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。

一种低渗碳酸盐岩气藏气井积液的早期判识方法

岩溶风化壳型低渗碳酸盐岩气藏受沉积成岩作用影响,储层非均质性强,一旦含水,开发难度极大。以鄂尔多斯盆地靖边气田为例,目前该类气藏整体进入开发中后期,因现有方法判识滞后且精度较低,气井气液流动状态难以及时准确识别,面临单井产量低、气井积液产水等问题,造成剩余储量动用难、气藏采收率低。根据低渗碳酸盐岩气藏渗流机理与生产特征,提出了基于常规生产资料的井筒积液早期判识技术,并在此基础上改进了积液产水气井生产制度以及气水动态分布预测技术思路,细化了“动态控水、地质避水”的剩余储量动用策略。靖边气田据此实施了“气水流动状态判识+生产制度动态优化+气水分布预测”的一体化技术流程,使老井控水、新井防水能力切实提升,典型产水单元水气比趋于稳定、连续生产气井比例提升20%,近3年年均增产气量1.8×10^(8) m^(3),年均提高采收率0.1%。

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。

靖边油田梁镇区域延9曲流河储层构型单元划分

对于已经进入注水开发中后期的油藏,开展储层构型研究是精细化油藏描述、深化剩余油分布认识的必要举措。本文以靖边油田梁镇区域延9曲流河储层为研究对象,结合岩芯、测井等资料,通过密井网解剖,识别不同级次的构型界面并分级次细分构型单元。本研究在梁镇区域主力油层延9^(2-1)单层内部划分出了3—5级构型界面;延9^(2-1)小层同期单河道之间以孤立式、对接式为主,不同期次河道垂向上以叠加式、切叠式为主,该小层整体上呈侧向拼接-垂向切叠式复合河道结构形式;在单河道内部识别出3个单一点坝,同时,在点坝内部识别出3个侧积层,4个侧积体构型单元。本次储层构型单元划分研究可以为下一步储层构型定量解剖及剩余油挖潜提供地质依据。

Y929-969井区下古气藏试井曲线及其生产特征分析

靖边区域Y929-969井区下古生界储层致密,流体性质和流动机理复杂,试井曲线复杂性及多解性明显,亟待研究解决其试井曲线及生产特征。利用渗流力学理论,结合井区下古地质研究基础及试井测试情况,综合考虑全区下古气藏连通性、储层物性、流体性质等静态数据,采用现代试井分析与生产动态分析相结合的方法,通过Saphir软件研究储层类型以指导生产实际。结果显示,井区下古储层主要表现为均质、双重介质、具有压裂裂缝的均质、复合储层以及带有不渗透边界5种曲线特征。该研究结果可为井区后期试井解释提供理论指导,为具有类似试井曲线特征的气井选择合理工作制度提供参考依据。

气井井筒有机解堵工艺技术的应用

由于鄂尔多斯盆地靖边气田局部区块产出高矿化度地层水,加之气井井筒周期性加注缓蚀剂,随着气井生产时间的延长,气井生产管柱出现严重的结垢和堵塞现象,这严重地制约着气井的正常生产,甚至出现减产和停产现象。通过分析堵塞原因和机理,筛选了适合该气田气井解堵的专用药剂,并开展了室内评价和现场试验,取得了较好的效果,为同类气井解堵提供了有效的技术手段。

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。

靖边气田东北部马五_1亚段主要成岩作用研究

鄂尔多斯盆地靖边气田东北部奥陶系马五1亚段储层在风化壳顶部,由于遭受长达130Ma的风化剥蚀,其经历的成岩作用很复杂。岩心与薄片分析表明,该研究区的表生岩溶作用、埋藏溶解作用和矿物充填作用对马五1亚段白云岩储集层形成的影响较大。该区主力产气层马五13小层的成岩有利区在中—中南部及西部。

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。

靖边气田东侧马五_(1-2)储层成岩作用及孔隙演化

鄂尔多斯盆地马五1-2亚段为陆表海蒸发碳酸盐潮坪相,靖边气田储层主要由含溶孔白云岩和细晶白云岩构成。有利于形成储层的岩相是潮上带(含)石膏结核泥晶—细粉晶白云岩和潮间带上部含石膏晶模泥晶—细粉晶白云岩。准同生期白云石化和石膏化作用奠定了储层的物质基础;表生岩溶期淡水选择性地溶解白云岩中石膏结核和晶体建立了储层的轮廓;溶孔中各种矿物(渗流粉砂白云石、自生石英、亮晶方解石、亮晶白云石和高岭石等)的充填作用和埋藏期溶解作用,决定了早期溶孔能否保存和储层的最终状况。将马五13小层划分为3类共8个成岩作用区。储层变化总体趋势是,从西往东马五13小层沉积微相有利条件逐渐变差(即沉积期白云岩中(硬)石膏含量逐渐减少),溶孔充填程度增高,孔隙发育程度变差;从北到南不同区块储层发育情况差别较大。

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。

气井储层水锁效应解除措施应用

低渗气藏的通道较窄,渗流阻力较大,液、固界面和液、气界面的表面张力较大。这使得气井在生产过程中,由于地层水或外来流体(尤其是钻井液、压井液、酸化液和压裂液等)未排干净,致使气井储层气相相对渗透率下降,从而造成储层水锁,严重地影响气井产能的发挥。储层气相相对渗透率取决于孔隙介质中的含水饱和度和在水存在的情况下气体的分相流动特点,因此通过降低近井地带储层含水饱和度,改变气体的分相流动特性可以解除水锁效应。室内评价实验及现场试验表明,使用由表面活性剂和低毛细管力酸液复配而成的气井解堵剂解除了气井储层的水锁效应,提高了产层气相渗透率,使气井的产气量得到明显提高。

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。

某集气站天然气压缩机噪声治理

鄂尔多斯盆地靖边气田某集气站天然气压缩机在运行过程中厂界区等效噪声排放值达66 dB(A),超过了国家相关标准,影响了员工和周围居民的工作、生活。通过对该压缩机产生的噪声进行现场监测和频谱分析,找到了导致噪声高的根源——主要是20 Hz以下的低频音。从生产实际出发,同时兼顾照明、通风和降温等需要,先后采取了3项降噪措施:①在压缩机周围和顶部搭建半封闭式吸隔音屏障;②在消音器周围安装半封闭式吸隔音围护;③给动力缸排烟管包裹保温岩棉。复测结果显示:该集气站厂界区等效噪声值低于国家标准规定的夜间排放限值55 dB(A)。上述降噪方法可为其他集气站噪声治理提供借鉴和参考。

水平井水力喷射分段改造工艺在靖边气田的应用

靖边气田从2006年开始广泛采用水平井,到2011年3月已完钻水平井20口,其储层的改造方式以笼统酸压为主,通常采用水平段连续油管拖动布酸+油管酸压,该工艺对短水平段水平井效果较好,但对长水平段水平井的储层改造针对性不强,其水平段中物性相对较差储层得不到有效改造。为此,针对长水平段水平井开展了水力喷射分段改造施工,该工艺是一种利用水射流独特性质的储层改造技术,结合了水力射孔和水力压裂技术,能够沿着水平井横向在多个位置独立连续改造而不使用任何机械密封装置。2010年靖边气田在5口水平井上进行了试验施工,以储层的深度改造为目的,114.3mm筛管内完成7段分段压裂,139.7mm裸眼井段中10段分段压裂,大大缩短了作业周期,减轻了劳动强度。现场应用结果表明,水力喷射分段改造施工在靖边气田具有较强的适应性,单井产量均得到大幅度提高,可大规模推广使用。

风化壳古岩溶型碳酸盐岩储层成岩作用与成岩相

以鄂尔多斯盆地靖边气田北部马家沟组马五14小层为例,通过详细的井下地质调查、典型成岩特征写实、系统取样和室内测试等研究,以地质背景和古岩溶岩石学特征为主线,精细解剖风化壳古岩溶型碳酸盐岩储层成岩作用特征,并进行成岩相识别。研究发现:马五14小层海水成岩环境以白云岩化作用和硬石膏化作用为主,受控于古地理格局;表生成岩环境发育溶孔缝型和溶洞型溶解充填作用,受控于古岩溶地貌;埋藏成岩环境常见扩溶型溶解作用。基于成岩作用与孔渗网络耦合关系,采用"海水成岩环境成岩作用+表生成岩环境成岩作用"组合原则划分出4种典型成岩相类型:(Ⅰ)硬石膏小结核白云岩化—溶孔缝型中—弱充填相,(Ⅱ)硬石膏小结核白云岩化—溶孔缝型中—强充填相,(Ⅲ)白云岩化—溶洞型强充填相,(Ⅳ)硬石膏岩化—溶孔缝型强充填—溶洞型强充填相。其中Ⅰ类相区优质储集岩类发育,岩溶强度适中,(沉淀)充填中—弱,易形成裂缝—溶(孔)洞型储层,是为最有利的成岩相区。

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。