板、泡沫金属镍)和外保护罩组件进行了动态腐蚀评价实验。结果表明:典型高温高压气藏条件下,N80钢基管为中度腐蚀,深度腐蚀速率为0. 073 8 mm/a,316L钢多层滤网挡砂介质为轻度腐蚀,深度腐蚀速率为0. 017 4mm/a,304钢外保护罩腐蚀程度介于两者之间,深度腐蚀速率为0. 029 3 mm/a;筛管各组件的质量腐蚀速率随CO2分压增大而加快,三者的质量腐蚀速率在CO2分压超过7. 0 MPa后差异更明显;各组件质量腐蚀速率随温度升高先上升后下降,在温度为120~140℃时达到最高质量腐蚀速率;水气比增加会加快腐蚀。多层滤网、绕丝筛板、烧结纤维和泡沫金属镍4种典型的挡砂介质的深度腐蚀速率分别为0. 017 4、0. 030 6、0. 010 5、0. 005 8 mm/a,差异明显。延长筛管腐蚀寿命的主要途径为选择合适的筛管类型和介质类型、优化筛管结构参数、改变外保护罩和基管的材料等。动态腐蚀寿命评价方法为不同油气储层的机械防砂筛管及井下工具的腐蚀评价和寿命预测提供了更加可靠的手段。

双鱼石超深高温高压气藏偏差因子计算方法及早期储量预测

为提高超深层高温高压气藏早期动态储量计算的准确程度,以双鱼石栖霞组气藏为研究对象,基于新型DAR方法,采用多元回归建立无因次拟对比温度、压力的自变量函数,通过与实验数据对比分析不断修正方程,进而提出新型超深层高温高压气藏偏差因子计算方程;通过文献调研和实验室测试对全直径样品进行压缩系数分析,给出了高温高压条件下储层综合压缩系数的确定方法。研究结果表明:所建立的气藏偏差因子计算新方法可提高超深层高温高压气藏早期动态储量预测准确度3.0个百分点以上;超深层高温高压气藏岩石具有微可压缩特征,其压缩系数的数量级与地层水相当;实例分析显示高温高压气藏的偏差因子预测和压缩系数的确定是早期准确计算储量的关键。研究成果可为超深层高温高压气藏早期动态储量的准确计算提供参考借鉴。

利用密度差值识别和预测莺歌海盆地高温高压气藏

多年来,对于常规气藏的地震识别和预测已经取得大量的研究成果,且总结了多项有效技术。然而,针对莺歌海盆地东方区高温高压气藏地震预测的应用试验表明,常规的高温高压岩石物理分析、AVO分析以及叠前、叠后波阻抗反演和弹性参数交会等含气性检测方法均无法区分研究区目标层段的气层和非气层。为此,研究并提出了一种密度差值气层识别新方法,利用计算密度(与研究区密度测井和中子测井信息有关)与测井实测密度之间的差值实现气层和非气层的有效分离,再通过叠前反演得到密度差值反演剖面,实现高温高压含气储层中有效气层的识别和预测。实际应用效果证实了该方法的有效性和实用性。

高温高压气藏应力敏感表征及矿场应用

针对南海西部高温高压气井应力敏感认识与实验结果不一致的问题,开展高温高压气藏应力敏感研究。通过对比分析大量应力敏感实验,最终优选变内压建立束缚水实验方法精确模拟实际气藏开发,同时明确了高压气藏“两段式”应力敏感变化规律,得到研究区应力敏感实验幂律系数。对比应力敏感实验与气藏生产实践,认为应力敏感实验放大了气藏真实应力敏感程度,实际应力敏感幂律系数仅为实验值的79%,结合大量实验及高温高压气井历次试井解释结果,推导得出南海西部高温高压气井应力敏感校正系数。研究成果进一步应用到高温高压气井配产、试井解释、数值模拟等开发实践中,可以更加科学合理地预测高温高压气藏衰竭开发过程中的各项指标,对气田的合理开发具有指导意义。

一种新的高温高压气藏二项式产能方程——考虑产束缚水、应力敏感及非稳态压力校正

南海西部海域部分高温高压气藏探井产能测试过程中,出现气水同出,压力恢复慢等现象,利用传统分析方法得到的二项式产能方程斜率为负,难以准确评价气藏产能,制约了该类气藏后续产能建设。本文根据南海西部高温高压气藏测试情况,考虑了产束缚水条件下气水两相渗流对产能的影响,并引入考虑应力敏感的物质平衡方程来进行测试期间非稳态压力校正,建立了高温高压气藏产束缚水条件下考虑非稳态压力校正及应力敏感的二项式产能方程,利用该方法可以反算出不产水时的储层真实产能,以此来进行高温高压气藏产能的正确评价,开发实践表明,本文建立的产能评价方法可靠,并有力推动了南海西部海域部分高温高压气藏开发。

莺歌海盆地东方区高温高压气藏气水分布特征及成因

为了解决莺歌海盆地东方区中新统黄流组高温高压气藏气水关系复杂导致的井位部署难题,以东方区黄流组气藏为研究对象,综合钻录井、地震、测井、测压、测试等各项资料,在沉积微相、砂体精细刻画及砂体连通性评价研究成果的基础上,分析了研究区气水分布的3种类型及其成因;进而根据各类水体成因、所处空间位置及与之接触的气藏规模等指出了研究区的两种气水分布模式,并提出了有针对性的开发建议。研究结果表明:①研究区黄流组重力流海底扇沉积机制和沉积过程的复杂性导致砂体叠置连通关系复杂,从而影响了气水分布;②研究区存在构造+岩性控制的大型整装边水气藏和小型岩性圈闭气藏两种气水分布模式。结论认为:①构造+岩性控制的大型整装边水气藏是研究区主要的气藏类型,主要分布在研究区大型侵蚀水道连片发育区,形成该类气藏的主要原因是砂体厚度大、砂体连通性以及物性较好、气水分异明显,开发井应避开边水,部署在构造中高部位;②小型岩性圈闭气藏是研究区的次要气藏类型,主要分布在研究区的沉积前端和边部,此类气藏砂体连通性复杂,多为孤立砂体,应尽可能通过在砂体构造高部位部署水平井来开发。

X气田高温高压气藏开采过程束缚水变化实验评价

为了快速便捷地对开采过程束缚水变化情况进行评价,利用核磁共振在线驱替检测实验方法,选取南海X气田高温高压气藏岩心,模拟气藏衰竭开发条件,对储层束缚水饱和度进行实时监测,得到不同压力条件下岩心束缚水饱和度变化情况,并根据实验结果建立该气田衰竭开发条件下束缚水饱和度随压力变化图版。研究结果表明,随着衰竭开采的进行,X气田高温高压气藏束缚水饱和度有明显的降低趋势,实际生产水气比动态变化情况与实验结论较为吻合,进一步证明了本次研究成果的可靠性。

基于孔隙度差分频属性反演的高温高压气藏流体检测方法

经过多年的发展,目前对于常规气藏的流体检测方法已趋于成熟,形成了多套较完善的技术体系.但对于莺歌海盆地东方区高温高压气藏,研究区目的层段气层和水层均表现为"亮点"特征,岩石物理分析发现,常规弹性参数均无法区分气层与非气层.因此,针对莺歌海盆地东方区高温高压气藏的流体检测,叠后、叠前反演方法等常规烃检手段均失效.为此,笔者研究提出了一种高温高压气藏流体检测新方法,基于密度孔隙度与中子孔隙度的差值对含气的敏感指示,利用分频属性反演得到密度孔隙度与中子孔隙度的差值剖面.实现了在常规弹性参数无法区分气层和非气层的情况下有效识别和预测高温高压储层中的有效气层,在实际应用中取得了良好的效果.

近海多波地震技术及在高温、高压气藏勘探中的应用

张树林 .近海多波地震技术及在高温、高压气藏勘探中的应用 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 1,36 (5 ) :5 6 3～ 5 71 多波地震技术是进行海上油气勘探和开发的一种十分有效的新技术。本文通过对超高温、超高压的莺歌海盆地岩石弹性物性的研究 ,发现纵横波速度比和泊松比对地层的岩性和含流体性非常敏感 ;在此基础上 ,根据泊松比并结合纵横波波阻抗 ,制作了莺歌海盆地和琼东南盆地中、深层的岩性和气层预测量板。应用这一预测量板和多波地震资料对 L D8- 3构造进行了岩性和气藏预测。预测结果表明 ,L D8- 3构造中、深层存在多套气层 ,且储层面积大 ,预测储量可观 ,从而预示了L D8- 3构造中。

高产水平井的突破与四川盆地深层常规气藏巨大的勘探开发潜力

四川盆地西北部地区(以下简称川西北)深层海相碳酸盐岩气藏天然气资源丰富,该区双鱼石构造中二叠统栖霞组气藏属于超深、高温、高压的构造-岩性复合圈闭气藏,受滩体发育、成岩作用及构造作用等的影响,其储层非均质性强、单井测试产气量差异较大。为了提升天然气勘探开发效益,实现"稀井、高产",利用岩心分析、测井、地震等资料,基于油气勘探开发一体化、地质工程一体化的工作思路,综合分析并确定了该区栖霞组气藏天然气富集高产的关键因素;进而利用三维地震资料,明确了栖霞组气藏优质储层的平面分布规律;同时大力推广应用新工艺新技术,连续在该构造获得了SYX131、SYX133两口高产水平井,栖霞组气藏测试天然气日产量分别达123.97×10^4 m^3和142.51×10^4 m^3,创造了该区天然气高产的新纪录。研究结果表明:①该区栖霞组溶孔、溶洞型白云岩储层厚度、裂缝发育程度与天然气产能之间具有明显的正相关性;②地震剖面上表现为栖霞组顶部"复波"或中上部"弱波峰"反射特征,储层越发育,"复波"或"弱波峰"特征越明显;③水平井钻井及大规模裸眼分段酸化改造等新工艺、新技术是实现该区天然气高产的重要工程保障。结论认为,两口高产水平井的突破,揭示了川西北深层海相碳酸盐岩气藏具备常规气规模效益勘探开发的巨大潜力。

气藏高矿化度地层水盐析相态及生产影响因素

针对高温高压气藏高矿化度地层水开展了盐析相态和生产影响因素分析。由于地层水含有电解质,采用Pitzer模型表征固相氯化钠热力学平衡,建立气-凝析油-地层水-固体的四相相平衡模型。高矿化度地层水在降压开采过程中,气中水含量增加,密度先增加后略微降低,密度极大值将降压过程分为"非盐析过程"和"盐析过程",矿化度抑制地层水蒸发,却加速地层水盐析。储层渗透率越低、束缚水饱和度越高或矿化度越大,地层盐析量越大。生产动态分析中确定采气速度越大或井底压力越低,盐析发生时间越早,盐析量越大。地层水盐析对单井产能有较大影响,造成储层孔隙度和渗透率降低。研究成果为含高矿化度地层水的高温高压气藏盐析预测奠定了基础。

超深、致密砂岩气藏压裂优化技术

随着国民经济对天然气需求量的日益增长，人们越来越向深层、超深层要气。现阶段开采致密气藏离不开增产改造技术，因此，要突破深层、超深层气的勘探，首先要在深层、超深层气的水力压裂改造方面取得突破。文章介绍异常高温、高压、超深、致密砂岩气藏压裂改造的特点和难点，并针对其难点进行了技术攻关，最终形成了一套针对该类气藏的优化压裂技术，在中原东濮凹陷探井漠濮１５井应用后，两次大型压裂均获成功，标志着在超深气勘探工作方面有了新的突破，并为进一步压裂开发超深气藏储备了技术，创造了条件。

崖城13-1气田凝析水产出规律实验研究及预测方法

崖城13-1气田为典型的高温高压凝析气藏,开发过程中未见水气井水气比持续上升,但产生原因不明。选取该气田2口典型井A4、A8井样品,通过室内实验模拟研究了地层压力和CO_2含量对凝析气中水汽含量的影响,结果表明:当地层压力从38 MPa降至3 MPa时,A4井地层流体中水气比由0.16 m^3/10~4m^3增加到1.07 m^3/10~4m^3,其中低压阶段(地层压力从12 MPa降至3 MPa)水汽含量上升量占整个阶段的71.64%;凝析气中CO_2含量从8%增加到35.39%时,初始水气比从0.24 m^3/10~4m^3增加到0.43 m^3/10~4m^3。在室内实验的基础上,建立了凝析气中水汽含量与主要影响因素的二维关系,通过Levenberg-Marquardt方法拟合得到了崖城13-1气田凝析水含量预测经验关联式,实例应用中预测结果与实际生产数据吻合程度较高。本文预测公式可用于崖城13-1气田气井凝析水产出规律预测、气井产水来源判断,以及对水侵井进行水侵动态分析等。

崖城13-1气田凝析水产出变化规律研究

崖城13-1气田为高温高压含凝析水的气田,在开发过程中见水井、未见水井的水气比均持续上升,气田原始状态下及开发过程中地层中气态水含量变化及凝析水的产出规律认识不清。为此,评价了六个经验公式在崖城13-1气田中水含量计算中的适用性,并结合水驱气藏甲型水驱曲线,提出了对气田凝析水产出规律进行预测的方法。研究结果表明:(1)经过现场水气比数据的检验评价,王俊奇经验公式计算崖城13-1气田气中水含量精度较高;(2)根据产凝析水饱和曲线和经验公式计算结果,可对崖城13-1气田气井的产水类型进行判断,并按照见水程度将其分为四类,这与生产动态认识相符合;(3)提出了以公式计算的理论产水量同实际产水量对比来判断地层水侵入气井时机,据此准确指导水驱气藏甲型水驱曲线直线段合理选取的方法,确定了水驱方程的斜率,预测了崖城13-1气田的产水规律。这些认识对该气藏及南海西部后期其他的高温高压气田的合理开发有一定的指导和借鉴意义。

塔里木盆地克深气田成藏条件及勘探开发关键技术

克深气田位于塔里木盆地库车坳陷中部,是继克拉2气田之后发现的又一大型气田。自2008年获得重大突破以来,克深气田相继发现了克深2、克深5和克深8等一批大—中型气藏,这些气藏具有超深、高压—超高压、特低孔和中—低渗等特征,其天然气地质储量达万亿立方米,建成产能近100×108m3,是塔里木盆地的天然气主力产区。克深气田位于库车坳陷克拉苏构造带的叠瓦逆冲构造中,其结构包括由盐上顶蓬构造、塑形流变的盐岩以及盐下断背斜构造群构成的大型楔形冲断体。克深气田的白垩系巴什基奇克组三角洲砂岩广泛分布,与上覆古近系巨厚膏盐层形成优越的储-盖组合;深层三叠系—侏罗系的油气沿喜马拉雅晚期成排成带的断裂体系垂向运移,沿盐下储集层内的裂缝体系横向输导,从而形成背斜、断背斜型高压油气藏群。复杂山地三维地震采集处理、挤压型盐相关构造建模和裂缝型低孔砂岩储层评价等技术为克深气田勘探目标的落实奠定了基础;高温高压超深层低孔砂岩气藏测井采集与评价、裂缝型低孔砂岩气藏高效开发等技术为克深气田的高效勘探开发和快速上产提供了技术保障。