1、<p>　　蘇里格氣田蘇東南區(qū)致密砂巖氣藏水平井整體部署技術(shù)研究</p><p>　　摘 要： 蘇里格氣田是典型致密砂巖氣田，具有“低滲透率、低壓力、低豐度、強(qiáng)非均質(zhì)性”的特征，建井?dāng)?shù)量多，單井產(chǎn)量低、壓力下降快、穩(wěn)產(chǎn)難度大。為提高單井產(chǎn)量，改善氣田開(kāi)發(fā)效果，提高開(kāi)發(fā)效益，以蘇東南區(qū)為研究對(duì)象，開(kāi)展低滲透致密砂巖氣藏水平井整體開(kāi)發(fā)技術(shù)研究。從層位優(yōu)選、儲(chǔ)層評(píng)價(jià)、砂體解剖、天然氣富集規(guī)律等多個(gè)方面進(jìn)行研究

2、，優(yōu)選盒8、山1主力開(kāi)發(fā)層系。根據(jù)不同區(qū)塊的主力儲(chǔ)層發(fā)育特征，按照“單層叢式水平井整體部署、單層三維水平井整體部署和多層系立體開(kāi)發(fā)水平井整體部署”的思路，進(jìn)行水平井整體部署，最終達(dá)到確保水平井儲(chǔ)層鉆遇率，提高氣藏開(kāi)發(fā)效率的目的，形成一套低滲透致密砂巖氣藏水平井整體部署技術(shù)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞： 致密砂巖 蘇里格氣田 水平井整體部署 叢式水平井 </p><p><b>

3、;　　引言 </b></p><p>　　非常規(guī)天然氣近年來(lái)發(fā)展迅速，致密氣是目前開(kāi)發(fā)規(guī)模最大的非常規(guī)天然氣。相對(duì)常規(guī)儲(chǔ)層，致密氣儲(chǔ)層地質(zhì)條件更差，孔喉尺度極其微小，相當(dāng)大一部分流體在滲流過(guò)程中被毛管力和粘滯力所束縛難以流動(dòng)。鄂爾多斯盆地致密砂巖氣資源量約6.6萬(wàn)億立方米，分布面積達(dá)數(shù)萬(wàn)平方千米。蘇里格氣田是鄂爾多斯盆地致密氣分布的主要地區(qū)，是一個(gè)河流相的低壓低滲致密砂巖氣田，地質(zhì)條件十分復(fù)雜，主要表

4、現(xiàn)為砂巖發(fā)育、單砂體規(guī)模小、有效砂體展布局限、非均質(zhì)性強(qiáng)等特征，同時(shí)還具有單井控制儲(chǔ)量有限、產(chǎn)量低、壓力下降快的特點(diǎn)，隨著開(kāi)發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，產(chǎn)能建設(shè)及生產(chǎn)中暴露出很多問(wèn)題，給開(kāi)發(fā)工作帶來(lái)諸多困難。因此，需要加強(qiáng)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)和含氣富集規(guī)律的研究，更需要對(duì)井位部署方式和水平井整體開(kāi)發(fā)進(jìn)行研究。 </p><p>　　蘇東南區(qū)位于蘇里格氣田東區(qū)南部，是長(zhǎng)慶油田目前上產(chǎn)的主力區(qū)塊，該區(qū)的有效開(kāi)發(fā)對(duì)長(zhǎng)慶氣區(qū)的持續(xù)上產(chǎn)具有重要

5、意義。因此，優(yōu)選蘇東南區(qū)進(jìn)行水平井整體部署，提高氣田開(kāi)發(fā)效益，為蘇里格氣田的開(kāi)發(fā)提供必要的經(jīng)驗(yàn)支持。 </p><p><b>　　一、氣藏地質(zhì)概況 </b></p><p>　　蘇里格氣田蘇東南區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市烏審旗、陜西省榆林市榆陽(yáng)區(qū)和靖邊縣境內(nèi)；地表為沙漠、草地，地形相對(duì)平緩，海拔1250～1350m；年最高氣溫36℃，最低-28℃，屬內(nèi)陸性半干旱氣

6、候；交通和通訊條件較差。 </p><p>　　區(qū)域構(gòu)造隸屬于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡中北部，含氣層系為下石盒子組盒8段、山西組等，區(qū)域構(gòu)造為一寬緩的西傾斜坡，坡降一般3～10m/km。在單斜背景上發(fā)育著多排近北東向的低緩鼻隆，鼻隆幅度一般10～20m左右，寬度3～6km。 </p><p>　　該區(qū)屬辨狀河三角洲沉積[1-2]，主要發(fā)育分流河道、分流間灣、泛濫平原等微相，局部發(fā)育河口壩、心灘

7、微相，整體屬于低豐度、低滲、低壓氣藏，氣藏分布受構(gòu)造影響不明顯。 </p><p>　　該區(qū)儲(chǔ)層復(fù)雜多樣，非均質(zhì)性較強(qiáng)，有效儲(chǔ)層成窄條帶狀，且在橫向和縱向的分布都相對(duì)分散，有效儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難度大。平面上，砂巖總體呈近南北向條帶狀展布，河道分叉、交匯頻繁，砂巖分布相對(duì)廣泛，但含氣砂巖僅是其中一部分，且呈孤立狀或窄條帶狀分布，連續(xù)性和連通性差，造成單井控制儲(chǔ)量低、單井產(chǎn)量低，局部地區(qū)氣砂巖也可達(dá)到一定的連通范圍。統(tǒng)計(jì)顯示

8、該區(qū)砂體厚度小于5m的約占88.0%、5～10m的占14.9%、大于10m的僅占2.0%，平均視孔隙度9.12%、基值滲透率0.681 mD、視含氣飽和度60.1%，是典型的致密砂巖氣藏。 </p><p>　　二、水平井整體開(kāi)發(fā)技術(shù) </p><p>　　水平井開(kāi)發(fā)有其獨(dú)特的技術(shù)要求和開(kāi)發(fā)特點(diǎn)，氣藏水平井開(kāi)發(fā)有其自身的儲(chǔ)層適應(yīng)性，不同的地質(zhì)條件和儲(chǔ)層參數(shù)對(duì)水平井開(kāi)發(fā)的效果影響甚大，為使水

9、平井技術(shù)在蘇東南區(qū)開(kāi)發(fā)中更好應(yīng)用，首先對(duì)主力含氣層進(jìn)行評(píng)價(jià)和篩選。 </p><p><b>　　1.目的層優(yōu)選 </b></p><p>　　蘇東南區(qū)上古生界縱向含氣層系較多，但主要集中在盒8下2小層，其有效儲(chǔ)層鉆遇率在70%以上[1]，其它各小層均在40%以下；盒8下2小層儲(chǔ)量占盒8段和山1段總儲(chǔ)量的近80%；以盒8下2為主要目標(biāo)層位適合水平井開(kāi)發(fā)，同時(shí)通過(guò)壓裂改

10、造可適當(dāng)動(dòng)用鄰近層位。盒8下2小層砂體多期疊置，連續(xù)性較好，但多個(gè)單砂體間多數(shù)不連通，存在阻流層，自然泄流半徑小，水平井可穿越多個(gè)砂體，擴(kuò)大泄流面積，提高儲(chǔ)量動(dòng)用效果[2]。 </p><p>　　2.水平井參數(shù)設(shè)計(jì) </p><p>　　2.1 水平段方位 </p><p>　　蘇里格氣田最大主應(yīng)力方向近東西向，垂直最大主應(yīng)力方向，有利于溝通裂縫，擴(kuò)大滲流范圍，提

11、高氣井開(kāi)發(fā)效果；蘇東南區(qū)砂體近南北向展布，平行砂體展布方向，有利于鉆井軌跡控制，提高儲(chǔ)層鉆遇率。優(yōu)選水平段方向?yàn)榻媳毕颉?</p><p>　　2.2 水平段長(zhǎng)度 </p><p>　　2.2.1合理配產(chǎn)法 </p><p>　　根據(jù)蘇里格氣田100余口投產(chǎn)水平井合理配產(chǎn)量分析結(jié)果，建立合理配產(chǎn)量與水平井有效水平段長(zhǎng)度和有效滲透率乘積關(guān)系。研究表明，水平井合理配產(chǎn)

12、量與水平段有效長(zhǎng)度及儲(chǔ)層有效滲透率成指數(shù)關(guān)系： </p><p>　　其中： -水平井合理產(chǎn)量，萬(wàn)方/天；Le-水平井有效長(zhǎng)度，m；ke-水平井有效滲透率，mD。 </p><p>　　因此，當(dāng)儲(chǔ)層有效滲透率為0.19mD時(shí)，水平段長(zhǎng)度達(dá)到1300m即可滿足6.0×104m3/d的配產(chǎn)要求。 </p><p>　　2.2.2數(shù)值模擬法 </p>

13、<p>　　通過(guò)模擬方法，對(duì)不同水平段長(zhǎng)度下氣井配產(chǎn)量進(jìn)行研究（穩(wěn)產(chǎn)3年）。研究表明，隨著水平段長(zhǎng)度增加，單井合理配產(chǎn)量增加，累計(jì)產(chǎn)氣量增加。當(dāng)水平段長(zhǎng)度為1000m～1300m時(shí)，水平井累計(jì)產(chǎn)氣增加幅度減緩（圖1、圖2）。考慮水平井穩(wěn)產(chǎn)3年配產(chǎn)大于6.0×104m3/d。優(yōu)選合理水平段長(zhǎng)度為1200m～1300m。 </p><p>　　圖1 不同水平段長(zhǎng)度氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)曲線 圖2不同

14、水平段長(zhǎng)度氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)曲線 </p><p>　　根據(jù)合理配產(chǎn)、數(shù)值模擬等方法的研究結(jié)果，水平井合理水平段長(zhǎng)度應(yīng)大于1200m[3]。綜合考慮到該區(qū)的儲(chǔ)層發(fā)育狀況，合理水平段長(zhǎng)度取1200m～1500m。 </p><p>　　2.3 井網(wǎng)井距 　　蘇6、蘇10、蘇14井網(wǎng)加密區(qū)砂體解剖試驗(yàn)表明，當(dāng)井距在500m～600m之間時(shí)，井間干擾現(xiàn)象較少（25%），當(dāng)井距為400m～500m

15、時(shí)，井間干擾比例達(dá)50%。因此，優(yōu)選水平井井距（東西向）為500m～600m[4]。研究表明，隨著井距和排距的增大單井產(chǎn)氣量逐漸增加，采收率逐漸減小。當(dāng)排距大于2300m，井距大于800m后，單井累計(jì)產(chǎn)氣量上升速度明顯變緩（圖3，圖4）。 </p><p>　　圖3 不同排距開(kāi)發(fā)效果對(duì)比曲線 圖4 不同井距開(kāi)發(fā)效果對(duì)比曲線 </p><p>　　因此，優(yōu)選研究區(qū)水平井合理井排距為600m&

16、#215;（2000m～2300m）。 </p><p>　　3.水平井整體部署 </p><p>　　在儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)和砂體精細(xì)解剖的基礎(chǔ)上，優(yōu)選有利富集區(qū)。根據(jù)富集區(qū)內(nèi)儲(chǔ)層發(fā)育特征，分單層和多層系進(jìn)行水平井整體部署。 </p><p>　　3.1 單層叢式水平井組整體部署 </p><p>　　叢式水平井組整體部署是指利用同一井場(chǎng)、對(duì)多層砂

17、體疊合發(fā)育、主力層優(yōu)勢(shì)明顯的區(qū)塊合理部署直井、定向井和水平井，形成以水平井為主的叢式井組。該方法適合在主力層系局部發(fā)育、多層疊合砂體的區(qū)塊進(jìn)行部署。具體實(shí)施過(guò)程中，可優(yōu)先部署一口直井，然后利用直井完鉆資料，結(jié)合地震資料，落實(shí)實(shí)施水平井的主力小層，刻畫小層砂體、有效砂體展布及構(gòu)造特征，并根據(jù)主力小層砂體、有效砂體的展布規(guī)律及構(gòu)造特征，整體部署定向井和水平井井位。 </p><p>　　3.2單層三維水平井組整體部署

18、 </p><p>　　三維水平井組整體部署是指利用同一井場(chǎng)、對(duì)同一主力層合理部署直井、定向井和三維水平井，達(dá)到節(jié)省耕地，提高氣藏開(kāi)發(fā)效率的 </p><p>　　目的。該方法適合在砂體連片發(fā)育的地方部署，井網(wǎng)規(guī)則，井間干擾小，地面建設(shè)投資少，管理成本低。具體實(shí)施時(shí)，優(yōu)先實(shí)施一口直井，落實(shí)砂體后，在東西方向?qū)嵤﹥煽诙ㄏ蚓?，利用完鉆井資料，井?-震結(jié)合精細(xì)刻畫小層砂體、有效砂體展布及構(gòu)造特征

19、，落實(shí)實(shí)施水平井的主力小層，并根據(jù)主力小層砂體、有效砂體的展布規(guī)律及構(gòu)造特征整體實(shí)施水平井井位。 </p><p>　　3.3 多層系水平井立體開(kāi)發(fā)整體部署 </p><p>　　水平井立體開(kāi)發(fā)整體部署是指在發(fā)育兩套或者多套含氣層系的區(qū)塊，針對(duì)不同的目的層合理部署直井、定向井和水平井，達(dá)到同時(shí)開(kāi)發(fā)多個(gè)層系，提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度的目的。該方法適合在多套含氣層系發(fā)育的區(qū)塊進(jìn)行部署，可優(yōu)先部署一口直

20、井，實(shí)施完成后根據(jù)完鉆直井資料，確定適合開(kāi)發(fā)的層系，結(jié)合地震資料，對(duì)多套砂體和含氣性進(jìn)行評(píng)價(jià)，精細(xì)刻畫小層砂體、有效砂體展布及構(gòu)造特征，繪制兩套砂體間泥巖厚度，評(píng)價(jià)層間封隔能力，落實(shí)實(shí)施水平井的各小層區(qū)域，并根據(jù)小層砂體、有效砂體的展布規(guī)律及構(gòu)造特征，有針對(duì)性的部署定向井、平直水平井、階梯水平井和大斜度水平井等，最終形成水平井立體開(kāi)發(fā)井網(wǎng)。 </p><p><b>　　三、結(jié)論和認(rèn)識(shí) </b&g

21、t;</p><p>　　1.針對(duì)蘇東南區(qū)多層系發(fā)育的特征，優(yōu)選盒8下和山1進(jìn)行水平井整體部署。 </p><p>　　2.根據(jù)低滲透致密砂巖氣藏儲(chǔ)層特征，通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合，進(jìn)一步優(yōu)化了水平井整體開(kāi)發(fā)參數(shù)指標(biāo)。 </p><p>　　3.根據(jù)辨狀河道砂體多期疊置發(fā)育特點(diǎn)，在詳細(xì)分析適合水平井開(kāi)發(fā)砂體類型和平面展布規(guī)律基礎(chǔ)上，總結(jié)了“單層叢式水平井、單層三維水平井

22、和多層系立體開(kāi)發(fā)水平井整體部署”三種部署模式。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]史松群等、蘇里格氣田盒8砂巖儲(chǔ)層的氣儲(chǔ)特征[J].中國(guó)石油勘探，2003（2） 27_31. </p><p>　　[2]何東博，賈愛(ài)林，田昌炳等蘇里格氣田儲(chǔ)集層成巖作用及有效儲(chǔ)集層成因[J].石油勘探與開(kāi)發(fā)，2004

23、（3） 17_21. </p><p>　　[3]位云生，何東博，冀光等蘇里格型致密砂巖氣藏水平井長(zhǎng)度優(yōu)化[J]. 天然氣地球科學(xué)，2012，8：4_23. </p><p>　　[4]唐俊偉，賈愛(ài)林，蔡磊等蘇里格氣田強(qiáng)非均質(zhì)性致密砂巖儲(chǔ)層開(kāi)發(fā)井網(wǎng)優(yōu)化[J].大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（10）5_31. </p><p>　　作者簡(jiǎn)介，安志偉（1977-），男，中國(guó)