摘要：致密砂岩气藏普遍含水,近井地带极易形成积液,从而导致气井减产甚至停产,因而研究近井地带含水饱和度变化规律对于认识气井产水机理具有重要的意义。为此,根据气井径向渗流原理设计了一套近井地带储层含水饱和度变化物理模拟实验流程,运用直径分别为10.5 cm、3.8 cm、2.5 cm的致密岩心由远及近串联以模拟气藏中直井压裂后的生产状况;基于气井降压生产方式,分别用20μm、30μm、40μm、50μm的微管来模拟气井油管以控制产气量,研究气藏衰竭开采过程中近井地带含水饱和度的变化及其影响因素,结合现场生产井资料计算气井近井地带及不同区域、不同微管直径下的含水饱和度及产水量,并分析其变化情况。研究结果表明:(1)不同采气速率各自对应一个临界含水饱和度,当原始含水饱和度低于临界值,近井地带和中部区域流动的地层水会随气体的采出而携出,近井地带不会产生积液;(2)当原始含水饱和度高于临界值时,由远端运移的地层水大量聚集在近井地带导致近井地带积液;(3)含水饱和度相同时,采气速率越大,越容易导致近井地带积液;(4)同一含水饱和度下,采气速率越大,产水越严重,采收率越低。结论认为,由物理模拟实验新方法计算得到的气井累计产水量图版与对应气井的产水动态具有较好的一致性,该研究成果可以有效预测气井产水量,对于气井采取合理的治水措施具有指导作用。

摘要：中国致密砂岩气藏资源储量丰富,复杂的气水渗流关系和气水同产特征制约了单井产能的发挥和天然气采收率提高,注CO_(2)是提高气藏采收率(EGR)和实现碳埋存的双赢途径。为明确致密砂岩气藏CO_(2)驱替微观渗流和提高天然气采收率机理,指导致密砂岩气藏CO_(2)-EGR方案设计,基于格子玻尔兹曼方法(LBM)建立了孔隙尺度多相多组分流动模型,揭示了致密砂岩气藏储层微观气水分布特征和CO_(2)-EGR的微观渗流机理,并明确了CO_(2)-EGR的主控因素。研究结果表明:①驱动压差显著影响了致密砂岩气藏的气水微观分布和水锁程度,使得气水流动能力和气水相对渗透率特征不同;②CO_(2)-EGR微观渗流过程包括气水两相的非混相驱替和CO_(2)-CH_(4)的混相驱替,对应EGR机理为分别受生产压差和地层压力控制的黏性驱替和混相扩散;③注入的CO_(2)可有效缓解水锁现象和贾敏效应,与CH_(4)良好的混相能力能促进沟通分散气泡,微观驱气效率可达42%~94%;④含水饱和度、孔隙结构和驱动压差显著影响微观驱气的作用机制和驱气效率的改善幅度。结论认为,在进行致密砂岩气CO_(2)-EGR的方案设计时,可优先考虑中—低含水饱和度的区块作为试验靶区,并根据靶区储层孔隙结构特征,优化不同注气阶段的注采参数,可充分发挥CO_(2)对CH_(4)的黏性驱替和混相扩散作用。

摘要：鄂尔多斯盆地苏里格致密砂岩气是中国石油长庆油田公司天然气开发的核心对象,由于有效砂体规模小、储层非均质性强、物性致密,长期以来被誉为“磨刀石上闹革命”。为了解决苏里格致密砂岩气藏直井多层合采时普遍产水的复杂渗流问题,基于苏里格致密砂岩气藏砂体纵向叠置类型分析,突破常规多层合采实验方法,设计了复杂气藏双层流动多点测压衰竭开发实验流程,建立不同开发方式下气、水层间可交互越流的双层开发动态物理模拟实验。研究结果表明:①致密砂岩气水层交替叠置型气藏在多层合采过程中,普遍存在层间气水交互越流现象;②储集层纵向非均质性、含水饱和度以及开发方式是影响层间两相交互越流最主要的因素,直接影响气藏采收率;③多层合采的高含水层(60%<S_(w)<100%)与气层渗透率比值越大,生产中后期层间干扰对气藏生产的抑制作用越强,需采取相应的调整措施;④低渗气层与致密水层(渗透率小于0.1mD)合采时,未见严重的水窜越流现象,对气藏整体采收率影响较小,易实现气藏高效开发。结论认为,模拟实验研究成果为苏里格致密气高效开发提供了新思路和新技术,对提高致密气藏采收率具有重要现实意义,为其他致密气田高效开发具有借鉴意义。

摘要：为了解决苏里格气田上古生界致密砂岩气藏单砂体接触方式复杂多样、砂体空间展布预测难度大、单井产量低、压力下降快、稳产难度的问题,结合研究区地质情况,从储层空间展布预测和水平井的部署与设计、导向、改造等方面研究提高致密砂岩气藏产量的技术。研究表明,三维地震预测河道和多期砂体逐级精细刻画可有效提高砂体钻遇率和储层空间展布预测精度;水平井的差异化部署以及水平段差异化设计对具有多种含气层类型地区的水平井部署更具有针对性;沉积模型优化导向、三维地质建模、三维地震预测导向以及多学科思维融合导向等多元化的导向技术可以解决水平井导向效率低、精度较差的问题;地质工程一体化精准布缝技术、桥塞分段+多簇射孔压裂技术、多方法压裂设计优化技术以及水平井压裂作业工厂新模式等是提高水平井压裂改造效率的有效途径。

摘要：针对塔里木盆地B区块致密砂岩气藏储层孔喉细小、渗透性差、束缚水饱和度高、非均质性严重、微裂缝发育、极易受到损害且损害难以解除的难题,模拟地层条件,开展了高温敏感性与水锁损害测试,分析了储层固相损害,系统揭示了致密砂岩气藏损害机理:应力敏感损害、水锁损害、微裂缝固相损害是该储层的主要损害类型。在该区块使用的磺化防塌、钾聚磺钻井液基础上,优选出暂堵剂及可有效降低表面张力的表面活性剂,运用理想充填技术与表面活性剂两者相结合,优化设计"协同增效"型保护致密砂岩气藏的低损害钻井液。通过配伍性测试、动态污染实验对优化钻井液的储层保护性能进行评价发现,优化钻井液与研究区块地层水配伍,岩心渗透率恢复值在85%以上,储层保护效果明显。优化钻井液在B区块B2井巴什基奇克组储层中取得成功应用,钻井后储层表皮系数极大降低,钻井液对储层的污染明显减少。

摘要：国内致密砂岩气藏普遍存在含气砂体分布零散、储集体内非均质性强的特征,含气砂体准确预测的难度较大。对于水平井开发方式而言,2口相向水平井靶点B之间留有较大间距,将造成储量平面控制和动用程度降低。从国外致密气开发实践调研入手,基于鄂尔多斯盆地苏里格致密砂岩气藏有效砂体空间展布、规模尺度及开发动态特征分析,结合数值模拟方法,论证水平井在不同部署方式下的开发效果,提出水平井的优化部署方案。研究表明:相向2口水平井靶体B点接近重合、压裂段等间距部署,可以大幅度提高水平井对储量的控制和动用程度,同时有效提高气田整体开发经济效益。研究成果在致密气实际开发中具有可操作性和推广应用前景。

摘要：2012年,中国石油天然气股份有限公司提出了"体积改造"的技术理念,促使压裂理论从经典走向现代。随着鄂尔多斯盆地苏里格气田致密砂岩气藏勘探开发工作的持续推进,储层条件更加复杂,压裂改造技术在理念、材料和工艺等多方面都面临着新的难题和挑战。为了将体积改造技术原理的普遍性和苏里格气田致密砂岩气藏储层的特殊性相结合,建立有效的体积改造技术模式,借鉴近年来美国非常规天然气成功开发的经验,从地质特征入手,探讨了苏里格气田致密砂岩气藏储层体积改造面临的关键问题,并提出了技术发展的方向。研究结果表明:(1)控制裂缝纵向延伸,适度提高排量、大幅增加液量的滑溜水压裂设计是提高单层产量的关键;(2)通过直井多层、水平井多段压裂,实现致密砂岩气多层系立体式开发,是提高单井产量和采收率的基础;(3)小井眼、小油管完井实现高排量压裂设计、长期生产,是实现提产降本的前提。

摘要：为了准确预测压裂过程中流体的相态变化,有效指导矿场CO2压裂施工设计,以鄂尔多斯盆地神木气田致密砂岩气藏SH52井为例,基于商业软件CMG,建立井筒—地层耦合数值模拟模型,通过对该井的压裂施工动态进行拟合,获得了可靠的数值模拟模型。在此基础上,对CO2注入—压裂—返排的全过程进行模拟,研究CO2压裂全过程的流体相态变化特征,以及压裂工艺参数对注入期末井底压力、温度和流体高压物性的影响。研究结果表明:①CO2从注入到返排的压裂全过程,经历了“液态—超临界态—液态—气态”的相变过程,在注入、造缝和裂缝扩张的过程中,CO2由液态转变为超临界态,且密度变化显著,介于800~1 100 kg/m^3;②CO2注入期末,随CO2总量的增加,井底温度逐渐降低,而井底压力、井底CO2密度和黏度逐渐增加;③CO2排量对井底压力、温度及CO2密度、黏度的影响规律与CO2总量对其的影响规律总体相似,只是CO2排量对井底压力的影响程度更大;④当CO2总量大于400 m^3、排量大于4 m^3/min后,二者对井底压力、温度和CO2密度、黏度的影响不再显著。结论认为:所建模型实现了对CO2压裂过程中流体相态变化特征的准确预测且拟合精度较高、2019-0模型质量可靠,该研究成果为CO2压裂施工设计的优化提供了技术支撑。

摘要：四川盆地西部中江气田中侏罗统沙溪庙组气藏构造复杂、储层非均质性强,气藏高效开发面临着极大的挑战。为此,研究形成了适用于窄河道致密砂岩气藏的高效开发系列技术,并将其应用于上述气藏的开发实践。应用结果表明:①针对复杂、窄河道砂体采用多域多属性精细刻画技术,对多期、交叉叠置的河道砂体空间展布特征刻画效果较好,并且各条河道砂体的沉积时间顺序也非常清晰;②采用岩相、物相、流体相"三相"定量预测技术实现了薄层岩相、物相高精度定量预测,可以识别厚度介于5~8 m的河道砂体,岩性预测吻合率接近100%,储层厚度、孔隙度预测值的误差均低于10%;③同时满足形成烃源岩断层与河道砂体有效搭配、与断裂距离介于5~25 km、古今构造均高或者古构造高今构造低、储层物性好等条件的区域,所钻气井有望获得高产、稳产;④采用井组立体部署、井型优选及水平井优化设计等技术,极大地提升了窄河道致密砂岩气藏的储量动用程度,同时还节约了投资;⑤采用水平井优快钻井技术,使该气藏平均钻井周期由101 d降至54 d,采用地质工程一体化分段压裂改造技术,单井测试产气量稳步提升,2013-2019年间平均单井测试产气量较2012年以前的平均单井测试产气量提高10.8倍,增产效果显著。结论认为,所形成的窄河道致密砂岩气藏高效开发系列技术为中江气田建设成为川西地区陆相第二大气田提供了有力的支撑。

摘要：鄂尔多斯盆地东缘蕴含丰富的致密砂岩气资源,主要赋存于二叠系河道砂体中,砂体厚度横向变化大,提高薄砂体识别及其含气性预测的精度是该区地震勘探的关键;该区表层为典型的黄土山地地貌,地表起伏剧烈,地震资料信噪比低,因此提高原始采集资料品质,为叠前反演提供可靠基础资料,是极具挑战的技术难题。东方地球物理公司近年在该区三维地震勘探中,引入"两宽一高"(宽频、宽方位和高密度)的勘探理念和技术,采取提高激发子波频宽、应用低频单点检波器拓展地震资料频宽,通过宽方位观测满足OVT处理要求以提高叠前道集精度,通过高覆盖采集提高资料信噪比等措施,探索形成了适用于黄土山地的"两宽一高"地震采集技术系列,包括面向致密砂岩气储层的观测系统设计技术、基于高清航片的激发因素优选和宽频激发/接收技术等。该系列技术在鄂东缘的应用结果表明,所采集三维地震资料频带得到拓宽,低频信息更加丰富,信噪比显著提高,砂体识别及其含气性预测的精度大幅提高,促成该区致密砂岩气藏勘探取得突破。