□安偉
大牛地氣田是典型的低滲、特低滲邊際氣田,其低壓、低滲、低產(chǎn)巖性氣藏開發(fā)被業(yè)內(nèi)稱為世界級難題。到2006年底,氣田探明天然氣地質(zhì)儲量3076億立方米,開發(fā)動用儲量773億立方米,建成天然氣產(chǎn)能16.11億立方米,雖然已初步建立了一套天然氣的成藏理論和勘探開發(fā)配套技術(shù),但這些技術(shù)尚不能有效開發(fā)剩余儲量,尤其是在多氣層發(fā)育區(qū)評價和提高單井產(chǎn)量技術(shù)上還有待加強攻關(guān)。
為了加快大牛地氣田開發(fā)步伐,中國石化華北分公司自2007年起以“大牛地氣田新區(qū)開發(fā)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)”為題立項,開展了地質(zhì)、物探、鉆完井、儲層改造、采氣和地面集輸?shù)榷鄬I(yè)的聯(lián)合攻關(guān)研究,經(jīng)過3年多的努力,形成了一套適合新區(qū)地層低滲氣藏特點的開發(fā)技術(shù)系列,解決了氣田開發(fā)面臨的關(guān)鍵技術(shù)難題。3年共評價出可動用儲量1190億立方米,建成天然氣產(chǎn)能8.91億立方米,新增利潤3.08億元,實現(xiàn)了大牛地邊際氣田的經(jīng)濟有效開發(fā)。成果經(jīng)中國石化科技開發(fā)部專家組鑒定認為:整體達到國際先進水平,并對國內(nèi)外同類型氣藏開發(fā)具有很好的借鑒作用。
“大牛地氣田新區(qū)開發(fā)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)”通過多氣層發(fā)育區(qū)氣藏特征的研究,進一步掌握氣藏特征和產(chǎn)能控制因素,評價出天然氣相對高產(chǎn)富集區(qū)和可開發(fā)動用儲量,并通過提高單井產(chǎn)量的工程工藝研究和試驗以及地面集輸工藝研究和試驗,形成了6項適合于致密低滲邊際氣田開發(fā)的配套技術(shù),使原本不能經(jīng)濟動用的新區(qū)低品位儲量得以經(jīng)濟開發(fā)。
多氣層有利區(qū)綜合評價技術(shù)。針對新區(qū)儲層物性差、單層產(chǎn)量低、縱向上發(fā)育多套氣層的特點,應(yīng)用沉積微相、儲層綜合評價、三維儲層及含氣性預(yù)測等技術(shù),在多層合采思路指導(dǎo)下形成了多氣層有利區(qū)綜合評價技術(shù),共評價出可動用儲量1190億立方米,使原本單層不能經(jīng)濟開發(fā)的氣層,通過多層合采后得以經(jīng)濟開發(fā)。
多層薄層和單砂體三維地震儲層預(yù)測技術(shù)。通過屬性分析、AVO含氣性預(yù)測、含氣敏感參數(shù)隨機模擬、拓頻處理解釋、單砂體精細描述等研究,實現(xiàn)了多層薄層和單砂體的定量預(yù)測,3年共部署開發(fā)井262口(含6口水平井),成功率達96.89%。
水平井近平衡和欠平衡鉆完井技術(shù)。針對不同儲層類型,形成了兩套有效保護儲層的鉆完井液體系:無土相低密度鉆完井液體系和氮氣泡沫鉆完井液體系。在鉆完井過程中有效保護了氣層,實現(xiàn)致密低滲氣層的自然減產(chǎn)。同時形成了水平井設(shè)計優(yōu)化、井眼軌跡控制、煤層和泥巖段井壁穩(wěn)定控制、完井方式優(yōu)化等鉆井工藝技術(shù)。
致密低滲氣田水平井和直井多層分壓合采技術(shù)。裸眼水力噴射分段壓裂技術(shù)和機械封隔分段壓裂技術(shù)使直井單層產(chǎn)量提高到2萬立方米/天;多層分壓壓裂工藝技術(shù)使直井產(chǎn)量增加到9.4萬立方米/天。這兩項技術(shù)的應(yīng)用,可以有效地對氣田新區(qū)單氣層發(fā)育區(qū)和多氣層發(fā)育疊合區(qū)儲量進行動用。
復(fù)雜氣藏采氣工藝技術(shù)。針對水平井形成了水平井采氣工藝技術(shù);針對多氣層直井形成了以UT-8為泡排劑的泡沫排水采氣工藝,增加了氣井的生產(chǎn)時率和穩(wěn)產(chǎn)期,保證了氣田冬季生產(chǎn)的正常運行。
地面集輸工藝技術(shù)。針對不同井區(qū)的特點,形成了以“高壓進站、低溫分離”為主的集輸工藝。同時形成了低產(chǎn)低壓井的井下節(jié)流-串聯(lián)與單井結(jié)合的低壓集輸工藝,壓力不能滿足外輸壓力需要的“小站脫水、區(qū)域增壓”的集輸工藝,保證了氣田的高效運行。
這6套針對低壓致密多氣層、多層薄層和單砂體儲層氣藏開發(fā)的配套技術(shù),包括了地質(zhì)、氣藏工程、鉆完井、壓裂、采氣和地面工程等一系列專業(yè)領(lǐng)域,是一個關(guān)于低壓致密多氣層、多層薄層和單砂體儲層氣藏開發(fā)的系統(tǒng)綜合研究成果,在大牛地氣田2007~2009年產(chǎn)能建設(shè)中的應(yīng)用取得了良好效果,具有廣闊的應(yīng)用前景。該成果將為我國其他地區(qū)低壓致密多氣層、多層薄層和單砂體儲層氣藏的開發(fā)提供理論指導(dǎo)和有益的經(jīng)驗,使我國豐富的低壓致密多氣層、多層薄層和單砂體儲層天然氣資源得到有效開發(fā)。