致密砂岩气开发工程技术与实践

随着社会的不断发展，致密砂岩气的开发越来越受到人们的关注，致密砂岩气藏在储量增长和能源供应方面发挥着至关重要的作用。

因致密砂岩气所处地质条件比较复杂的影响，致密砂岩气的开发需要一定的技术支持，然而，致密砂岩气在现阶段的开发中，仍然存在一系列的技术问题，需要正确面对，并亟待解决。

1 致密砂岩气的特征以及发展就目前我国致密砂岩气的现状来看。

尽管致密气资源丰富，但是致密砂岩气藏的储量丰度低，产量递减快，经济开发难度大。

我国致密砂岩气藏不仅有陆相随碎屑岩储层的一般特点，而且还表现为低孔低渗、裂缝性、局部含水饱和度、高毛管压力、地层压力异常、高损害潜力等工程地质特征。

经过30年来的不懈奋斗，我国已经形成了裂缝性致密砂岩气藏保护屏蔽暂堵技术系列，气体钻井及全过程欠平衡完井保护技术系列，以及最新的气体钻水平井开发致密砂岩气藏技术等，极大推进了四川盆地新场、洛带、八角场、邛西和鄂尔多斯盆地榆林，大牛地等一批致密砂岩气田的勘测开发进程。

2 致密砂岩气开发技术的问题以及优化措施2.1 加强稳产接替与后期气井管理致密砂岩气所处地质条件相对复杂，因此，致密砂岩气开发过程非常困难，由于其固有的特点，导致在致密砂岩气开采初期递减的速度非常快，因此，为了保证气田的稳产，需要不断加强井与井间的接替或区块接替。

据资料显示，在苏里格气田中，如果按照直井生产方式，保持250×108/a的稳产，灭年需要新钻近1000口井弥补递减，毋庸置疑，这样的模式知识增加工作人员的工作量，因此，必需将高水井的应用规模最大限度的提高，从而减少稳产，为致密砂岩气的开发节约一定成本。

此外，在成产后期，致密气井的生产状况转向低压地产，这时的致密气井携液能力十分差，井筒积液也非常严重，针对这一现象，要求工作人员通过开展低压地产井气工艺技术和生产管理研究进行改善，同时，还要不断参考国际智能化油气田开发管理中的技术和理念，从而减少致密气井开发过程中的问题，保障致密气井的开发水平。

致密砂岩油气藏开发技术作者：刘国良朱丽君李朋来源：《科技资讯》2015年第15期摘要近年来，随着油气藏开采水平的提高，致密砂岩油气藏的勘探开发成为关注的焦点。

由于致密砂岩储层具有孔隙度小、渗透率低、粘土矿物类型丰富和岩性致密等特殊的地质特征，导致此类油气藏经济高效开发难度大。

虽然在国内外已有成功开发致密油气藏的先例，但目前对于致密砂岩油气藏的开发技术还未形成统一的认识。

本文对目前致密砂岩油气藏的开发技术进行了分析，希望借此文章达到对致密砂岩储集层开发技术能有一个较为明确的认识。

关键词致密砂岩；油气藏；开发技术中图分类号：TE34：P61 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（c）-0000-001引言目前国外所开发的大型致密砂岩气藏以深盆气藏为主，主要集中在加拿大西部和美国西部。

全球致密油资源量约为6900×108t；根据中国国土资源报（2014/1/9）公布的全国油气资源动态评价的结果，我国剩余天然气资源62×1012m3，其中非常规致密天然气资源量占天然气总资源的50%左右。

我国未来油气产量稳产增产将更多地依靠开采低渗透油气藏，致密砂岩油气藏是低渗透中重要的一种。

随着勘探程度的提高和油气资源需求的不断增长，对致密砂岩油气藏的开发将是中国油气开发建设的主战场之一，所以研究致密砂岩油气藏显得至关重要。

2致密砂岩油气藏的特点致密砂岩油气藏由于储层致密，油气逃逸速度低于生烃和排烃速度，原生油气藏均为高压油气藏，其油气水的关系十分复杂，这类油气藏当中都有一定程度天然裂缝的发育。

在对此类油气藏进行开发的过程中，往往出现以下特征：①不高的水驱动用程度；②油井动液面出现较低，采油井底流压太小；③采油速度降低很快；④地层压力降低很快。

3致密砂岩油气藏开发技术3.1多段压裂水平井技术多段压裂水平井技术结合了水平井技术和人工压裂技术的优点，有效改善了近井地带渗流条件，大幅提高了单井控制储量，已成为有效开发致密砂岩油气藏的重要技术手段。

项目名称：大型致密砂岩气藏高效评价开发一体化关键技术及工业化应用主要完成单位：中国石油大学（北京）、中国石化西南油气油田分公司 、中国石化华北分公司、北京石大油源科技开发有限公司主要完成人：王志章, 刘成川, 刘忠群, 曹思远, 韩秀梅, 黎平, 高青松, 张国印, 刘绪刚, 黎化继, 秦学菲, 冉令波, 陈奎, 葛中伟, 王鹏项目简介：大型致密砂岩气藏高效评价开发一体化关键技术及工业化应用是国家十一五重大专项东部盆地深层砂岩输导体预测及定量表征、大牛地气田多层叠合岩性气藏描述；十二五重大专项致密砂岩气藏地球物理识别方法及评价技术（2011ZX05008-004-64）、大牛地气田（大66）致密砂岩气藏描述及预测（2011ZX05045）；中石化西南分公司新场气田、川西凹陷，中石化华北分公司大牛地气田，中石油长庆油田公司苏里格气田致密砂岩油气重点研究项目成果的集成与总结。

研究成果以实现扩大勘探开发领域、致密砂岩气藏高效评价开发技术为目标，建立了完善的理论技术创新体系，有效解决大型复杂致密砂岩气藏从油气田评价、开发地质到气藏工程的基础理论、前沿应用技术到工业化应用的关键技术，重点突破大型致密砂岩气藏高效评价与开发的技术关键，取得如下创新性成果：1. 提出了基于“皮尔森体系”独立分量分析实现信号去噪的方法以及基于HHT的点谱白化的高分辨率处理方法，在数学跟石油勘探之间搭起了一座桥梁。

薄层识别符合率由传统的60%，提高到85%。

随着开采技术的不断提高和社会生活对石油需求量的不断增长，人类对石油勘探技术提出了更高的要求。

常规的地震资料的去噪方法已经越来越不能满足高精度数据处理的需要。

通过多年实践研究，并基于“皮尔森体系”已有的相关知识，创新性地提出了“基于‘皮尔森体系’独立分量分析地震去噪”的方法，并获得了国家发明专利。

在本项专利中提出的解决方案，既无须大量的观测样本，也无须信号的先验信息，就可实现信号与噪声的有效分离；过程简单、计算速度快、应用方便灵活。

致密砂岩气固井技术综述摘要：通过优选前置液体系、水泥浆体系，采取节流控压固井技术、清水替浆采用紊流-塞流复合顶替技术，确保固井质量、提高产量，实现致密砂岩气的高效开发。

关键词：固井技术；致密砂岩气为了实现致密砂岩气的高效开发，需要通过优选前置液体系、水泥浆体系，采取节流控压固井技术、清水替浆采用紊流-塞流复合顶替技术等措施，以达到确保固井质量、提高产量的目的。

1优选前置液体系复合钾盐钻井液因其具有良好的稳定性和抑制防塌性，被广应用于水平井钻进中，为了防止井壁失稳，保证有效的携岩效率，钻井液密度、黏度一般比较高，流动性差，其与水泥浆相容性很差，两者接触浆体会迅速失去流动性，造成憋泵事故。

因此前置液与钻井液、水泥浆的相容性要好。

不仅要有良好的冲刷效果，能够有效的驱替残留钻井液、虚泥饼，提高顶替效率；还具有较好的悬浮性能，可以避免钻井液固相颗粒和冲蚀下来的虚泥饼沉降和堆积；同时协助水泥浆压稳地层。

前置液包括冲洗液和隔离液两部分，设计如表 1：表1前置液性能2优选水泥浆体系2.1水泥浆柱设计水泥浆体系设计的原则，采用双凝水泥浆体系，领浆封固上部套管内井段，尾浆封固水平段气层，严格控制失水、游离液、稳定性，缩短水泥浆稠化过渡时间，提高水平段固井质量。

表2水泥浆设计2.2水泥浆实验表3 水泥浆实验条件（1）降失水水泥浆体系稠化时间：209min 图 1 领浆稠化曲线图 1 领浆稠化曲线（2）塑性膨胀水泥浆体系稠化时间：128min图 2 塑性膨胀尾浆稠化曲线2.4防气窜设计评价水泥浆从液态到固态转变初期的失水量假设与时间的平方根，有线性关系，用 SPN表示，在凝固过程理论上的失水量可由下式计算：SPN=API×0.1826×((t100BC)1/2-(t30BC)1/2)公式中：水泥浆失水量 Ml/30mint100BC---水泥浆稠度在100Bc的时间mint30BC---水泥浆稠度在30Bc的时间min水泥浆从初凝开始（表达式中稠度30Bc的时间）到固态转变的初期（稠度 100Bc的时间）的过渡阶段越短，水泥浆的防窜性能越好。

中国致密砂岩气开发工程技术与实践马新华;贾爱林;谭健;何东博【摘要】Tight sand gas is the main type of unconventional natural gas. According to the geologic characteristics of large-scale tight sandstone gas reservoirs discovered in China in recent years, tight sand gas reservoirs can be classified into three main types, multi-layer lens overlaid tight sand gas reservoir, multilayered tight sandstone gas reservoir and massive tight sand gas reservoir. A series of development technologies for the first 2 types of reservoirs have been formed, focusing on improving individual well producing rate and reducing development cost. They drive the scale development of tight gas. As to multi-layer lens overlaid tight sand gas, the specific technologies include well location optimization, multi-stage sand fracturing, down hole choking and low-pressure surface gas gathering system. As to multilayered tight sand gas, the specific technologies include sweet-spot prediction and evaluation, integrated horizontal well development technique, and drainage gas recovery technique. There are still great challenges in tight gas development from several aspects, such as the enhancement of reserve deployment ratio and recovery ratio, the improvement of individual well producing rate, the development of new and difficult-to-produce reserves as well as the rate maintenance, and gas well management in its later stage of life cycle.%致密砂岩气是非常规天然气的主要类型.根据中国近年来发现的大型致密砂岩气藏的开发地质特征,可划分为3种主要类型:透镜体多层叠置致密砂岩气、多层状致密砂岩气及块状致密砂岩气.前2种类型以提高单井产量、降低开发成本为技术目标形成了系列开发技术,推动了致密气的规模化发展.针对透镜体多层叠置致密砂岩气,形成了以优化布井、多级加砂压裂、井下节流与低压地面集输为特点的开发技术.针对多层状致密砂岩气,形成了以富集区预测与评价、水平井整体开发和排水采气为特点的开发技术.中国致密砂岩气具有广阔的发展前景,但仍面临诸多技术挑战,包括提高储量动用程度和采收率、进一步提高单井产量、新类型和难动用储量的开发、气田稳产接替与开发后期气井管理等.【期刊名称】《石油勘探与开发》【年(卷),期】2012(039)005【总页数】8页(P572-579)【关键词】致密砂岩气;分类评价;开发工程技术系列;技术挑战【作者】马新华;贾爱林;谭健;何东博【作者单位】中国石油勘探与生产公司;中国石油勘探开发研究院;中国石油勘探与生产公司;中国石油勘探开发研究院【正文语种】中文【中图分类】TE132.2致密砂岩气是非常规天然气的主要类型，也是目前国际上开发规模最大的非常规天然气，在天然气资源结构中的意义和作用日趋显著。

,%(#!/7!!21.,O7(&&)7!12'R !4'17'/!.7!/7!1'/天然气开发收稿日期#'/!-R !!R '/$修回日期#'/!-R !'R -!c基金项目#低,特低渗透油藏有效开发技术研究(((长庆油田油气当量上产0///万吨关键技术研究%编号#'/!!U R !-/1&资助7作者简介#费世祥%!43.R &!男!宁夏固原人!工程师!主要从事天然气地质-水平井开发等研究7L E /-$.#X &H (V 1$MW E C B %$H ()<7$%*7$)7致密砂岩气藏水平井整体开发关键地质技术以苏里格气田苏东南区为例费世祥! ' 王东旭! ' 林!刚- 潘晓丽. 王!勇! ' 张保国! ' 徐运动! ' 刘雪玲!'"!7中国石油长庆油田公司勘探开发研究院$陕西西安2!//!3('7低渗透油气田勘探开发国家工程实验室$陕西西安2!//!3(-7中国石油长庆油田长南气田开发项目部$陕西西安2!//!3(.7中国石油长庆油田第一采气厂$宁夏银川20////#摘要#苏里格气田是中国目前发现并投入开发规模最大的天然气田$也是中国致密砂岩气田的典型代表$其特点是&低渗透率*低压力*低丰度*薄储层*强非均质性'的特征$单井产量低*建井数量多$压力下降快*稳产难度大$直井开发经济效益较差%为提高单井产量$改善气田开发效果$提高开发效益$在分析总结苏里格气田水平井先导性试验成功经验的基础上$以苏东南区为研究对象$率先开展致密砂岩气藏水平井整体开发技术攻关%从水平井参数优化*整体部署*轨迹优化及精细导向等多个关键技术研究出发$运用地震*地质及气藏等多学科攻关$形成了一套致密砂岩气藏水平井整体开发关键技术%应用该项技术系列建产!个水平井立体开发区*'个水平井整体开发区和!个大丛式水平井井组开发区$为苏里格气田水平井开发起到示范作用$值得在致密砂岩气藏规模化推广%关键词#致密砂岩气藏(苏里格气田(苏东南区(水平井整体开发(关键地质技术(参数优化(整体部署(轨迹优化(地质导向中图分类号#L U -'文献标志码#^文章编号#!12'R !4'1%'/!.&!/R !1'/R !/引用格式#S E (8H (V (<)>!F <)>_%)>V K !"()a <)>!9$:;7L H E =E Q >E %A %>($<A C E $H )%A %>Q X %B H %B (:%)R C <AY E A A &%D E B <A A ,E D E A %W *E )C ()C (>H C &<),&C %)E ><&B E &E B D %(B &#L <=E C H E 8K ,%)>)<)<B E <%X 8K A (>E a <&X (E A ,X %B <)E V <*W A E )T *76<C K B <A a <&a E %&$(E )$E !'/!.!'0%!/&#!1'/R !1'47)费世祥!王东旭!林刚!等7致密砂岩气藏水平井整体开发关键地质技术(((以苏里格气田苏东南区为例)T *7天然气地球科学!'/!.!'0%!/&#!1'/R !1'47*/!引言苏里格气田属典型的致密砂岩气藏!是冲积平原背景下辫状河沉积体系!地质条件十分复杂!主要表现为砂岩发育-单砂体规模小-有效砂体展布局限-单井控制储量有限及单井产量低)!*"如何提高单井产量-提高气田采收率!寻求有效开发手段成为能否实现苏里格气田高效开发的关键"中国石油长庆油田公司从'//!年开始水平井开发持续攻关!逐渐掌握了该气田致密砂岩气藏储层地质特征精细描述的方法!形成了针对该气田薄层强非均质性致密砂岩储层的水平井开发地质技术系列"实践证明!利用水平井开发苏里格气田是有效解放储层-提高单井产量及提高气田采收率的重要手段"综合苏里格气田水平井开发历程可将苏里格气田水平井开发划分为.个阶段)'*#水平井探索与试验阶段-水平井试验突破阶段-水平井规模试验阶段和水平井规模应用阶段"从'/!/年水平井规模开发以来!水平井单井产量超过了同等储层条件直井的-倍多!水平井开发效果显著!提高了单井产第'0卷第!/期'/!.年!/月天然气地球科学6^L \b ^"!a ^8!a U J 85P U 65U@%A 7'06%7!/J $C 7!'/!.量!降低了管理难度"但从实施结果来看!水平井整体开发对选区-选井-水平井井网等条件要求更高!主要表现在#对目标层砂体展布要求更加严格-对目标层地质特征认识要求更深-同时还涉及一系列关键技术"因此!从水平井规模开发到水平井整体开发的关键技术系列需要不断提高和完善"苏东南区目前是长庆气区最大的水平井整体开发区!利用水平井整体开发建成-/7/f!/*3,<天然气生产能力"!!气藏地质特征苏里格气田苏东南区位于盆地伊陕斜坡中北部!主力含气层系中二叠统下石盒子组盒3段底部发育一套石英砂岩类砂岩!即.骆驼脖砂岩/!前人)-R .*大都认为该区属于辫状河三角洲沉积!主要发育分流河道-分流间湾及泛滥平原等微相!局部发育河口坝-心滩微相!整体属于低丰度-低渗-低压气藏!气藏分布受构造影响不明显"砂体普遍呈现多期叠置-横向上复合连片的特征!砂体厚度小于0*的占337/g -0 !/*的占!.74g -大于!/*的仅占'7/g !平均视孔隙度为47!'g -基值渗透率为/713!f !/+- *'-视含气饱和度为1/7!g !是典型的致密砂岩气藏"平面的非均质性主要表现在砂岩总体上沿近南北方向呈条带状展布!河道分叉-交汇频繁!单砂体接触方式有多边式-多层式和孤立式-种%图!&!其中以侧向加积形成的多层式接触为主!河流交汇处砂体具有近东西向呈横卧的趋势!这对水平井开发带来了很多困难"图!!苏里格气田苏东南区上古生界盒R 砂体沉积模式#$%"!!D 5.$%(Q -+2$(.1D 5103%3-3-7(-S ))(7F -.(0T 0$,U (R +-31601*+(1$/(34-7*/01(.)$,457('!水平井整体开发关键地质技术水平井开发地质技术是水平井实施最基础最重要的一项技术!该技术是在储层精细描述基础上根据适合水平井开发的地质条件进行参数优化-井位优选和部署-钻井地质优化设计-随钻过程地质优化导向一套分项技术的集成";"!!水平井参数优化'7!7!!层系优选苏东南区上古生界纵向气层较多!但主要集中在盒3'下小层!其中盒3'下小层有效储层钻遇率在2/g 以上!其他各小层均在./g 以下%图'&$盒3'下小层储量占盒3段和山!段总储量的近3/g %图-&$以盒3'下为主要目标层位适合水平井开发!同时!'1!!6%7!/费世祥等 致密砂岩气藏水平井整体开发关键地质技术以苏里格气田苏东南区为例通过压裂改造可适当动用邻近层位"盒3'下小层砂体多期叠置%图.&!连续性较好!但多个单砂体间多数不连通!存在阻流层!自然泄流半径小!水平井可穿越多个砂体!扩大泄流面积!提高储量动用效果"图;!苏东南区各层段有效储层钻遇率分布#$%";!D 5103%3-3-7(-(-,'.-*(7(22(,4$:(17$..$3%7-4(1$+47$654$03)$,457(图<!苏东南区各层段储量分布#$%"<!D 5103%3-3-7(-(-,'.-*(77(+(7:(1$+47$654$03)$,457('7!7'!水平段方位确定水平段方向取决于砂体走向和地层的最大主应力方向#前者是水平段气层钻遇率的保证!后者决定水平井的改造效果"地质研究表明苏里格气田有效砂体基本呈近南北向展布!东西向变化快-范围小!因此从气层钻遇率考虑!水平段应以南北向为主"从改造工艺角度考虑!水平段方向尽可能垂直于最大水平主应力方向!多段压裂可形成多条有效裂缝%图0&!提高水平井产量!裂缝监测显示苏里格气田最大主应力方向近东西向%图1&!水平井方位应近南北向"该区构造不发育!储层各向异性对水平井生产影响较小%图2&!故对水平井方位影响不大"综合优选水平段方向为近南北向"'7!7-!水平段长度优选通过模拟方法!可以对不同水平段长度下气井配产量进行研究%稳产-年&"随着水平段长度%有效长度&增加!水平井产能和累计产气量不断增大!后期增幅变缓!但未出现明显拐点"从气藏工程角度!水平段越长!越有利于提高单井产能和累计产气量"当水平段长度大于!0//*时!水平井累计产气增加幅度减缓%图3&"结合地质类比统计法-矿场产量统计法-经济评价法等研究结果)0*!同时综合考虑到水平井筒的流动阻力-储层非均质特征-钻机能力等方面因素!优化水平段长度取!'//!0//*"图A !水平井连通体砂体叠置模型#$%"A !U 07$T 034-.8(..,033(,4(1+-31601*+5)(7$/)0+$4$03/01(.图!苏//U 水平井压裂缝监测示意#$%"?!D 5//U U 07$T 034-.8(..27-,457$3%/03$407$3%+,'(/-4$,1$-%7-/图O !苏里格气田裂缝方向示意#$%"O !D 57$%Q -+2$(.127-,457(1$7(,4$03D ,'(/-4$,1$-%7-/''1!!天!然!气!地!球!科!学@%A 7'0!图V !考虑储层各相异性条件下水平井生产预测曲线#$%"V !U 07$T 034-.8(..+)7(1$,4$03,57:(+,03+$1(7$3%02.-*(7+-3$+0470)*图R !不同水平段长度气井生产动态预测曲线#$%"R !F 7(1$,4(1,57:(+021$22(7(34'07$T 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(:(.0)/(34(22(,4,077(.-4$03,57:(+021$22(7(348(..+)-,$3%;";!水平井整体部署在辫状河储层特征认识及不同井型储层适应分析基础上!根据不同储层发育条件和井控程度!形成了富集区整体部署的布井技术思路"紧扣砂体结构解剖和有效砂体展布预测的核心主题!优选水平井整体开发有利区!针对不同地质目标体!制定不同技术对策!形成水平井整体部署技术"'7'7!!水平井立体开发部署在有'套主力层系的区块!进行水平井立体开发部署)2*"技术思路是充分利用二维-三维地震资料!对'套砂体和含气性进行评价!利用骨架井资料!井(震结合精细刻画小层砂体-有效砂体展布及构造特征!绘制'套砂体间泥岩厚度!评价层间封隔能力!落实实施水平井的各小层区域!并根据小层砂体-有效砂体的展布规律及构造特征分层部署水平井井位!同步实施!达到立体开发"召.!井区发育盒3!下和山!!'套主力含气层系%图!!&!'气层中间泥-'1!!6%7!/费世祥等 致密砂岩气藏水平井整体开发关键地质技术以苏里格气田苏东南区为例岩夹层平均在!/*以上!压裂无法突破!部署'套水平井井网!形成水平井立体开发"'7'7'!水平井整体开发部署在主力层系优势明显的区块!进行水平井整体部署)3*"技术思路是充分利用二维-三维地震资料!对储层砂体和含气性进行评价!利用骨架井资料!井(震结合精细刻画小层砂体-有效砂体展布及构造特征!落实实施水平井的主力小层!并根据主力小层砂体-有效砂体的展布规律及构造特征整体部署水平井井位"陕!34井区盒3'下主力含气层优势明显%图!'&!适合单层水平井整体部署!同时结合.工厂化/作业!一次性部署三维水平井井组!形成水平井整体开发区%图!-&"'7'7-!大井丛水平井组部署在主力层系优势不明显-含气层系多的区块!进行大井丛水平井组部署"技术思路是充分利用二维-三维地震资料!对多层叠合砂体和含气性进行评价!利用骨架井资料!井(震结合精细刻画各小层砂体-有效砂体展布及构造特征!落实适合实施水平井的层位及区块!并根据多层叠合砂体-有效砂体的展布规律和实施水平井的层位及区域评价结果部署大井丛水平井组井位"a /2R 1井区砂体多层叠置发育!含气层系多!同时盒3'下适合水平井开发!为了有效动用多层储量!部署a /2R 1井大井丛水平井组%图!.&!由2口直 定向井和2口水平井组成!建成长庆气区目前最大丛式井组"图!!!乌;V E >;井 乌;V E <井气藏剖面#$%"!!!X 5;V E >;E X 5;V E <8(..+%-+7(+(7:0$7)702$.(图!;!苏东南区Q >A E !>井 靖?;E ?>井气藏剖面#$%"!;!D 5103%3-3-7(-Q >A E !>E Y $3%?;E ?>8(..+%-+7(+(7:0$7)702$.(.'1!!天!然!气!地!球!科!学@%A 7'0!图!<!苏东南区陕!R W 井区水平井整体部署#$%"!<!D 5103%3-3-7(-D '-3!R W8(..-7(-'07$T 034-.8(..+0:(7-..1().0*/(34/-)图!A !Q >V E O 井大井丛水平井组部署#$%"!A !Q >V E O .-7%(,.5+4(7'07$T 034-.8(..+1().0*/(34/-);"<!水平井轨迹优化以水平井目的层有效储层精细描述为核心!根据有效砂体空间叠置关系!将大型孤立心滩体-具物性夹层的叠置心滩体-具泥质隔层的叠置心滩体-心滩侧向切割连通体-心滩横向串糖葫芦型作为水平井开发的有利目标砂体%图!0&"0'1!!6%7!/费世祥等 致密砂岩气藏水平井整体开发关键地质技术以苏里格气田苏东南区为例根据砂体空间分布与气层发育特征!有针对性设计块状厚层砂体为平直型水平井-多层叠置型砂体为大斜度水平井和削截式分段砂体为阶梯水平井的-种水平井设计模式%图!1&"图!?!水平井部署的?种有利心滩叠置模式#$%"!?!2$:(2-:07$4('(-746(-,'(++5)(7$/)0+$4$037(.-4$03+'$)207'07$T 034-.8(..+1().0*/(34图!O !苏里格气田砂体分布模式与水平井优化设计示意#$%"!O !D 57$%Q -+2$(.1+-31601*1$+47$654$03/01(.-31'07$T 034-.8(..+0)4$/$T -4$031(+$%3+,'(/-4$,1$-%7-/+;"A !水平井地质导向水平井地质导向目前面临的难点主要有#上部地层缺少明显和稳定的标志层!很难准确对比地层$目的层储层非均质性强!泥岩夹层多!容易脱靶$水平段容易形成岩屑床!岩屑上返不及时-混杂!实钻地层不易判断$泥岩易垮塌!摩阻大!长水平段实施难度大"需要坚持随钻测井资料-录井资料与工程资料相结合!做好沉积相-砂体展布与小幅度构造等各方面分析!制定靶点提前-靶点滞后-侧向穿出河道-河道局部致密-顶部或底部穿出0种调整预案!努力实现提高水平井有效储层钻遇率的目标"'7.7!!入靶段地质导向在水平井开发区的储层砂体和构造综合分析基础上!将水平井入靶前斜井段校正成垂直段!选取主标志层%石千峰底界&和辅助标志层比较相邻直井的砂体位置和深度!地质与工程结合进行逐级逐次控制调整!在盒.段以上位置!误差控制在!/*以内!至盒3上亚段误差控制在0*左右!在垂向距气层顶部以上' 0*!以井斜角3-h 3.h 探顶!在气层推后时!靶前距可以得到有效控制!气层提前时也可以及时增斜入靶!避免钻穿目标层确保准确入靶)'*"'7.7'!水平段地质导向水平段地质导向一方面要考虑满足地质模型要求!以钻遇气层长度最大为目标!遇见泥质夹层泥岩不能着急调整!向前钻进0/ !//*再做调整!调整降斜钻进时应该保持较大角度钻进以最短距离穿过泥质夹层!若在没有钻遇气层前目标体垂向上宁可过之而务缺之$另一方面要考虑在确定工程能够实现的条件下!以最短调整段长完成轨迹调整"%!&利用沉积学建立地质模型导向)4*"该方法就是在区域地质沉积环境分析基础之上!利用.F (A A &%)相律/建立局部区域地质沉积相模型!同时利用水平井随钻测量%F_&数据和录井资料不断修正模型!在地质模型的概念指导下判断目的层1'1!!天!然!气!地!球!科!学@%A 7'0!的产状!指导水平井轨迹控制"苏里格砂体是多期河道沉积!因此合理划分砂体叠置期次!利用沉积学合理建立-不断修正沿水平段地质模型尤为重要!根据地质模型预测钻头处于叠置砂体的位置!可以有效预防钻出砂层并对异常情况及时做出调整"一般砂岩粒度变细钻头可能靠近砂层顶部!需要向下调整井斜!当砂岩粒度变粗钻头可能处在砂层中部!如果出现含砾砂岩钻头则可能处在砂岩底部!需要增斜钻进!在钻遇泥岩时!结合砂体垂向叠置关系及平面相变化趋势分析结果!同时考虑顶部穿出-底部穿出-钻遇夹层和储层尖灭.种情况!及时修正地质模型!制定调整方案"%'&利用三维地质建模建立模型导向"通过借助建模软件反演自然伽马模型!对砂泥岩进行三维空间预测!同时对比分析邻井电测曲线旋回形态!分析岩屑的粒序特征!结合实钻资料不断更新-修正模型!综合预判待钻储层!预判岩性边界点和物性边界点)!/*!制定不同的导向预案"例如靖.'R--9-井在井深-3//*处判断为岩性边界点!在井深.///*处判断为岩性边界点%图!2&!完钻水平段长为!!2!*!有效储层钻遇率为227-g"靖.1R-!9!井在井深-10/*处判断为岩性边界点!在井深.!0/*处判断为物性边界点%图!2&!完钻水平段长为!!'!*!有效储层钻遇率为1-70g"%-&利用不同泥岩相带特征地质导向)!!R!'*"苏里格砂体是多期河道沉积!水平段施工钻遇泥岩不可避免%图!3&!准确判断泥岩类型!采取适时调整措施!对提高有效储层钻遇率!成功实施水平井十分重要"当钻遇相变泥岩和单砂体间较厚泥岩时%图!4&!一般随钻自然伽马曲线会发生突变!呈箱形!值较高%一般大于!./^;P&!可钻性相对较差!颜色为灰色(深灰色!这时要考虑采取较大井斜调整追踪替补气层"当钻遇泥岩夹层时%图!4&!一般随钻自然伽马曲线形态呈渐变-尖刺状!值较低%一般小于!./^;P&!可钻性相对较好!颜色为浅灰(灰色!这时要采取微调或者不调整快速钻穿泥岩夹层"图!V!靖A;E<<U<井 靖A O E<!U!井在Q@属性剖面上投影#$%"!V!Y$3%A;E<<U< Y$3%A O E<!U!8(..+)70Z(,4$0303Q@-447$654()702$.(图!R!泥岩分布示意#$%"!R!B511$+47$654$03+,'(/-4$,1$-%7-/-!实施效果苏东南区自'/!/年水平井开发试验以来!截至目前累计完钻!!-口井!均实现一次性成功入靶!平均水平段长为!-/'*!平均有效储层长为3/4*!平均有效储层钻遇率为1'7!g"完试.!口井!平均无阻流量为..7-f!/.*-,,!投产初期水平井平均单井产量为07!f!/.*-,,!达到邻井- 0倍!水平2'1!!6%7!/费世祥等 致密砂岩气藏水平井整体开发关键地质技术以苏里格气田苏东南区为例图!W!靖A;E<<U!井和靖A O E<!U!井随钻剖面#$%"!W!Y$3%A;E<<U!-31Y$3%A O E<!U!8(..+8'$.(17$..$3%)702$.(+井整体开发实施良好".!结论"!#针对苏里格致密砂岩气藏地质特征$通过理论与实践相结合$进一步优化了水平井整体开发参数指标%"'#根据辫状河道砂体多期叠置发育特点$在详细分析了适合水平井开发砂体类型和平面展布规律基础上$总结了水平井立体开发*整体开发*大井丛水平井组-种部署模式$提出了平直型*大斜度和阶梯型-种水平井设计模式%"-#以陆相河流相沉积学原理为基础$形成了利用地质模型导向*三维地质建模导向和不同泥岩相带特征导向的-种地质导向方法%".#应用该项技术系列建产!个水平井立体开发区*'个水平井整体开发区和!个大丛式水平井井组开发区$为苏里格气田水平井开发起到示范作用%参考文献%@(2(7(3,(+&#)!*!9Ea K<)>H K<(!"(T()I K!F<)>T(W()>!9$:;76E Y W B%>B E&&<), %K C A%%=%X,E D E A%W*E)CC E$H)%A%>(E&()C H E8K A(>E a<&X(E A,)T*76<C K B<Aa<&P),K&C B Q!'/!!!-!%'&#!'R!17)何光怀!李进步!王继平!等7苏里格气田开发技术新进展及展望)T*7天然气工业!'/!!!-!%'&#!'R!17*)'*!"KL<%!G H<)>T(!"(]K E><)>!9$:;7L(>H C&<),&C%)E><&B E&RE B D%(B H%B(:%)C<AY E A A&%K 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4'1!!6%7!/费世祥等 致密砂岩气藏水平井整体开发关键地质技术以苏里格气田苏东南区为例。

项目名称：大型致密砂岩气藏高效评价开发一体化关键技术及工业化应用主要完成单位：中国石油大学（北京）、中国石化西南油气油田分公司 、中国石化华北分公司、北京石大油源科技开发有限公司主要完成人：王志章, 刘成川, 刘忠群, 曹思远, 韩秀梅, 黎平, 高青松, 张国印, 刘绪刚, 黎化继, 秦学菲, 冉令波, 陈奎, 葛中伟, 王鹏项目简介：大型致密砂岩气藏高效评价开发一体化关键技术及工业化应用是国家十一五重大专项东部盆地深层砂岩输导体预测及定量表征、大牛地气田多层叠合岩性气藏描述；十二五重大专项致密砂岩气藏地球物理识别方法及评价技术（2011ZX05008-004-64）、大牛地气田（大66）致密砂岩气藏描述及预测（2011ZX05045）；中石化西南分公司新场气田、川西凹陷，中石化华北分公司大牛地气田，中石油长庆油田公司苏里格气田致密砂岩油气重点研究项目成果的集成与总结。

研究成果以实现扩大勘探开发领域、致密砂岩气藏高效评价开发技术为目标，建立了完善的理论技术创新体系，有效解决大型复杂致密砂岩气藏从油气田评价、开发地质到气藏工程的基础理论、前沿应用技术到工业化应用的关键技术，重点突破大型致密砂岩气藏高效评价与开发的技术关键，取得如下创新性成果：1. 提出了基于“皮尔森体系”独立分量分析实现信号去噪的方法以及基于HHT的点谱白化的高分辨率处理方法，在数学跟石油勘探之间搭起了一座桥梁。

薄层识别符合率由传统的60%，提高到85%。

随着开采技术的不断提高和社会生活对石油需求量的不断增长，人类对石油勘探技术提出了更高的要求。

常规的地震资料的去噪方法已经越来越不能满足高精度数据处理的需要。

通过多年实践研究，并基于“皮尔森体系”已有的相关知识，创新性地提出了“基于‘皮尔森体系’独立分量分析地震去噪”的方法，并获得了国家发明专利。

在本项专利中提出的解决方案，既无须大量的观测样本，也无须信号的先验信息，就可实现信号与噪声的有效分离；过程简单、计算速度快、应用方便灵活。

低渗透致密砂岩气藏开发技术对策探讨陈献翠,赵宇新,张贵芳,张莉英(中原油田采油工程技术研究院,河南濮阳　457001) 摘　要:东濮凹陷低渗致密气藏储层物性差,非均质性强,气层自然产能低,为了有效地开发好低渗透气藏,在研究和开发实践基础上形成了储层改造、排液采气、储层保护等配套工艺技术。

针对特殊地质状况和开发中难以解决的技术问题,提出适用于东濮凹陷低渗致密储层的采气配套工艺技术对策,以延长气田稳产期。

关键词:水平井;储层改造;排液;不压井 中图分类号:T E37 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)23—0131—011　概述东濮凹陷开发主力气田文23、户部寨、白庙气田,为低孔低渗致密砂岩气藏,在开发过程中均受到地质构造、储层物性、气藏类型、流体性质、井况变化等因素的影响。

通过认识和掌握低渗致密气藏的地质、开发特征,在确定合理的开发模式和工作制度的基础上,采用适用于东濮凹陷低渗致密储层先进实用的采气配套工艺技术,保证低渗透储量的有效动用,延长气田稳产期和提高采收率。

2　气藏开发配套技术应用对策与建议文23气田采出程度高,地层压力低,挖潜难度大,气井维护困难;白庙凝析气井深,工艺复杂,措施效果有效期短,压裂液快速返排困难,储层易被污染。

针对整装气藏、凝析气藏的开发以及存在的技术难点,通过采气工艺技术攻关,在气藏储层改造技术、排液采气技术、凝析气藏治理技术及清防盐等方面形成了系列化、配套化的实用技术,并提出低渗透致密砂岩气藏开发配套技术对策如下:2.1　完善低渗致密气藏储层改造技术,改善产气剖面根据低渗致密气藏不同气井特征,对长井段应优选应用填砂分层、暂堵分层、投球分层、卡封分层等多种分层压裂方式,改善气井的产出剖面,提高压裂效果。

2.2　优化低压低产气藏气井排液采气工艺,实现气井稳定携液生产对文23气田结盐、积液、低压低产气井,建议进行小直径管排液采气先导试验,提高排液、洗盐效果;对白庙深层凝析气井,在 88.9m m油管内应用空心杆气举管柱,实现深井闭式气举;开展复杂特殊结构井气举先导试验,优化设计小直径气举阀管柱及工艺参数。

延安气田低渗透致密砂岩气藏效益开发配套技术王香增1　乔向阳2　米乃哲2　王若谷21.陕西延长石油（集团）有限责任公司2.陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院摘　要　延安气田位于鄂尔多斯盆地东南部，与该盆地北部的气田相比，储层更薄、物性更差，气藏叠置关系复杂，加之地表为黄土塬地貌，储层地震预测难度大，现有的气田开发配套工程技术适应性差，亟须优化气田开发方式与开发技术。

为此，延长石油集团经过近十年的理论研究和技术攻关，在储层预测、井网优化、钻完井、储层保护、压裂改造、地面集输等方面，形成了一套适合延安气田复杂致密砂岩气藏高效开发的关键技术体系：①融合多尺度静、动态研究成果，建立了基于动态知识库的有效储层预测技术，大幅度提升有效砂体钻遇率，实现了对厚度3～5 m稳定单砂体的准确追踪；②形成了以不规则菱形井网为基础，丛式井多层合采、水平井单层动用的混合井网立体动用模式，较规则井网井数减少6.9%，井网控制程度提高8%；③形成了易伤害塌漏同井储层高效钻井技术，有效提高了井壁稳定性、缩短了钻井周期，保护了储层；④实现了直/定向井一趟作业多层大跨度压裂、水平井CO2＋水力压裂技术，单井天然气产量显著提高；⑤形成了以井下节流、枝上枝井间串联和集中注醇为核心的黄土塬地貌中压集输技术，减少了工作量，缩短了施工周期，提高了经济效益。

以上关键技术的应用，实现了延安气田低渗透致密砂岩气藏的效益开发，建成了年产气50×108 m3的生产能力。

关键词　鄂尔多斯盆地　延安气田　致密砂岩气　储集层　预测　混合井网　低伤害压裂　效益开发DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2018.11.005Technologies for the benefit development of low-permeability tight sandstone gas reservoirs in the Yan'an Gas Field, Ordos BasinWang Xiangzeng1, Qiao Xiangyang2, Mi Naizhe2 & Wang Ruogu2(1. Shaanxi Yanchang Petroleum <Group> Co., Ltd., Xi'an, Shaanxi 710075, China; 2. Research Institute, Shaanxi Yan-chang Petroleum <Group> Co., Ltd., Xi'an, Shaanxi 710075, China)NATUR. GAS IND. VOLUME 38, ISSUE 11, pp.43-51, 11/25/2018. (ISSN 1000-0976; In Chinese) Abstract: The Yan'an Gas Field is located in the southeastern part of the Ordos Basin, and its low-permeability tight sandstone gas reser-voirs are characterized by thin reservoirs, poor physical properties and complex overlapping relationships. In addition, its surface is loess tableland, which makes it difficult to predict reservoirs by using seismic data. As a result, existing engineering technologies for gas field development cannot support the efficient development of this field. In order to optimize the development methods and technologies of the Yan'an Gas Field, the Yanchang Petroleum (Group) Co. Ltd. has developed to a set of key technologies suitable for the benefit develop-ment of this field concerning reservoir prediction, well pattern optimization, drilling and completion, reservoir protection, fracturing stim-ulation and ground gathering and transportation after nearly ten years of theoretical and technical researches. First, an effective reservoir prediction technology based on dynamic knowledge base was developed. It improves the drilling ratio of effective sandbody dramatically and achieves the accurate tracking of stable single sandbody in the range of 3–5 m. Second, a three-dimensional exploitation mode of mixed well pattern based on the irregular diamond-shaped well pattern was established. It includes the multi-layer commingled produc-tion of cluster well and the single-layer production of horizontal well. Compared with regular well patterns, the well number is reduced by 6.9% and well pattern control is increased by 8%. Third, high-efficiency drilling technology for vulnerable reservoirs with collapse and leakage in the same well was developed. It improves wellbore wall stability, shortens drilling cycle and protects reservoir. Fourth, the multi-layer long-span fracturing of vertical/directional wells in one operation and the CO2 and hydraulic fracturing treatment of horizon-tal wells were realized to improve single well production significantly. Fifth, the medium-pressure gathering and transportation system in loess tableland with downhole throttling, branch-on-branch inter-well tandem and centralized alcohol injection as the core technologies was established. It reduces workload, shortens construction cycle and improves economic benefit. In conclusion, these development tech-nologies play a crucial role in the development, appraisal and productivity construction of the Yan'an Gas Field. Through the application of these key technologies, the benefit development of this field is realized with an annual natural gas production capacity of 50×108 m3. Furthermore, they are conducive to the enrichment and development of the theories and technologies for developing tight sandstone gas reservoirs in China, and they can be used as a reference for the development of similar gas fields.Keywords:Ordos Basin; Yan'an Gas Field; Tight sandstone gas reservoir; Reservoir; Prediction; Mixed well pattern; Low-damage frac-turing; Benefit development基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）课题“页岩气勘探开发新技术”（编号：2013AA064501）、陕西省科学技术研究发展计划项目“延长石油集团天然气勘探开发创新团队”（编号：2015KCT-17）。

低渗致密砂岩气藏开发实践与启示 - 以丹凤场气田须四气藏为例摘要目前低渗致密砂岩气藏提高采收率主要措施为增压开采、钻加密调整井、查层补孔、间歇开采、排水采气、重复改造等。

丹凤场气田须四气藏为低渗致密砂岩气藏，经过30余年的开采，通过加密调整挖潜等措施，气藏采出程度从2.3%提高到9.6%，虽然取得了一定成效，但是总体来看气藏储量还未得到有效动用，气藏采出程度偏低。

因此在梳理丹凤场气田须四致密气藏开发历程的经验基础上，明确后期挖潜调整方法，对提高气藏储量动用程度和开发效果具有十分重要的意义。

关键词低渗致密砂岩气藏井网密度丹凤场气田0 引言低渗致密含气砂岩存在于世界许多盆地中，资源量巨大。

中国低渗透致密砂岩气分布广泛，资源潜力巨大，第四次油气资源评价表明，中国陆上主要盆地致密砂岩气有利勘探面积32.0×104km2，总资源量为（17.0～23.8）×1012m3，可采资源量为（8.1～11.3）×1012m3埋深从小于1500m的浅层到埋深超过4500m的深层均有分布。

低渗砂岩气藏的储层物性较差，非均质性强、造成初期产量递减快，稳产能力差，因此对影响气藏产能发挥因素的研究显得尤为重要。

1 气藏地质特征丹风场构造为轴向呈南北向的长轴背斜构造。

该区域主要发育辫状河三角洲平原亚相分流河道微相。

须四储层的岩石类型主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩。

平均孔隙度为6.06%；平均渗透率值为0.12mD；含水饱和度为20%～30%。

丹凤场气田须四段储层非均值性较强。

在纵向上由多套储层相互叠置，主要分布在须四段上部及下部。

平面上，储层厚度一般在10m～30m，局部区域厚度小于10m，储层高值区位于中北部，厚度一般大于20m。

2 气藏开发简况丹凤场气田须四气藏于1988年2月投产。

2010年以前投产的6口气井均为直井，气藏日均产气6.0×104m3。

2010年至2012年期间，气藏先后完钻并投产气井47口（其中斜井或大斜度井44口），日均产气量由6.0×104m3升至31.5×104m3，日产气量最高达到41.8×104m3，产气量提升明显。

作者简介:雷群,1963年生,教授级高级工程师,中国石油天然气股份有限公司高级技术专家,博士生导师;从事油气田开发研究工作。

地址:(065007)河北省廊坊市万庄44号信箱。

电话:(010)69213526。

E -mail:leiqun@petr 美国致密砂岩气藏开发与启示雷群 万玉金 李熙喆 胡勇中国石油勘探开发研究院廊坊分院雷群等.美国致密砂岩气藏开发与启示.天然气工业,2010,30(1):45-48.摘 要 美国是目前致密砂岩天然气产量最多的国家,历经40年逐步形成了气藏描述、井网加密、增产改造及钻井完井等系列配套技术,其成功的开发实践将为我国致密砂岩气藏开发提供宝贵的经验。

在系统调研并分析美国致密砂岩气藏储层特征、开发特征与关键技术的基础上,借鉴美国致密砂岩气田的开发经验,得到以下几点启示:¹三维地震技术可以有效地提高开发井成功率;º井网加密可以有效提高多层、透镜状气藏的采收率;»直井分层压裂是致密气藏开发的主体增产工艺技术;¼综合应用小井眼、快速钻井、地面优化简化等技术来降低成本。

上述分析研究结论将对我国低渗透砂岩气藏合理开发起到积极的推动作用。

关键词 美国 致密砂岩 气藏 开发 压裂 增产 工艺 经验 DOI:10.3787/j.issn.1000-0976.2010.01.0120 引言美国致密砂岩气开采始于20世纪70年代,2008年致密砂岩气产量达到1757@108m 3,约占美国天然气总产量的30%以上。

在致密砂岩气藏开发技术等方面积累了较多成功经验,学习和借鉴这些宝贵经验,将为我国低渗透砂岩气藏合理开发起到积极作用。

1 美国致密砂岩气藏储层与开发特征资料表明:美国本土现有含气盆地113个,其中发现具有致密砂岩气藏的盆地23个,主要分布在西部,特别是落基山地区,该地区致密砂岩储层以白垩系和第三系的砂岩、粉砂岩为主。

1.1 致密砂岩气藏储层特征1)孔隙度、渗透率均比较低,产气层的渗透率都在0.01@10-3L m 2以下,孔隙度一般为3%~12%。

致密砂岩油气藏开发工程研究摘要：随着科学技术的发展，石油和天然气的使用增加，由于我国人口众多，石油和天然气的开采速度加快，相对而言石油和天然气的使用人数已增加了数百万人，致密砂岩石和天然气资源的勘探和开采成为了令人关注的主要问题。

由于致密砂岩石特殊的地质特性，如岩石孔隙小、岩石渗透性低，拥有丰富的粘土和矿物质，内部岩石结构岩石性致密等。

在致密砂岩开采过程中都需要大量的人力、物力和时间，开发的难度相对来说较大。

关键词：致密砂岩；油气储存；技术开发目前，无论是国内还是国外的现有油气开采技术都取得了良好的成果，就国内现有的石油和天然气开采技术而言，尚未达到预期的目标，也没有特别有效的油气开采方法。

目前，现有的大面积致密砂岩石油和天然气矿藏的主要特点是以深盆气藏为主，这种天然气矿藏主要集中在加拿大西部和美国西部。

根据研究结果得出，我国石油和天然气资源的剩余部分为62×1012 m3，其中包括50%未开发的高密度天然气，根据这一数据，我们得出结论，为了更好地开采石油和天然气，需要对致密砂岩进行研究和分析。

1.关于致密砂岩油气藏的主要特征正如前文已经提到的内容，我国对石油和天然气的需求正在稳步增长，因此，必须加强对致密砂岩的开采，常常是通过低渗透性的方法进行开采。

在此之前，需要增加开采致密砂岩石油和天然气矿床的工作。

因此，当前的任务是找到致密砂岩石油和天然气矿床，致密砂岩矿床的内部结构特点是其储存水平相对较高。

但目前，由于石油和天然气开采的压力往往很大，石油和天然气的油气泄漏的速度比不上生烃和排烃的排放速。

另一方面，致密砂岩的石油和天然气矿床通常含有一定程度的天然裂缝[1]。

在开发致密砂岩石油和天然气储藏期间，基本上存在着以下问题：第一，由于地理位置，致密砂岩的利用水平。

第二，致密砂岩油井中存在着相对较低的动态石油层。

第三，由于石油和天然气的开采是在土壤中进行的，如若开采石油和天然气，必然导致石油和天然气的大量减少。