劉海鋒 陳鳳喜 夏勇 薛云龍
(低滲透油氣田勘探開發國家工程實驗室·中國石油長慶油田分公司勘探開發研究院,陜西西安710018)
靖邊氣田水平井井位優選技術及其應用
劉海鋒 陳鳳喜 夏勇 薛云龍
(低滲透油氣田勘探開發國家工程實驗室·中國石油長慶油田分公司勘探開發研究院,陜西西安710018)
通過數值模擬、技術經濟評價等方法,確定了靖邊氣田馬五1+2儲層經濟界限滲透率,建立了水平井適應性評價標準。根據碳酸鹽巖儲層天然氣富集規律,綜合儲層橫向預測、巖溶古地貌恢復、小幅度構造精細描述等技術方法,建立了水平井井位優選技術及其部署原則。
水平井井位優選適應性極限滲透率
水平井是提高氣井單井產量和氣田采收率的重要技術之一。近年來,水平井開發技術在我國各大油氣田得到廣泛應用,但水平井開發投資高、風險性大[1],并非所有油氣田都能取得理想效果。靖邊氣田自2006年開始水平井開發試驗,在水平井軌跡優化設計及現場導向技術方面開展了大量研究與實踐,取得了一些技術成果,但由于對馬五1+2儲層侵蝕溝槽分布復雜、主力氣層厚度薄、小幅度構造變化快、非均質性強的特點認識不足,水平井整體開發效果欠佳。2009年起,靖邊氣田加強了水平井井位部署論證,通過開展水平井適應性評價、儲層橫向預測、巖溶古地貌恢復、小幅度構造精細描述等地質研究,建立并深化了水平井井位優選技術及部署原則。綜合應用技術成果,水平井開發效果明顯提高。
馬五1+2儲層水平井開發的難點有:①前石炭紀古地貌侵蝕溝槽發育,古溝槽溝寬為1~3.5km,溝長為15~55km,最大切割深度為20~40m,實施水平井存在主力儲層缺失風險;②主力儲層馬五13氣層厚度較薄[2],54%以上的完鉆井馬五13氣層厚度小于3m,水平井軌跡設計和地質導向難度大;③局部小幅度構造發育復雜,構造起伏大,最大處可達到40 m/km以上,水平井極易脫靶或出層;④儲層非均質性強,孔隙度為0.2%~15.6%,平均為4%,滲透率為0.001~88.9mD,平均為0.72mD,水平井部署存在一定難度。
馬五1+2儲層具有一定水平井開發優勢:①儲層分布穩定,能提供水平井較大的泄流面積和控制儲量;②主力儲層馬五13小層優勢明顯,儲量占到馬家溝組各層儲量的近50%,產氣比例占95%以上,可以作為水平井開發的主要目的層位,其他層位可作為兼顧層位;③馬五1+2儲層微裂縫發育,對氣井增產十分有利;④氣田整體構造相對平緩,平均坡降為16m/km,有利于水平井軌跡優化設計和現場實施。
水平井經濟極限滲透率是評價儲層水平井適應性的重要指標,可通過對比不同滲透率與不同井控儲量下的財務凈現值確定[3-5]。
評價表明,滲透率對財務凈現值的影響由井控儲量控制,在相同井控儲量條件下,財務凈現值隨著滲透率的增加而增加,但后期增加速率逐漸變緩。
靖邊氣田水平井水平段長度一般設計為1000~1200m,其井控儲量大約為(3~5)×108m3,對應經濟界限滲透率為0.1~0.5mD。原則上滲透率大于0.1mD的井區適合進行水平井開發。
考慮馬五1+2儲層水平井開發難點與開發優勢,結合水平井經濟極限滲透率論證,根據風化殼碳酸鹽巖儲層天然氣富集規律,建立了水平井適應性評價標準。
定性標準有:①侵蝕溝槽相對落實;②巖溶古地貌為臺地或斜坡;③局部構造高部位且構造相對平緩;④儲層綜合評價為有利區。
定量標準有:①馬五1+2地層殘余厚度大于20 m,主力儲層馬五13保存齊全;②馬五13氣層厚度大于2m;③馬五13氣層滲透率大于0.1mD;④水平井單井可采儲量大于3×108m3。依據該標準,可初步篩選出水平井優勢開發區。
2010-2011年利用本方法在靖邊氣田篩選水平井優勢開發區24塊,部署并完鉆水平井16口,平均無阻流量為87.19×104m3/d,達到鄰近直井的7.3倍。其中,在靖平××—8水平井開發示范區完鉆水平井6口,平均水平段長度為1314m,有效儲層鉆遇率為66.3%,試氣無阻流量為98×104m3/d,達到周圍直井的8倍以上。
同時,相對致密區水平井開發效果顯著。潛臺東側陜××井區完鉆直井4口,平均孔隙度為6.1%,平均滲透率為0.25mD,平均無阻流量為3.07× 104m3/d,為典型的低產低滲區塊。2012年在該區部署靖平××—17井,試氣無阻流量達到55.58× 104m3/d,試氣產量達到鄰井的10倍左右。
近兩年來,水平井鉆井數在氣田產能建設比重越來越大,水平井產能已達到靖邊氣田新增產能的60%以上,水平井開發技術已經成為氣田主體穩產配套技術之一。
1)對于風化殼低滲薄層碳酸鹽巖儲層,水平井開發優勢與風險并存,整體而言,該類儲層適合水平井開發建產。
2)根據碳酸鹽巖儲層天然氣富集規律,通常以水平井開發適應性評價標準為依據,綜合儲層橫向預測、巖溶古地貌恢復、小幅度構造精細描述等技術方法,建立了水平井井位優選技術及“儲層落實、構造平緩、壓力充足、骨架井現行”部署原則,有效地指導了靖邊氣田水平井開發。
3)水平井在靖邊氣田相對致密區開發效果顯著。
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[2]楊洪志,陳友蓮,陳偉,等.氣藏水平井開發條件探討[J].天然氣工業,2005,25(增刊A):95-99.
[3]蔡鵬展.油田開發經濟評價[M].北京:石油工業出版社,1997:91-92.
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(編輯:李臻)
TE37
B
2095-1132(2012)04-0034-02
10.3969/j.issn.2095-1132.2012.04.009
2012-05-14
2012-07-10
中國石油天然氣集團公司重大科技專項“長慶油田油氣當量上產5000萬噸關鍵技術研究”(2010E-1306)部分成果。
劉海鋒(1979-),工程師,從事天然氣開發地質研究工作。E-mail:liuhaif_cq@petrochina.com.cn。
