蘇里格氣田低滲透氣田勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)應(yīng)用成效綜述(上)
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[時(shí)間:2009-06-16 石油商報(bào) 關(guān)注度:0]
摘要: 2000年8月26日,長(zhǎng)慶油田蘇6井噴出日產(chǎn)120萬(wàn)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(wàn)億立方米儲(chǔ)量的特大型氣田,但儲(chǔ)層致密、薄而分散、儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)、單井控制儲(chǔ)量小等特點(diǎn)也逐步...
2000年8月26日,長(zhǎng)慶油田蘇6井噴出日產(chǎn)120萬(wàn)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(wàn)億立方米儲(chǔ)量的特大型氣田,但儲(chǔ)層致密、薄而分散、儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)、單井控制儲(chǔ)量小等特點(diǎn)也逐步顯現(xiàn),成為世界罕見(jiàn)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(jì)開(kāi)發(fā)價(jià)值。
長(zhǎng)慶油田打破傳統(tǒng)的氣田開(kāi)發(fā)思路,全力組織開(kāi)展多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān),幾年來(lái)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(yuǎn)程控制、滾動(dòng)建產(chǎn)、快速投產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)接替、排水采氣、分類(lèi)管理、增壓開(kāi)采”12項(xiàng)開(kāi)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(yuǎn)程控制”6項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)有效突破了制約蘇里格氣田經(jīng)濟(jì)有效開(kāi)發(fā)的瓶頸,顯著降低了氣田開(kāi)發(fā)成本,大幅提升了開(kāi)發(fā)管理水平,為蘇里格氣田的規(guī)模有效開(kāi)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(chǔ)層的發(fā)育情況,結(jié)合氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特征,將氣井由好到差分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類(lèi)井,提高Ⅰ+Ⅱ類(lèi)井的比例是井位優(yōu)選的核心目標(biāo)。
從大量完鉆井來(lái)看,蘇里格氣田地質(zhì)條件十分復(fù)雜,不同類(lèi)型的氣井其地質(zhì)特征有所不同,主要表現(xiàn)在:主要儲(chǔ)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(fù)合連片;有效儲(chǔ)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(yīng)用前期地質(zhì)資料刻畫(huà)復(fù)合砂體帶,篩選出相對(duì)富集區(qū),應(yīng)用高精度二維地震技術(shù)預(yù)測(cè)有效儲(chǔ)層,優(yōu)選井位。2005年以前開(kāi)展的二維地震、三維地震、二維多波、三維多波地震試驗(yàn),較好地解決了復(fù)合砂體的預(yù)測(cè)問(wèn)題,砂體總厚度的預(yù)測(cè)符合率達(dá)到90%以上;2005年以后,主要針對(duì)有效儲(chǔ)層預(yù)測(cè),在地震采集、處理、解釋方法上進(jìn)行了重大改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了砂體預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上的有效厚度預(yù)測(cè),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(yàn)成功后,迅速在蘇里格氣田得到了推廣應(yīng)用,效果十分顯著,Ⅰ+Ⅱ類(lèi)井的比例由評(píng)價(jià)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(shí)間約在35天左右,鉆井周期長(zhǎng)造成鉆井成本高和儲(chǔ)層污染兩個(gè)技術(shù)難題。
2003~2004年,采氣三廠進(jìn)行了氣體欠平衡鉆井技術(shù)試驗(yàn),未能實(shí)現(xiàn)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(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(gè)性化設(shè)計(jì)、井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化、國(guó)產(chǎn)油套管應(yīng)用、優(yōu)化泥漿體系等技術(shù)。
在2005年試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,遼河油田的技術(shù)隊(duì)伍率先應(yīng)用PDC快速鉆井技術(shù),創(chuàng)造了鉆井周期14天13小時(shí)的紀(jì)錄。長(zhǎng)慶局加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān),連續(xù)刷新指標(biāo),創(chuàng)造了9天23小時(shí)的最快紀(jì)錄。
以PDC鉆頭應(yīng)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(shí)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(kāi)發(fā)的儲(chǔ)層保護(hù)難題,也有效降低了開(kāi)發(fā)成本。通過(guò)開(kāi)展以PDC鉆頭為核心的提高機(jī)械鉆速試驗(yàn)的成功,大大降低了鉆井綜合成本,形成了適應(yīng)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(shí)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(jì)有效開(kāi)發(fā)的核心技術(shù)。
井下節(jié)流工藝依靠井下專(zhuān)用設(shè)備(節(jié)流器)實(shí)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(fù)到節(jié)流前的溫度,從而有利于解決氣井生產(chǎn)過(guò)程中井筒及地面諸多技術(shù)難題。天然氣通過(guò)節(jié)流器的流動(dòng)可近似為可壓縮絕熱流動(dòng),其流動(dòng)狀態(tài)可分為亞臨界流與臨界流。當(dāng)節(jié)流器氣嘴直徑一定時(shí),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(jìn)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(dá)到了預(yù)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(kāi)發(fā)成本,提高了開(kāi)井時(shí)率,實(shí)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(yùn)行壓力大幅降低,實(shí)現(xiàn)了中、低壓集氣,為簡(jiǎn)化和優(yōu)化氣田地面流程奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
長(zhǎng)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(kāi)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(jìn)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(jì)量、井間串接、常溫分離、二級(jí)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(jí)(地面系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力4兆帕,運(yùn)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(wàn)元降低到100萬(wàn)元左右)。