【新疆石油化工展】新疆致密天然氣藏有效開發(fā)技術(shù)研究

摘 要：新疆是我國石油與天然氣儲量最為豐富的地區(qū)之一，合理利用和開發(fā)我國的能源具有十分重要的意義，全球發(fā)育致密氣的資源量約210×10000億方，占世界天然氣總產(chǎn)量的七分之一，致密氣已成為天然氣勘探開發(fā)的重要領(lǐng)域。本文通過對新疆地區(qū)的致密氣藏的開發(fā)現(xiàn)狀進行調(diào)研，對其開發(fā)過程中應用的技術(shù)歸納總結(jié)，為其他區(qū)域致密氣開發(fā)提供技術(shù)支撐，也為我國能源統(tǒng)籌開發(fā)提供合理的參考建議。

一、致密氣定義

致密氣的定義在全球沒有統(tǒng)一的界限和標準，隨著各國認識程度的提高，致密氣的概念也在不斷的更新。美國定義為致密氣藏儲層滲透率小于0.1mD。我國氣藏分類標準以滲透率和孔隙度作為評價指標，主要劃分為高滲、中滲、低滲和致密四類，見表1、表2所示。

綜上所述，致密氣藏具有滲透率低、孔隙度小、自然產(chǎn)能低等特性，故單井一般無自然產(chǎn)能或自然產(chǎn)能低于工業(yè)氣流下限，需經(jīng)過水力壓裂、水平井、多分支井等開采手段才能產(chǎn)出工業(yè)氣流，獲得工業(yè)天然氣產(chǎn)量的氣藏。

二、新疆致密氣發(fā)展現(xiàn)狀

新疆致密油氣藏主要分布在準噶爾盆地和塔里木盆地，塔里木油田和新疆油田通過多年的勘探開發(fā)，已經(jīng)在致密氣藏的開采工作中取得了顯著的成績。塔里木盆地庫車坳陷侏羅系阿合組也發(fā)育致密氣，目前發(fā)現(xiàn)了迪北氣藏、吐孜氣藏等多個致密砂巖氣藏，受地質(zhì)構(gòu)造作用，形成多級裂縫帶，小斷裂及裂縫發(fā)育區(qū)成為致密氣富集的甜點區(qū)。2011年借鑒致密氣勘探思路，部署迪西1井，日產(chǎn)天然氣59×10000m3，迪北氣藏也成為庫車坳陷第一個發(fā)現(xiàn)并獲得高產(chǎn)的致密氣藏。

目前致密氣藏常用多級壓裂技術(shù)有可鉆式橋塞分壓、裸眼封隔器+滑套分壓、水力噴射分壓、連續(xù)油管噴射+封隔器/填砂分壓、雙封單卡拖動管柱分壓、套管滑套分壓、投球滑套+封隔器分壓、限流分壓、準時射孔分壓等十余種，其難點在于分段壓裂工藝方式和井下封堵工具的選擇。

1、集群化井位部署叢式水平井開發(fā)技術(shù)

通過集群化井位部署、叢式水平井立體開發(fā)、精準化儲層改造設計、大平臺工廠化作業(yè)，集成創(chuàng)新了致密氣低成本高效開發(fā)配套技術(shù)，有效提升了致密氣開發(fā)水平。依靠地質(zhì)認識深化和改造技術(shù)進步，水平井開發(fā)實現(xiàn)了由“心灘單點部署”向“河道整體部署”的轉(zhuǎn)變、由“追求單井效果”向“追求氣藏效果”的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)開發(fā)效益最大化，采收率、內(nèi)部收益率分別提高15.5%、11.6%。根據(jù)砂體空間構(gòu)型特征，形成大叢式水平井組、大叢式混合井組等四種井型優(yōu)化組合模式，實現(xiàn)井組儲量動用最大化。持續(xù)優(yōu)化水平井部署條件、層位、類型、模式，拓寬水平井部署界限，拓展部署層位，實現(xiàn)水平井建產(chǎn)比例最大化，預測水平井產(chǎn)能比例達到82.6%。進一步證實致密砂巖平面上連片分布，空間上多期疊置擺動，沉積間灣規(guī)模有限（面積縮小83%），預計可增加河道間灣建產(chǎn)面積16.0平方公里，增加建產(chǎn)儲量15.2億方，開辟了新疆氣田低密井網(wǎng)區(qū)域開發(fā)的全新視角。

2、 多專業(yè)一體化決策技術(shù)

地質(zhì)、地震、測錄井、數(shù)字化等緊密結(jié)合，全過程實時跟蹤分析與調(diào)整，發(fā)揮多專業(yè)一體化決策優(yōu)勢，提出“小層精細對比入靶、地質(zhì)小尺度、地震大方向”的綜合導向新方法，提升水平井實施效果，針對地質(zhì)風險制定調(diào)整對策。

（1） 集成應用提速配套技術(shù)

根據(jù)地層、巖性等特性分層，以實際螺桿壓差定鉆壓，返速定排量，推行“大排量、高轉(zhuǎn)速、重鉆壓”的激進鉆井模式，建立學習曲線，不斷優(yōu)化工效指標，可將水平井鉆井周期縮短至40.1天，較去年縮短2天。

（2）完善三維水平井優(yōu)快鉆井技術(shù)

設計大偏移距三維水平井“七段制”剖面，應用強抑制復合鹽鉆井液體系，配套頂驅(qū)及高壓泥漿泵，強化鉆井參數(shù)，平均鉆井周期由66.4天縮短至40.1天。

（3） 三開優(yōu)化水平井鉆井技術(shù)

采用“塌漏分治”思路，通過高效堵漏、強封堵鉆井液應用，解決了“雙石層”易塌易漏難題，優(yōu)化了水平井井身結(jié)構(gòu)，在提速降本的同時，可對斜井段氣層進行改造，提高儲層縱向動用程度。通過完鉆三開優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)，可將平均鉆井周期縮短35.11天，單井節(jié)約費用51.4萬元，該井身結(jié)構(gòu)在氣田產(chǎn)建新區(qū)推廣應用，成為新區(qū)提效降本的主要措施。

四、結(jié)束語

新疆致密氣藏的開采應立足西部準噶爾盆地二疊系、塔里木盆地庫車坳陷與吐哈盆地侏羅系，間接的說明非常規(guī)致密砂巖氣現(xiàn)已成為天然氣勘探與開發(fā)的現(xiàn)實接替領(lǐng)域。為了實現(xiàn)氣田長期穩(wěn)產(chǎn)，立足于致密砂巖氣藏強非均質(zhì)性特征，需要進一步推廣“基礎井組＋基礎井網(wǎng)＋差異化加密”的井網(wǎng)部署策略，持續(xù)推進動/靜態(tài)分析相結(jié)合的儲層精細描述技術(shù)和混合井型部署技術(shù)，主要采用多級壓裂技術(shù)大幅提高接觸儲層面積進行經(jīng)濟開發(fā)。