鄂尔多斯盆地低渗-致密气藏水平井全生命周期开发技术及展望

doi:10.11743/ogg20230218

石油与天然气地质 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (2): 480-494.doi: 10.11743/ogg20230218

鄂尔多斯盆地低渗-致密气藏水平井全生命周期开发技术及展望

李进步^1,²(), 崔越华^1,²(), 黄有根^1,², 费世祥^1,²

^1.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西西安 710018
^2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西西安 710018

收稿日期:2022-07-25 修回日期:2022-12-23 出版日期:2023-03-17 发布日期:2023-03-17
通讯作者: 崔越华 E-mail:ljb2_cq@petrochina.com.cn;cyh168_cq@petrochina.com.cn
第一作者简介:李进步（1974—），男，教授级高级工程师，油气田开发。E-mail：ljb2_cq@petrochina.com.cn。
基金项目:
国家科技重大专项(2016ZX05050);中国石油科技重大专项(2016E-0509)

Technologies and prospect of full-cycle development of low-permeability tight gas reservoirs with horizontal wells， Ordos Basin

Jinbu LI^1,²(), Yuehua CUI^1,²(), Yougen HUANG^1,², Shixiang FEI^1,²

^1.Research Institute of Exploration and Development，PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi’an，Shaanxi 710018，China
^2.National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low-permeability Oil and Gas Reservoirs，Xi’an，Shaanxi 710018，China

Received:2022-07-25 Revised:2022-12-23 Online:2023-03-17 Published:2023-03-17
Contact: Yuehua CUI E-mail:ljb2_cq@petrochina.com.cn;cyh168_cq@petrochina.com.cn

摘要/Abstract

摘要：

基于鄂尔多斯盆地天然气开发实践，系统描述了低渗-致密气藏地质特征。依据水平井开发的主要对象、技术参数和生产指标等因素，将水平井开发历程划分为实践探索、攻关试验、规模应用和优化提升4个阶段。详细阐述了鄂尔多斯盆地水平井开发的技术内涵，系列开发技术包括多学科甜点优选技术、多层系大井丛整体部署技术、多专业融合导向技术、精细化压裂改造技术以及全生命周期生产管理。综合评价了不同气藏水平井的开发效果及潜力，认为致密气水平井具有良好的开发效果和前景；明确了加强多学科全过程联合研究是水平井技术发展的主要方向，也是实现低品位天然气资源规模、效益开发的关键。今后面对深、薄、低丰度等更为复杂的开发对象，将针对性地优化、提升苏里格等老气田水平井技术，攻关形成庆阳、宜川等新气田水平井配套技术，超前储备页岩气、煤层气等新型天然气资源水平井有效开发技术，为鄂尔多斯盆地天然气上产及稳产提供技术保障。

关键词: 水平井, 开发技术, 低渗-致密气藏, 天然气, 长庆油田, 鄂尔多斯盆地

Abstract:

The geological characteristics of low-permeability tight gas reservoirs （developed mostly with horizontal wells） in the Ordos Basin are systematically described based on previous gas development experiences. A successful development of these reservoirs with horizontal wells usually comprises four stages based on a study of the targets， technical parameters， and performance indicators of the wells： exploring all possibilities， tackling technical problems， scaling up of technology implementation as well as optimization and improvement. The technical connotation of horizontal well development in Ordos Basin is elaborated and represented by a series of development technologies including multidisciplinary sweet spot optimization technology， overall deployment technology of multi-layer large well cluster， multidisciplinary integrated geosteering technology， and fine fracturing technology with a full life cycle production management. A comprehensive evaluation of gas development through horizontal wells from different types of gas reservoirs indicates that horizontal wells perform better in tight gas reservoirs， that strengthening the joint efforts on multi-disciplinary research for the whole process is the main direction of horizontal well technology development as well as the key to a large-scale development of low-grade natural gas resources with profit. For developing reservoirs with more complex conditions such as those buried deep in thin layers with low abundance of gas， horizontal wells will be further improved to deal with the challenges in the brown Sulige gas field where targeted optimization of the technology will be carried out， the green gas fields such as Qingyang and Yichuan where supporting technology will be developed， and the new forms of gas resources such as shale gas， coal-bed methane， etc， that require effective development technologies， thus ensuring a steady increasing gas production in the Ordos Basin.

Key words: horizontal well, exploitation technology, low-permeability tight gas reservoir, natural gas, Changqing Oilfield, Ordos Basin

中图分类号:

TE132.2

李进步,崔越华,黄有根,等. 鄂尔多斯盆地低渗-致密气藏水平井全生命周期开发技术及展望[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(2): 480-494. doi: 10.11743/ogg20230218 Jinbu LI,Yuehua CUI,Yougen HUANG,et al. Technologies and prospect of full-cycle development of low-permeability tight gas reservoirs with horizontal wells， Ordos Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2023, 44(2): 480-494. doi: 10.11743/ogg20230218

图/表 14

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参考文献 60

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天然气藏类型		碳酸盐岩气藏	低渗砂岩气藏	致密砂岩气藏
典型气田		靖边气田	榆林气田	苏里格气田
	埋深/m	3 200 ~ 3 900	2 650 ~ 3 100	2 800 ~ 3 700
	沉积相	潮坪、台地	曲流河	曲流河、辫状河
	储层厚度/m	5 ~ 15	5 ~ 32	40 ~ 60
	气层厚度/m	4 ~ 10	3 ~ 17	3 ~ 15
	储集空间	溶孔、晶间孔、晶间溶孔	粒间孔、溶蚀孔	残余粒间孔、溶蚀孔、晶间孔
	孔隙度/%	4.4 ~ 8.6	6.3 ~ 8.8	4.5 ~ 9.7
	平均渗透率/（10^-3μm²）	2.63	4.85	0.73
	地层压力系数	0.80 ~ 0.96	0.85 ~ 0.98	0.78 ~ 0.95
	储量丰度/（10⁸ m³·km^-2）	0.55	0.93	1.15
	直井日产气量/（10⁴ m³）	3.0	2.4	1.0

气田	区带类型	储层特征	储量集中度/%	砂岩有效厚度/m	主、次产层渗透率比值	水平井部署条件
苏里格气田	Ⅰ类富集区	块状砂体发育，主力层明显	75.1	9.3	0.8 ~ 5.9	储量丰度0.85 × 10⁸ m³/km²以上；盒8段储量集中度70 %以上；主次产层渗透率比值1 ~ 4；心滩、河道砂体为主；砂岩有效厚度4 m以上
	Ⅱ类富集区	砂体多期叠置，含气性好	71.4	8.3	1.2 ~ 4.8
	致密区	叠置砂体较发育，含气性差	45.5	7.4	0.7 ~ 14.0
	含水区	砂体多期发育，气-水关系复杂	55.2	7.1	0.5 ~ 6.8
神木气田	—	多薄层发育，砂体规模有限	75.0	7.8	0.8 ~ 3.9	储量丰度0.57 × 10⁸ m³/km²以上；太原组储量集中度75 %以上；主、次产层渗透率比值1 ~ 4；河道砂岩为主；砂岩有效厚度5 m以上
庆阳气田	—	埋藏深、厚度薄、层系单一	86.2	5.6	1.2 ~ 6.8	储量丰度0.52 × 10⁸ m³/km²以上；山1段储量集中度85 %以上；主、次产层渗透率比值1 ~ 4；河道砂体为主；砂岩有效厚度5 m以上

	二维构型剖面导向	三维地震导向	三维建模导向
优点	小层精细对比，指导精确入靶	地质体真实反映，预判优势储层空间位置	精细刻画三维空间构造与储层展布
缺点	缺乏空间地质体完整性认识	小尺度下（砂体厚度5 ~ 10 m）的导向效果差	数学算法预测储层，存在多解性

综合品质	Ⅰ类储层	Ⅱ类储层	Ⅲ类储层
地质甜点	气测 > 20 %	10% ≤ 气测 ≤ 20 %	气测 < 10 %
地质甜点	GR ≤ 40 API	GR ≤ 60 API	GR ≤ 90 API
工程甜点	σ_h > 30 MPa	30 MPa ≤ σ_h ≤ 50 MPa	50 MPa < σ_h
布缝方式	多簇射孔，密集布缝	适度加密	少段多孔
段间距/m	70 ~ 80	80 ~ 100	100
簇间距/m	10 ~ 15	15 ~ 20	≥ 20
段砂量/m³	70 ~ 80	50 ~ 60	40
段液量/m³	< 550	< 450	< 300

区带类型	地质储量/ （10⁸ m³）	主要地质特征	气层厚度/m	渗透率/ （10^-3μm²）	含气饱和度/%	内部收益率/%
富集区	1.99	石英砂岩为主，砂体厚且连续性好，稳定发育	8.6	0.81	68.4	9.8
致密区	1.14	石英砂岩、岩屑石英砂岩为主，总体致密	7.4	0.63	57.4	7.6
多层系致密区	0.57	岩屑石英砂岩为主，单层产能低，优势层不突出	7.8	0.64	54.2	8.6
含水区	1.43	石英砂岩为主，气-水关系复杂，水/气比较高	7.1	0.72	52.6	4.4

鄂尔多斯盆地低渗-致密气藏水平井全生命周期开发技术及展望

Technologies and prospect of full-cycle development of low-permeability tight gas reservoirs with horizontal wells， Ordos Basin

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