2016年, 第39卷, 第4期　
出刊日期：2016-12-25

  

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  沁南盆地成庄区块高煤阶煤层气高产主控因素

  杨克兵 王海潮 王君 陈辉娜 符康

  天然气勘探与开发. 2016, 39(4): 1.

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  我国聚煤盆地形成演化历史复杂，后期构造破坏严重，而高煤级煤储层更是多阶段演化和多热源叠加变质作用明显，使得煤层气储层物性具有极强的非均质性，单井产量普遍较低，煤层气开采难度大。已有研究成果主要对构造、沉积、水动力等控气作用进行了分析，不能有效解决生产中存在的煤层气探明率低、产能到位率低等难题。以华北油田沁南煤层气田成庄区块高产井的动、静态资料为基础，结合沁南气田其他区块的开发特点，对高产共性特征进行分析，认为煤储层微裂隙发育、渗透率高是煤储层高产的主要原因，煤储层富含游离气也是高产的重要原因，其他如厚度、含气量、构造运动、水动力等为局部影响因素。进一步研究发现：成庄区块煤层气属于沉积控气，煤层排烃时期的煤储层封堵条件是煤层气井高产的主控因素。当煤层封堵条件好时，既有助于改善煤储层的物性，又使得煤储层富含游离气，为气藏的高产提供了物质基础。该观点的提出，不仅为煤层气高产区块选区评价提供了地质依据，而且对致密油气藏的甜点区评价也具有参考意义。
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  碳酸盐岩储层微观非均质性分类评价—以普光气田飞仙关组储层为例

  张纪喜 陈岑 成群

  天然气勘探与开发. 2016, 39(4): 2.

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  以普光气田下三叠统飞仙关组碳酸盐岩储层为例，为了研究影响储层微观非均质性，通过收集所有可以用来表征储层非均质性的参数，引入因子分析法优选出孔隙度、渗透率、排驱压力、相对分选系数、偏度系数及平均喉道半径等6项参数来表征储层非均质性。在此基础上，进一步对优选储层参数的样品进行聚类分析，确定飞仙关组碳酸盐岩储层存在强非均质性、较强非均质性、中等非均质性和弱非均质性等四种类型，其中54%的样品表现为中等非均质性；同时，采用判别分析建立了储层微观非均质性判别函数，得到研究区储层微观非均质性定量评价结果，该结果与聚类分析成果一致，即：普光气田飞仙关组碳酸盐岩储层存在强、较强、中等和弱非均质性四种类型，其中以中等到强非均质性为主。该分类评价方法为碳酸盐岩储层评价提供了参考作用。
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  基于随钻测井的地层界面识别方法*

  唐海全 肖红兵 李翠 杨震

  天然气勘探与开发. 2016, 39(4): 3.

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  随钻测井资料特别是随钻方位性测井资料在地质导向钻井中起着至关重要的作用，可以预测和判断地层界面、地层方位特征以及各向异性地层走向。通过介绍随钻电磁波电阻率仪器、方位深探测电磁波电阻率仪器和方位伽马仪器的基本结构及测量原理，结合实际应用环境，分析了测量仪器在穿越地层界面时的影响因素和边界效应，进而提出了利用电磁波电阻率和方位伽马曲线响应特征实现地层界面识别的方法，最后举例说明了随钻电磁波电阻率和伽马成像仪器在地层界面识别中的应用。现场应用表明，研究开发的具有边界探测能力的地质导向技术和装备，优化了井眼轨迹在储层中的位置，降低了打穿油层的风险，提高了储层钻遇率。
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  90°相移技术在川东W地区茅口组储层预测中的应用

  徐姣 罗晶 张黎明 龚立

  天然气勘探与开发. 2016, 39(4): 4.

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  川东W地区多口井在二叠系茅口组具有不同程度的油气显示，测试产能较高。前人的研究成果认为茅口组属于裂缝型储层，未对白云岩发育层段的特征进行详细研究。根据大量的钻井地质资料，分析总结了茅二a亚段白云岩储层的地质特征，利用90?相移技术在薄地层和岩性解释上的优势，采用川东W地区近年采集的三维地震资料资料进行不同角度相移的尝试，使地震反射同相轴与岩层相对应，大大提高了储层预测成果的精确度。通过对比实际钻井成果，讨论不同角度相移对储层预测的影响，并分析了90?相移技术与道积分技术的差异，最终认为90?相移技术适用于川东地区薄储层的解释。
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  涪陵页岩气田水平井产气剖面测井技术应用试验

  秦羽乔 石文睿 石元会 张志华 葛 华

  天然气勘探与开发. 2016, 39(4): 5.

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  四川盆地涪陵页岩气田水平井具有水平段长、产气量高的特点，为了解水平井各压裂段的动态产气能力、认识返排规律以及确定单井最佳生产工作制度，实现气田低成本高效开采，利用流体扫描成像测井仪（FSI），采用牵引器或光纤连续油管输送工艺，对25口重点井进行了连续产气剖面测井试验和资料解释评价研究。结果表明：①牵引器或光纤连续油管能将测井仪器安全高效地输送至井底，满足测井施工要求；②在同一口页岩气井的相同或相似层段，各压裂段的产气能力存在较大差别；③C井在日产气20×104 m3的工作制度下，页岩气井滞留地层中的压裂液无返排现象，而在日产气30×104 m3的工作制度下，滞留地层中的压裂液返排量明显增加，并影响部分压裂段生产。研究成果被用来指导气田单井工作制度的制定。
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  神木气田二叠系开发有利目标区评价方法

  付晓燕 王东旭 王少飞 夏勇辉 焦廷奎

  天然气勘探与开发. 2016, 39(4): 6.

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  鄂尔多斯盆地神木气田上古生界二叠系多层段含气，但主力含气层段为太原组、山西组和石盒子组盒8段[1-2]。单井钻遇有效储层个数平均为9个，有效储层厚度平均为36.1 m，平均孔隙度为6.4%，渗透率为0.38 mD。神木气田属典型的多层段含气低孔、低渗致密岩性气藏。针对多层段致密储层开发难点，长庆气田不断探索、实践，形成了适合神木气田的有利目标区评价方法——综合指数法。首先在充分选取与单层产能有关的众多地质参数，并逐一拟合分析其权重大小的基础上，得到单层产能指数计算公式，建立单层有利目标区评价标准；其次依据产气剖面测试明确不同层段的产能贡献权重，结合单层评价结果，求取叠合层产能综合指数；最后结合经济评价，确定综合指数的经济开发界限，优选开发有利目标区。该方法不仅成功指导了神木气田的高效、规模开发，而且对其他类似气藏的有效开发具有一定的借鉴意义。
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  致密砂岩气藏压裂井两相流流入动态研究

  宋力 覃勇 崔永兴 王明华 王平

  天然气勘探与开发. 2016, 39(4): 7.

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  由于裂缝的影响，致密砂岩气藏压裂井易产水，准确地预测地层内流入动态对合理配产非常重要。针对致密砂岩气藏气水同产压裂井的渗流特征，将渗流场划分为地层及裂缝两个部分，以非达西稳态渗流理论为基础，基于扰动椭圆及等价发展矩形思想，分别建立了考虑启动压力梯度及应力敏感的气水两相拟压力函数，推导出各区相应的产能方程，最终采用Newton-Raphson数值方法对产能方程进行求解。实例计算表明，该方程计算的气井无阻流量与实际产能测试结果误差较小，具有较强的实用性。
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  沁端区块煤层气渗流过程中压力变化规律

  张涛 王龙军

  天然气勘探与开发. 2016, 39(4): 8.

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  针对前人多集中于煤层气的吸附特征和解析机理研究,忽视对煤层气排采过程中渗流机理的研究问题,开展了煤层气渗流机理的研究，建立了弹性多孔介质单相可压缩气体不稳定渗流的基本微分方程模型，并在此模型基础上引出了定压边界和不渗透边界的数学模型，得出了渗流过程中的压力分布关系式。对基础数据的分析，确定了沁水盆地沁端区块下二叠统山西组3#和上石碳统太原组15#煤层渗透率与压力的关系式。对定压边界和不渗透边界的压力分布公式的修正，得出了适合于沁端区块煤层气弹性不稳定渗流规律，为不稳定试井提供了可靠的理论基础，也可用来确定煤层参数和目前地层压力，同时给煤层气开发设计及动态分析提供了重要的信息和资料。
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  反褶积试井解释方法在低渗气藏开发中的应用

  邓惠 曾令卓 徐伟 杨柳 李明秋 姚宏宇

  天然气勘探与开发. 2016, 39(4): 9.

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  试井解释技术是油气藏研究的三大支柱技术之一，在低渗气藏开发过程中，受测试时间限制，录取的资料难以准确反应储层信息和边界问题，针对这一难题，引入反褶积试井解释方法。本文详细介绍了反褶积试井解释方法的的基本原理和适用条件，并对低渗气藏开发实例进行了剖析。实例研究表明，反褶积试井方法有效解决了低渗气藏关井时间短、测试资料有限、难以获取准确储层信息的难题，尤其在准确识别边界和计算气井井控储量效果极为显著，是现代试井解释技术的一个有利补充。
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  产水井柱塞气举生产制度优化

  党晓峰 吕玉海 陈虎 刘洋

  天然气勘探与开发. 2016, 39(4): 10.

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  柱塞气举是利用柱塞在油管中气体和液体之间形成固体界面，减少气体窜流和液体回落，从而提高举升效率的技术。生产制度合理性直接决定气井柱塞气举排液效果，现场常用制度优化法、时间优化法、压力优化法等方法优化生产制度。其中制度优化法存在耗费时间长、无法达到最优化问题；时间优化法、压力优化法均需结合地面集输工艺，在综合分析计算套管压力、积液高度、关井时间及柱塞上行速度等参数基础上，通过现场运行情况进行微调，存在计算过程复杂、误差大及优化效率低等缺点。通过合理划分柱塞运行阶段，分析优化阶段运行参数，总结提炼出了优化柱塞气举生产制度各阶段载荷因数计算，现场应用取得较好的效果。
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  致密砂岩气藏水平井生产对策

  金大权 杨志伦 张春雨 陈启文 张春

  天然气勘探与开发. 2016, 39(4): 11.

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  苏里格气田主力气层二叠系盒8段、山1段属于致密砂岩储层，目前水平井是气田的主要开发方式和主力生产井，然而水平井存在生产初期压力、产量递减快，低产阶段井筒易积液、气井管理难度大等问题。针对上述问题，通过开展水平井压力、产量及井筒积液规律等研究，提出了水平井“合理控制压降、低配长稳”的技术管理思路，优化了水平井井下节流器参数配置、排水采气及间歇制度等配套工艺措施。采用上述对策措施后，有效控制了气井压降、出砂，并延长了气井连续稳定生产时间，井下节流器配产符合率提高了17%，在减少积液水平井间歇开关频次、泡排药剂用量和加注频次同时，排出了井筒积液，延长气井开井周期，水平井生产时效明显提升。
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  苏里格气田排水采气技术进展及对策

  张春 金大权 李双辉 张金波

  天然气勘探与开发. 2016, 39(4): 12.

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  苏里格气田属于典型的“三低”气田，气井投产后产气量、压力下降快，气井携液能力不足，随着生产时间的延长，气田积液气井逐年增多且达到了区块总井数的60%，井底积液也愈发严重，确保气井产能发挥与解决井筒积液问题之间的矛盾日益突出。以苏里格中部气田苏6、苏36-11等6个区块排水采气工艺技术推广试验应用为例，针对泡沫排水、速度管柱、柱塞气举、气举复产等排水采气工艺技术，从技术进展、适用性分析、实施效果、工艺评价等方面进行总结分析，明确了气井不同生产阶段排水采气工艺措施，建立了排水采气工作流程，历年累计增产气量突破7×108 m3。通过技术应用评价探索出低压低产气井排水采气工艺方法，形成了苏里格气田排水采气工艺技术系列，对气田产水气井的开发管理提供指导。
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  柳林地区煤层压裂液伤害评价及应用

  高翔

  天然气勘探与开发. 2016, 39(4): 13.

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  压裂增产技术是煤层气开发的重要手段之一。针对鄂尔多斯盆地LL地区煤层具有储层压力低、渗透率低、孔隙度低和含气饱和度低以及煤层吸附性较强等特点，通过使用短岩心（暂堵）酸化流动仪进行了活性水压裂液、线性胶压裂液、冻胶压裂液和清洁压裂液对煤岩的LL地区煤岩心渗透率伤害评价实验。实验结果表明，活性水对岩心渗透率的伤害程度最低，为9.82%，清洁压裂液的伤害程度为43.49%，冻胶破胶液压裂液的伤害程度为81%，线性胶压裂液的伤害程度为89.3%，对煤层伤害程度依次为：活性水 < 清洁压裂液 < 冻胶破胶液 < 线性胶。使用优选出的活性水压裂液对现场实施压裂10口井，单井的最大砂比不超过30%，平均砂比15%左右，显示出活性水压裂液的携砂能力满足压裂施工要求，施工成功率接近100%。
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  自转向酸体系在苏里格召51区块的应用

  陈若铭 王肃凯 郑克祥 殷福亮 冉照辉

  天然气勘探与开发. 2016, 39(4): 14.

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  苏里格气田召51区块下古生界奥陶系马家沟组属于以碳酸盐岩为主夹蒸发岩的复杂岩性地层，是典型的“三低储层”。采用常规酸液体系存在酸蚀反应过快、酸蚀裂缝作用距离短、高低渗储层改造不均匀等问题，最终导致酸压改造效果不理想。因此，针对该问题，开发了一种新的表面活性剂自转向酸体系，该体系在90℃时残酸黏度超过150 mPa·s，在地层内遇油气自动破胶，返排液黏度低于5 mPa·s。该酸液体系在苏里格气田召51区块现场应用1口井，转向效果明显，试气产量6×104 m3/d，较采用常规酸压的邻井试气产量平均增加2倍，并创下了区块内单井酸压产量最高记录。
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  致密砂岩气藏水平井固井滑套分段压裂工艺

  申贝贝

  天然气勘探与开发. 2016, 39(4): 15.

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  鄂尔多斯盆地大牛地气田属于典型的低孔、低渗致密砂岩气藏，水平井分段压裂是经济高效开发气田的关键技术。针对现有水平井裸眼封隔器分段压裂工艺无法控制裂缝起裂位置、二次改造困难等问题，探索了固井滑套分段压裂工艺在大牛地气田的适应性。文章阐述了该工艺的技术原理、工具组合和工艺特点，并开展现场应用和压后分析。现场应用情况表明：固井滑套分段压裂工艺不仅能够实现水平井定点压裂，而且施工效率高，能够实现一天压裂改造10段。此外，该工艺采用环空压裂施工，施工摩阻低，工具性能好，施工成功率高，在大牛地气田以及国内其他致密低渗油气田具有较好的推广应用价值。
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  KCl聚磺钻井液体系在延长气田水平井的应用

  张永利 吴高祥 王延东 张飞 吴贝贝

  天然气勘探与开发. 2016, 39(4): 16.

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  鄂尔多斯盆地气藏类型多为低孔低渗砂岩气藏，通过水平井技术扩大泄流面积，充分挖掘储层潜力，提高单井产量，达到提高气田开发效益的目的。延长气田自2011年开始水平井钻探，但是钻井过程中经常钻遇井漏、井塌等复杂事故，钻井周期长、成本高，水平井开发效益不明显。通过对水平井的地质、工程概况和钻井液技术难点进行分析认为，针对气田水平井井壁失稳和井漏等两大突出问题，结合地层对钻井液抑制性和封堵性的要求，对比聚磺钻井液和KCl聚磺钻井液的抑制性和封堵性，KCl聚磺钻井液体系具有强的抑制性和封堵性。现场两口井应用证实， KCl聚磺钻井液具有预防垮塌与漏失的优点，钻井周期短，无复杂事故发生，经济效益明显。
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  鄂南致密砂岩储层弹塑性水泥浆体系研究与应用

  杨大足 刘永胜

  天然气勘探与开发. 2016, 39(4): 17.

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  鄂南油田属于低孔隙度、低渗透率致密砂岩储层，普遍采用水平井套管固井完井加大型压裂进行有效开发。为提高水泥环承受大型压裂对其的冲击力和水泥环的完整性，水泥石不仅要有很好的强度, 还要有较好的弹塑性。为此, 研制开发了弹塑性材料MFR并对其性能进行了室内测试，在室内实验的基础上, 优选出MFR合理加量为1%～3%，优化了弹塑性水泥浆体系配方，形成的水泥石弹性模量适当，抗折强度高（断裂韧性可增加44.8%），综合性能满足水平井固井要求。该水泥浆体系在鄂南HH73P92井139.7 mm 生产套管固井中进行了应用, 通过变密度测井检测结果显示，固井质量良好。
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  浅谈城市燃气行业的大数据应用场景

  杨桓

  天然气勘探与开发. 2016, 39(4): 18.

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  我国已经进入大数据时代。目前，城市燃气行业作为传统行业已面临应对“互联网+”时代全新的竞争局面的挑战。在此时代背景下，城市燃气行业要得到更多更快的发展，需要把企业自身特点和“互联网+”相结合，调整企业的组织运营模式。通过分析大数据技术可能带给燃气行业带来的机遇与挑战，探讨燃气行业基于现有的信息系统和数据资源可能实现的大数据应用场景，进而有效梳理自身已建设的信息系统的关系和存在的数据资源，打通各数据系统间屏障，建立数据共享机制，建立系统集成模式，形成大数据规模，挖掘企业新的业务应用结合点，让企业在“互联网+”的历史潮流中得到更加快速的发展。