蘇里格氣田低滲透氣田勘探開發(fā)技術(shù)應用成效綜述(上)
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[時間:2009-06-16 石油商報 關(guān)注度:0]
摘要: 2000年8月26日,長慶油田蘇6井噴出日產(chǎn)120萬立方米的高產(chǎn)工業(yè)氣流,宣布了蘇里格氣田“橫空出世”。
幾年后,蘇里格地區(qū)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(zhì)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(chǎn)120萬立方米的高產(chǎn)工業(yè)氣流,宣布了蘇里格氣田“橫空出世”。
幾年后,蘇里格地區(qū)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(zhì)性強、單井控制儲量小等特點也逐步顯現(xiàn),成為世界罕見的低滲、低壓、低豐度氣田。在常規(guī)技術(shù)條件建設(shè)模式下,蘇里格氣田不具備經(jīng)濟開發(fā)價值。
長慶油田打破傳統(tǒng)的氣田開發(fā)思路,全力組織開展多學科聯(lián)合攻關(guān),幾年來集成創(chuàng)新了“井位優(yōu)選、快速鉆井、井下節(jié)流、分壓合采、井間串接、遠程控制、滾動建產(chǎn)、快速投產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)接替、排水采氣、分類管理、增壓開采”12項開發(fā)配套技術(shù),其中“井位優(yōu)選、快速鉆井、井下節(jié)流、分壓合采、地面優(yōu)化、遠程控制”6項關(guān)鍵技術(shù)有效突破了制約蘇里格氣田經(jīng)濟有效開發(fā)的瓶頸,顯著降低了氣田開發(fā)成本,大幅提升了開發(fā)管理水平,為蘇里格氣田的規(guī)模有效開發(fā)創(chuàng)造了條件。井位優(yōu)選技術(shù)提高氣田采收率
根據(jù)氣井鉆遇儲層的發(fā)育情況,結(jié)合氣井生產(chǎn)動態(tài)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(yōu)選的核心目標。
從大量完鉆井來看,蘇里格氣田地質(zhì)條件十分復雜,不同類型的氣井其地質(zhì)特征有所不同,主要表現(xiàn)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(guān)系不明顯等。
由此,采氣三廠充分應用前期地質(zhì)資料刻畫復合砂體帶,篩選出相對富集區(qū),應用高精度二維地震技術(shù)預測有效儲層,優(yōu)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(xiàn)了砂體預測基礎(chǔ)上的有效厚度預測,井位優(yōu)選技術(shù)趨于成熟,在布井方法上做到了“看地質(zhì)、看地震、看地質(zhì)和地震相結(jié)合”。
以高精度二維地震技術(shù)為基礎(chǔ)的井位優(yōu)選技術(shù)在蘇14區(qū)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(shù)大幅度降低成本
蘇里格氣田平均井深在3400米左右,傳統(tǒng)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(shù)難題。
2003~2004年,采氣三廠進行了氣體欠平衡鉆井技術(shù)試驗,未能實現(xiàn)提高鉆井速度的目的。科研人員提出了利用PDC鉆頭提高鉆速的技術(shù)思路,以PDC鉆頭為核心的快速鉆井技術(shù)包含了PDC鉆頭的個性化設(shè)計、井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化、國產(chǎn)油套管應用、優(yōu)化泥漿體系等技術(shù)。
在2005年試驗的基礎(chǔ)上,遼河油田的技術(shù)隊伍率先應用PDC快速鉆井技術(shù),創(chuàng)造了鉆井周期14天13小時的紀錄。長慶局加強技術(shù)攻關(guān),連續(xù)刷新指標,創(chuàng)造了9天23小時的最快紀錄。
以PDC鉆頭應用為基礎(chǔ)的快速鉆井技術(shù),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(fā)的儲層保護難題,也有效降低了開發(fā)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(chuàng)新技術(shù)。井下節(jié)流技術(shù)創(chuàng)新添助力
井下節(jié)流技術(shù)實現(xiàn)了蘇里格氣田中、低壓集氣模式,成為蘇里格氣田經(jīng)濟有效開發(fā)的核心技術(shù)。
井下節(jié)流工藝依靠井下專用設(shè)備(節(jié)流器)實現(xiàn)井筒節(jié)流降壓,利用地溫加熱,節(jié)流后井口氣流溫度基本恢復到節(jié)流前的溫度,從而有利于解決氣井生產(chǎn)過程中井筒及地面諸多技術(shù)難題。天然氣通過節(jié)流器的流動可近似為可壓縮絕熱流動,其流動狀態(tài)可分為亞臨界流與臨界流。當節(jié)流器氣嘴直徑一定時,流量取決于節(jié)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(chǎn)且生產(chǎn)穩(wěn)定。
井下節(jié)流技術(shù)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(jié)省注醇系統(tǒng)、取消井口加熱爐,降低了開發(fā)成本,提高了開井時率,實現(xiàn)了控壓穩(wěn)產(chǎn);節(jié)流后平均油壓3.88兆帕,不到節(jié)流前的20%,使地面管線運行壓力大幅降低,實現(xiàn)了中、低壓集氣,為簡化和優(yōu)化氣田地面流程奠定了堅實的基礎(chǔ)。
長慶油田自主研制的井下節(jié)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(chuàng)造了條件,目前已有95%以上的開發(fā)井投放了節(jié)流器。
井下節(jié)流技術(shù)的成功,促使科研人員進一步探索形成了井下節(jié)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(shè)新模式。這一模式大大降低了工藝技術(shù)難度,大幅提高了安全等級(地面系統(tǒng)設(shè)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(guī)劃方案的200多萬元降低到100萬元左右)。