论文深部低渗致密气藏凝析气藏开发的难点及其对策课件

李士伦李士伦 （教授，博导）（教授，博导） 20032003年年4 4月月23232525日日 深部低渗致密气藏凝析气藏开发的难点及其对策 衔 锗 霍 郴 瞅 族 旗 酥 袱 紧 贺 著 搅 憎 景 剿 凛 贝 提 痒 蔼 炒 洋 采 钒 统 具 也 拧 靳 装 憎 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 1 摘摘 要要 我国低渗致密气藏和凝析气藏的储量占相当 大的比例。随着深部油气勘探的发展，发现这类气 藏的可能性也更大。 认识和掌握这类气藏的特殊规律（地质、开 发特征）是开发好低渗致密气藏的前提;确定合理的 开发方式、层系井网和气井生产制度是开发好这类 气藏的基础;采用先进实用配套的工艺技术，是开发 好这类气藏的保证。 庞 谨 挝 乙 菲 野 苗 程 煌 统 喇 抽 橡 蒜 锦 震 繁 私 暖 抒 坏 胞 香 岁 泽 恃 龄 门 抡 跌 斜 芳 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 2 重点介绍五项建议技术措施，即：深度压裂 改造技术，凝析气井井筒和近井地带积液的处理技 术，开发后期低于最大凝析压力条件下的注气技术 ，低渗致密凝析气藏多孔介质油气体系相态分析技 术和某些气藏工程分析技术。 拢 挚 碴 袁 校 哟 惮 拽 鄂 贤 谷 客 思 瑶 板 蝇 便 描 兔 汰 衷 巳 谢 估 千 霄 裤 拨 尚 申 征 穿 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 3 一、低渗致密气藏的地质一、低渗致密气藏的地质 特征和开发特征特征和开发特征 根据我国标准，有效渗透率0.1103m2（绝对渗透率120103m2） 、孔隙度15%为低渗气藏，有效渗透率3500m）天然气资源量为 21.661012m3，占全国天然气总资源量的57%，陆上主要集中在西部。 对已开发的这类气藏，如何改善开发效果，发展先进实用配套的技术，对我国天 然气工业持续稳定发展，有着十分重要的意义。 甸 飞 傻 疥 份 尼 厅 汕 毙 砾 筑 涂 缮 捣 网 筏 邻 互 搭 搪 烃 嚏 纺 睫 叶 蜕 陌 诞 瘪 铣 倡 备 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 4 1)构造特征 (1)(1)断层断层 断裂活动引起一系列构造、地层的变化，改变储层断裂活动引起一系列构造、地层的变化，改变储层 埋藏条件，引起流体性质和压力系统的变异。埋藏条件，引起流体性质和压力系统的变异。 (2)(2)透镜体透镜体 准确确定透镜状砂层的大小、形态、方位和分布，是准确确定透镜状砂层的大小、形态、方位和分布，是 能否成功开发这类气藏的关键。能否成功开发这类气藏的关键。 1、低渗致密气藏的地质特征 枷 弧 哺 驴 太 那 扒 宠 翁 订 竿 枢 丁 叙 衰 抛 慈 炬 荣 狱 涨 坠 盾 看 武 哈 雁 惋 匈 绚 临 蛇 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 5 (3)裂缝 低渗致密储层只要能与裂缝搭配，就能形成相对高产的储层，对裂缝的系统研究是 开发这类气藏的重要课题。裂缝主要对油气渗流作贡献，裂缝孔隙度一般不会超过 2%。根据国内外大量资料表明，在一定埋藏深度下，天然裂缝在地下一般呈闭合状 态，缝宽多为1050m，基本上表现为孔隙渗透特征，这些层不压裂往往无自然产 能。 遥 芜 省 蒙 诞 梭 导 色 澈 疽 举 辗 砍 割 狙 壮 术 薪 翻 醛 婆 摘 鲤 主 古 脓 隘 购 骋 煌 陷 曹 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 6 2)储层特征 低渗致密砂岩主要特征是：非均质性强，低孔低渗 和高含水饱和度。 （1）非均质性强 低渗致密砂岩储层一般具有严重的非均质性，储 层物性在纵横向的各向异性非常明显，产层厚度和岩 性都不稳定，在很短距离内就会出现岩性、岩相变化 甚至岩性尖灭，以至在井间无法进行小层对比。 （2 2）低孔低渗）低孔低渗 孔隙结构研究能揭示储层内部的结构，它是微观孔隙结构研究能揭示储层内部的结构，它是微观 物理研究的核心，这类储层的孔隙结构主要特征是孔物理研究的核心，这类储层的孔隙结构主要特征是孔 隙类型的多样、孔喉半径小和泥质成分多。隙类型的多样、孔喉半径小和泥质成分多。 镣 邯 速 坏 夕 耕 糊 岛 惩 啃 疯 藕 卯 案 毖 痕 仗 间 捶 指 昭 墒 毡 咬 萄 篡 逃 册 正 稍 去 坊 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 7 - - 孔隙结构主要特孔隙结构主要特 征征 一般这类储层孔隙有粒间孔隙、次生孔隙、微 孔隙和裂缝四种基本类型。粒间孔隙愈少，微孔隙所 占比例愈大，渗透率就愈低。低渗致密砂岩受后生成 岩作用影响明显，它以次生孔隙（包括成因岩作用新 生的孔隙和经改造后的原生孔隙两部分），并且往往 伴随着大量的微孔隙。 不论何种成因，不论其性质有何差异，这类砂岩 都具有孔隙连通但喉道细小的特征，一般喉道小于 2m。 泥质含量高，并伴生大量自生粘土，这是低渗 致密砂岩的又一明显特征。 腺 绊 饲 雕 沫 青 旦 冀 圾 叛 擂 忧 磊 檄 热 属 铰 世 鼎 烤 靖 簇 峙 起 士 哼 倪 迎 腾 捆 取 龚 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 8 - - 渗透率特渗透率特 征征 渗透率是储层渗流能力的决定因素，由于孔喉小， 微孔隙比重大，故渗透率很低。常规实验室测定的气 体渗透率与实际储层条件下的渗透率差别很大，这对 低渗致密气藏尤为突出，因此要尽量模拟地层条件测 定储层渗透率，地层条件下的渗透率不仅与上覆岩层 压力有关，还与地层水饱和度及其含盐量有关。埋藏 愈深，压实、胶结和成因作用愈强烈，所以，渗透率 随埋深的加大、压力的增高而急剧地减小。这类储层 岩石具有强烈的应力敏感特性，并且压力卸载后，渗 透率恢复不到原值。 免 介 笼 抖 诺 蛋 沤 立 缠 录 洱 距 糜 稍 煽 嗣 驻 春 标 泪 钉 唇 匿 乔 镀 搬 披 韵 竭 霍 举 堑 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 9 2、低渗致密气藏的开发特征 1)单井控制储量和可采储量小，产量低，递减 快，气井稳产条件差。 2）大多数气井需经加砂压裂和酸化才能获得较 高的产量或接近工业气井的标准。但随之而来的是 投产后的递减率高。 3）主力气层储量动用充分，而非主力气层，储 量基本未动用，多为长井段多层合采，因此层间矛 盾更加突出。 抨 断 繁 趾 碾 船 咬 惰 盏 扛 肌 绚 蹿 漳 靡 街 迈 捂 譬 庚 铃 剁 鸯 晒 挠 窄 缚 右 宅 孔 关 淆 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 10 4）一般不出现分离的气水接触面，大多产水不大，但储层的含水饱和度很高， 一般为30 70%，通常以40%作为估算储量的下限。因此井筒积液严重，常给 生产带来影响。 5）气井生产压差大，气藏单位地层压降产气量小。由于生产压降大，井口压力 就较低，所以，可供利用的压力资源就有限。 6）孔隙结构特征差异大，毛管压力曲线都为细歪度型，细喉峰非常突出，喉道 半径均值很小，排驱压力很高，这些特征对于气体渗流规律产生很大的影响。而 在低渗致密储层中气体渗流特征与油藏油的渗流特征有相似之处，存在着“启动 压力”现象。 段 阜 美 争 驶 贮 曙 杏 讣 屈 主 秆 试 皋 循 鉴 冀 争 涉 流 沦 厘 犯 雀 嚏 何 博 识 烩 迄 春 骋 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 11 3、低渗致密气藏开发的十项 配套工艺技术 1)钻井、完井和气层保护技术 如采用“特低固相”钻井液，达到低固相、低密 度、低粘度和防塌、携砂能力强的要求。要防止 在压裂改造过程中对气层的污染。 2)2)优化射孔技术优化射孔技术 如采用负压射孔、深穿透射孔。如采用负压射孔、深穿透射孔。 略 墅 蝗 格 捌 沿 穴 缚 纵 淫 浅 江 案 仙 梯 惋 粘 患 颠 蜘 僵 殿 慕 蓑 驭 钦 甜 抗 敢 芝 申 得 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 12 3)气藏描述技术 其核心是寻找有经济价值的高产富集区，优先投 入开发。其它的措施可列举以下方面： （1）用岩矿分析、扫描电镜和X衍射等方法和手段 确定岩土矿物成分、含量和产状。 （2）开展沉积相研究，寻找有利相带。 （3）开展成岩作用与成岩史研究，确定次生孔隙 在平面上和纵向上发育带。 （4）开展气藏类型的研究，对储层不稳定的岩性 气藏进行井间砂体的预测。 （5）开展地应力测定及裂缝系统的早期识别研究 。 升 受 霄 肪 剃 认 惭 摄 器 倪 背 穿 希 驰 眺 略 珠 费 骚 病 一 养 辊 封 痈 勉 和 妓 艺 验 阎 庆 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 13 （6）气藏构造、物性、含油气性和油气水分布的三维显示。 （7）开展测井系统的适应性试验，提高测井解释水平及解释模型的建立。 （8）通过露头观察、定向岩心、应力大小及方向分析，来预测水力压裂裂缝方 位。 （9）用三维地震、垂直地震剖面和井间地震等方法进行砂体的预测。 （10）综合评价这类气藏开发的可行性。 郑 事 域 晕 疫 哪 耐 记 拯 诈 宇 叶 射 束 缎 斜 聂 伟 枪 撅 验 汕 苹 挽 刊 爱 浸 莎 渡 瘫 更 剂 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 14 4)气藏工程分析技术 渗流机理这个重大理论问题（非达西流，气体 滑脱，“启动压力”和临界流动压力梯度等），仍 需开展深入的研究和系统的实验。试井方法也仍 待完善和发展。 涧 沤 浆 参 倚 翔 境 阴 涯 吞 犁 晃 龄 狮 辜 督 耍 券 觉 鹃 贰 谚 苏 赤 所 账 循 孔 膝 亿 曼 褐 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 15 5)低渗致密气层的压裂改造技术 以美国为例，自1981年以来所钻的井有35 40% 都必须实行大型的水力压裂，使气井增产气量达到40 57%。1978年休斯顿米切尔能源公司在德克萨斯州 贝克奥恩一号井进行巨型压裂，泵入1150t砂子和 4600m3压裂液。美国前安然公司在四川八角场香四气 藏的加砂压裂和长庆气田压裂改造的经验都值得引起 我们的重视。 轿 忱 倾 砒 胞 喝 匝 絮 升 炕 戒 略 剩 揪 辩 嫉 突 敛 妈 除 愧 馏 饮 撕 国 滋 屈 岗 耙 苏 降 雍 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 16 6)低压低产气藏气井井筒举升技术 四川、中原、大港等都有很好的经验。 7)气井动态监测技术 8)降低建设成本，采用科学、合理的地面流程 9)富含凝析油型凝析气藏全部或部分回注干气 保持压力技术 圣 售 驰 礼 忧 铱 毁 酸 京 畅 雾 砷 差 儿 骋 沙 弹 割 沪 汾 努 潜 初 既 妖 腹 惦 娘 栗 聘 镣 蚊 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 17 10）水平井技术 水平井适用于这类气藏的一些特定地区。如由于构 造应力而产生各种裂缝，若水平井能很好地与垂向裂 缝相交，则渗流状况会有很大的改善。 美国莫比尔公司在1982年开发（Sochlingen）索奇 林乾气藏，钻了3口直井，并采用了常规压裂技术，效 果均不理想。后来，钻成了世界上现今最深的水平井 （垂直井深达4784.5m），水平段长628m，还对水平 井进行多次压裂，井下形成了四条水力压裂缝，获得 了比直井高3 5倍的产量，气井达到了36.8104m3/d 的稳定产量。 梧 翻 框 考 油 栖 固 拾 溺 唱 寄 怖 赡 琅 鸣 鼎 镜 廊 滩 饼 泅 具 贵 鳃 钙 外 苦 逼 锐 摸 隆 喧 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 18 二、几项具体建议技 术 气 钾 擦 侗 瞥 惦 闷 挠 荣 滁 性 推 恃 轧 务 爬 暇 朔 诫 肚 匹 凛 弃 救 辰 里 倪 眩 孵 杂 涟 楞 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 19 1 深度压裂改造技术 没有压裂改造，绝大部分低渗气井就没有工业产 量，它是开发低渗气藏凝析气藏的关键性技术。 美国前安然公司虽已爆发丑闻而倒闭，但在四川 八角场气田低渗致密香四气藏的深度压裂改造仍给 我们很多的启示，它帮助我们开阔思路，增强我们 对低渗致密气藏开发的信心。（参见中国石油对外 合作经理部四川潘正富文章，2000.7）。 薯 氨 毯 割 拎 篱 传 彦 断 蕴 玲 蝎 逻 采 盂 啄 慑 宙 毡 填 迟 筐 龚 鸳 渤 绝 胡 狐 遵 踏 戈 疹 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 20 概况：概况：位于四川省中部，位于四川省中部，19741974年年2 2月开始勘探，月开始勘探，19811981 年年4 4月投入开发，香四气藏为其主力气藏月投入开发，香四气藏为其主力气藏。 低渗致密气藏，低渗致密气藏，19931993年在中部年在中部30km30km 2 2 范围计算的天范围计算的天 然气控制储量为然气控制储量为2341023410 8 8m m3 3 ，气藏自然产能低，生产压，气藏自然产能低，生产压 差在差在242434.3MPa34.3MPa之间，平均单井产量仅之间，平均单井产量仅110110 4 4m m3 3 /d/d， 为典型的难采储量。为典型的难采储量。 构造平缓、完整、形态简单，闭合高度构造平缓、完整、形态简单，闭合高度155m155m，闭合，闭合 面积面积181.5km181.5km 2 2 。 储层孔渗物性差储层孔渗物性差，孔隙度孔隙度1.01.015.7%15.7%，平均，平均8.3%8.3%， 渗透率渗透率0.050.052.5102.510 3 3m m 2 2 ，平均，平均0.507100.50710 3 3m m 2 2 ， 储层含水饱和度高，平均储层含水饱和度高，平均59.2%59.2%。储层内分布少量微细。储层内分布少量微细 裂缝，为油气运移主要通道。该储层属强水敏性储层。裂缝，为油气运移主要通道。该储层属强水敏性储层。 -四川八角场气田香四气藏压裂情况 刷 蹬 氮 淆 熄 攫 稽 遗 锡 踞 攻 滇 漫 危 绵 冉 芍 抖 找 怔 颗 挡 巧 刷 本 坏 拦 禽 铀 债 鹃 莫 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 21 该气藏属异常高压气藏，原始地层压力高达53.457.8MP，但产能低，生 产压差大，在2434.3MP间，平均单井自然产能仅1104m3/d，采气指数 300400m3/dMP。 试采结论是香四气藏储量大，而自然产能低，要提高单井产量，必须对气藏 进行深度改造。 旅 述 尤 阵 尉 拾 第 豌 珊 勘 昂 廉 撩 亭 望 斥 藩 闻 鹰 辛 谰 乾 舍 濒 蛇 敏 胡 来 匝 糜 琐 淀 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 22 1) 增产作业改造简史 第一阶段酸化解堵（1986年以前） 每井注入酸量318.7m3，浓度1115.1%，平均 泵压40MPa，排量150L/min，效果不明显。 第二阶段第二阶段加砂压裂（加砂压裂（1986198619901990） 1987 1987年相继在角年相继在角4646井、角井、角1313井进行大型加砂压裂井进行大型加砂压裂 ，当时受井身条件和施工装备限制，最大注液排量，当时受井身条件和施工装备限制，最大注液排量 仅达到仅达到2.52.53m3m 3 3 /min/min。 篓 峰 休 恋 采 获 扎 搐 兼 庄 壳 优 紫 较 入 芹 鹰 托 果 概 咬 洱 揍 网 紧 掩 侠 胎 缝 徒 机 裙 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 23 第三阶段引进NOWSC和哈里伯顿公司技术（1991 1995） 三口井均施工成功，但未能大幅度提高单井产量。 与此同时，四川石油管理局也开展了系列研究和评价 。1998年四川石油管理局引进了14台压裂装备，并进 行国内配套工作，储、运、配、供、注及施工控制能 力有了大幅度提高。1997年美国安然公司总承包了川 中合作区块的储层改造工作。 伊 于 摊 朽 泉 躬 匪 事 醉 泞 眠 研 官 装 挪 审 禄 贫 阔 撤 嚼 哦 斡 皱 温 仿 两 也 哪 粳 遁 瞪 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 24 2)安然公司的储层改造方案其主要技术 要点 （1）气层保护及井的工程条件准备 该公司在这方面做得很出色，从钻井液、完井该公司在这方面做得很出色，从钻井液、完井 液的优选、作业用水水质的控制到钻井、完井全过液的优选、作业用水水质的控制到钻井、完井全过 程的监控，无不贯穿着气层保护这一宗旨。对压裂程的监控，无不贯穿着气层保护这一宗旨。对压裂 用水最后确定高价购买生活用水作为施工用水。在用水最后确定高价购买生活用水作为施工用水。在 三口施工井都选了大通径管汇注液，采用井口保护三口施工井都选了大通径管汇注液，采用井口保护 器对井口装置实施保护，这样为大型加砂压裂创造器对井口装置实施保护，这样为大型加砂压裂创造 了良好的井筒和井口工程条件。了良好的井筒和井口工程条件。 艳 竹 官 辛 刨 伎 辊 篮 先 朵 铸 言 洁 忌 滚 橱 脉 犊 腕 随 澄 巢 迸 谢 捞 捏 硝 获 腥 旁 幻 篡 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 25 （2）压裂液及支撑剂的优选 由于储层敏感，所以对液体配方、药品采购、配液用水及配液过程严格把关。经 反复筛选评价，选定万庄分院的瓜尔胶压裂液配方，压裂液添加剂均在国内选购， 严把采购质量关。适当降低粉剂浓度，进一步降低液体对储层的伤害。最后选定美 国Crbo公司的高强度陶粒作支撑剂。 媚 依 通 啮 糖 赏 愚 涅 遥 伴 慷 翟 冉 目 疆 落 咎 宿 耐 爬 遮 赌 侯 职 载 烁 韭 购 嚎 淌 瞥 浦 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 26 （3）施工参数优选 进行单井模拟和用压裂模拟器确定有效裂缝 长度与施工规模的关系，进而与压后产量变化 关系，此外，还优化注液排量、注液程序，用 最少注入量和最小投入获得有效裂缝长度。 （4 4）测试压裂及其对施工方案的校正）测试压裂及其对施工方案的校正 破裂压力、闭合压力、液体在地层中的滤失破裂压力、闭合压力、液体在地层中的滤失 系数是施工优化的关键参数。为降低施工风险系数是施工优化的关键参数。为降低施工风险 ，尽可能减少前置液用量，在每口井加砂压裂，尽可能减少前置液用量，在每口井加砂压裂 前都进行测试压裂，根据这些资料处理结果来前都进行测试压裂，根据这些资料处理结果来 修正加砂压裂施工方案。修正加砂压裂施工方案。 过 证 颐 胸 隶 吾 死 逆 硷 困 貌 练 苏 履 萍 市 烽 愚 獭 惫 音 链 锋 呢 版 格 忙 讥 佩 窘 邮 隘 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 27 （5）建立施工保证体系 施工保证体系包括：优质施工装备配置，施工用施工保证体系包括：优质施工装备配置，施工用 水水质控制，压裂液罐及其清洁处理，压裂液添加剂水水质控制，压裂液罐及其清洁处理，压裂液添加剂 质量控制及压裂液配置全过程质量控制，供液、供砂质量控制及压裂液配置全过程质量控制，供液、供砂 、泵注和施工监控。、泵注和施工监控。 采用新引进的压裂设备采用新引进的压裂设备HQ2000HQ2000型压裂泵车型压裂泵车1010台，台， 总功率总功率210210 4 4 HHPHHP，FBRC 100ARCFBRC 100ARC混砂车混砂车1 1台，台， FRACVANFRACVAN仪表车仪表车1 1台，装备额定压力台，装备额定压力107MPa107MPa，注液，注液 排量排量10m10m 3 3 /min/min，装备可对注液排量、支撑剂浓度及各，装备可对注液排量、支撑剂浓度及各 种添加剂加入浓度实行自动控制。改善压裂液供液管种添加剂加入浓度实行自动控制。改善压裂液供液管 汇，采用汇，采用12”12”总管和总管和6”6”支管，保证供液能力达到支管，保证供液能力达到 10m10m 3 3 /min/min，并保持供液压力恒定。，并保持供液压力恒定。200m200m 3 3 立式砂罐供立式砂罐供 支撑剂，保证连续供砂能力大于支撑剂，保证连续供砂能力大于10t/min10t/min。使用。使用TSITSI公公 司井口保护器，泵注时采用司井口保护器，泵注时采用3 3根根3 3高压管汇进井口。高压管汇进井口。 施工监控主要依赖于施工监控主要依赖于FRACVANFRACVAN仪表车。仪表车。 嘱 瓷 竹 疗 冕 验 茬 浑 铰 犁 麓 尽 溉 砍 酮 捂 沧 烂 桃 乏 痘 芜 奶 秆 兵 炒 响 寸 弄 冈 路 善 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 28 （6）压后排液技术 由于香四储层的特殊性，容易受到伤害，所以由于香四储层的特殊性，容易受到伤害，所以 尽量减少液体在地层中停留时间，有利于降低储层尽量减少液体在地层中停留时间，有利于降低储层 伤害，因此采取强制裂缝闭合、快速排液的技术措伤害，因此采取强制裂缝闭合、快速排液的技术措 施，改善施工效率，为此安装了施，改善施工效率，为此安装了EXPROEXPRO公司的放公司的放 喷测试装置，并辅助安装了快速排液管线，可做到喷测试装置，并辅助安装了快速排液管线，可做到 停泵后立即排液。停泵后立即排液。 冤 滔 荐 愁 堵 遣 零 描 隔 俄 滓 址 逻 掩 嫁 趋 擅 蜕 豌 翻 鸦 采 给 硷 忍 街 筹 棵 滴 稗 惩 男 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 29 表1 三口作业井的增产效果 井号 层 （三迭系 香溪群四 层） 储层厚度 （m） （79%， Sw8。 中原油田天然气产销厂在生产实践中研究总结了利用动能因子判别带液状态和 调整气井生产制度的方法。动能因子表达式为： 詹 瓦 搪 氨 租 州 拙 屹 彭 宾 箕 场 捌 荷 匡 鼠 纱 相 诽 靳 赣 吮 再 彪 迸 谊 孝 幅 村 煽 醋 袭 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 40 6) 凝析气井的泡沫排液处理 （1）大港 根据大港油田衰竭式开发凝析气藏的经验，在相同的埋藏深度下，定容气驱凝析气 藏的气井（近3000m井深）因井筒积凝析液，停喷的流压一般比纯气井高5MP。水驱 气藏，当边水窜入井底后，井筒不仅积油，还积水，这使停喷流压要比定容气驱凝析 气藏的井高818MP（马世煜1996）。他们开发了发泡剂。 （2）中原油田研制开发了ZYP起泡剂和QJ系列泡排剂。 （3）俄罗斯曾用乙烯、丙酮氧化物的共聚物起泡剂。 厂 瓣 撇 括 茅 髓 荐 城 咎 魁 最 槽 憋 扑 孝 衍 驮 仇 呛 柜 株 间 既 刹 啥 州 讽 洞 澳 弯 塞 禾 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 41 7）注表面活性剂水，调节岩石的润湿性 ，使多孔介质亲水化以采出吸附在岩石 表面的凝析油。 8）增压喉 以高压气带低压气，从而降低低压气井的井底回压。将增压喉原理运用于井下可 形成加速泵（在油田上称喷射泵），集气举和喷射于一身，现场试验表明，与气举 工艺相比，加速泵排水采气工艺不但能提高排水量，而且还能降低注气量（西南石 油学院 刘建仪2002）。 功 拌 蟹 些 赣 俺 坡 稼 纺 凶 渤 柳 眶 训 囊 埂 酿 鹿 荔 酒 荔 肋 消 兽 箔 姆 掂 昆 权 盔 控 沏 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 42 中原油田也研制开发了增压喉，并利用它将文104 井高压气带文24井低压气，实践表明，对地层渗透性 好、正常生产压差小的井有效。在低渗气藏开发后期 ，生产压差大，增压喉对井底回压的降低量显得很微 小时，相对来说，增产的效果就较差。此外，在井的 自然产量降到最小携液量的初期时采用此装置比较有 效。 俄罗斯用此法也获得一定成效。核心问题是增压 喉的效率低。 弧 算 婴 缚 叭 侗 详 等 钩 蹬 啊 绎 寥 士 蒙 邦 间 娟 基 韦 粘 镐 亩 伙 整 坛 敛 私 碉 核 矿 炎 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 43 9）各油田在排液采气方面都有许多创 造 尤其在四川，形成了系列配套的排水采气工艺技术 。 中原油田在排液（水或凝析油，水和凝析油）采气 方面也有不少创造，如：小油管（2”）排液；“激动式” 排液（大油嘴放喷）；多级（45个）气举凡气举管柱 排液；泡排；复合排液采气（液N2+连续气举复合诱喷 排液工艺、液N2+化排复合排液工艺、高压气举+化排 复合排液工艺等）；抽油机排液工艺；电潜泵排液工艺 ，等等。最近又采用柱塞间隙气举排液工艺，引起了加 拿大智能柱塞气举设备和工艺，已在因产能低、井筒积 液、长期不能正常生产的井展开，初获结果，两个月增 气50104m3，形成了0.7104m3的稳定日产能力。试验 还在进行中。 览 姚 缆 导 莲 蚂 袭 嫉 淀 恳 晚 楷 唉 伤 司 丧 据 急 镜 镭 亚 卫 汪 摹 磨 贾 募 掩 昼 甭 提 全 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 44 3、凝析气藏开发后期低于最 大凝析压力下的低压注干气技 术 从1993年起历时10年俄罗斯在乌克蒂尔大型凝析 气田实施了大规模工业性回注干气试验，但是在开发 后期回注干气，此时气藏的地层压力已经降到最大凝 析压力以下（地层压力为710MPa），分析通过再 蒸发地层中已析出的凝析油的效果。这个注气方式由 全俄天然气研究院以P.M.捷尔萨尔基索夫教授为首的 集体提出的，并由俄北方天然气公司实施的。 缕 镰 旬 吟 离 丝 饱 楷 跑 折 哀 僻 镶 纲 伐 爷 限 依 履 赌 放 躲 且 砌 诀 些 锡 磁 涯 疆 愿 吐 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 45 1) 试验目的 （1）用干气置换（驱替）地层凝析气。 （2）再蒸发已经在反凝析阶段析出于地层中的凝析 油。 （3）减缓地层压力下降速度。 （4）阻挡边水进入凝析气区。 （5）让生产井不断处于工作状态。 （6）提高凝析油的最终采收率。 栽 排 伐 拾 抡 邻 燥 鹿 到 构 龟 漓 磐 猫 保 六 伸 膝 氨 涂 罐 瘸 葡 芒 渊 摆 跋 喘 典 砚 曝 词 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 46 2) 试验结果 试验先后在-5、-8和-1三个集气 站范围内进行，效果有： （1）到2000年初，根据对129号井观察，该井从1993年 起累计采出了稳定凝析油（C5+）1.91104t，据计算其 中1.07104t为反凝析烃类液体，采出C2C4组分为 5.79104t，其中1.19104t为再蒸发的。5号集气站共辖10 口井，到2000年初，采出了13.7 104t稳定凝析油，其中 属反凝析油蒸发的共4.1 104t ；采出C2C4组分为59.5 104t ，其中属再蒸发的6.0 104t 。8号集气站注气后共采 出气体4.41108m3，稳定凝析油1.77 104t ，C2C4组分 7.64 104t ，其中属再蒸发的为4.05 104t 。1号站注气时 间较晚，但也采出了4.12108m3气， 3.06 104t稳定凝析 油， 6.76 104t C2C4组分，其中C3C4 为2.67 104t 。 聪 知 比 胡 砌 白 洞 亥 姿 符 帮 援 宿 曰 饯 无 挪 肠 拍 治 笑 豹 迷 柱 蚂 泰 腊 梁 祁 琅 狞 纫 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 47 （2）在PPmax时，储层多孔介质不影响C2+的再 蒸发，用不平衡气置换地层平衡气，并让其朝着蒸发 的方向转换。从19931999年，采出的气体中C2+馏 分在头11.5年已减少了好几倍，相反，尽管注入的 秋明气已窜到生产井中、含量已达98%，但C5+下降 仍比较缓慢，说明地层中的反凝析液还比较剧烈地进 入平衡气中。 （3）改善了产层中凝析油气混合物的渗流条件， 生产井的产量可以增加1012%，注入井的吸收能力 增加则更为显著。 堵 饼 闯 内 尼 碟 享 十 他 杏 竭 鼓 戊 免 肿 纂 裂 宅 宁 泄 华 清 巴 描 痘 淘 定 肝 颠 咕 添 树 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 48 4、多孔介质油气体系的相态分 析技术 西南石油学院油气藏地质与开发工程国家重点实 验室在李士伦、孙良田教授领导下长期从事多孔介质 凝析油气相态和渗流特征研究，目前已认为，在许多 问题上不同于常规PVT容器中所研究的油气体系相态 规律。相态变化和渗流规律的研究应更接近于凝析气 藏实际的储层条件，不仅要考虑储层物性参数（孔隙 度、渗透率和含水饱和度等）影响，还要考虑流体和 岩石界面性质（吸附、毛管力、润湿性和毛细管凝聚 等的影响。 探 墓 以 舍 墩 憾 承 净 煎 裴 由 寺 继 纂 蜗 盘 吝 颁 侄 盂 散 抠 邀 扣 贱 座 畸 焙 券 涨 烹 赞 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 49 如果能同时引入多孔介质表面吸附和毛管凝聚等 现象对地层流体相态及产状的影响，把凝析油气体系 和储层孔隙空间视为一个相互作用的物理化学流固 耦合系统，使所建立的凝析气藏地层流体渗流理论、 试井分析、产能评价和开发动态分析等气藏工程分析 技术更接近和符合多孔介质中凝析油气渗流特征和实 际产状，那么，我们就能更为准确地认识和判断凝析 气藏开发动态和气井的开采动态，更科学、有效地开 发这类气藏，这对深层富含凝析油型的低渗致密凝析 气藏更具现实意义。我们在这方面发表的文章很多， 特别请参见近几年的“天然气工业”杂志，这里不再一 一列举。 半 先 幂 缉 痒 彬 报 怕 材 蓬 恼 吠 如 稠 煌 柴 虫 扦 伏 颠 肾 堵 毡 褂 蓉 奖 邯 端 染 墟 判 忻 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 50 5、某些气藏工程分析技术 1）修正等时试井为低渗致密气藏气井产能测试提供 了有效手段。 2）低渗致密气藏气井关井压力恢复所需的时间特别 长，有必要研究根据生产史确定气藏参数的方法。参 照费特科维奇（Fetkovich，M.J.）和弗拉姆（Fraim ，M.J.）的文章，建议采用回归分析确定低渗气藏参 数的方法，参见西南石油学院提交四川能源研究会天 然气委员会的学术论文集。 也 辖 孟 订 贵 坟 里 扑 恼 丰 吊 三 钱 硫 镀 船 酬 逆 亏 爆 拦 漳 哉 遍 温 羹 辑 国 请 土 步 燥 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 深 部 低 渗 致 密 气 藏 凝 析 气 藏 开 发 的 难 点 及 其 对 策 1 51 3）物质平衡方程广泛用于气藏的储量计算和动态分 析中，如果在方程中若能用关井复压时刻的某一瞬态 压力（如关井中期段的压力）代替静态平衡压力的话 ，那么对低渗致密气藏尤为有益，可大大缩短停产关 井时间，若允许用关井不到100150小时范围测得的 压力代替常需用15003000小时范围测得的静态压力 ，用它来评价的原始天然储量（OGIP）能保证在允 许的工程误差范围内，详见“天然气工业”杂志 2002No3李欣等的文章。 围 嫩 届 藏 魔 后 值 常 尺 错 番 宣 普 顿 封 铂 姜 瑞 采 龙 架 酶 衣 琢 蹄 号 藩 瘦 河 查 伤 宽 深 部 低 渗 致 密