科技成果

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成果名称: 陕北大型低丰度多层差异叠置致密气藏有效开发关键技术与应用

成果登记号: 9612019Y0771

第一完成单位: 陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院

联 系 人: 科研工作部

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 新能源与高效节能

应用行业: 采矿业

成果简介:

  1.立项背景

  该项目属天然气勘探开发技术领域技术推广类项目。延长石油集团前期勘探表明,延长探区蕴藏丰富的天然气资源,但现有的开发技术并不能完全适应此类致密气藏开发需要,主要表现在:一是小规模不连续有效储层识别与预测难度大;二是复杂叠置致密气藏整体有效动用难度大;三是大跨度多层易伤害储层常规压裂技术增产效果差;四是黄土塬复杂地貌传统集输工艺适应性差。急需开展延安地区致密复杂气藏开发的关键技术的研究及应用推广,尽快配套和满足气田开发需要。

  2. 主要技术内容及经济技术指标:

  (1)建立基于岩石相特征的有效储层识别和定量表征技术,为有效储层预测奠定了基础;攻关形成了基于动态知识库的有效储层预测技术,攻克了小规模不连续有效储层预测难度大的问题,知识库不断成长,预测精度逐步提高,由初期的10~15m的复合砂体提高到 3~5m的稳定单砂体。

  (2)提出了分级约束立体动用的设计理念,建立从地下到地面、从宏观到局部、从局部到属性的多维度、多尺度、多因素耦合的丛式井组立体井网优化体系,形成混合井网多层系立体动用模式。该技术应用于延安气田开发实践,直/定向井10m以上气层钻遇率达90%以上,水平井气层钻遇率由70%提高至83%,较规则井网,井网控制程度提高8%,井数减少6.9%,有效解决了气藏的有效控制和动用问题,为后期高效压裂改造提供了可靠地质基础。

  (3)针对延安气田多套含气层系跨度大,储层易受伤害的特点,攻关形成了"多系列固井滑套+可溶球"一体化压裂工艺,研发应用低聚表面活性剂清洁压裂液,储层伤害率降低13.3%。该技术现场应用297口井,单井平均产量从0.7万方提高到1.5万方。针对水平井压裂时缝高易失控和支撑缝短等问题,建立致密砂岩气藏渗流-应力-损伤耦合的裂缝扩展模型,编制了基于有限元算法的水平井分段压裂模拟软件,以压裂裂缝总迹长为目标值,进行水平井压裂参数优化设计。现场应用53口井,平均单井无阻流量28万方/天,为相邻直井的7~8倍。

  (4)针对复杂地貌集输系统容易形成积液和冻堵的问题,通过能量损耗平衡分析,采用井下精确节流、井筒复温和集中注醇,形成了以"枝上枝井间串接"和"一泵多井集中注醇"为主的中压集输工艺,实现了地面集输系统不节流、不增压、不加热的超低能耗运行,生产期间无一例冻堵事件发生。单井采气管线减少50%,集气半径增加1.4倍,单个注醇泵管辖气井数提升2.5倍,单井注醇量减少50%。

  3、社会经济效益及存在的问题

  本项目研究中采用的各项技术均属于该领域国内外的主流技术或者前沿技术,对于今后延长石油在鄂尔多斯盆地其它区域或其它具备类似地质特征盆地产能建设和开发研究具有重要的指导作用和借鉴意义。研究成果为延安气田后续区块的大规模合理开发提供了强有力的技术支撑。 项目实施后,累计建成天然气年产能23亿方,生产天然气气23.77亿方。对推进我国天然气工业快速发展、缓解天然气供需矛盾、发展陕西省地方经济、减少"雾霾"、保护环境等有着重要的现实意义,有力支撑和带动了陕北革命老区的地方经济发展,取得了良好社会效益。

  本次研究建立的储层预测模型对产能建设及后期调整井位部署有指导意义。目前的研究资料限制主要包含常规测井、录井、分析化验、生产动态等,研究手段受制于资料丰富程度,在该技术下形成的研究成果对井间有效储层分布及在构造因素控制下的水平井段预测有一定局限性。以后的资料采集一方面加强特殊测井的应用,另一封面加强扩展三维地震采集范围,最终提高有效储层预测的精度,实现静态资料和动态资料结合下的地质和气藏工程一体化研究。