[發明專利]一種基于天然氣多層系分壓合求的地質選層方法

有效

• 申請號: 201510062706.5
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN104747144B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 姚涇利;康銳;劉新社;趙會濤;王懷廠;劉燕;趙小會;張輝;賈亞妮;劉曉鵬
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;E21B49/00;E21B43/26;E21B47/06;E21B47/04;E21B43/14
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司61108
• 代理人: 張培勛

技術領域

本發明屬于天然氣勘探及開發技術領域，具體涉及一種基于天然氣多層系分壓合求的地質選層方法。

背景技術

多層系分壓合求是針對多層系致密砂巖氣井多層系含氣、單層試氣產量低的難題，可以實現一次連續分壓多段，工藝操作簡便的一種施工工藝，在降低開發成本，提高儲集層動用程度方面是一種行之有效的方法，在直井提高單井產量方面具有較好的應用前景。

多層系油氣藏高效開發的前提是進行層間干擾分析，確定層間干擾程度，在此基礎上選擇合理的開采方式,同時，由于其多層系連續分壓缺少地質方面研究，在國內外缺少選層可借鑒的經驗。

對于多層系疊合致密砂巖氣藏在進行多層合采過程中，由于儲集層滲透率低、流體滲流阻力大，層間滲透率差異小，滲透率對層間干擾的影響是十分有限的，致使在多層系試氣層段選擇方案制定和壓裂改造工藝措施上缺乏充分的地質依據，為避免遺漏產能，在工程選層中則選擇盡量多打開氣層的做法，而結果單井產量并沒有提高甚至反而較單層試氣產量更低，已嚴重影響到試氣效果。因此，有必要分析致密砂巖氣藏試氣層單層產氣能力的影響因素，建立致密砂巖單層產氣能力評價標準；分析多層系合試時的產氣能力的影響因素；為多層系壓裂改造試氣層段優選和提高單井產量提供地質依據。

發明內容

本發明的目的是克服現有多層系疊合致密砂巖氣藏在進行多層合采過程中，由于儲集層滲透率低、流體滲流阻力大，層間滲透率差異小，滲透率對層間干擾的影響有限致使在多層系試氣層段選擇方案制定和壓裂改造工藝措施上缺乏充分的地質依據而影響試氣效果的問題。

本發明的技術方案是提供了一種基于天然氣多層系分壓合求的地質選層方法，包括如下步驟：

第一步，單層產能因素分析，具體過程如下：

1)根據致密砂巖儲層的地質特點，依據自然伽瑪測井響應，結合沉積相類型、巖石類型、韻律將致密砂巖儲層的砂體結構類型分為箱型、鐘型和齒狀型三類。

2)通過對鑄體薄片的研究和巖礦組分的鑒定，得到致密砂巖儲層石英含量，繪制石英含量等值線圖，通過石英含量等值線圖劃分儲層巖石類型。

3)測量步驟2)中不同儲層巖石類型儲層的滲透率、孔隙度、含氣飽和度、氣層厚度，計算該儲層的儲能系數和產能系數。

4)根據上述三步中砂體結構類型、石英的含量、儲能系數和產能系數的范圍共同確定氣層的類別，將氣層分為Ⅰ～Ⅴ類，Ⅰ類氣層是砂體結構為箱型、石英含量>90%、儲能系數>0.4、產能系數>6；Ⅱ類氣層是砂體結構為箱型或鐘型、石英含量>85%、儲能系數0.3～0.4、產能系數1～6；Ⅲ類氣層是砂體結構為鐘型、石英含量>80%、儲能系數0.16～0.3、產能系數0.6～1；Ⅳ類氣層是砂體結構為鐘型或齒狀型、石英含量>75%、儲能系數0.1～0.16、產能系數0.3～0.6；Ⅴ類氣層是砂體結構為齒狀型、石英含量<75%、儲能系數<0.16、產能系數<0.3。

第二步，多層系合試層間干擾分析，具體過程如下：

1)對氣探井目的層段進行壓裂－試氣過程，當壓裂液返排出目的層后，關井恢復壓力，測量地層靜壓P_f和井口套壓P_c，通過測得的地層靜壓P_f和井口套壓P_c計算此時氣柱壓力梯度，氣柱壓力梯度＝(地層靜壓P_f－井口套壓P_c)/深度差△H；其中，P_f為目的層段實測地層壓力，MPa，P_c為壓裂液反排后關井恢復后的井口套壓，MPa，△H為目的層段與井口的深度差，m。

2)通過氣柱壓力梯度和主力產層之間的深度差，計算出氣流在流經各主力產層時的壓力，將計算出的主力產層的氣流壓力與主力產層的實測地層壓力進行比較，氣流壓力與地層壓力差值大于2.5Mpa，則層間干擾嚴重，氣流壓力與地層壓力差值小于2.5Mpa，則層間干擾小。

第三步，根據單層產能因素分析和多層系合試層間干擾分析選擇多層系試氣層段，具體過程如下：

1)選擇上述第一步中氣層為Ⅰ～Ⅳ類的儲層合試，Ⅴ類儲層單獨求產或者在無經濟效益情況下不求產；

2)選擇氣流壓力與地層壓力小于2.5Mpa，干擾小的層位合試，而壓力差值大于2.5Mpa、干擾嚴重的層位則單獨求產；

3)平面上當氣井位于多層系疊合區時，對各主力氣層進行合層試氣。