复杂气藏开发实验与储层动态.doc

复杂气藏开发实验与储层动态描述技术新进展 陈建军 朱华银 韩永新 （中国石油勘探开发研究院廊坊分院 河北廊坊 065007） 摘要：“十一五”以来，股份公司一大批复杂类型气田投入开发，有力的促进了天然气产能快速增长。复杂气藏开发机理研究与储层动态描述技术在气田开发评价认识、开发方案编制中发挥了重要的作用。本文通过总结青海涩北疏松砂岩气田、长庆苏里格非均质低渗砂岩气田的开发实验技术与开发机理研究成果，得出了储层压力敏感性、出水出砂、储层含水饱和度在开采过程中的变化以及非均质储层供气机理等方面的重要认识；通过苏里格气田开发早期评价储层动态描述、榆林南气田开发井组储层精细动态描述两个实例，展示了数值试井技术在复杂气藏储层动态描述中的重要作用。 关键词：复杂气藏 疏松砂岩 低渗 渗流机理 实验研究 1 疏松砂岩储层开发实验分析技术与开发机理研究 柴达木盆地东部的涩北气田是我国很具特色的浅层生物气田，其储层埋藏浅，含气井段长，岩石疏松，颗粒细，泥质含量高。自上个世纪六十年代发现以来，取心制样是困扰气田勘探开发的一大问题，岩心出筒后松散难于取得实验岩样，许多涉及气田开发关键问题的岩心实验分析无法开展，如出水出砂、储层压力敏感性等，影响储层认识与气田开发技术的优化[1]。 1.1 疏松砂岩冷冻制样技术的完善，为青海涩北气田的岩心分析奠定了基础 为了解决取心制样困难的问题，青海油田引进PVC套筒取心技术，在钻井取心时，将PVC套筒下入井下，带套筒钻进取心，取得岩心后一同提到地面，并用帽盖密封。将密封在套筒中的岩心送到实验室，这样既能取得疏松储层的岩心，也防止了运输过程的破坏，保证了岩心的完整性。连套筒整体放入冰柜中进行冷冻，待岩心冻结实以后，剖开PVC套筒，选定设计的取样位置，采用液氮冷冻钻取柱塞岩样，最后将钻取的柱塞岩样两端磨平，加丝网后用铅套或聚四氟乙烯胶带包裹好，自然条件下解冻后烘干，即可进行各项实验分析[2]。 采用上述取心制样技术，已在涩北三大气田分别进行了5口井的系统取心，取心进尺共计649.61m，取得岩心614.83m，平均收获率达94.65％。冷冻处理岩心279.45m，制取柱塞岩样2862块，对设计取样点的制样成功率达到了95％以上，取得了具有代表性的岩样，满足了各项实验分析的需要。进行了孔渗、气水相渗、出砂模拟、岩石力学等实验7180块次，为青海涩北气田的勘探开发提供了丰富的基础参数和依据。 1.2 疏松砂岩储层开发过程中的物性变化及其对产能的影响性研究，为产能预测提供了储层物性变化参数[3] 由于疏松砂岩储层压实程度低，成岩性差，受压后易产生变形，引起孔隙结构变化，致使其孔隙度和渗透率降低。气田开发过程中，由于储层孔隙压力的下降，岩石颗粒承受的净上覆压力增大，实验中采用覆压条件下的孔隙度和渗透率测试技术，分析了涩北气田储层岩样在不同压力条件下的孔隙度和渗透率，进而研究疏松砂岩储层在开发过程中的物性变化规律及其对气田开发的影响。涩北气田过程中地层压力下降，储层孔隙度渗透率这对气田的产能和采收率都将产生较大的影响地面集输压力2.5MPa形变引起的产能下降幅度分别为32.3%、47.7%、60.5%，平均下降幅度46.8％，气田稳产年限和稳产期采出程度减少3年和6.45% 疏松砂岩由于在实验处理过程中容易破坏，限制了对孔隙结构的深入认识，随着环境扫描电镜、核磁共振等先进实验技术的综合应用，进一步认识到涩北疏松砂岩储层除粒间孔外，还发育多种形态的微裂缝，对储层的渗流能力具有改善作用。这一突破性的新认识为涩北气田一些特殊储层的评价提供了依据，为涩北气田的增储上产起到了重要的作用。 1.4 涩北疏松砂岩储层含水饱和度较高，开发过程中会产生一定的可动水，采用特殊开发实验分析了储层含水饱和度与气水的渗流特征 涩北气田储层由于泥质含量高，疏松易压实，因此不论是气体流动压差的增大，还是上覆有效压力的增大，都将引起储层内原有的滞留水部分形成可动水，这也是气井产水的因素之一。并且随着地层压力的下降，泥岩层中的地层水有可能进入气层，对开发一定影响5%，开发中后期水气比上升加快，也会加快边水推进速度。 1.5 研制仪器，建立实验方法，形成系列出砂物理模拟实验技术，研究了涩北疏松砂岩储层的出砂机理及其影响因素 系列的出砂物理模拟实验包括干样气驱出砂实验、覆压条件下的出砂实验、模拟水侵气驱出砂实验、气水两相流动出砂实验、单相水驱出砂实验，模拟岩心孔隙中含水与不含水，单相气、水流动或气水两相流动、孔眼周围流动及改变工作制度等不同情况，通过改变驱替流体性质、流量、压力和压差及流动方式，模拟不同地层和生产条件下出砂特征。 通过系列物理模拟实验，研究了不同地质条件和生产条件下气层的出砂规律和出砂机理及其影响因素[4，5]，形成了系统的出