蘇里格氣田蘇東南區(qū)致密砂巖氣藏水平井整體部署技術(shù)研究

1、<p>　　蘇里格氣田蘇東南區(qū)致密砂巖氣藏水平井整體部署技術(shù)研究</p><p>　　摘 要： 蘇里格氣田是典型致密砂巖氣田，具有“低滲透率、低壓力、低豐度、強非均質(zhì)性”的特征，建井?dāng)?shù)量多，單井產(chǎn)量低、壓力下降快、穩(wěn)產(chǎn)難度大。為提高單井產(chǎn)量，改善氣田開發(fā)效果，提高開發(fā)效益，以蘇東南區(qū)為研究對象，開展低滲透致密砂巖氣藏水平井整體開發(fā)技術(shù)研究。從層位優(yōu)選、儲層評價、砂體解剖、天然氣富集規(guī)律等多個方面進行研究

2、，優(yōu)選盒8、山1主力開發(fā)層系。根據(jù)不同區(qū)塊的主力儲層發(fā)育特征，按照“單層叢式水平井整體部署、單層三維水平井整體部署和多層系立體開發(fā)水平井整體部署”的思路，進行水平井整體部署，最終達到確保水平井儲層鉆遇率，提高氣藏開發(fā)效率的目的，形成一套低滲透致密砂巖氣藏水平井整體部署技術(shù)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞： 致密砂巖 蘇里格氣田 水平井整體部署 叢式水平井 </p><p><b>

3、;　　引言 </b></p><p>　　非常規(guī)天然氣近年來發(fā)展迅速，致密氣是目前開發(fā)規(guī)模最大的非常規(guī)天然氣。相對常規(guī)儲層，致密氣儲層地質(zhì)條件更差，孔喉尺度極其微小，相當(dāng)大一部分流體在滲流過程中被毛管力和粘滯力所束縛難以流動。鄂爾多斯盆地致密砂巖氣資源量約6.6萬億立方米，分布面積達數(shù)萬平方千米。蘇里格氣田是鄂爾多斯盆地致密氣分布的主要地區(qū)，是一個河流相的低壓低滲致密砂巖氣田，地質(zhì)條件十分復(fù)雜，主要表

4、現(xiàn)為砂巖發(fā)育、單砂體規(guī)模小、有效砂體展布局限、非均質(zhì)性強等特征，同時還具有單井控制儲量有限、產(chǎn)量低、壓力下降快的特點，隨著開發(fā)規(guī)模的不斷擴大，產(chǎn)能建設(shè)及生產(chǎn)中暴露出很多問題，給開發(fā)工作帶來諸多困難。因此，需要加強儲層評價和含氣富集規(guī)律的研究，更需要對井位部署方式和水平井整體開發(fā)進行研究。 </p><p>　　蘇東南區(qū)位于蘇里格氣田東區(qū)南部，是長慶油田目前上產(chǎn)的主力區(qū)塊，該區(qū)的有效開發(fā)對長慶氣區(qū)的持續(xù)上產(chǎn)具有重要

5、意義。因此，優(yōu)選蘇東南區(qū)進行水平井整體部署，提高氣田開發(fā)效益，為蘇里格氣田的開發(fā)提供必要的經(jīng)驗支持。 </p><p><b>　　一、氣藏地質(zhì)概況 </b></p><p>　　蘇里格氣田蘇東南區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市烏審旗、陜西省榆林市榆陽區(qū)和靖邊縣境內(nèi)；地表為沙漠、草地，地形相對平緩，海拔1250～1350m；年最高氣溫36℃，最低-28℃，屬內(nèi)陸性半干旱氣

6、候；交通和通訊條件較差。 </p><p>　　區(qū)域構(gòu)造隸屬于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡中北部，含氣層系為下石盒子組盒8段、山西組等，區(qū)域構(gòu)造為一寬緩的西傾斜坡，坡降一般3～10m/km。在單斜背景上發(fā)育著多排近北東向的低緩鼻隆，鼻隆幅度一般10～20m左右，寬度3～6km。 </p><p>　　該區(qū)屬辨狀河三角洲沉積[1-2]，主要發(fā)育分流河道、分流間灣、泛濫平原等微相，局部發(fā)育河口壩、心灘

7、微相，整體屬于低豐度、低滲、低壓氣藏，氣藏分布受構(gòu)造影響不明顯。 </p><p>　　該區(qū)儲層復(fù)雜多樣，非均質(zhì)性較強，有效儲層成窄條帶狀，且在橫向和縱向的分布都相對分散，有效儲層預(yù)測難度大。平面上，砂巖總體呈近南北向條帶狀展布，河道分叉、交匯頻繁，砂巖分布相對廣泛，但含氣砂巖僅是其中一部分，且呈孤立狀或窄條帶狀分布，連續(xù)性和連通性差，造成單井控制儲量低、單井產(chǎn)量低，局部地區(qū)氣砂巖也可達到一定的連通范圍。統(tǒng)計顯示

8、該區(qū)砂體厚度小于5m的約占88.0%、5～10m的占14.9%、大于10m的僅占2.0%，平均視孔隙度9.12%、基值滲透率0.681 mD、視含氣飽和度60.1%，是典型的致密砂巖氣藏。 </p><p>　　二、水平井整體開發(fā)技術(shù) </p><p>　　水平井開發(fā)有其獨特的技術(shù)要求和開發(fā)特點，氣藏水平井開發(fā)有其自身的儲層適應(yīng)性，不同的地質(zhì)條件和儲層參數(shù)對水平井開發(fā)的效果影響甚大，為使水

9、平井技術(shù)在蘇東南區(qū)開發(fā)中更好應(yīng)用，首先對主力含氣層進行評價和篩選。 </p><p><b>　　1.目的層優(yōu)選 </b></p><p>　　蘇東南區(qū)上古生界縱向含氣層系較多，但主要集中在盒8下2小層，其有效儲層鉆遇率在70%以上[1]，其它各小層均在40%以下；盒8下2小層儲量占盒8段和山1段總儲量的近80%；以盒8下2為主要目標(biāo)層位適合水平井開發(fā)，同時通過壓裂改

10、造可適當(dāng)動用鄰近層位。盒8下2小層砂體多期疊置，連續(xù)性較好，但多個單砂體間多數(shù)不連通，存在阻流層，自然泄流半徑小，水平井可穿越多個砂體，擴大泄流面積，提高儲量動用效果[2]。 </p><p>　　2.水平井參數(shù)設(shè)計 </p><p>　　2.1 水平段方位 </p><p>　　蘇里格氣田最大主應(yīng)力方向近東西向，垂直最大主應(yīng)力方向，有利于溝通裂縫，擴大滲流范圍，提

11、高氣井開發(fā)效果；蘇東南區(qū)砂體近南北向展布，平行砂體展布方向，有利于鉆井軌跡控制，提高儲層鉆遇率。優(yōu)選水平段方向為近南北向。 </p><p>　　2.2 水平段長度 </p><p>　　2.2.1合理配產(chǎn)法 </p><p>　　根據(jù)蘇里格氣田100余口投產(chǎn)水平井合理配產(chǎn)量分析結(jié)果，建立合理配產(chǎn)量與水平井有效水平段長度和有效滲透率乘積關(guān)系。研究表明，水平井合理配產(chǎn)

12、量與水平段有效長度及儲層有效滲透率成指數(shù)關(guān)系： </p><p>　　其中： -水平井合理產(chǎn)量，萬方/天；Le-水平井有效長度，m；ke-水平井有效滲透率，mD。 </p><p>　　因此，當(dāng)儲層有效滲透率為0.19mD時，水平段長度達到1300m即可滿足6.0×104m3/d的配產(chǎn)要求。 </p><p>　　2.2.2數(shù)值模擬法 </p>

13、<p>　　通過模擬方法，對不同水平段長度下氣井配產(chǎn)量進行研究（穩(wěn)產(chǎn)3年）。研究表明，隨著水平段長度增加，單井合理配產(chǎn)量增加，累計產(chǎn)氣量增加。當(dāng)水平段長度為1000m～1300m時，水平井累計產(chǎn)氣增加幅度減緩（圖1、圖2）?？紤]水平井穩(wěn)產(chǎn)3年配產(chǎn)大于6.0×104m3/d。優(yōu)選合理水平段長度為1200m～1300m。 </p><p>　　圖1 不同水平段長度氣井生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測曲線 圖2不同

14、水平段長度氣井生產(chǎn)動態(tài)預(yù)測曲線 </p><p>　　根據(jù)合理配產(chǎn)、數(shù)值模擬等方法的研究結(jié)果，水平井合理水平段長度應(yīng)大于1200m[3]。綜合考慮到該區(qū)的儲層發(fā)育狀況，合理水平段長度取1200m～1500m。 </p><p>　　2.3 井網(wǎng)井距 　　蘇6、蘇10、蘇14井網(wǎng)加密區(qū)砂體解剖試驗表明，當(dāng)井距在500m～600m之間時，井間干擾現(xiàn)象較少（25%），當(dāng)井距為400m～500m

15、時，井間干擾比例達50%。因此，優(yōu)選水平井井距（東西向）為500m～600m[4]。研究表明，隨著井距和排距的增大單井產(chǎn)氣量逐漸增加，采收率逐漸減小。當(dāng)排距大于2300m，井距大于800m后，單井累計產(chǎn)氣量上升速度明顯變緩（圖3，圖4）。 </p><p>　　圖3 不同排距開發(fā)效果對比曲線 圖4 不同井距開發(fā)效果對比曲線 </p><p>　　因此，優(yōu)選研究區(qū)水平井合理井排距為600m&

16、#215;（2000m～2300m）。 </p><p>　　3.水平井整體部署 </p><p>　　在儲層綜合評價和砂體精細(xì)解剖的基礎(chǔ)上，優(yōu)選有利富集區(qū)。根據(jù)富集區(qū)內(nèi)儲層發(fā)育特征，分單層和多層系進行水平井整體部署。 </p><p>　　3.1 單層叢式水平井組整體部署 </p><p>　　叢式水平井組整體部署是指利用同一井場、對多層砂

17、體疊合發(fā)育、主力層優(yōu)勢明顯的區(qū)塊合理部署直井、定向井和水平井，形成以水平井為主的叢式井組。該方法適合在主力層系局部發(fā)育、多層疊合砂體的區(qū)塊進行部署。具體實施過程中，可優(yōu)先部署一口直井，然后利用直井完鉆資料，結(jié)合地震資料，落實實施水平井的主力小層，刻畫小層砂體、有效砂體展布及構(gòu)造特征，并根據(jù)主力小層砂體、有效砂體的展布規(guī)律及構(gòu)造特征，整體部署定向井和水平井井位。 </p><p>　　3.2單層三維水平井組整體部署

18、 </p><p>　　三維水平井組整體部署是指利用同一井場、對同一主力層合理部署直井、定向井和三維水平井，達到節(jié)省耕地，提高氣藏開發(fā)效率的 </p><p>　　目的。該方法適合在砂體連片發(fā)育的地方部署，井網(wǎng)規(guī)則，井間干擾小，地面建設(shè)投資少，管理成本低。具體實施時，優(yōu)先實施一口直井，落實砂體后，在東西方向?qū)嵤﹥煽诙ㄏ蚓?，利用完鉆井資料，井?-震結(jié)合精細(xì)刻畫小層砂體、有效砂體展布及構(gòu)造特征

19、，落實實施水平井的主力小層，并根據(jù)主力小層砂體、有效砂體的展布規(guī)律及構(gòu)造特征整體實施水平井井位。 </p><p>　　3.3 多層系水平井立體開發(fā)整體部署 </p><p>　　水平井立體開發(fā)整體部署是指在發(fā)育兩套或者多套含氣層系的區(qū)塊，針對不同的目的層合理部署直井、定向井和水平井，達到同時開發(fā)多個層系，提高儲量動用程度的目的。該方法適合在多套含氣層系發(fā)育的區(qū)塊進行部署，可優(yōu)先部署一口直

20、井，實施完成后根據(jù)完鉆直井資料，確定適合開發(fā)的層系，結(jié)合地震資料，對多套砂體和含氣性進行評價，精細(xì)刻畫小層砂體、有效砂體展布及構(gòu)造特征，繪制兩套砂體間泥巖厚度，評價層間封隔能力，落實實施水平井的各小層區(qū)域，并根據(jù)小層砂體、有效砂體的展布規(guī)律及構(gòu)造特征，有針對性的部署定向井、平直水平井、階梯水平井和大斜度水平井等，最終形成水平井立體開發(fā)井網(wǎng)。 </p><p><b>　　三、結(jié)論和認(rèn)識 </b&g

21、t;</p><p>　　1.針對蘇東南區(qū)多層系發(fā)育的特征，優(yōu)選盒8下和山1進行水平井整體部署。 </p><p>　　2.根據(jù)低滲透致密砂巖氣藏儲層特征，通過理論與實踐相結(jié)合，進一步優(yōu)化了水平井整體開發(fā)參數(shù)指標(biāo)。 </p><p>　　3.根據(jù)辨狀河道砂體多期疊置發(fā)育特點，在詳細(xì)分析適合水平井開發(fā)砂體類型和平面展布規(guī)律基礎(chǔ)上，總結(jié)了“單層叢式水平井、單層三維水平井

22、和多層系立體開發(fā)水平井整體部署”三種部署模式。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]史松群等、蘇里格氣田盒8砂巖儲層的氣儲特征[J].中國石油勘探，2003（2） 27_31. </p><p>　　[2]何東博，賈愛林，田昌炳等蘇里格氣田儲集層成巖作用及有效儲集層成因[J].石油勘探與開發(fā)，2004

23、（3） 17_21. </p><p>　　[3]位云生，何東博，冀光等蘇里格型致密砂巖氣藏水平井長度優(yōu)化[J]. 天然氣地球科學(xué)，2012，8：4_23. </p><p>　　[4]唐俊偉，賈愛林，蔡磊等蘇里格氣田強非均質(zhì)性致密砂巖儲層開發(fā)井網(wǎng)優(yōu)化[J].大慶石油學(xué)院學(xué)報，2007（10）5_31. </p><p>　　作者簡介，安志偉（1977-），男，中國