安全、平穩(wěn)、高效開(kāi)發(fā)塔里木盆地天然氣

安全、平穩(wěn)、高效開(kāi)發(fā)塔里木盆地天然氣 塔里木盆地氣藏類型多，地質(zhì)條件復(fù)雜，埋藏超深，大部分氣藏為異常高壓，“三高”氣田比重大，同時(shí)面臨著產(chǎn)能建設(shè)任務(wù)重、安全生產(chǎn)管理難度大等挑戰(zhàn)。近年來(lái)中國(guó)石油塔里木油田公司(以下簡(jiǎn)稱塔里木油田公司)不斷加大科技攻關(guān)、產(chǎn)能建設(shè)和生產(chǎn)管理力度，主要包括：針對(duì)具體的氣田特征集成應(yīng)用新技術(shù)、新方法加強(qiáng)氣藏描述和氣藏方案編制；針對(duì)地下、地面特點(diǎn)和需求集成應(yīng)用新技術(shù)取得了工程技術(shù)的重要進(jìn)展，滿足了氣田開(kāi)發(fā)的需求；針對(duì)工期緊任務(wù)重和天然氣開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)，創(chuàng)新組織管理模式，實(shí)現(xiàn)了氣田如期建成投產(chǎn)及安全平穩(wěn)生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)近幾年來(lái)的艱苦努力，塔里木油田現(xiàn)已建成克拉2氣田等5個(gè)天然氣生產(chǎn)基地，到2021年底天然氣產(chǎn)量超過(guò)150108m3，實(shí)現(xiàn)了天然氣產(chǎn)能、產(chǎn)量的快速增長(zhǎng)和向“西氣東輸”項(xiàng)目安全、平穩(wěn)供氣的目標(biāo)。 一、以氣藏精細(xì)描述為基礎(chǔ)，加強(qiáng)產(chǎn)能評(píng)價(jià)，及時(shí)優(yōu)化方案，夯實(shí)上產(chǎn)基礎(chǔ) 1. 加強(qiáng)山前地震疊前處理技術(shù)攻關(guān)，構(gòu)造精細(xì)描述取得重要進(jìn)展 庫(kù)車坳陷山前的迪那區(qū)塊，由于氣藏上部地層復(fù)雜，厚度變化大，構(gòu)造傾角大，探井和評(píng)價(jià)井鉆井表明常規(guī)偏移處理資料解釋，構(gòu)造誤差大。為此，首次開(kāi)展了676km2山地三維地震疊前深度偏移處理解釋，重點(diǎn)進(jìn)行了以下4個(gè)方面的技術(shù)攻關(guān)：選取并建立合理偏移基準(zhǔn)量；建立合理的時(shí)間域模型；求取相對(duì)準(zhǔn)確的初始速度模型；處理解釋一體化，修正深度及速度模型。 通過(guò)處理解釋攻關(guān)，深入認(rèn)識(shí)了迪那凝析氣田主要目的層的構(gòu)造特征，發(fā)現(xiàn)迪那2氣藏構(gòu)造形態(tài)發(fā)生了很大變化，構(gòu)造軸部整體西移，西高點(diǎn)向南西方向偏移2.7km，東高點(diǎn)偏移較少，同時(shí)構(gòu)造面積增大。利用3口新鉆開(kāi)發(fā)井的電測(cè)和錄井資料對(duì)比發(fā)現(xiàn)，新構(gòu)造圖底礫巖深度與實(shí)測(cè)基本一致(表1)。在構(gòu)造精細(xì)描述的基礎(chǔ)上，重新落實(shí)了迪那凝析氣田探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量，完成了開(kāi)發(fā)井位部署的優(yōu)化。 表1 迪那凝析氣田新鉆開(kāi)發(fā)井實(shí)鉆深度與設(shè)計(jì)深度對(duì)比表 井號(hào) 層位 設(shè)計(jì)深度(m) 實(shí)鉆深度(m) 誤差(m) 構(gòu)造深度(m) A 古近系頂 3175.0 3087.1 27.1 3060 B 古近系頂 3203.0 3102.9 7.9 3095 C 古近系頂 3111.0 3123.7 23.7 3100 在塔里木盆地碳酸鹽巖區(qū)塊，針對(duì)儲(chǔ)層的高度非均質(zhì)以及對(duì)油氣和產(chǎn)能的控制作用，加強(qiáng)了以儲(chǔ)層預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)為核心的地震采集、處理、解釋攻關(guān)，也取得了重要進(jìn)展，基本建立了高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的布井模式。 2. 加強(qiáng)對(duì)低滲透、裂縫性、非均質(zhì)性儲(chǔ)層的精細(xì)描述和評(píng)價(jià) 除克拉2等已投入開(kāi)發(fā)的主力氣田外，塔里木盆地正在進(jìn)行開(kāi)發(fā)建設(shè)和開(kāi)展前期評(píng)價(jià)氣田的儲(chǔ)層基本為低滲透、裂縫性、非均質(zhì)性砂巖儲(chǔ)層或碳酸鹽巖儲(chǔ)層，如迪那凝析氣田、塔中工號(hào)氣田等。這類儲(chǔ)層表現(xiàn)為基質(zhì)孔隙度、滲透率低，但是試井解釋卻反映出有效滲透率較高的裂縫型儲(chǔ)層特征。 在迪那凝析氣田，綜合應(yīng)用巖心觀察、巖石力學(xué)分析、構(gòu)造應(yīng)力分析、測(cè)井解釋、地震預(yù)測(cè)、試井解釋等方法，開(kāi)展儲(chǔ)層精細(xì)描述，建立了三維地質(zhì)模型。主要開(kāi)展了以下6個(gè)方面的基礎(chǔ)工作： 巖心裂縫參數(shù)描述，主要對(duì)包括裂縫方位、產(chǎn)狀、力學(xué)性質(zhì)、充填性、含油氣性、密度、開(kāi)度、孔隙度、滲透率等參數(shù)描述，研究影響裂縫發(fā)育的因素；微觀裂縫參數(shù)描述，主要對(duì)包括微觀裂縫密度、開(kāi)度、孔隙度、滲透率等參數(shù)描述；巖石力學(xué)性質(zhì)測(cè)試，針對(duì)不同儲(chǔ)層類型進(jìn)行取樣，完成10組巖石力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析；測(cè)井裂縫解釋，主要包括應(yīng)用常規(guī)測(cè)井、成像測(cè)井等新技術(shù)研究裂縫段劃分與裂縫開(kāi)度、裂縫孔隙度、裂縫滲透率等參數(shù)，研究現(xiàn)今地應(yīng)力的大小和方向；裂縫的數(shù)值模擬，主要包括應(yīng)力場(chǎng)分析、地質(zhì)模型、力學(xué)模型與數(shù)學(xué)模型建立、邊界條件與巖石破裂準(zhǔn)則建立、應(yīng)力場(chǎng)與裂縫的數(shù)值模擬，裂縫隨地層壓力變化模擬；現(xiàn)今地應(yīng)力對(duì)裂縫的改造作用。在上述研究的基礎(chǔ)上，評(píng)價(jià)了迪那凝析氣藏裂縫發(fā)育規(guī)律，預(yù)測(cè)有利裂縫發(fā)育區(qū)帶、綜合分析裂縫對(duì)開(kāi)發(fā)效果的影響，綜合利用地震屬性、地震相干體、測(cè)井、地震應(yīng)力模擬等地質(zhì)研究成果，識(shí)別和預(yù)測(cè)裂縫分布規(guī)律，包括裂縫分布規(guī)律的定性和定量評(píng)價(jià)，給出裂縫平面與縱向分布規(guī)律、分組裂縫有效性、各向異性及滲流網(wǎng)絡(luò)；將裂縫分布特征表征到地質(zhì)模型中，創(chuàng)立了一套合理的地質(zhì)建模方法，精細(xì)描述迪那儲(chǔ)層特征，建立三維地質(zhì)模型。 在塔中號(hào)氣田，在地質(zhì)認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，建立了合理的試井解釋模型，準(zhǔn)確解釋了探測(cè)半徑以及有效滲透率等儲(chǔ)層參數(shù)，進(jìn)一步深化了儲(chǔ)層評(píng)價(jià)；利用地震、地質(zhì)、試井、試采等資料對(duì)儲(chǔ)量進(jìn)行分區(qū)分類評(píng)價(jià)，將開(kāi)發(fā)試驗(yàn)區(qū)已上交儲(chǔ)量劃分為類、類、類儲(chǔ)量。優(yōu)先在工類、類優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)量區(qū)塊進(jìn)行開(kāi)發(fā)試驗(yàn)區(qū)部署。 3. 加強(qiáng)實(shí)施再認(rèn)識(shí)研究，及時(shí)優(yōu)化開(kāi)發(fā)方案。保證了產(chǎn)能到位率 在開(kāi)發(fā)方案實(shí)施過(guò)程中，采用了整體部署，分批實(shí)施，優(yōu)化調(diào)整的思路，優(yōu)先實(shí)施在儲(chǔ)層及構(gòu)造可靠性高部位的開(kāi)發(fā)井，以及對(duì)儲(chǔ)層、構(gòu)造及氣藏特征具有進(jìn)一步評(píng)價(jià)認(rèn)識(shí)意義的開(kāi)發(fā)井，根據(jù)第一批開(kāi)發(fā)井取得的地質(zhì)再認(rèn)識(shí)，及時(shí)優(yōu)化開(kāi)發(fā)井位部署。實(shí)施結(jié)果表明，主力氣藏構(gòu)造和儲(chǔ)量變化都不大。 對(duì)每口新井均進(jìn)行放噴求產(chǎn)，同時(shí)對(duì)關(guān)鍵井開(kāi)展產(chǎn)能測(cè)試，取全取準(zhǔn)了產(chǎn)能及流體資料，不斷加深對(duì)氣藏的認(rèn)識(shí)，及時(shí)優(yōu)化實(shí)施方案，達(dá)到了方案設(shè)計(jì)指標(biāo)(見(jiàn)表2)。 表2 塔里木盆地某氣田單井方案配產(chǎn)指標(biāo)與實(shí)際求產(chǎn)結(jié)果對(duì)比表 井號(hào) 方案設(shè)計(jì)配產(chǎn) 實(shí)際求產(chǎn)結(jié)果 備注 日產(chǎn)氣(104m3) 日產(chǎn)油(t) 油壓(MPa) 年產(chǎn)氣(108m3) 年產(chǎn)油(104t) 油嘴(mm) 日產(chǎn)氣(104m3) 日產(chǎn)油(t) 油壓(MPa) A 20.0 49.6 34.8 0.73 1.81 8 33.06 57.52 35.20 古近系與白堊系合采 B 20.0 49.6 34.4 0.73 1.81 8 27.53 61.52 34.80 C 20.0 49.6 34.8 0.73 1.81 7 21.79 49.23 34.07 D 15.3 18.3 43.2 8 32.72 44.91 40.60 E 33.6 40.4 38.3 1.23 1.48 8 36.65 43.11 41.43 F 13.4 16.1 43.9 0.49 0.59 8 36.77 48.80 38.93 G 15.3 18.3 43.2 0.56 0.67 8 34.72 30.78 38.73 4. 建設(shè)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)區(qū)，開(kāi)展酸性氣田開(kāi)發(fā)攻關(guān)。為整體開(kāi)發(fā)方案提供依據(jù) 塔中號(hào)氣田主要產(chǎn)層為碳酸鹽巖儲(chǔ)層，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，流體分布復(fù)雜，既有凝析氣，也有黑油，油氣藏類型復(fù)雜多樣，天然氣中普遍含H2S，含量變化大(1132700mg/m3)。 塔中號(hào)氣田開(kāi)發(fā)難度很大。2021年6月塔中號(hào)氣田開(kāi)發(fā)試驗(yàn)被中國(guó)石油天然氣股份有限公司確立為碳酸鹽巖酸性氣田開(kāi)發(fā)重大攻關(guān)研究項(xiàng)目。塔里木油田公司立即成立了攻關(guān)領(lǐng)導(dǎo)小組，下設(shè)立了氣藏工程、鉆井采氣工程、地面集輸工程三個(gè)專業(yè)組；特邀數(shù)十名國(guó)內(nèi)知名專家和4家科研院校召開(kāi)了攻關(guān)開(kāi)題論證會(huì)，就技術(shù)思路、技術(shù)難點(diǎn)、預(yù)期目標(biāo)等進(jìn)行了充分研討，最終確定儲(chǔ)層描述、鉆井、水平井完井及儲(chǔ)層改造、開(kāi)發(fā)防腐、高酸性氣田地面工藝等7個(gè)課題35個(gè)研究專題。 首先開(kāi)展了儲(chǔ)層預(yù)測(cè)和鉆井(大水平井、大位移水平井、分支井和欠平衡鉆井)、完井、水平井的增產(chǎn)等技術(shù)攻關(guān)研究。目前已成功進(jìn)行了第一口水平井現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，日產(chǎn)油超過(guò)40m3，日產(chǎn)氣21044104m3。整個(gè)項(xiàng)目計(jì)劃用23a完成。通過(guò)一系列技術(shù)攻關(guān)，預(yù)計(jì)最終形成一整套酸性氣田開(kāi)發(fā)、操作、安全環(huán)保的技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)體系和配套技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)高酸性氣田的有效、安全開(kāi)發(fā)，為整體開(kāi)發(fā)塔中號(hào)氣田提供依據(jù)。