蘇里格氣田低滲透氣田勘探開發技術應用成效綜述(上)
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[時間:2009-06-16 石油商報 關注度:0]
摘要: 2000年8月26日,長慶油田蘇6井噴出日產120萬立方米的高產工業氣流,宣布了蘇里格氣田“橫空出世”。
幾年后,蘇里格地區形成了具有萬億立方米儲量的特大型氣田,但儲層致密、薄而分散、儲層非均質性強、單井控制儲量小等特點也逐步...
2000年8月26日,長慶油田蘇6井噴出日產120萬立方米的高產工業氣流,宣布了蘇里格氣田“橫空出世”。
幾年后,蘇里格地區形成了具有萬億立方米儲量的特大型氣田,但儲層致密、薄而分散、儲層非均質性強、單井控制儲量小等特點也逐步顯現,成為世界罕見的低滲、低壓、低豐度氣田。在常規技術條件建設模式下,蘇里格氣田不具備經濟開發價值。
長慶油田打破傳統的氣田開發思路,全力組織開展多學科聯合攻關,幾年來集成創新了“井位優選、快速鉆井、井下節流、分壓合采、井間串接、遠程控制、滾動建產、快速投產、穩產接替、排水采氣、分類管理、增壓開采”12項開發配套技術,其中“井位優選、快速鉆井、井下節流、分壓合采、地面優化、遠程控制”6項關鍵技術有效突破了制約蘇里格氣田經濟有效開發的瓶頸,顯著降低了氣田開發成本,大幅提升了開發管理水平,為蘇里格氣田的規模有效開發創造了條件。井位優選技術提高氣田采收率
根據氣井鉆遇儲層的發育情況,結合氣井生產動態特征,將氣井由好到差分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類井,提高Ⅰ+Ⅱ類井的比例是井位優選的核心目標。
從大量完鉆井來看,蘇里格氣田地質條件十分復雜,不同類型的氣井其地質特征有所不同,主要表現在:主要儲層盒8段至山西組為多期辮狀河沉積,各單砂體縱向上相互疊置,橫向上相互搭接,復合連片;有效儲層橫向變化大、厚度小、富集程度差,有效砂層厚度與砂層總厚度關系不明顯等。
由此,采氣三廠充分應用前期地質資料刻畫復合砂體帶,篩選出相對富集區,應用高精度二維地震技術預測有效儲層,優選井位。2005年以前開展的二維地震、三維地震、二維多波、三維多波地震試驗,較好地解決了復合砂體的預測問題,砂體總厚度的預測符合率達到90%以上;2005年以后,主要針對有效儲層預測,在地震采集、處理、解釋方法上進行了重大改進,實現了砂體預測基礎上的有效厚度預測,井位優選技術趨于成熟,在布井方法上做到了“看地質、看地震、看地質和地震相結合”。
以高精度二維地震技術為基礎的井位優選技術在蘇14區塊試驗成功后,迅速在蘇里格氣田得到了推廣應用,效果十分顯著,Ⅰ+Ⅱ類井的比例由評價初期的60%提高到目前的80%以上。快速鉆井技術大幅度降低成本
蘇里格氣田平均井深在3400米左右,傳統上每口氣井的鉆井時間約在35天左右,鉆井周期長造成鉆井成本高和儲層污染兩個技術難題。
2003~2004年,采氣三廠進行了氣體欠平衡鉆井技術試驗,未能實現提高鉆井速度的目的?蒲腥藛T提出了利用PDC鉆頭提高鉆速的技術思路,以PDC鉆頭為核心的快速鉆井技術包含了PDC鉆頭的個性化設計、井身結構優化、國產油套管應用、優化泥漿體系等技術。
在2005年試驗的基礎上,遼河油田的技術隊伍率先應用PDC快速鉆井技術,創造了鉆井周期14天13小時的紀錄。長慶局加強技術攻關,連續刷新指標,創造了9天23小時的最快紀錄。
以PDC鉆頭應用為基礎的快速鉆井技術,使蘇里格氣田單井平均鉆井時間大幅降低,鉆井成本減少了三分之一以上,不僅解決了制約蘇里格氣田開發的儲層保護難題,也有效降低了開發成本。通過開展以PDC鉆頭為核心的提高機械鉆速試驗的成功,大大降低了鉆井綜合成本,形成了適應蘇里格氣田的集成創新技術。井下節流技術創新添助力
井下節流技術實現了蘇里格氣田中、低壓集氣模式,成為蘇里格氣田經濟有效開發的核心技術。
井下節流工藝依靠井下專用設備(節流器)實現井筒節流降壓,利用地溫加熱,節流后井口氣流溫度基本恢復到節流前的溫度,從而有利于解決氣井生產過程中井筒及地面諸多技術難題。天然氣通過節流器的流動可近似為可壓縮絕熱流動,其流動狀態可分為亞臨界流與臨界流。當節流器氣嘴直徑一定時,流量取決于節流器入口壓力,蘇里格氣目前正是利用這一原理進行單井配產且生產穩定。
井下節流技術大大降低了井筒及集氣管線壓力,從而改變了水合物形成條件,達到了預防水合物堵塞的目的;節省注醇系統、取消井口加熱爐,降低了開發成本,提高了開井時率,實現了控壓穩產;節流后平均油壓3.88兆帕,不到節流前的20%,使地面管線運行壓力大幅降低,實現了中、低壓集氣,為簡化和優化氣田地面流程奠定了堅實的基礎。
長慶油田自主研制的井下節流器及配套工具,膠筒密封性能良好,提高了攜液能力,為提高最終采收率創造了條件,目前已有95%以上的開發井投放了節流器。
井下節流技術的成功,促使科研人員進一步探索形成了井下節流、井口不加熱、不注醇、中壓集氣、帶液計量、井間串接、常溫分離、二級增壓、集中凈化、中低壓集氣的地面建設新模式。這一模式大大降低了工藝技術難度,大幅提高了安全等級(地面系統設計壓力4兆帕,運行壓力1.5兆帕),大幅降低了單井地面投資(由原規劃方案的200多萬元降低到100萬元左右)。