致密砂岩气藏开发工程技术研究.doc

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1、致密砂岩气藏开发工程技术研究摘要致密砂岩气藏具有低孔低渗、裂缝发育、局部超低含水饱和度、高毛管压力、地层压力异常、高损害潜力等工程地质特征。实践证明,贯彻储集层保护与改造并举的方针，实现全过程储集层保护是致密砂岩气藏及时发现、准确评价和经济开发的重要保证。建议加强致密砂岩岩石物理学基础研究，重视特殊工艺井的钻井及完井储集层保护配套技术应用，大力提高增产改造技术的适应性，形成针对不同类型致密砂岩气藏的配套技术系列。关键词致密砂岩气藏储集层保护储集层损害增产改造中图分类号：TE372文献标识码：A致密砂岩气藏是指孔隙度、渗

2、透率、含气饱和度低、含水饱和度高、天然气在其中流动速度较为缓慢的砂岩气层中的天然气藏。与常规气藏相比，致密砂岩气藏裂缝发育，基块致密，具有特殊的纳微观储渗结构以及强烈的多尺度特性，导致天然气产出过程更加复杂。低致密砂岩气藏物性差，埋藏深，天然丰度低，还表现为低孔低渗、裂缝发育、局部低含水饱和度、高毛管压力、地层压力异常、高损害潜力等丁程地质特征。致密砂岩气藏“先天发育不足”的特性决定了实施增产改造是其经济开发的必然选择，“后天易损害”特性又对各项工程作业的储集层保护能力提出了严格要求。毫无疑问，应以“全过程储集层保护”

3、为指导思想，在钻井、完井、中途测试、测井、固井、射孔、完井测试、增产改造和气藏开采中切实保护好气藏，并带动各项工程作业技术水平的全面提升，才能保证致密砂岩气藏的成功勘探开发。与常规气藏相比，低渗透气藏通常需要经过大型改造措施（水力压裂）或者需要更先进的开发技术和更高质量的钻井技术才能产出工业性气流。1提高致密砂岩气藏产能的增产改造技术致密砂岩气藏低孔低渗的地质特征使得开发这类气藏吋一般需要进行压裂增产改造。四川盆地致密砂岩改造以应用大型水力压裂为主，在川中八角场、川西新场等地取得了较好的效益。在鄂尔多斯盆地北部对压裂改

4、造措施也进行了一系列的尝试，从简单的常规压裂逐渐过渡到伴注液氮压裂技术，使得原本无自然产能或产能低的井层产量得到大幅度增加。1.1四川盆地致密砂岩气藏增产改造技术八角场气田香四段致密砂井气藏大型水力压裂增产改造技术。自该气藏应用过酸化、一般压裂作业（平均加砂量25m3）,单井产量一直未达到商业性生产水平，有的井还出现压后减产现象。J58E井J41井和J59E井采用套管注入方式、低摩阻高豁度瓜胶有机硼冻胶压裂液与中强的美国CARBOPROP陶粒支撑剂，同吋采用配套的破胶剂加入技术，压后产量大幅度增加。八角场大型水力压裂较

5、好地解决了黏度保持与快速破胶、降低滤失与减少滤饼损害、增加聚合物用量保证长时间施工携砂与减少残渣之间的矛盾。实现了大排量、快速破胶、迅速排液减少进入气层的液量，从而缓解了水相圈闭损害。基于低损害压裂液的大型水力压裂在八角场气田的成功，证明了冇效实施储集层保护和大型水力压裂是致密砂岩气藏增产的关键与出路。1.2鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏增产改造技术鄂尔多斯盆地上古生界气藏是低孔低渗、低压的致密砂岩气藏。大牛地气田是鄂尔多斯盆地上古生界气藏典烈的低压致密砂岩气藏，气井压裂前自然产能很低或基本无产能。由于储集层存在严重的水相圈

6、闭损害和其他敏感性损害，以往釆用常规砂岩储集层的压裂改造方法在该地区不能达到满意的增产效果。通过2001年以來的攻关研究，提出了改进的压裂工艺技术方法，筛选出了低残渣、易返排的压裂液体系N2增能水基压裂液。现场实施表明，优质低损害N2增能压裂液体系具有起泡、稳泡能力强，流变性能、携砂能力好，低滤失、破胶快、低损害等特点。该压裂液体系能较好地满足压裂工艺耍求及储集层的物性条件，提高了压后压裂液返排率，取得了显著的单井增产效果。达到了少进液、快返排、低损害的设计要求，大大提高了压裂改造效果，压后平均单层气产量提高2倍以上。

7、适于致密砂岩气层特点的低损害水力压裂改造技术和屏蔽暂堵储集层保护技术构成了大牛地气田开发的主体技术。2致密砂岩气藏钻井及完井保护配套技术2.1致密砂岩气藏欠平衡钻井及完井保护技术根据致密砂岩气藏特性及损害机理，代表欠平衡钻井技术最高水平的气体钻井技术在四川致密砂岩天然气勘探开发中发挥了独到的作用。邛西构造是川西致密砂岩气藏的典型代表。1992年采用传统欠平衡钻井完成的邛西1井在须三段至须五段屮途测试产气420m3/d,须一段至须二段完井试气产量70m3/d,须四段完井试气产量1000m3/d,沙溪庙组完井试气产量800

8、m3/do1995年钻探的邛西2井在须二段完井试气产量5200m3/d,1999年美国德士古公司对邛西2井实施大型加砂压裂仅产微气。而采用全过程欠平衡钻井完成的邛西3井产量45.67104rn3/d,邛西4井产量84.47X104rn3/do之后连续十多口全过程欠平衡钻井的井产量都在30*104-100*104m3/d。邛西构造全