[01147682]致密砂岩气田井网加密提高采收率技术与规模应用

本项目属于油气田开发与开采工程领域。 目前,致密砂岩气作为一种重要的非常规天然气资源,其精准勘探与高效开发是我国乃至全球学术界与工业界持续关注的热点问题。苏里格气田是我国超大型陆相致密砂岩气藏开发的典型代表,具有储层孔隙度低、渗透率极低、天然能量普遍不足和原始含气储量丰度低的“四低”气藏基本特征,加之有效含气砂体受岩性控制作用明显,储层非均质性极强、有效砂体连通性差,导致气井单井产量低、稳产形势严峻、递减较快、预测期末采收率低等开发特征。 相对于北美地区海相成因为主的致密砂岩气藏开发理论与方法,我国致密砂岩气藏以陆相成因为主,难以直接照搬国外已有做法。亟需创新发展适用于我国超大型陆相致密砂岩气藏井网加密技术及提高采收率理论方法体系,突破陆相成因致密砂岩储层评价与表征技术、储层量化建模与数值模拟技术、气井/气田开发指标预测技术及井网加密提高采收率技术等瓶颈,以实现我国陆相致密砂岩气藏的高效开发及最终采收率的进一步提高。 针对苏里格气田储层非均质性强、砂体连通性差、气井单井产量低且递减较快及气田采收率难以提高等技术难题,在国家科技重大专项《鄂尔多斯盆地大型低渗透岩性地层油气藏开发示范工程》（课题编号2016ZX05050）、中国石油天然气股份有限公司重大科技专项《长庆油田5000万吨持续高效稳产关键技术研究与应用》（课题编号2016E-0509）和国家自然科学基金项目的支持下,项目基于高精度X-CT断层检测技术构建了苏里格气田致密砂岩三维数字岩心平台,研究了致密砂岩微观孔隙结构特征,揭示了致密砂岩气田降压开采储层应力敏感特征及对气井产能衰减的影响机制,形成了致密砂岩气藏干扰试井解释及储层连通性评价技术,依托小井距矿场气井激动试验和井间干扰测试,多角度开展储层精细表征研究,划分构型要素,量化表征了有效砂体宽厚比、长宽比等特征参数,建立三维精细地质模型。综合气藏工程、数值模拟、经济评价等方法,创新形成了致密强非均质砂岩气藏高效开发井网优化技术,优化苏里格气田加密井网,气田采收率提高5%以上。经过多年的理论研究和现场实践,主要取得了如下理论和创新成果： （1）创新发展了致密砂岩气藏干扰试井解释及储层连通性评价技术。基于高精度X-CT断层检测技术构建了苏里格气田致密砂岩三维数字岩心平台,研究了致密砂岩微观孔隙结构特征,揭示了致密砂岩气田降压开采储层应力敏感特征及对气井产能衰减的影响机制。构建了考虑应力敏感及微尺度效应的致密砂岩气藏渗流数学模型并解析求解,形成了致密砂岩气藏干扰试井理论图版与解释方法,为解决陆相岩性致密气藏储层连通性及连通程度的量化评价问题提供了一种新途径; （2）提出了致密砂岩气藏有效砂体规模预测及有效储层建模技术。针对苏里格田河流相强非均质性砂岩储层,以河流相野外露头、现代河流相河流沉积所揭示的原型模型为指导,综合密井网试验区小井距（＜400m）试验与井间干扰试验获得井间压力响应,精细刻画不同级次储层砂体成因机制及空间展布规律,量化表征了有效砂体宽厚比、长宽比等特征参数,建立了井间有效砂体规模预测方法,并围绕井间有效砂体规模拟合的关键目标,创新形成了“确定与随机结合、分级相控、动态约束”的致密砂岩气藏有效储层建模技术,模型精度大幅度提高,为井网优化气藏管理奠定了坚实的基础。 （3）形成了致密砂岩气藏数值模拟及井网加密优化技术。综合理论分析、室内实验及矿场试验区井间干扰测试认识,揭示了砂体多期叠置条件下井间干扰概率与井网密度的关系,明确了不同储量丰度条件下井网密度下限;研发了集气站计量模式下的气井产量劈分技术,改进传统相渗分区设置方法,精细模拟了不同储层渗流条件下渗流特征,进一步完善了致密砂岩气藏数值模拟方法,揭示了不同井网条件下单井产量与井间干扰状况的关系,首次提出了干扰程度的概念及其数学模型,创新形成了致密强非均质砂岩气藏高效开发井网优化技术。根据该成果的研究认识,优化了苏里格气田密井网形式及井网密度,矿场生产实践表明,基于该优化井网,苏里格气田采收率提高了5%以上。 该成果共发表学术论文41篇,其中被SCI收录10篇、EI收录6篇、CSCD收录12篇;共登记计算机软件著作权6项;共授权发明专利2项、实用新型专利11项和外观设计专利1项;获省部级科技进步奖2项和厅局级科技进步奖4项。探索了超大型陆相致密砂岩储层最大化动用的有效途径,填补了国内外在本行业领域内技术空白。该成果在长庆油田得到了有效的推广应用,已在长庆油田第三采气厂、第四采气厂、第五采气厂、第六采气厂低渗-致密砂岩储层勘探开发领域成功推广应用,截止到2017年底,利用井网加密技术共新钻开发井2419口,动用地质储量1151.9亿方,累计产气494.6亿方,与加密前井网相比,累计产气量新增67.8亿方,新增销售额80.6亿元,新增加利润16.1亿元,成果广泛推广应用确保长庆气区长期持续高效稳产。