【新疆石油化工展】新疆致密天然气藏有效开发技术研究

时间:2023-07-27     

要:新疆是我国石油与天然气储量最为丰富的地区之一,合理利用和开发我国的能源具有十分重要的意义,全球发育致密气的资源量约210×10000亿方,占世界天然气总产量的七分之一,致密气已成为天然气勘探开发的重要领域本文通过对新疆地区的致密气藏的开发现状进行调研,对其开发过程中应用的技术归纳总结,为其他区域致密气开发提供技术支撑,也为我国能源统筹开发提供合理的参考建议。

一、致密气定义

致密气的定义在全球没有统一的界限和标准,随着各国认识程度的提高,致密气的概念也在不断的更新。美国定义为致密气藏储层渗透率小于0.1mD。我国气藏分类标准以渗透率和孔隙度作为评价指标,主要划分为高渗、中渗、低渗和致密四类,见表1、表2所示。

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综上所述,致密气藏具有渗透率低、孔隙度小、自然产能低等特性,故单井一般无自然产能或自然产能低于工业气流下限,需经过水力压裂、水平井、多分支井等开采手段才能产出工业气流,获得工业天然气产量的气藏。

二、新疆致密气发展现状

新疆致密油气藏主要分布在准噶尔盆地和塔里木盆地,塔里木油田和新疆油田通过多年的勘探开发,已经在致密气藏的开采工作中取得了显著的成绩。塔里木盆地库车坳陷侏罗系阿合组也发育致密气,目前发现了迪北气藏、吐孜气藏等多个致密砂岩气藏,受地质构造作用,形成多级裂缝带,小断裂及裂缝发育区成为致密气富集的甜点区。2011年借鉴致密气勘探思路,部署迪西1井,日产天然气59×10000m³,迪北气藏也成为库车坳陷第一个发现并获得高产的致密气藏。

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目前致密气藏常用多级压裂技术有可钻式桥塞分压、裸眼封隔器+滑套分压、水力喷射分压、连续油管喷射+封隔器/填砂分压、双封单卡拖动管柱分压、套管滑套分压、投球滑套+封隔器分压、限流分压、准时射孔分压等十余种,其难点在于分段压裂工艺方式和井下封堵工具的选择。

1、集群化井位部署丛式水平井开发技术

通过集群化井位部署、丛式水平井立体开发、精准化储层改造设计、大平台工厂化作业,集成创新了致密气低成本高效开发配套技术,有效提升了致密气开发水平。依靠地质认识深化和改造技术进步,水平井开发实现了由“心滩单点部署”向“河道整体部署”的转变、由“追求单井效果”向“追求气藏效果”的转变,实现开发效益最大化,采收率、内部收益率分别提高15.5%、11.6%。根据砂体空间构型特征,形成大丛式水平井组、大丛式混合井组等四种井型优化组合模式,实现井组储量动用最大化。持续优化水平井部署条件、层位、类型、模式,拓宽水平井部署界限,拓展部署层位,实现水平井建产比例最大化,预测水平井产能比例达到82.6%。进一步证实致密砂岩平面上连片分布,空间上多期叠置摆动,沉积间湾规模有限(面积缩小83%),预计可增加河道间湾建产面积16.0平方公里,增加建产储量15.2亿方,开辟了新疆气田低密井网区域开发的全新视角。

2、 多专业一体化决策技术

地质、地震、测录井、数字化等紧密结合,全过程实时跟踪分析与调整,发挥多专业一体化决策优势,提出“小层精细对比入靶、地质小尺度、地震大方向”的综合导向新方法,提升水平井实施效果,针对地质风险制定调整对策。

1) 集成应用提速配套技术

根据地层、岩性等特性分层,以实际螺杆压差定钻压,返速定排量,推行“大排量、高转速、重钻压”的激进钻井模式,建立学习曲线,不断优化工效指标,可将水平井钻井周期缩短至40.1天,较去年缩短2天。

2)完善三维水平井优快钻井技术

设计大偏移距三维水平井“七段制”剖面,应用强抑制复合盐钻井液体系,配套顶驱及高压泥浆泵,强化钻井参数,平均钻井周期由66.4天缩短至40.1天。

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3) 三开优化水平井钻井技术

采用“塌漏分治”思路,通过高效堵漏、强封堵钻井液应用,解决了“双石层”易塌易漏难题,优化了水平井井身结构,在提速降本的同时,可对斜井段气层进行改造,提高储层纵向动用程度。通过完钻三开优化井身结构,可将平均钻井周期缩短35.11天,单井节约费用51.4万元,该井身结构在气田产建新区推广应用,成为新区提效降本的主要措施。

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四、结束语

新疆致密气藏的开采应立足西部准噶尔盆地二叠系、塔里木盆地库车坳陷与吐哈盆地侏罗系,间接的说明非常规致密砂岩气现已成为天然气勘探与开发的现实接替领域。为了实现气田长期稳产,立足于致密砂岩气藏强非均质性特征,需要进一步推广“基础井组+基础井网+差异化加密”的井网部署策略,持续推进动/静态分析相结合的储层精细描述技术和混合井型部署技术,主要采用多级压裂技术大幅提高接触储层面积进行经济开发。