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1、安全、平稳、高效开发塔里木盆地天然气 塔里木盆地气藏类型多，地质条件复杂，埋藏超深，大部分气藏为异常高压，“三高气田比重大，同时面临着产能建设任务重、安全生产管理难度大等挑战。近年来中国石油塔里木油田公司(以下简称塔里木油田公司)不断加大科技攻关、产能建设和生产管理力度，主要包括：针对具体的气田特征集成应用新技术、新方法强化气藏描述和气藏方案编制；针对地下、地面特点和需求集成应用新技术取得了工程技术的重要进展，满足了气田开发的需求；针对工期紧任务重和天然气开发的特点，革新组织管理模式，实现了气田如期建成投产及安全平稳生产。经过近几年来的艰难努力，塔里木油田现已建成克拉2气田等5个天然气生产基地
2、，到2007年底天然气产量超过150108m3，实现了天然气产能、产量的快速增长和向“西气东输项目安全、平稳供气的目标。 一、以气藏精细描述为基础，强化产能评价，及时优化方案，夯实上产基础 1. 强化山前地震叠前处理技术攻关，构造精细描述取得重要进展 库车坳陷山前的迪那区块，由于气藏上部地层复杂，厚度变化大，构造倾角大，探井和评价井钻井说明常规偏移处理资料解释，构造误差大。为此，首次开展了676km2山地三维地震叠前深度偏移处理解释，重点进行了以下4个方面的技术攻关：选取并建立合理偏移基准量；建立合理的时间域模型；求取相对准确的初始速度模型；处理解释一体化，修正深度及速度模型。 通过处理解释攻
3、关，深入熟悉了迪那凝析气田主要目的层的构造特征，发现迪那2气藏构造形态发生了很大变化，构造轴部整体西移，西高点向南西方向偏移2.7km，东高点偏移较少，同时构造面积增大。利用3口新钻开发井的电测和录井资料对比发现，新构造图底砾岩深度与实测基本一致(表1)。在构造精细描述的基础上，重新贯彻迪那凝析气田探明天然气地质储量，完成了开发井位布暑的优化。 表1 迪那凝析气田新钻开发井实钻深度与制定深度对比表 井号 层位 制定深度(m) 实钻深度(m) 误差(m) 构造深度(m) A 古近系顶 3060 B 古近系顶 3095 C 古近系顶 3100 在塔里木盆地碳酸盐岩区块，针对储层的高度非均质以及对油
4、气和产能的控制作用，强化了以储层猜测和评价为核心的地震采集、处理、解释攻关，也取得了重要进展，基本建立了高产稳产的布井模式。 2. 强化对低渗透、裂缝性、非均质性储层的精细描述和评价 除克拉2等已投入开发的主力气田外，塔里木盆地正在进行开发建设和开展前期评价气田的储层基本为低渗透、裂缝性、非均质性砂岩储层或碳酸盐岩储层，如迪那凝析气田、塔中工号气田等。这类储层表现为基质孔隙度、渗透率低，但是试井解释却反映出有效渗透率较高的裂缝型储层特征。 在迪那凝析气田，综合应用岩心观察、岩石力学分析、构造应力分析、测井解释、地震猜测、试井解释等方法，开展储层精细描述，建立了三维地质模型。主要开展了以下6个方
5、面的基础工作： 岩心裂缝参数描述，主要对包括裂缝方位、产状、力学性质、充填性、含油气性、密度、开度、孔隙度、渗透率等参数描述，研究影响裂缝发育的因素；微观裂缝参数描述，主要对包括微观裂缝密度、开度、孔隙度、渗透率等参数描述；岩石力学性质测试，针对不同储层类型进行取样，完成10组岩石力学性质实验对比分析；测井裂缝解释，主要包括应用常规测井、成像测井等新技术研究裂缝段划分与裂缝开度、裂缝孔隙度、裂缝渗透率等参数，研究现今地应力的大小和方向；裂缝的数值模拟，主要包括应力场分析、地质模型、力学模型与数学模型建立、边界条件与岩石破裂准则建立、应力场与裂缝的数值模拟，裂缝随地层压力变化模拟；现今地应力对裂
6、缝的改造作用。在上述研究的基础上，评价了迪那凝析气藏裂缝发育规律，猜测有利裂缝发育区带、综合分析裂缝对开发效果的影响，综合利用地震属性、地震相干体、测井、地震应力模拟等地质研究成果，识别和猜测裂缝分布规律，包括裂缝分布规律的定性和定量评价，给出裂缝平面与纵向分布规律、分组裂缝有效性、各向异性及渗流网络；将裂缝分布特征表征到地质模型中，创立了一套合理的地质建模方法，精细描述迪那储层特征，建立三维地质模型。 在塔中号气田，在地质熟悉的基础上，建立了合理的试井解释模型，准确解释了探测半径以及有效渗透率等储层参数，进一步深入了储层评价；利用地震、地质、试井、试采等资料对储量进行分区分类评价，将开发试验
7、区已上交储量划分为类、类、类储量。优先在工类、类优质储量区块进行开发试验区布暑。 3. 强化实施再熟悉研究，及时优化开发方案。保证了产能到位率 在开发方案实施过程中，采纳了整体布暑，分批实施，优化调整的思路，优先实施在储层及构造可靠性高部位的开发井，以及对储层、构造及气藏特征具有进一步评价熟悉意义的开发井，依据第一批开发井取得的地质再熟悉，及时优化开发井位布暑。实施结果说明，主力气藏构造和储量变化都不大。 对每口新井均进行放喷求产，同时对关键井开展产能测试，取全取准了产能及流体资料，不断加深对气藏的熟悉，及时优化实施方案，达到了方案制定指标(见表2)。 表2 塔里木盆地某气田单井方案配产指标与
8、实际求产结果对比表 井号 方案制定配产 实际求产结果 备注 日产气(104m3) 日产油(t) 油压(MPa) 年产气(108m3) 年产油(104t) 油嘴(mm) 日产气(104m3) 日产油(t) 油压(MPa) A 8 古近系与白垩系合采 B 8 C 7 D 8 E 8 F 8 G 8 4. 建设开发实验区，开展酸性气田开发攻关。为整体开发方案提供依据 塔中号气田主要产层为碳酸盐岩储层，储层非均质性强，流体分布复杂，既有凝析气，也有黑油，油气藏类型复杂多样，天然气中普遍含H2S，含量变化大(1132700mg/m3)。 塔中号气田开发难度很大。2007年6月塔中号气田开发试验被中国石油
9、天然气股份确立为碳酸盐岩酸性气田开发重大攻关研究项目。塔里木油田公司马上成立了攻关领导小组，下设立了气藏工程、钻井采气工程、地面集输工程三个专业组；特邀数十名国内知名专家和4家科研院校召开了攻关开题论证会，就技术思路、技术难点、预期目标等进行了充分研讨，最终确定储层描述、钻井、水平井完井及储层改造、开发防腐、高酸性气田地面工艺等7个课题35个研究专题。 首先开展了储层猜测和钻井(大水平井、大位移水平井、分支井和欠平衡钻井)、完井、水平井的增产等技术攻关研究。目前已成功进行了第一口水平井现场试验，日产油超过40m3，日产气21044104m3。整个项目计划用23a完成。通过一系列技术攻关，估计最
10、终形成一整套酸性气田开发、操作、安全环保的技术规范、标准体系和配套技术，从而实现高酸性气田的有效、安全开发，为整体开发塔中号气田提供依据。 二、强化工程技术引进推广和集成革新，工程技术手段进一步完善和配套 1. 超深复杂地层钻井技术取得重要进展 (1) 推广使用PowerV垂直钻井系统 该系统解决了山前高陡构造地层“防斜打快问题，井身质量显著提升，钻井周期大幅降低。山前高陡构造垂直钻井一直是一个困扰钻井工作的世界性难题。塔里木石油会战以来，针对山前高陡构造地层倾角大(1570)，极易井斜的钻井难题，开展了继续不断的攻关，先后使用了钟摆钻具、塔式钻具、偏轴接头防斜打快技术、定向反扣技术、动力钻具
11、+PDC钻头等多项防斜打快技术。但从总体上讲，这些技术都属于轻压吊打的被动防斜技术，钻压没有得到完全的解放，没有从真正意义上解决防斜打快的问题，井斜仍得不到有效控制；同时机械钻速低，钻井周期长，钻井成本难以控制，不能达到高效开发高压气田的目的。以POWERV、VTK等为代表的主动防斜的垂直钻井技术的出现使这一难题得到了较好的解决。 200404年随着西气东输主力气田克拉2气田的开发，塔里木率先引进斯伦贝谢垂直钻井技术，并在该气田全部开发井中应用，取得成功。2006年以来，该项技术又被引入迪那凝析气田开发井钻井中，效果显著。 以下，大多数井控制在1以下。与井身结构基本相同的另一口井相比，16(1
12、in=25.4mm，下同)井眼钻井周期提前43.67d；平均每井费用34万美元，每米费用180美元。按照10万元/d钻井费计，平均每口井节约钻井技术综合服务费用170万元人民币，同时大大减少因井身质量不好和裸眼段长所带来的工程风险和复杂事故出现频率。 迪那凝析气田的开发井1617全井段使用垂直钻井技术8井次，总进尺29 457.66m，平均钻井周期33.8d，垂直钻井平均机械钻速9.84m，平均日进尺96.82m。而未使用垂直钻井技术的共5井次，总进尺17217.67m，平均钻井周期80.51d，平均机械钻速3.11m，平均日进尺42.77m。垂直钻井技术使平均机械钻速提升217%，平均日进尺
13、提升126%。 从克拉2和迪那凝析气田开发井使用状况看，垂直钻井技术能显著提升井身质量。由于解放了钻压，在山前高陡构造使用中，上部大尺寸井眼钻速大幅提升，综合经济效益显著。 (2) 推广使用“轻泥浆体系，钻井速度大幅提升 降低ECD的轻泥浆钻井提速技术在羊塔克地区开发井试验获得成功后，2007年在该地区另一口井中进行了技术完善性试验，取得了优良的提速效果。在该井的04009m井段采纳“轻泥浆；钻井速度大幅提升，平均钻井速度达到9.93m/h，机械钻速提升了2.17m/h，增幅28%。全试验井段比制定钻井周期节约了43d。在12井段(18024009m)，平均机械钻速达到了10.92m/h，创造
14、了羊塔克区块本井段机械钻速最高纪录；最高单日进尺达246m，创造了羊塔克和英买力地区同井段最高日进尺纪录。 (3) 控压钻井技术在气井中推广应用取得显然效果 2007年在全盆地15口井中先后采纳了控压钻井技术。在控压钻井作业中，试验和推广了井下液面监测系统，先后在塔中等区块的钻井中全面使用了井下液面监测技术，及时、准确监测到井下液面变化(溢流报警准确率达到100%)，保证了控压钻井起下钻、测井期间的井控安全。另外，由于发现井下液面变化及时，处理措施合理，大大减少了井漏失状态下各种作业的钻井液消耗量。 采纳控压钻井技术，在提升钻井效率和油气发现方面均取得了优良的效果。在塔中地区奥陶系碳酸地层裂缝溶洞发育，采纳常规钻井技术，井下状况异常复杂，一些井没有钻达制定井深。而在使用了控压钻井技术后，顺利钻至制定井深，并且钻井期间均有优良油气显示，完井试油均获得高产油气流。 (4) 盐下水平井钻井获得成功 英买力气田目的层是古近系底砂岩，目的层上部盐膏层发育，地层易蠕变，钻井难度很大。盐下水平井的主要难题集中在311mm井眼的造斜钻井和完井中。针对上述难题采用了以下措施： 1) 优化水平井制定。依据工具造斜能力，改常规三段增斜方式为二
