致密砂巖氣藏開發(fā)工程技術(shù)研究.doc

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1、致密砂巖氣藏開發(fā)工程技術(shù)研究摘要致密砂巖氣藏具有低孔低滲、裂縫發(fā)育、局部超低含水飽和度、高毛管壓力、地層壓力異常、高損害潛力等工程地質(zhì)特征。實(shí)踐證明,貫徹儲集層保護(hù)與改造并舉的方針，實(shí)現(xiàn)全過程儲集層保護(hù)是致密砂巖氣藏及時發(fā)現(xiàn)、準(zhǔn)確評價(jià)和經(jīng)濟(jì)開發(fā)的重要保證。建議加強(qiáng)致密砂巖巖石物理學(xué)基礎(chǔ)研究，重視特殊工藝井的鉆井及完井儲集層保護(hù)配套技術(shù)應(yīng)用，大力提高增產(chǎn)改造技術(shù)的適應(yīng)性，形成針對不同類型致密砂巖氣藏的配套技術(shù)系列。關(guān)鍵詞致密砂巖氣藏儲集層保護(hù)儲集層損害增產(chǎn)改造中圖分類號：TE372文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A致密砂巖氣藏是指孔隙度、滲

2、透率、含氣飽和度低、含水飽和度高、天然氣在其中流動速度較為緩慢的砂巖氣層中的天然氣藏。與常規(guī)氣藏相比，致密砂巖氣藏裂縫發(fā)育，基塊致密，具有特殊的納微觀儲滲結(jié)構(gòu)以及強(qiáng)烈的多尺度特性，導(dǎo)致天然氣產(chǎn)出過程更加復(fù)雜。低致密砂巖氣藏物性差，埋藏深，天然豐度低，還表現(xiàn)為低孔低滲、裂縫發(fā)育、局部低含水飽和度、高毛管壓力、地層壓力異常、高損害潛力等丁程地質(zhì)特征。致密砂巖氣藏“先天發(fā)育不足”的特性決定了實(shí)施增產(chǎn)改造是其經(jīng)濟(jì)開發(fā)的必然選擇，“后天易損害”特性又對各項(xiàng)工程作業(yè)的儲集層保護(hù)能力提出了嚴(yán)格要求。毫無疑問，應(yīng)以“全過程儲集層保護(hù)”

3、為指導(dǎo)思想，在鉆井、完井、中途測試、測井、固井、射孔、完井測試、增產(chǎn)改造和氣藏開采中切實(shí)保護(hù)好氣藏，并帶動各項(xiàng)工程作業(yè)技術(shù)水平的全面提升，才能保證致密砂巖氣藏的成功勘探開發(fā)。與常規(guī)氣藏相比，低滲透氣藏通常需要經(jīng)過大型改造措施（水力壓裂）或者需要更先進(jìn)的開發(fā)技術(shù)和更高質(zhì)量的鉆井技術(shù)才能產(chǎn)出工業(yè)性氣流。1提高致密砂巖氣藏產(chǎn)能的增產(chǎn)改造技術(shù)致密砂巖氣藏低孔低滲的地質(zhì)特征使得開發(fā)這類氣藏吋一般需要進(jìn)行壓裂增產(chǎn)改造。四川盆地致密砂巖改造以應(yīng)用大型水力壓裂為主，在川中八角場、川西新場等地取得了較好的效益。在鄂爾多斯盆地北部對壓裂改

4、造措施也進(jìn)行了一系列的嘗試，從簡單的常規(guī)壓裂逐漸過渡到伴注液氮壓裂技術(shù)，使得原本無自然產(chǎn)能或產(chǎn)能低的井層產(chǎn)量得到大幅度增加。1.1四川盆地致密砂巖氣藏增產(chǎn)改造技術(shù)八角場氣田香四段致密砂井氣藏大型水力壓裂增產(chǎn)改造技術(shù)。自該氣藏應(yīng)用過酸化、一般壓裂作業(yè)（平均加砂量25m3）,單井產(chǎn)量一直未達(dá)到商業(yè)性生產(chǎn)水平，有的井還出現(xiàn)壓后減產(chǎn)現(xiàn)象。J58E井J41井和J59E井采用套管注入方式、低摩阻高豁度瓜膠有機(jī)硼凍膠壓裂液與中強(qiáng)的美國CARBOPROP陶粒支撐劑，同吋采用配套的破膠劑加入技術(shù)，壓后產(chǎn)量大幅度增加。八角場大型水力壓裂較

5、好地解決了黏度保持與快速破膠、降低濾失與減少濾餅損害、增加聚合物用量保證長時間施工攜砂與減少殘?jiān)g的矛盾。實(shí)現(xiàn)了大排量、快速破膠、迅速排液減少進(jìn)入氣層的液量，從而緩解了水相圈閉損害?；诘蛽p害壓裂液的大型水力壓裂在八角場氣田的成功，證明了冇效實(shí)施儲集層保護(hù)和大型水力壓裂是致密砂巖氣藏增產(chǎn)的關(guān)鍵與出路。1.2鄂爾多斯盆地致密砂巖氣藏增產(chǎn)改造技術(shù)鄂爾多斯盆地上古生界氣藏是低孔低滲、低壓的致密砂巖氣藏。大牛地氣田是鄂爾多斯盆地上古生界氣藏典烈的低壓致密砂巖氣藏，氣井壓裂前自然產(chǎn)能很低或基本無產(chǎn)能。由于儲集層存在嚴(yán)重的水相圈

6、閉損害和其他敏感性損害，以往釆用常規(guī)砂巖儲集層的壓裂改造方法在該地區(qū)不能達(dá)到滿意的增產(chǎn)效果。通過2001年以來的攻關(guān)研究，提出了改進(jìn)的壓裂工藝技術(shù)方法，篩選出了低殘?jiān)⒁追蹬诺膲毫岩后w系N2增能水基壓裂液?，F(xiàn)場實(shí)施表明，優(yōu)質(zhì)低損害N2增能壓裂液體系具有起泡、穩(wěn)泡能力強(qiáng)，流變性能、攜砂能力好，低濾失、破膠快、低損害等特點(diǎn)。該壓裂液體系能較好地滿足壓裂工藝耍求及儲集層的物性條件，提高了壓后壓裂液返排率，取得了顯著的單井增產(chǎn)效果。達(dá)到了少進(jìn)液、快返排、低損害的設(shè)計(jì)要求，大大提高了壓裂改造效果，壓后平均單層氣產(chǎn)量提高2倍以上。

7、適于致密砂巖氣層特點(diǎn)的低損害水力壓裂改造技術(shù)和屏蔽暫堵儲集層保護(hù)技術(shù)構(gòu)成了大牛地氣田開發(fā)的主體技術(shù)。2致密砂巖氣藏鉆井及完井保護(hù)配套技術(shù)2.1致密砂巖氣藏欠平衡鉆井及完井保護(hù)技術(shù)根據(jù)致密砂巖氣藏特性及損害機(jī)理，代表欠平衡鉆井技術(shù)最高水平的氣體鉆井技術(shù)在四川致密砂巖天然氣勘探開發(fā)中發(fā)揮了獨(dú)到的作用。邛西構(gòu)造是川西致密砂巖氣藏的典型代表。1992年采用傳統(tǒng)欠平衡鉆井完成的邛西1井在須三段至須五段屮途測試產(chǎn)氣420m3/d,須一段至須二段完井試氣產(chǎn)量70m3/d,須四段完井試氣產(chǎn)量1000m3/d,沙溪廟組完井試氣產(chǎn)量800

8、m3/do1995年鉆探的邛西2井在須二段完井試氣產(chǎn)量5200m3/d,1999年美國德士古公司對邛西2井實(shí)施大型加砂壓裂僅產(chǎn)微氣。而采用全過程欠平衡鉆井完成的邛西3井產(chǎn)量45.67104rn3/d,邛西4井產(chǎn)量84.47X104rn3/do之后連續(xù)十多口全過程欠平衡鉆井的井產(chǎn)量都在30*104-100*104m3/d。邛西構(gòu)造全