陳帥,白自龍,羅大龍,鄒麗蓉,張波,曹立山,蘇文杰,陳曉春(中國石油長慶油田分公司第三采氣廠,內蒙古烏審旗 017300)
蘇里格氣田蘇147水平井整體開發區開發效果評價
陳帥,白自龍,羅大龍,鄒麗蓉,張波,曹立山,蘇文杰,陳曉春
(中國石油長慶油田分公司第三采氣廠,內蒙古烏審旗017300)
蘇里格氣田西區為寬緩西傾單斜構造,主力氣層為下二疊統山西組山1段至中二疊統下石盒子組盒8段,埋藏深度約為3 250 m~3 700 m左右,厚度大致在80 m~120 m,劃分為盒8上1、盒8上2、盒8下1和盒8下2四個小層,儲層為河流相沉積的砂巖,孔隙度在9.4%,滲透率在0.89 mD,為低孔、低滲氣藏儲層;山1段緊鄰盒8段,厚度在40 m~60 m,物性比盒8差,為低孔、低滲氣藏儲層。整體氣藏分布受構造影響不明顯,主要受砂巖的平面展布和儲集物性變化所控制,屬于低滲透、低壓、低豐度的“三低”砂巖巖性氣藏。要想提高氣井單井產量,利用水平井來溝通多個孤立的有效砂體是一種行之有效的方法,通過建立蘇147水平井整體開發區,來提高單井產量和采收率,使其在蘇里格氣田得到推廣應用。
蘇147;水平井;整體開發;巖性氣藏;效果
鄂爾多斯盆地位于中國中部地區,是一個多構造體系、多旋回演化、多沉積類型的大型沉積盆地,橫跨陜、甘、寧、蒙、晉5省區,是中國內陸第二大沉積盆地,面積約25×104km2。劃分為六個次級構造單元,即伊盟隆起、渭北隆起、天環坳陷、伊陜斜坡、西緣逆沖帶、晉西撓褶帶,其中伊陜斜坡是面積最大的構造單元,天然氣資源豐富,在該構造單元上已找到了靖邊氣田、榆林氣田等多個大氣田。現今盆地總體形態表現為矩形,邊部構造發育,本部為一西傾的大型平緩斜坡,坡降一般為6 m/km,盆地本部以結構簡單、平穩沉降和構造穩定而著稱,蘇里格氣田西區處于盆地西北部,這種穩定的構造背景為特大型氣田形成和保存創造了良好條件。
1.1蘇里格氣田屬于典型“三低”氣藏,影響氣田高效開發
蘇里格氣田是一個低壓、低滲透、低豐度,大面積分布的巖性氣藏,砂巖十分發育,砂體大面積分布。在辮狀河砂巖大面積分布的背景下,具有很強的非均質性,連續性和連通性差,有效儲層分布有限,造成單井控制儲量低,影響氣田高效開發。
1.2蘇里格西區直井、定向井產量低,提高單井產量壓力大
自從2008年開發以來,蘇里格西區共投產直井、定向井658口,日均開井573口,區塊日均產氣量354.78×104m3,平均單井累計產量698.39×104m3,平均單井產量僅為0.61×104m3/d,在動態上表現為壓力下降快,穩產能力差(見表1)。
1.3水平井單井產量是直井、定向井單井產量的3~5倍
通過多年探索研究,以及開展水平井現場試驗,在地質設計、工程施工、壓裂改造等方面積累了經驗。目前采氣三廠自營區投產水平井169口,投產井比例占全廠總井數的10.9%,平均單井產氣量2.3×104m3/d,產量貢獻率占全廠總氣量的29.6%,與周圍直井、定向井生產對比,水平井單井產量是周圍直井、定向井單井產量的3~5倍。針對蘇里格氣田地質特征,優選水平井整體開發,是提高低滲透氣藏開發效果的有效途徑。
1.4局部盒8下氣層相對集中,適合水平井開發
蘇里格西區局部盒8下小層河道特征明顯,砂體厚度大,分布范圍廣,連片性好,為水平井開發提供有利條件,盒8下1小層南北可追蹤河道長度6 km~8 km,盒8下1小層東西復合河道疊置寬度4 km~5 km。

表1 蘇47、蘇48、蘇120區塊投產井生產情況統計表
1.5地質、地震結合篩選水平井整體開發區
蘇里格氣田縱向上發育多套氣層,但厚度較薄,變化快、規模小,同時地震受分辨率限制,難以準確預測單個有效砂體的分布,水平井的部署和實施有一定難度。通過多年研究和探索,認為適合水平井開發的地質條件為:
(1)井控程度高,有效砂體落實的富集區;(2)具有可靠的地震資料,地震預測儲層好;(3)縱向上氣層相對集中,有效氣層厚度大于5 m;(4)水平段延伸方向及長度滿足目前井網井距。
地質著力砂體刻畫,地震注重含氣性檢測研究,共同篩選水平井整體開發區。
1.6篩選水平井整體開發示范區
按照水平井實施條件及區塊地質特征,篩選水平井整體開發區4塊543 km2,其中蘇147井區為水平井整體開發示范區,開發面積330 km2。
2.1地層對比與劃分
上古生界地層自下而上劃分為二疊系太原組、山西組、下石盒子組、上石盒子組及石千峰組。盒8段分為盒8下2、盒8下1、盒8上2、盒8上1,盒8下2、盒8下1是研究的主要目的層位。地層對比按照“先尋找區域標志層,再尋找輔助標志層;先對大段,再對小段;旋回控制,參考厚度;多井對比,全區閉合”的原則。蘇147井區盒8段各小層分布穩定,厚度變化小。
2.2構造特征
蘇147井區西傾單斜背景上發育多排鼻狀構造,各小層構造頂部存在明顯的繼承性。鼻隆起幅度10 m~20 m左右,鼻寬 2 km~3 km,鼻翼坡降2 m/100m~4 m/100m。
2.3沉積特征
綜合區域沉積背景及相標志分析結果,認為蘇147井區盒8下地層屬于陸相辮狀河沉積,盒8下亞段主要發育河道充填和心灘微相,辮狀河道與心灘砂體互相切割、疊置,砂體的厚度大。
盒8下兩小層砂體發育規模相當,其中西砂帶厚度較大,厚度為9 m~12 m;往東砂帶規模逐漸減薄,厚度為6 m~9 m。
2.4有效砂體
盒8下兩小層有效砂體總體上西部大于東部,盒8下1小層大于盒8下2小層。各小層厚度合計大于6 m的面積占區塊面積的38.0%左右。2013年蘇147井區完鉆井5口,盒8下有效層鉆遇率100%,平均鉆遇氣層厚度5.2 m,鉆遇含氣層厚度5.4 m。
(1)篩選盒8下1、盒8下2有利區9塊,面積118.1 km2。根據有效儲層刻畫成果,結合水平井部署的地質條件,蘇147水平井整體開發區篩選8下1、盒8下2有利區9塊,面積118.1 km2。
(2)常規井靜態分類Ⅰ+Ⅱ類井比例達到81.43%。蘇147開發區歷年完鉆106口常規井中,Ⅰ類井52口,Ⅱ類井37口,Ⅰ+Ⅱ類井比例達到83.9%。
(3)常規井試氣平均無阻流量9.5萬m3/d,最高無阻流量達到88.0萬m3/d。蘇147開發區歷年完鉆106口常規井中,試氣并求產57口,2口井試氣無阻流量大于50萬m3/d,最高無阻流量88.0萬m3/d(蘇47-15-76),平均無阻流量9.5萬m3/d(見圖1)。

圖1 蘇147水平井開發區常規井試氣成果柱狀圖
(4)蘇147井區骨架井部署避水效果好。蘇147開
發區骨架井試氣求產井57口,僅蘇47-7-59等3口井產水,其余54口井均無產水現象出現,部署避水效果好。
(5)六口水平井試氣無阻流量突破100萬m3/d。水平井試氣求產28口,平均無阻流量51.6×104m3/d,其中6口井無阻流量超過100萬m3/d。
(6)完鉆水平井鉆井周期大幅度縮短。與歷年完鉆水平井相比,水平井平均鉆井周期由2010年的119 d縮短到2014年的77 d。
(7)完鉆水平井砂巖及有效儲層鉆遇率進一步提高。完鉆水平井34口,平均水平段長度1 006 m,平均砂巖長度894 m,砂巖鉆遇率88.9%;平均有效儲層長616 m,有效儲層鉆遇率61.2%,均較2010年提高10%以上。
(8)蘇147水平井整體開發區地面建設配套工藝日趨完善。蘇147水平井整體開發區設計3條干管,已建水平井干管2條17.7 km,建骨架井干管2條19.6 km;蘇47-1H集氣站已擴建成150×104m3/d處理能力,地面配套日益完善。
(9)水平井規模不斷擴大,為氣田產量快速攀升提供夯實基礎。預計到2014年底,蘇147水平井整體開發區形成日產能力107×104m3,建產能3.53×108m3/a。蘇147開發區目前累計完鉆氣井140口,投產氣井121口,開井106口,平均井口套壓13.54 MPa,平均單井日均產氣0.881 4×104m3,累計產氣量11.144 5×108m3。
(1)整體規劃、超前組織,推進水平井有序開展,確保水平井整體開發效果骨架井、水平井控制井的實施是水平井工作能否順利完成的關鍵,始終堅持“骨架井、控制井優先”的原則,依據現場一手資料,及時分析,落實水平井井位,確保水平井整體開發效果。
(2)精細小層對比,確保水平井部署條件,精細小層對比,砂體對應性好、分布穩定,有效儲層厚度大,構造平緩,確保具備實施水平井條件。
(3)堅持入靶原則,為優化水平段軌跡提供依據,入靶導向最關鍵點就是預測目的氣層頂界,引起靶點預測誤差主要有構造及儲層變化。水平井入靶需堅持“不斷精細地層對比預測垂深、控制井斜探頂、氣層中下部入靶”的原則,蘇147水平井整體開發區完鉆的34口水平井,平均設計入窗深度3.07 m,實際入窗深度3.64 m,為優化水平段軌跡提供了依據。
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10.3969/j.issn.1673-5285.2015.01.014
TE377
A
1673-5285(2015)01-0052-03
2014-12-11