High density methane inclusions in Puguang Gasfield:Discovery and a T-P genetic study

Based on measurement of homogenization temperature of inclusions and Raman spectral analysis, high density methane inclusions were discovered in the Triassic reservoirs of Puguang Gasfield. The methane inclusions show a homogenization temperature Th = -117.5― -118.1℃, a corresponding density of 0.3455―0.3477 g/cm3, and a Raman scatter peak v1 shift varying between 2911―2910 cm-1, which signifies a very high density of methane inclusions. The salt water inclusions paragenetic with methane inclusions show a homogenization temperature Th=170―180℃. Based on the composition of methane inclusions as determined by Raman spectra, PVTsim software was used to simulate the trapping pressure for high density methane inclusions in geologic history, and the trapping pressure was found to be as high as 153―160 MPa. Even though Puguang Gasfield is currently a gas pool of normal pressure, and the fluid pressure for the gas pool ranges between 56―65 MPa. However, data from this study indicates that remarkable overpressure may be generated at the stage of mass production of gas cracked from oils in Cretaceous, as high density methane inclusions constitute key evidence for overpressure in gas pool in geologic history. Meanwhile, discovery of small amounts of H2S, CO2 or heavy hydrocarbon in part of the high density methane inclusions indicates that the geochemical environment for trapping of inclusions may be related to formation of H2S. Therefore, the observation results can help to explore the thermochemical sulfate reduction (TSR) conditions for oil cracking and H2S formation.

普光气田大型酸压改造技术

酸压改造是普光气田建产、增储上产的主要手段,但该气田海相碳酸盐岩储层具有埋藏深、温度高、产层厚、非均质性强、高含硫等特点,酸压改造面临大量技术难题。为此,选用该地区不同井层的岩心,通过大量室内评价性试验研究,优选出适合于该地区大型酸压改造的酸液体系;从普光气田目前的开发实际出发,结合储层地质特征,提出了一整套适合于该地区的酸化工艺及相关配套技术。最后以一口成功的典型井为例,证实了优选出的酸液体系及酸压工艺在该地区具有较好的适应性。

高含硫碳酸盐岩气藏开发技术政策优化

普光气田属高含H2S和CO2特大型海相气田,具有气藏埋藏深、厚度大、非均质强、有边底水以及开发投资高和难度大的特点,国内没有成熟的开发技术和经验。为此,采用气藏工程理论方法、数值模拟和经济评价技术,对高含硫碳酸盐岩气藏开发层系划分、井型优选、合理井距、井网部署、合理产量、合理采气速度、单井技术经济界限、控制和减缓边底水推进、防止硫沉积等开发技术政策进行了优化研究,形成了高含硫碳酸盐岩气藏开发技术政策优化技术方法,并制定出适合普光气田的合理开发技术政策,为气田开发方案的编制及优化调整和气田高效开发奠定了基础。

川东北地区普光气田飞仙关组储层孔隙演化

川东北地区普光气田飞仙关组储层主要为台地边缘鲕滩沉积,岩性主要为鲕粒白云岩和结晶白云岩。成岩早期受大气淡水溶蚀,形成一些次生溶孔,但和原生孔隙一起多被早期胶结物填塞。白云化也产生少量晶间孔,一般小于1%,现今有效孔隙主要为埋藏期形成的溶蚀孔缝。埋藏溶蚀大致发育两期,Ⅰ期埋藏溶蚀发生在构造挤压之后,石油充注之前,溶蚀作用与富含有机酸和二氧化碳的酸性流体有关,形成的溶蚀孔隙约占现今储层孔隙的40%;Ⅱ期埋藏溶蚀发生在充注石油演化为沥青之后,溶蚀流体可能与TSR反应产生的酸性流体有关,形成的孔隙约占现今储层孔隙的60%。孔隙演化表明,对普光气田优质储层贡献最大的成岩作用是白云化作用、构造挤压作用和早、晚两期埋藏溶蚀作用。

普光气田与建南气田长兴组、飞仙关组储层对比研究

普光气田和建南气田位于四川盆地东北部,两气田的主力产层二叠系长兴组、三叠系飞仙关组均为礁滩沉积,但储层规模、储集性却差异很大。普光气田储层厚度大、物性好,以中孔中渗、高孔高渗的大套溶孔白云岩为主,而建南气田储层厚度小、物性差,以低孔低渗为主,岩性为灰岩和少量白云岩。研究认为,白云岩成因的差异造成了2个气田储层的差异。普光气田以准同生白云岩化为主,形成了大量早期白云岩;建南气田以埋藏白云岩化为主,形成的白云岩数量少。白云岩成因的差异与沉积环境密切相关,普光气田礁滩沉积毗邻局限台地或蒸发台地,容易获得高Mg/Ca比咸水,有利于准同生白云岩化发育;而建南气田礁滩沉积毗邻开阔台地,不利于准同生白云岩化的发育。因此,毗邻蒸发台地或局限台地等环境的礁滩相更有利于优质储层的发育。

普光气田飞仙关组鲕滩分布规律研究

普光气田飞仙关组滩相大气田的发现,展示了碳酸盐岩滩控型储层巨大的勘探潜力,然而后续的开发井钻探表明,传统沉积相研究提出的成带分布的台缘滩并不稳定,因此,研究鲕滩发育分布规律尤为必要。以四川盆地普光气田下三叠统飞仙关组为研究对象,通过对颗粒岩测井识别模型、滩体的环境微相及其分布主控因素分析,深入探索了普光气田飞仙关组鲕滩的发育分布规律。依据颗粒岩与地层厚度之比把台缘滩划分为滩核、滩缘及滩间微相,从而给碳酸盐岩微相赋予更多的环境和储集意义。普光气田飞仙关组发育台缘鲕滩和台内鲕滩2种滩体。鲕滩分布受控于沉积期地貌变化,总体上沿台地边缘呈带状分布,但其内部存在的次一级微地貌变化导致了滩体横向分布的变化,进而导致了滩相储层严重的横向非均质性。

空气钻井技术在普光气田的应用

普光气田是四川盆地已发现的最大天然气田。普光气田已钻井实践表明,常规钻井液钻井技术机械钻速低,钻井周期长,钻井复杂及事故多,无法满足普光气田开发要求。为了提高钻井速度,缩短钻井周期,加快普光气田的开发进程,在PD-1井、P2-2井、PA-2井、P4-2井、P6-3井等5口井进行了空气钻井试验。文中分析了普光气田进行空气钻井的可行性,介绍了空气钻井技术在普光气田的实践情况,并对空气钻井的效果进行了评价,分析了空气钻井技术在普光气田进一步应用需要重视和解决的问题,并提出了今后的研究方向。

高含H_2S深层天然气藏长井段射孔技术

普光气田具有井深、射孔井段长、高含H2S等特点。介绍了射孔枪及射孔参数选择、抗硫材料选取、油管保护、起爆及传爆可靠性设计等方面开展的研究。通过对普光气田9口深井长井段射孔施工结果分析,证实采用防硫114射孔器并进行变孔密等技术设计能满足普光气田射孔后的酸压改造要求。复合射孔管柱、分段延时射孔、纵向和径向减震器的组合使用等技术措施可有效地保护油管,且可以满足长井段射孔可靠传爆的要求。

普光气田须家河组绿泥石成因及其与储层关系

利用大量镜下薄片鉴定、包裹体、扫描电镜以及阴极发光等资料,对普光气田须家河组储层绿泥石形成时间、成因及其与储层的关系进行了研究。结果表明,研究区绿泥石形成于成岩作用早期;与三角洲沉积环境有关,须二段—须四段为三角洲前缘沉积环境,河口坝和远砂坝中的含铁沉积物为绿泥石的形成提供了丰富的铁来源;绿泥石对研究区致密砂岩储层具有积极的作用,可以抑制次生石英加大,同时提高岩石的机械强度和抗压实能力,有效地保存了砂岩的原生孔隙,有助于指导研究区的下一步油气勘探。

普光气田须家河组黏土矿物及胶结物对致密砂岩储层的影响

普光气田须家河组属于典型的特低孔、特低渗致密砂岩储层,在储层常规薄片、X线衍射、阴极发光和扫描电镜分析的基础上,研究黏土矿物和胶结物的主要类型、赋存方式及其对储集性能的影响。研究结果表明:须家河组黏土矿物主要为高岭石、伊利石与绿泥石,其中高岭石与伊利石随埋深的增加逐渐减少,而绿泥石则相反;受砂岩成熟度影响,黏土矿物绝对含量对储层物性影响不大,仅起填隙的作用,绿泥石对储层的发育具有积极性影响,且搭桥式的赋存方式对储层渗透率影响显著。须家河组储层中的胶结物主要包括泥质、碳酸盐与硅质胶结物,其中,碳酸盐胶结物纵向均有发育,硅质胶结物自上而下分布逐渐减少,碳酸盐胶结物与硅质胶结物均不利于储层的发育。

多气源混输管道在线气相色谱仪安装位置的确定方法

采用在线气相色谱仪实时监测管道中天然气组分的变化是目前大型输气场站保证天然气计量准确性的关键工艺,而在线气相色谱仪抽取样品的代表性则是保证分析检测结果准确可靠的关键因素,对于多气源汇合的输气场站,不同气源天然气的混合程度直接关系到在线气相色谱仪所取样品的代表性。为此,以中石化川气东送工程的普光首站为例,按照该站的工况条件,采用FLUENT软件对多气源天然气的混合规律进行了仿真模拟,探讨了多气源天然气混合距离与温度、压力、流速等因素的关系,以及多气源天然气混合均匀的最近位置。试验结果表明:(1)含两种不同摩尔分数值组分的天然气在汇管不同位置处混合的均匀程度不同——距汇管50 m处天然气各组分混合不均匀,具明显分层现象,距汇管150 m处天然气各组分的混合开始呈现均匀状态,但仍存在分层现象,距汇管280 m处天然气各组分混合完全呈现出均匀状态,其CH_4摩尔分数为98.30%,CO_2摩尔分数为0.95%;(2)在普光首站距混合点280 m以远处的位置安装在线气相色谱仪取样较为合适;(3)对于气源体积流量或气源的体积流量差别较大、压力较高或温度较低的工况条件,在线气相色谱仪的取样点可适当靠近混合点。

川东北河坝地区储层预测与评价

针对河坝地区储层埋藏深、成岩作用强、非均质性严重、含气富集条件复杂等地质特点,对河坝地区进行了地层划分和对比、沉积相研究、储层基本特征分析、测井解释、储层预测、储层定量综合评价等研究,建立了河坝地区储层沉积模式,确定了储层的储集空间类型.预测了储层的空间展布、评价出有利储层发育区,形成了一套适用于河坝地区储层预测和综合评价方法。

析出硫为液态的高含硫气藏数值模拟方法

为实现对高含硫气藏开发过程中析出硫的定量预测,提出了析出硫为液态的高含硫气藏数值模拟方法。首先以硫溶解度随压力变化实验为基础,建立硫溶解度数学模型和析出硫液相体积分数计算模型,计算不同压力下析出硫的液相体积分数,创建CVD实验;其次通过气体组成的归一化处理,确定高含硫气藏的真实气体组成;最后综合真实气体组成、CVD实验和CCE实验结果,创建反映硫析出的PVT样品,采用组分模型进行析出硫为液态的高含硫气藏数值模拟研究。采用该方法对四川盆地普光气田主体气藏开发过程中析出硫进行了定量预测,结果表明:硫饱和度随以井筒为中心的径向距离的增大而减小,越接近井筒,硫析出量越大,硫饱和度越高;随生产时间的延长,天然气采出程度越高,气藏压力越低,硫析出区域增大,相同半径处的硫饱和度增大。该方法实现了对高含硫气藏析出硫的定量预测,提高了开发动态预测的准确性,为科学开发该类气藏提供了更可靠的决策依据。

普光气田防斜打快技术研究与应用

井斜问题是油气井生产中一个非常突出的难题,尤其是在高陡构造的深井钻井中,如何实现防斜打快一直是钻井界努力探索的课题。为此,介绍了普光气田防斜打快技术研究取得的新进展。实践表明,复合钻井、垂直钻井、空气钻井、空气冲击钻井在普光气田实现了防斜打快的预期目标,成为了加快普光气田勘探开发进程的重要技术。分析认为,垂直钻井技术、空气钻井技术和空气冲击钻井技术将会成为国内深井、特别是高陡构造深井、超深井防斜打快的核心技术之一。

普光气田礁滩相复杂孔隙类型储集层渗透率地震预测方法

礁滩相碳酸盐岩储集层孔隙类型多样,孔—渗关系复杂,由于缺少相应的岩石物理模型,储集层渗透率地震预测一直是一个难题。作者以普光气田为例,通过分析复杂孔隙类型对储集层渗透率的控制作用及不同孔隙类型储集层在常规测井和声学测井上的响应特征,引入反映孔隙形态和连通性的＂孔构参数＂表征相似孔隙度样品的岩石物理参数变化;进而建立基于孔构参数的孔隙类型判别标准和不同孔隙类型储集层孔—渗关系模型,对储集层测井渗透率进行精细解释和评价;并通过分析不同孔隙类型储集层的弹性参数与孔构参数的关系,建立起基于孔构参数的岩石物理量版;采用叠前统计学反演方法首先开展孔隙度、孔构参数的地震反演,进一步开展基于孔隙度和孔构参数的渗透率地震反演,实现了复杂孔隙类型储集层渗透率的定量预测。

空气、氮气钻井技术在普光气田的应用

川东北普光气田上部陆相地层岩石硬度级别为硬到极硬，可钻性级值总平均约在6级；地层倾角大，介于30^o～75^o之间，井身质量控制困难；裂缝发育，易漏且漏失井段长。为此，在普光气田推广应用了空气、氮气钻井技术，目前已实施完成9口井，正在实施的有11口井。与使用常规钻井液的钻井工艺相比，第一次开钻平均机械钻速达到7．7m／h，是使用常规钻井液钻井的2．6倍，钻井周期缩短10～20d；第二次开钻平均机械钻速达到12．7m／h，是使用常规钻井液钻井的8倍，钻井周期缩短60～90d；同时，空气、氮气钻井技术在该气田解决防斜打直、减少地层漏失等问题方面也取得了重大突破。

普光高含硫气田长效环空保护液的研究与应用

针对高含硫气井环空特殊的腐蚀环境,结合普光气田油、套管管材使用情况,通过大量性能评价实验,开发出一套以复合有机酸盐为基液,添加高抗硫缓蚀剂、除硫剂、除氧剂、杀菌剂等添加剂的适应于高含硫气田的长效环空保护液体系.该体系密度在1.03～1.40 g/m3间可调,具有稳定性强、配伍性佳、杀菌效果好、耐高温、抗污染、防硫化氢、可回收利用等特点.目前该产品已用于普光气田多口气井生产,油、套管管材缓蚀率达到95%以上,表明该体系可完全满足普光高含硫气井长期安全生产,同时该产品的成功应用也为我国同类气田开发中的防腐工作提供了有益的借鉴.

地层自然造斜规律在P103-2井中的应用

普光气田是中国石油化工集团公司重要的油气勘探战略接替区。该地区由于地质构造复杂,地层倾角大,地层自然造斜能力强,严重制约了该地区勘探目的的顺利实现。为了在普光气田P103-2井施工中充分利用地层自然造斜规律,在普光气田地层自然造斜规律研究的基础上,对P103-2井的钻井施工方案(如造斜点、井身剖面、钻井参数等)进行了精心优化设计。现场实钻结果表明:P103-2井根据实钻的井身轨迹合理调整造斜点、井身剖面和钻井参数,充分利用地层的自然造斜特性,尽量减少定向或扭方位等工作,从而达到了提高钻井速度的目的。

普光气田长兴组储层特征及主控因素研究

采用宏观和微观相结合的方法,对普光气田上二叠统长兴组(P2c)储层特征及主控因素的综合研究表明,研究区内储集岩类型主要有生物礁云岩、颗粒云岩、晶粒云岩;储集空间以次生孔隙为主,原生孔隙为辅;储层物性较好,多以高孔、高渗的孔隙型储层为主。沉积作用、成岩作用以及构造作用是控制储层发育和演化的重要因素。沉积作用是基础,最有利的沉积相带是台地边缘礁滩相,它不仅控制着优质储层的岩性和分布范围,而且影响了后期成岩作用类型及强度;成岩作用是储层形成的关键,混合水白云岩化和埋藏溶蚀作用决定次生孔隙的发育程度,影响着储集性能的改造;构造作用是储层形成必不可少的条件。沉积、成岩、构造作用共同决定着储层的最终分布范围和储集空间特征。

普光气田采气地面流程水合物形成预测与防止技术

普光气田为高含硫中等含二氧化碳干气气藏,在地面节流过程中容易形成水合物而堵塞集输管线.因此进行了水合物形成预测.基于渗流理论、产能方程和节流原理,通过Wellflo软件模拟计算了普光2井在不同产气量下井口的温度和压力值,并计算了不同节流级数和不同节流压力下节流后的温度,据此预测了节流阀后管线中能否生成水合物.结果表明:普光气田节流过程中容易形成水合物;地面流程为两级节流时,应重视一级节流参数的合理选择.在此基础上提出了地面流程的节流原则和相应的水合物防止措施.