南川地区浅层常压页岩气吸附解吸机理与开发实践

中国浅层常压页岩气勘探开发尚处于探索阶段,目前在四川盆地及周缘地区实施的多口浅层页岩气井钻遇含气层显示良好,初步揭示了浅层页岩气具有较大的勘探开发潜力。但浅层常压页岩中天然气的赋存状态以吸附气为主,勘探开发面临吸附解吸规律不清、针对性排采工艺尚待建立等问题。为此,以重庆市南川地区武隆区块常压页岩气田为对象,选取不同埋深条件下的岩心样品,开展了页岩储层评价与室内等温吸附实验,基于等温吸附曲线,建立了浅层页岩气吸附解吸模型并划分了吸附气3个解吸阶段,明确了浅层常压页岩气吸附解吸机理及其影响因素。研究结果表明:(1)浅层常压页岩气等温吸附曲线呈“厂”字形特征,随着储层压力下降,解吸速率从缓慢解吸突变至快速解吸;(2)通过对解吸效率曲线的曲率进行求解,可得到解吸速率突变拐点对应的“敏感解吸压力”,盆外浅层常压页岩气敏感解吸压力一般介于1.8~2.5 MPa;(3) PD1HF井开展降流压解吸试验,通过人工举升将井底流压降至2.5 MPa以下时吸附气快速解吸释放,气井产能达到原来的5倍以上,实现了浅层常压页岩气井产能的重大突破。结论认为,南川地区武隆区块浅层常压页岩气吸附解吸特征的明确及其开发实践的成功,对推动南川地区浅层常压页岩气效益开发及国内同类型浅层常压页岩气的开发具有重要指导意义。

南川区块平桥背斜页岩气开发层系划分及合理井距优化研究

南川区块平桥背斜五峰—龙马溪组含气页岩厚度大,目前采用一套层系开发,水平井井距500 m的条件下,存在着纵向动用程度低,平面动用不充分,未能实现页岩储量的充分动用。为了指导该地区页岩气的合理高效开发,提高储量动用程度和采收率,基于储层精细描述,重点刻画纵向上岩石微相及应力特征,明确其对压裂缝高和缝长的影响,利用微地震监测、气井生产数据历史拟合等技术方法,明确开发层系的划分和平面合理井距的优化。研究结果:(1)南川地区五峰—龙马溪组含气页岩划分为9个小层21个亚层,开发层系划分为上、下2套气层,其中下部气层为(1)—(5)小层,厚度35 m,上部气层为(6)—(9)小层,厚度76 m;(2)平桥背斜合理水平井间距在250 m。

南川区块平桥地区页岩气井生产阶段划分与合理生产方式研究

在不同的生产阶段采取对应的生产方式是实现页岩气高效生产的有效手段。南川区块平桥背斜南区为常压页岩气,产量和井口压力相对较低,需要进一步优化生产方式。为此,通过分析平桥背斜南区30口常压页岩气井不同阶段生产特征,总结合理的生产方式。研究表明:平桥背斜南区常压页岩气井可划分为控压生产、提产携液、间歇生产、增压开采和低压低产5个生产阶段。在控压生产阶段按“保压+排液”原则,采用井下油嘴生产方式提高自喷生产周期;在提产携液阶段取出井下油嘴提产带液,防止气井积液;在间歇生产阶段采用气举、泡排等措施提高气井携液能力;在增压开采阶段采用压缩机地面增压,降低管输压力的影响;在低压低产阶段采用射流泵等低成本排水采气工艺。通过细分页岩气井生产阶段,采取合理生产方式,在平桥背斜南区常压页岩气井取得较好效果,可为盆缘复杂构造区常压页岩气开发提供借鉴。

中国石化华东南川区块、华北彬长区块钻井工程日费制管理体系实践

当前中国石化钻井工程普遍采用大包制管理模式,针对该模式下作业风险较高的油气井存在的非生产时效高、钻井周期长、新技术应用程度低、甲方技术管理弱化等问题开展研究,形成了“1纲领+1核心+2配套+1平台”的中国石化钻井工程日费制管理体系,并在华东南川区块和华北彬长区块进行了应用。利用钻井工程日费制管理体系和技术融合的优势,针对华东南川区块和华北彬长区块普遍存在的地层可钻性差、机械钻速低、漏失风险高、坍塌掉块严重等复杂技术难题,形成了基于人工智能的钻井提速技术、失返性漏失地层随钻测量技术、低黏高切油基钻井液技术、强封堵强抑制成膜防塌钻井液技术等钻井示范技术。技术成果解决了制约钻井提速的技术难题,在华东南川区块和华北彬长区块应用3口井,直接创效335万元,可为钻井工程日费制管理体系在中国石化及国内其他石油公司推广提供参考经验。

川东南地区茅口组一段地质特征及天然气富集规律——以南川区块为例

为进一步分析川东南地区茅口组产能差异大的根本原因,利用测井、岩心、薄片、地化资料及现场生产资料对南川区块茅口组碳酸盐岩地层的沉积岩石学特征、构造特征、不同井位产能特征进行系统分析,结果表明:茅口组自上而下沉积水体渐深,茅一段泥质质量分数平均高达14.3%,生烃条件最好,且储集空间类型以微裂缝和溶蚀孔为主,具备自生自储特征;研究区域内,茅口组地层在纵、横向上发育均较为完整,在构造背景条件下,茅一段后期改造形成大量构造缝和断层,断层附近因侧向遮挡条件差,气测显示往往不佳,但构造缝的沟通使得天然气运移聚积成藏。南川区块茅一段良好的生烃条件是成藏的基础,天然气的富集具有“构造控藏、裂缝控产”的规律,在远离断层并发育裂缝型储集体的区域试气效果较好。

四川盆地南川区块页岩气开发潜力分析

以四川盆地东南缘南川区块五峰组–龙马溪组一段页岩气藏为例,评价气藏立体开发潜力。基于工区岩心分析化验、测井、微地震监测和试采等数据资料,分析了气藏地质特征和储量动用情况,评价了单井产能。结果表明:目的层为深水–半深水陆棚沉积,岩性为黑色页岩,纵向厚度110 m左右,属低孔特低渗气藏,脆性矿物含量高,地应力适中,可压性好,纵向上可划分三套开发层系,储量规模达1700 ×108 m3,具备较好的开发资源基础;194-X井区一套井网开发平均单井EUR为1.08亿方,仅动用下部厚度30~50 m,剩余气占比55.32%,三套井网开发资源动用更充分,采收率可达28.4%,平桥背斜南斜坡、东胜背斜和上部单井产能落实,预测页岩气产气量可达482.8 ×108 m3。研究结果证实工区具有较高的立体开发潜力,对提高储量动用程度和扩大产建规模有一定的借鉴意义。

南川区块气举工艺研究与应用

近年来,随着部分页岩气田开发进入中后期,由于地层能量减弱,井筒积液问题日益突出,严重影响气田高效平稳开发。本文通过在南川区块页岩气气藏地质特征和开发现状进行分析的基础上,利用自喷井临界携液模型深入分析南川区块井筒积液原因,同时利用气举压缩机为气举动力,向产水气井的井筒内注入高压天然气,降低管柱内液柱的密度,补充地层能量,提高举升能力,排除井底积液,恢复气井的生产能力并展开气举效果对比分析。