大牛地低壓致密氣藏儲層改造理論與實踐

前言

鄂爾多斯盆地北部大牛地氣田為中石化股份公司重要的天然氣能源基地，上古氣藏埋深2500-2900m，平均孔隙度7.95％，滲透率0.65×10－3um。，含氣飽和度52.4％，壓力系數(shù)0.85-0.99，氣藏先天能量不足，屬低孔、低滲、低壓、高毛細管力和高有效應力氣藏。由于該區(qū)儲層物性較差，非均質性強，自然投產(chǎn)時產(chǎn)能低，基本無自然產(chǎn)能（測試層位的產(chǎn)量為幾立方米／天至幾百立方米／天不等），必須進行壓裂改造增產(chǎn)措施才能提高氣產(chǎn)量。2002年在大15井盒三層、大16井盒三層及大13井山二層經(jīng)過加砂壓裂改造后，分別獲得了21.08×104m3／d、16.44×1054m3／d與7.03×104m3／d的無阻流量，實現(xiàn)了鄂北天然氣田單井／層氣產(chǎn)量的重大突破，從而加快了鄂北天然氣田的勘探開發(fā)步伐，特別是2005年十億立方米產(chǎn)能和2006年的五億立方米產(chǎn)能建設，使大牛地氣田的壓裂技術得到較大發(fā)展，逐漸形成了為降低壓裂液傷害進行的低傷害壓裂液體系、為增加泄氣面積進行的造長縫壓裂系統(tǒng)工藝技術以及為均衡改造儲層和減少作業(yè)次數(shù)形成的針對不同儲層結構的不同壓裂方式等以提高單井產(chǎn)能為目的的多項壓裂特色技術，建立了以評價分析壓裂效果和優(yōu)化壓裂設計的壓裂裂縫系統(tǒng)評價技術等，這些工藝技術的研究應用是大牛地氣田能夠持續(xù)上產(chǎn)的關鍵。本書對大牛地氣田低壓致密氣藏近年來的儲層改造措施進行了總結。首先介紹了大牛地儲層地質概況與工程地質特征；然后概述了國內外低壓致密氣藏增產(chǎn)改造技術現(xiàn)狀；第三部分論述了低壓致密氣藏儲層保護理論及其應用；第四部分對儲層的地應力場與巖石力學特征進行了研究；第五部分進行了水力壓裂工藝技術研究，包括裂縫參數(shù)優(yōu)化、造長縫工藝、多層段有效改造技術、壓后評估技術；第六部分對特殊增產(chǎn)工藝進行了研究，包括水平井、魚骨井、水里噴砂射孔等；第七部分對2007年水力壓裂井次進行了現(xiàn)場實施效果分析；最后得出幾點認識及建議。通過本書的研究可對國內同類儲層增產(chǎn)改造措施提供參考依據(jù)，對于提高致密氣藏產(chǎn)量具有重要的指導意義。

內容概要

本書對大牛地氣田低壓致密氣藏近年來的儲層改造措施進行了總結。這些寶貴的經(jīng)驗，可以作為國內同類儲層增產(chǎn)改造措施的重要參考依據(jù)，對于提高致密氣藏產(chǎn)量具有重要的指導意義。本書可適用于油田實際生產(chǎn)現(xiàn)場的技術人員和石油院校相關專業(yè)的科研人員以及廣大師生。

書籍目錄

第一章　儲層地質概況與工程地質特征　第一節(jié)  地層劃分及沉積特征    一、地層劃分    二、儲層沉積特征  第二節(jié)  儲層特征    一、儲層巖性及非均質性特征    二、儲層孔喉、裂縫特征    三、儲層物性特征    四、敏感性特征    五、儲層流體性質、溫度、壓力特征第二章　國內外低壓致密氣藏增產(chǎn)改造技術　第一節(jié)  國內外技術現(xiàn)狀　第二節(jié)  影響低滲透致密氣藏壓裂效果的因素    一、濾失的影響    二、天然裂縫的影響    三、支撐劑的導流能力    四、壓裂設計    五、壓后放噴及生產(chǎn)管理　第三節(jié)  低壓致密氣藏水力壓裂的關鍵問題和措施    一、壓裂材料的選擇    二、壓裂設計基礎參數(shù)與軟件選擇    三、施工設計    四、工藝技術　第四節(jié)    國內外低壓致密氣藏典型壓裂井實例分析    一、國內施工實例    二、國外施工實例  參考文獻第三章　儲層保護理論與應用  第一節(jié)  儲層傷害機理分析    一、水鎖傷害    二、速敏傷害    三、水敏、鹽敏傷害    四、酸敏傷害  第二節(jié)  大牛地氣田儲層傷害分析    一、液相傷害    二、固相污染    三、應力敏感    四、大牛地氣田氣層潛在損害分析結論    五、Weatherford公司的儲層傷害評價　第三節(jié)  大牛地氣田地層及儲層特征　第四節(jié)  大牛地氣田魚骨井鉆井完井液體系優(yōu)選　第五節(jié)  大牛地氣田壓裂液及其配方優(yōu)選、評價    一、儲層傷害機理研究及對策    二、填砂裂縫的傷害及對策    三、壓裂液配方    四、壓裂液性能評價    五、壓裂液傷害評價    六、壓裂液現(xiàn)場應用評價    七、關于壓裂液的改進方向及建議　第六節(jié)  生氣增壓體系的篩選號性能研究    一、生氣增壓反應體系篩選    二、自生氣增壓體系溶解特性    三、自生氣增壓體系生氣速度的影響因素    四、增壓速度的控制方法    五、生氣劑濃度的確定    六、小結　第七節(jié)  酸性增稠劑與交聯(lián)劑的篩選與評價    一、常規(guī)胍膠壓裂液體系交聯(lián)機理    二、增稠劑的研制——胍膠的改性    三、交聯(lián)劑的篩選　第八節(jié)  新型壓裂液添加劑的篩選與評價    一、破膠劑的篩選    二、黏土穩(wěn)定劑的篩選    三、助排劑的篩選    四、pH調節(jié)、催化劑的篩選    五、緩蝕劑的優(yōu)選    六、小結　第九節(jié)  新型壓裂液體系配方研究與性能評價    一、新型壓裂液配方的基本組分    二、凍膠的黏度特征    三、配方的pH特征    四、配方的密度特征    五、新型壓裂液體系的微觀結構    六、配方的濾失性能評價    七、配方的靜態(tài)懸砂性能評價……第四章　地應力場與巖石力學特征第五章　水力壓裂工藝技術第六章　特殊增產(chǎn)工藝技術第七章　現(xiàn)場實施效果及分析第八章　認識與建議

章節(jié)摘錄

插圖：（2）分支水平井區(qū)塊篩選技術國內各油田針對分支水平井都進行了適應性篩選評價方面的研究，鑒于油藏類型和地質特征的區(qū)別，相應的油藏地質參數(shù)界限有一定的差異，如勝利油田在油藏類型方面的結論是：邊底水斷塊油藏、層狀構造油藏、裂縫型油藏、稠油油藏、低滲透油藏等5種油藏類型適合鉆分支水平井。且需要在油藏類型及地質參數(shù)初步篩選結果的基礎上，應當對油藏地質特征及生產(chǎn)動態(tài)情況進行初步了解，對剩余可采儲量進行初步估算，并進行分支水平井可行性初步經(jīng)濟評估，才可以最終確定分支水平井目標區(qū)塊。（3）分支水平井目標區(qū)精細三維地質建模技術①精細構造描述技術：同普通水平井設計一樣，分支水平井對油層頂面構造描述要求非常嚴格，在深度上微小的誤差就可能導致水平段不能夠在有效儲層內穿行甚至分支水平井鉆井的失敗，因為老油田剩余油主要集中在油層的中上部，分支水平段一般要求距頂2m，甚至1 m。因此對分支水平井區(qū)進行構造和斷裂系統(tǒng)精細研究就顯得非常重要。一方面幫助分析微構造與剩余油的關系，另一方面為數(shù)模提供精確的構造模型。②儲層精細描述技術：陸相沉積儲層一般都具有非均質非常嚴重的特點，分支水平井設計，必須保證分支水平段避開巖性、物性夾層，沿著有效儲層段分布，由此要求對儲層縱向、平面分布特征進行精細描述。③測井二次解釋技術：測井二次解釋技術是儲層描述技術的一項重要技術，也是建立三維地質模型開展剩余油分布研究不可缺少的一部分。分支井設計時，要建立目的層有效厚度、孔隙度、滲透率模型。④沉積微相細分技術：不同的沉積微相由于沉積環(huán)境的變化、水動力條件不同導致巖性物性均有較大變化，因此不同的沉積微相其剩余油分布有較大的差別。在單井相分析的基礎上，建立不同微相的巖電解釋模式，并建立微相分布特征和高含水期油水分布的關系，利用豐富的測井資料和取心資料研究目的層的平面微相分布，指導分支水平井的優(yōu)化布井。⑤流體模型建立技術：建立流體模型是油藏描述的內容之一，而油水分布關系則是分支水平井設計過程中尤其應該注意的問題，分支水平井投產(chǎn)后含水上升的快慢與水平段距油水界面的距離緊密相關，因此搞清油田或區(qū)塊的油水分布和含水上升規(guī)律十分必要。（4）剩余油分布定量研究技術分支井主要目的是開采油層中的剩余油，進一步研究剩余油的分布，是準確設計水平井的關鍵。目前主要采用生產(chǎn)動態(tài)綜合分析和數(shù)值模擬方法對剩余油分布進行定量研究。

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