何江川 余浩杰 何光懷 張 吉 李 婭
1.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司 2.低滲透油氣田勘探開(kāi)發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室
3.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司咨詢中心 4.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院
天然氣作為清潔、高效、綠色的低碳能源,其年消費(fèi)量保持較高速度增長(zhǎng),預(yù)計(jì)全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,天然氣將在2030年超越煤炭,2040年超越石油,成為第一大能源[1]。2019年,我國(guó)天然氣消費(fèi)量為3 073×108m3,僅占一次能源消費(fèi)總量的7.8%[2]。為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)的“雙碳”目標(biāo),國(guó)內(nèi)能源企業(yè)正加快結(jié)構(gòu)調(diào)整,優(yōu)先發(fā)展天然氣,未來(lái)15~20年我國(guó)天然氣需求量和消費(fèi)量都將保持較快增長(zhǎng),天然氣消費(fèi)量將在2035年達(dá)到峰值6 500×108m3[3],在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比將超過(guò)12%。
近年來(lái),我國(guó)天然氣對(duì)外依存度逼近45%,需求量缺口不斷增大。當(dāng)前,我國(guó)天然氣生產(chǎn)已實(shí)現(xiàn)常規(guī)與非常規(guī)并重、多元供給的格局。國(guó)內(nèi)已形成四大天然氣生產(chǎn)基地:四川盆地常規(guī)與非常規(guī)并重的“雙富氣”基地、鄂爾多斯盆地“致密氣”基地、新疆“深層氣”基地及海域“深水氣”基地[4-5]。中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司(以下簡(jiǎn)稱長(zhǎng)慶油田)作為鄂爾多斯盆地長(zhǎng)慶氣區(qū)油氣勘探開(kāi)發(fā)的主體單位,承擔(dān)著保障民生用氣、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的重要職責(zé)。長(zhǎng)慶油田在二次加快發(fā)展戰(zhàn)略的指引下,2020年天然氣年產(chǎn)量達(dá)到448×108m3、油氣當(dāng)量突破6 000×104t。為了進(jìn)一步促進(jìn)長(zhǎng)慶氣區(qū)天然氣持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效的目標(biāo),站在新的起點(diǎn)上,長(zhǎng)慶油田審時(shí)度勢(shì),分析了長(zhǎng)慶氣區(qū)天然氣開(kāi)發(fā)形勢(shì)與挑戰(zhàn),制定了開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)策,明確了天然氣開(kāi)發(fā)前景,以期為積極落實(shí)國(guó)家“碳達(dá)峰碳中和”目標(biāo)、保持我國(guó)天然氣工業(yè)健康快速發(fā)展的勢(shì)頭、促進(jìn)中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司綠色低碳戰(zhàn)略發(fā)展貢獻(xiàn)長(zhǎng)慶力量。
鄂爾多斯盆地長(zhǎng)慶氣區(qū)天然氣勘探主要經(jīng)歷了4個(gè)階段。
1)早期探索階段(1957—1988年):按照傳統(tǒng)的“構(gòu)造找油”勘探思路[6-9],尋找油氣苗,追蹤油氣藏。在盆地西緣沖斷帶中部橫山堡地區(qū)發(fā)現(xiàn)并探明了劉家莊、勝利井兩個(gè)小型氣田,探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量20.15×108m3。由此,拉開(kāi)了長(zhǎng)慶油田天然氣勘探開(kāi)發(fā)的序幕。
2)突破階段(1989—1999年):隨著煤成氣理論不斷完善發(fā)展,逐漸突破了構(gòu)造勘探為主的傳統(tǒng)思路束縛,勘探目標(biāo)不斷轉(zhuǎn)向盆地中部。同時(shí)創(chuàng)新了“古侵蝕面、古溝槽、古巖溶儲(chǔ)層共同控制氣藏形成與分布”的碳酸鹽巖風(fēng)化殼成藏理論[7,9-10]以及三角洲成藏理論,陜參1井在奧陶系風(fēng)化殼碳酸鹽巖儲(chǔ)層、陜173井在二疊系石盒子組8 段(以下簡(jiǎn)稱盒8段)砂巖儲(chǔ)層、陜141 井在二疊系山西組2段(以下簡(jiǎn)稱山2段)砂巖儲(chǔ)層相繼獲得高產(chǎn)工業(yè)氣流,取得鄂爾多斯盆地上、下古生界天然氣勘探重大突破,發(fā)現(xiàn)了靖邊、榆林、烏審旗等千億立方米級(jí)大型氣田,累計(jì)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量4 386×108m3。
3)快速發(fā)展階段(2000—2012年):隨著上古生界大型巖性圈閉氣藏勘探力度不斷加大,創(chuàng)造性地提出了“廣覆式生烴、大面積充注、孔縫網(wǎng)狀疏導(dǎo)、近距離運(yùn)聚”的致密氣成藏理論,建立了大型緩坡三角洲沉積背景下河道砂體垂向多期疊置、側(cè)向復(fù)合連片的沉積模式。按照“整體研究,整體勘探,整體部署,分步實(shí)施”的思路,探明中國(guó)陸上最大的蘇里格氣田[10-13](圖1),2000—2001年兩年累計(jì)探明天然氣儲(chǔ)量達(dá)6 025×108m3。
圖1 鄂爾多斯盆地天然氣田分布圖
4)穩(wěn)步發(fā)展階段(2013年至今):創(chuàng)建了“源儲(chǔ)配置關(guān)系控制氣藏富集程度,源內(nèi)、近源含氣組合控制氣藏規(guī)?!钡亩鄬酉弹B合成藏模式,按照“整體部署、立體勘探”的思路,在鄂爾多斯盆地東部由下至上在本溪組、太原組、山西組、盒8段等多層系疊合區(qū)取得天然氣勘探重大突破,截至目前累計(jì)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量2 399×108m3,形成了繼蘇里格之后又一個(gè)新的萬(wàn)億立方米規(guī)模儲(chǔ)量區(qū),成為增儲(chǔ)上產(chǎn)主力區(qū)。同時(shí)堅(jiān)持區(qū)域甩開(kāi)勘探,盆地南部天然氣勘探獲得重要突破,相繼發(fā)現(xiàn)了慶陽(yáng)、宜川、青石峁3個(gè)新氣田[14-15],探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量1 079×108m3。
截至2020年底,長(zhǎng)慶油田累計(jì)提交天然氣探明儲(chǔ)量4.01×1012m3,占國(guó)內(nèi)所有含氣盆地總探明儲(chǔ)量的25%。
緊隨天然氣勘探構(gòu)造成藏理論、碳酸鹽巖風(fēng)化殼成藏理論、致密砂巖氣巖性成藏理論和多層系疊合成藏模式4個(gè)階段的發(fā)展,長(zhǎng)慶氣區(qū)天然氣開(kāi)發(fā)也實(shí)現(xiàn)了4次跨越式發(fā)展。
1)實(shí)現(xiàn)“油氣并舉”的首次跨越:1991年,以靖邊氣田為代表的低滲透碳酸鹽巖氣藏開(kāi)始規(guī)模建產(chǎn),形成了巖溶古地貌恢復(fù)與侵蝕溝槽預(yù)測(cè)、白云巖儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)、井位優(yōu)化部署、儲(chǔ)層酸化壓裂、氣井產(chǎn)能評(píng)價(jià)、氣藏動(dòng)態(tài)分析、高壓集氣等低滲透碳酸鹽巖氣藏配套技術(shù),2003年建成年生產(chǎn)能力55×108m3。
2)實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)氣100×108m3的第二次跨越:1999年,以榆林、子洲氣田為代表的低滲透砂巖氣藏投入開(kāi)發(fā),形成了以“隨鉆地質(zhì)分析及氣藏評(píng)價(jià)技術(shù)、產(chǎn)能試井技術(shù)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)和動(dòng)態(tài)分析技術(shù)”為主的4項(xiàng)開(kāi)發(fā)地質(zhì)技術(shù)以及“防砂壓裂工藝、含油含醇泡沫排水采氣、井下節(jié)流配套低溫分離、氣井穩(wěn)定配產(chǎn)技術(shù)”等鉆采配套工藝技術(shù)。2005年建成年生產(chǎn)能力53×108m3,實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)氣100×108m3的第二次跨越。
3)實(shí)現(xiàn)致密氣規(guī)模開(kāi)發(fā)的第三次跨越:2006年,以蘇里格氣田為代表的致密砂巖氣藏開(kāi)始規(guī)模上產(chǎn),創(chuàng)建了蘇里格氣田合作開(kāi)發(fā)和“四化”建設(shè)模式,形成12項(xiàng)開(kāi)發(fā)配套技術(shù),解決了蘇里格致密砂巖氣田規(guī)模有效開(kāi)發(fā)難題,2013年建成年生產(chǎn)能力235×108m3,完成了由低滲透氣藏向致密氣藏開(kāi)發(fā)的轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)天然氣開(kāi)發(fā)的第三次跨越。
4)實(shí)現(xiàn)“二次加快發(fā)展”戰(zhàn)略的第四次跨越:2018年來(lái),長(zhǎng)慶油田提出“二次加快發(fā)展”戰(zhàn)略,配套完善了“規(guī)模增儲(chǔ)、油氣穩(wěn)產(chǎn)、技術(shù)創(chuàng)新、效益提升”四大工程,謀劃布局“陜北再提升、隴東快發(fā)展、寧夏再深化、內(nèi)蒙古穩(wěn)增長(zhǎng)”的區(qū)域發(fā)展目標(biāo),天然氣產(chǎn)量再次攀升,2019年天然氣產(chǎn)量突破400×108m3,2020年產(chǎn)量達(dá)到448.5×108m3,占全國(guó)天然氣總產(chǎn)量的23.7%,其中致密氣產(chǎn)量占比達(dá)72%。目前已開(kāi)發(fā)形成靖邊、榆林、蘇里格、子洲、神木五大氣田。
鄂爾多斯盆地氣藏類型復(fù)雜多樣,長(zhǎng)慶油田經(jīng)過(guò)30余年開(kāi)發(fā),理論不斷創(chuàng)新,技術(shù)不斷進(jìn)步,已成功開(kāi)發(fā)以靖邊為代表的下古生界低滲透碳酸鹽巖氣藏、以榆林氣田為代表的上古生界低滲透砂巖氣藏和以蘇里格氣田為代表的上古生界致密砂巖氣藏3種類型,在地質(zhì)與氣藏工程、鉆采工藝、地面集輸三大學(xué)科配套形成系列開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)(表1),保障了各類型氣藏有效開(kāi)發(fā)與規(guī)模建產(chǎn)。
表1 長(zhǎng)慶油田天然氣主要?dú)獠仡愋图伴_(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)
1.3.1 低滲透碳酸鹽巖氣藏開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)
低滲透碳酸鹽巖氣藏以靖邊氣田為代表,是長(zhǎng)慶氣區(qū)天然氣開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域,氣田開(kāi)發(fā)形成的主要關(guān)鍵技術(shù):①巖溶古地貌恢復(fù)技術(shù),明確了奧陶系馬家溝組上部含氣組合(馬五1亞段—馬五4亞段)氣藏受巖溶古地貌主控,創(chuàng)立了“沉積厚度補(bǔ)償”定量化巖溶古地貌恢復(fù)方法,結(jié)合氣藏動(dòng)態(tài)滲流邊界評(píng)價(jià),刻畫(huà)巖溶古地貌形態(tài);中部含氣組合(馬五5亞段—馬五10亞段)氣藏受沉積成巖作用和成藏模式主控,揭示了白云巖灘體發(fā)育與沉積古構(gòu)造的關(guān)系,形成了中組合白云巖儲(chǔ)層展布預(yù)測(cè)技術(shù)[16],有力支撐了靖邊氣田年產(chǎn)氣55×108m3穩(wěn)產(chǎn)挖潛與靖西環(huán)帶增儲(chǔ)上產(chǎn)。②創(chuàng)新井網(wǎng)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)與精細(xì)調(diào)控技術(shù),精細(xì)評(píng)價(jià)井網(wǎng)動(dòng)態(tài)控制儲(chǔ)量與井控半徑、地層壓力與井間干擾,指導(dǎo)氣田加密調(diào)整。③研發(fā)形成稠化酸、清潔轉(zhuǎn)向酸、低阻緩速酸3種新型酸液體系、多級(jí)注入體積酸壓、暫堵體積酸壓與滑溜水加砂壓裂技術(shù)、多級(jí)交替注入工藝,這些技術(shù)解決了深井高溫碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸壓及深度改造技術(shù)難題[17]。④形成了以“高壓集氣、集中注醇、多井加熱、間歇計(jì)量、小站脫水、集中凈化”為核心的多井高壓集氣地面配套工藝技術(shù)系列,優(yōu)化了地面工藝流程,建成了布局合理、調(diào)控靈活的天然氣地面集輸系統(tǒng)。
1.3.2 低滲透砂巖氣藏開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)
低滲透砂巖氣藏以榆林氣田為代表,是長(zhǎng)慶氣區(qū)高效開(kāi)發(fā)的優(yōu)質(zhì)氣藏,氣田開(kāi)發(fā)形成的主要關(guān)鍵技術(shù):①巖性圈閉評(píng)價(jià)與條帶狀砂體空間表征技術(shù),深化了三角洲儲(chǔ)層物源分析與沉積微相研究,指導(dǎo)氣田規(guī)模建產(chǎn)。②低滲透氣藏內(nèi)部加密技術(shù),基于低滲透氣藏開(kāi)發(fā)井網(wǎng)氣井動(dòng)態(tài)控制儲(chǔ)量與井控半徑評(píng)價(jià)、地層壓力分析,細(xì)分氣藏開(kāi)發(fā)單元,優(yōu)化開(kāi)發(fā)井網(wǎng)。③低滲透氣藏增壓開(kāi)采技術(shù),基于氣藏地質(zhì)建模及數(shù)值模擬研究,結(jié)合氣藏工程分析,創(chuàng)建了榆林氣田“變規(guī)模降產(chǎn)增壓、區(qū)域增壓”開(kāi)采模式,充分發(fā)揮氣井生產(chǎn)和現(xiàn)有管網(wǎng)集輸能力,提高了氣田采收率。④形成了低滲透氣田開(kāi)發(fā)早期以“高壓集氣、節(jié)流制冷、低溫分離、高效聚結(jié)、小站脫烴”為主體的低溫集氣工藝與開(kāi)發(fā)后期以“常溫分離、濕氣無(wú)液相集輸、集中脫水脫油”為主體的調(diào)整集氣模式。
1.3.3 致密砂巖氣藏開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)
致密砂巖氣是長(zhǎng)慶氣區(qū)天然氣規(guī)模上產(chǎn)和持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)的主力,主要包括蘇里格氣田、神木氣田及米脂氣田。氣田開(kāi)發(fā)形成的主要關(guān)鍵技術(shù):①以全數(shù)字多波地震技術(shù)與疊前統(tǒng)計(jì)學(xué)反演為核心的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)大面積致密砂巖含氣儲(chǔ)層的有效預(yù)測(cè),助推致密氣有利區(qū)篩選與規(guī)模建產(chǎn)。②儲(chǔ)層精細(xì)描述技術(shù),創(chuàng)建了基于“層次分析、模式類比”的儲(chǔ)層構(gòu)型分析方法,形成了“復(fù)合河道—單河道—單砂體”儲(chǔ)層分級(jí)描述技術(shù),實(shí)現(xiàn)了不同級(jí)別砂體定量表征[18-19],建立了河流相儲(chǔ)層地質(zhì)知識(shí)庫(kù)[20-21],并建立了密井網(wǎng)區(qū)高精度三維地質(zhì)模型[22]。③致密砂巖氣藏差異化井網(wǎng)優(yōu)化技術(shù),充分利用儲(chǔ)層精細(xì)描述、密井網(wǎng)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)干擾試驗(yàn)、靜動(dòng)態(tài)相結(jié)合、氣藏工程與經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)相結(jié)合,綜合論證、優(yōu)化氣藏開(kāi)發(fā)井網(wǎng)設(shè)計(jì)。④大井組立體開(kāi)發(fā)技術(shù),基于儲(chǔ)層發(fā)育特征與多層疊置關(guān)系,創(chuàng)新形成了“定量化評(píng)價(jià)、集群化部署、差異化設(shè)計(jì)、規(guī)?;瘧?yīng)用”的大井組立體開(kāi)發(fā)模式,提高了儲(chǔ)量動(dòng)用程度和采收率。⑤持續(xù)完善了以“水平井目標(biāo)體優(yōu)選、精準(zhǔn)化導(dǎo)向、橋塞固完井、密切割壓裂”為核心的水平井規(guī)模開(kāi)發(fā)配套技術(shù)[18,23],提高了致密氣單井產(chǎn)量。⑥氣井全生命周期精細(xì)管理技術(shù),深化致密氣氣井生產(chǎn)特征、滲流規(guī)律研究,創(chuàng)新提出致密氣氣井“五個(gè)階段”全生命周期劃分,制定針對(duì)性措施,提高氣井精細(xì)管理水平。⑦致密氣鉆采工藝技術(shù),根據(jù)致密氣特點(diǎn)和低成本開(kāi)發(fā)要求,形成了以大井叢工廠化鉆井、三維叢式水平井快速鉆井、小井眼高效鉆完井、小井眼橋塞分層壓裂、泡沫排水采氣、柱塞氣舉等技術(shù)集成鉆采工藝技術(shù)系列,大幅縮短了作業(yè)周期,實(shí)現(xiàn)致密儲(chǔ)層多層、多段改造,提升了致密氣開(kāi)發(fā)效益。⑧形成了“井下節(jié)流、中低壓集氣、井間串接、常溫分離、二級(jí)增壓、集中處理”的致密氣中低壓集輸工藝模式[9],大幅度降低了開(kāi)發(fā)成本。
1)天然氣發(fā)展機(jī)遇前所未有。一方面,我國(guó)經(jīng)濟(jì)保持中—高速良好發(fā)展態(tài)勢(shì),另一方面,為應(yīng)對(duì)全球氣候變化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),國(guó)家將碳達(dá)峰、碳中和列為未來(lái)重點(diǎn)工作之一。這要求能源企業(yè)不僅加大節(jié)能減排,而且積極創(chuàng)新、加快發(fā)展低碳清潔能源[3],為天然氣快速發(fā)展提供了良好機(jī)遇。
2)資源基礎(chǔ)雄厚。鄂爾多斯盆地油氣資源豐富[3,24-26],2019年最新一輪油氣資源評(píng)價(jià)結(jié)果表明,鄂爾多斯盆地天然氣總資源量為16.31×1012m3,其中,長(zhǎng)慶氣區(qū)總資源量為14.27×1012m3。截至2020年底,已提交天然氣探明儲(chǔ)量4.01×1012m3,探明率28.1%,探明程度總體處于勘探早—中期階段,天然氣剩余資源量和未來(lái)勘探潛力大,具有發(fā)現(xiàn)大氣田和提交規(guī)模優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)量的潛力。
3)開(kāi)發(fā)成果突出,天然氣產(chǎn)量穩(wěn)中有升。長(zhǎng)慶油田先后攻克了低滲透碳酸鹽巖、低滲透砂巖和致密砂巖三大類氣藏開(kāi)發(fā)技術(shù)難題[6,27-28],目前配套生產(chǎn)能力達(dá)460×108m3/a,地面系統(tǒng)具備516×108m3凈化/處理能力,實(shí)現(xiàn)了天然氣產(chǎn)量快速攀升。2013年建成西部大慶,當(dāng)年天然氣產(chǎn)量達(dá)347×108m3,2019年成為我國(guó)第一個(gè)天然氣產(chǎn)量突破400×108m3的氣田,2020年產(chǎn)量達(dá)到448.5×108m3。
4)單井開(kāi)發(fā)指標(biāo)欠佳,但挖掘潛力大。截至2020年底,井口平均套壓為8.3 MPa,單井平均日產(chǎn)氣量為0.91×104m3,平均單井累計(jì)產(chǎn)氣量為2 278×104m3。氣區(qū)累產(chǎn)天然氣4 645.6×108m3,采出程度為15.4%,地層壓力為16.0 MPa,儲(chǔ)采比為11.4∶1,動(dòng)靜態(tài)探明儲(chǔ)量比為0.3,儲(chǔ)采平衡系數(shù)為1.5,穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)較扎實(shí)。
長(zhǎng)慶油田天然氣開(kāi)發(fā)面臨著已開(kāi)發(fā)氣田儲(chǔ)量采出程度低、產(chǎn)量遞減較快、采收率偏低、剩余未開(kāi)發(fā)儲(chǔ)量采出難度大、新區(qū)新層系資源劣質(zhì)化、生態(tài)環(huán)保要求趨嚴(yán)等諸多挑戰(zhàn)[8-9,29],面對(duì)挑戰(zhàn),以問(wèn)題為導(dǎo)向,以量效齊增為目標(biāo),堅(jiān)持系統(tǒng)思維和創(chuàng)新思維,有針對(duì)性地提出開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)策。
2.2.1 滾動(dòng)挖潛,夯實(shí)已開(kāi)發(fā)氣田資源基礎(chǔ)
長(zhǎng)慶氣區(qū)主力含氣層儲(chǔ)層發(fā)育,但儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng),前期對(duì)靖邊氣田古地貌侵蝕溝槽分布認(rèn)識(shí)不精細(xì),制約了主產(chǎn)層開(kāi)發(fā)井位部署。同時(shí),靖邊、榆林和蘇里格氣田次產(chǎn)層儲(chǔ)層也不同程度的發(fā)育。因此,儲(chǔ)量整體動(dòng)用并不充分,滾動(dòng)擴(kuò)邊和內(nèi)部挖潛動(dòng)用剩余氣潛力大。
開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)策:①靖邊氣田主力含氣層溝槽區(qū)挖潛、次產(chǎn)層短水平井開(kāi)發(fā)、周邊擴(kuò)邊挖潛;②榆林氣田在山2段主力層探明面積區(qū)外滾動(dòng)擴(kuò)邊建產(chǎn)和內(nèi)部挖掘二疊系太原組、盒8段等次產(chǎn)層開(kāi)發(fā)潛力;③蘇里格氣田在下古生界奧陶系馬家溝組儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)加大富集區(qū)篩選和井位部署。
2.2.2 綜合施策,控制已開(kāi)發(fā)氣田遞減
靖邊、榆林、蘇里格、子洲4大氣田已穩(wěn)產(chǎn)8~18年,截至2020年底,年產(chǎn)氣量為405.0×108m3,占長(zhǎng)慶氣區(qū)年產(chǎn)氣量的90.3%,老氣田穩(wěn)產(chǎn)是天然氣加快發(fā)展的“壓艙石”。其中,靖邊、榆林低滲透氣田已進(jìn)入穩(wěn)產(chǎn)后期,目前地層壓力較原始地層壓力分別下降67%及60.3%,90%氣井井口壓力接近地面集輸系統(tǒng)壓力,基本無(wú)調(diào)峰能力。蘇里格氣田已進(jìn)入開(kāi)發(fā)中期,整體表現(xiàn)出“多井低產(chǎn)、普遍產(chǎn)水”特征,目前日產(chǎn)氣量低于5 000 m3井?dāng)?shù)已占投產(chǎn)總井?dāng)?shù)的50%以上,低產(chǎn)低效井不斷增多,精細(xì)化管理難度大。
開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)策:①完善排水采氣技術(shù)系列。持續(xù)完善泡沫排水、柱塞氣舉和速度管柱排水采氣三大主體工藝技術(shù),攻關(guān)試驗(yàn)產(chǎn)液水平井、大水量井(日產(chǎn)水20 m3以上)排水采氣配套技術(shù),開(kāi)展智能控制排水采氣,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)降本增效。②加強(qiáng)氣井精細(xì)管理。根據(jù)氣井全生命周期特征,明確各階段氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特征規(guī)律,制訂合理工作制度和生產(chǎn)壓差,優(yōu)選措施手段,優(yōu)化措施介入時(shí)機(jī),尤其是加強(qiáng)關(guān)停井、低產(chǎn)低效井、邊遠(yuǎn)井治理,提升氣井開(kāi)井時(shí)率和措施效果。③加大措施挖潛技術(shù)。加大老井側(cè)鉆、查層補(bǔ)孔、帶壓作業(yè)解堵、重復(fù)改造技術(shù),完善水淹井快速?gòu)?fù)產(chǎn)技術(shù)。④完善集輸管網(wǎng)。針對(duì)氣田持續(xù)滾動(dòng)擴(kuò)邊和集中建產(chǎn)的情況,通過(guò)持續(xù)調(diào)氣和建設(shè)干線及復(fù)線,確保集輸系統(tǒng)安全運(yùn)行。
2.2.3 技術(shù)革新,提高已開(kāi)發(fā)氣田采收率
蘇里格致密氣田儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng),前期評(píng)價(jià)論證基礎(chǔ)井網(wǎng)600 m×1 200 m,2009—2014年調(diào)整為600 m×800 m井網(wǎng),儲(chǔ)量控制程度仍然偏低,水平井規(guī)模開(kāi)發(fā)導(dǎo)致次產(chǎn)層存在大量未動(dòng)用儲(chǔ)量;靖邊氣田低滲透氣藏早期下古生界開(kāi)發(fā)井網(wǎng)較大,未動(dòng)用上古生界次產(chǎn)層儲(chǔ)量,影響氣田采收率。
開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)策:①優(yōu)化加密井網(wǎng)。加強(qiáng)蘇里格氣田儲(chǔ)層精細(xì)描述,動(dòng)靜態(tài)結(jié)合,刻畫(huà)儲(chǔ)層空間展布和內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征,分級(jí)分類評(píng)價(jià)剩余氣的空間分布特征與分布規(guī)律,深化不同儲(chǔ)層條件下井網(wǎng)加密對(duì)策,進(jìn)一步提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度和采收率。②調(diào)整靖邊氣田開(kāi)發(fā)層系。靖邊氣田上古生界儲(chǔ)層整體連片發(fā)育,是靖邊氣田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)最重要的資源基礎(chǔ),加強(qiáng)富集區(qū)優(yōu)選、開(kāi)發(fā)方式優(yōu)化、上下古生界氣井集氣站混合開(kāi)采等研究,提高開(kāi)發(fā)效果。③推進(jìn)靖邊、榆林氣田整體增壓開(kāi)采。靖邊氣田形成了“區(qū)域增壓+單站增壓”定規(guī)模生產(chǎn)模式,需要開(kāi)展二級(jí)增壓配套工藝現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),進(jìn)一步降低井口壓力;榆林氣田采用“區(qū)域增壓”變規(guī)模增壓模式,優(yōu)化增壓時(shí)機(jī),提高增壓效果。
2.2.4 創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),保障新區(qū)新層系規(guī)模增儲(chǔ)與上產(chǎn)
慶陽(yáng)氣田、宜川氣田、米脂新區(qū)、青石峁地區(qū)是重點(diǎn)評(píng)價(jià)建產(chǎn)區(qū),已探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量2 210×108m3,“十四五”計(jì)劃提交探明儲(chǔ)量5 700×108m3,是近年氣區(qū)天然氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)接替區(qū)域[14,30]。但慶陽(yáng)氣田和青石峁地區(qū)儲(chǔ)層埋藏深(3 500~5 000 m)[30]、砂體厚度?。?~15 m),儲(chǔ)量豐度低,且斷裂構(gòu)造及氣水關(guān)系復(fù)雜,鉆井周期長(zhǎng)、成本高及快速建產(chǎn)難度大;宜川氣田和米脂新區(qū)多層系含氣,但主力層優(yōu)勢(shì)不突出,非均質(zhì)強(qiáng),單井產(chǎn)能低,地層漏失嚴(yán)重,施工成本高,開(kāi)發(fā)效益差。
開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)策:①多專業(yè)結(jié)合,“評(píng)價(jià)井+三維地震”落實(shí)富集區(qū)。②優(yōu)化井網(wǎng)井型組合,堅(jiān)持“骨架井控制+水平井整體開(kāi)發(fā)”的思路,開(kāi)展以“小間距布縫+段內(nèi)多簇射孔+多級(jí)暫堵轉(zhuǎn)向+滑溜水+石英砂”為核心的長(zhǎng)水平段壓裂新工藝攻關(guān)試驗(yàn),提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度和單井產(chǎn)量。③“富集區(qū)內(nèi)集中開(kāi)發(fā)+外圍滾動(dòng)擴(kuò)邊評(píng)價(jià)”結(jié)合,完善差異化開(kāi)發(fā)技術(shù)政策。④降本提效,推廣小井眼,加大二開(kāi)水平井,地下與地面結(jié)合,因地制宜優(yōu)化鉆井平臺(tái)井?dāng)?shù),實(shí)現(xiàn)低效向高效的轉(zhuǎn)變。
2.2.5 攻關(guān)突破,實(shí)現(xiàn)剩余低品質(zhì)儲(chǔ)量效益開(kāi)發(fā)
長(zhǎng)慶氣區(qū)開(kāi)發(fā)對(duì)象日益復(fù)雜,剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量整體品位低,蘇里格氣田西部和北部含水氣藏剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量為0.84×1012m3,氣水關(guān)系復(fù)雜,水氣比高、排水采氣工藝不完善,經(jīng)濟(jì)有效開(kāi)發(fā)難度大;神木及米脂氣田多層復(fù)合含氣、單層產(chǎn)能低,經(jīng)濟(jì)效益差。面對(duì)大量剩余低品質(zhì)儲(chǔ)量,需要“技術(shù)+管理+政策”組合拳,實(shí)現(xiàn)發(fā)展中無(wú)效向有效的突破。
開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)策:①加大多學(xué)科聯(lián)合技術(shù)攻關(guān),加強(qiáng)致密儲(chǔ)層產(chǎn)水滲流機(jī)理研究,深化氣水分布規(guī)律研究,創(chuàng)新陣列感應(yīng)聯(lián)合測(cè)井氣水識(shí)別方法,積極開(kāi)展“直/定向井層間可開(kāi)關(guān)滑套控水壓裂和大水量氣井機(jī)抽、射流泵強(qiáng)排水+水平井體積壓裂提產(chǎn)疏水開(kāi)發(fā)”攻關(guān)性工藝試驗(yàn),深化排水采氣技術(shù)系列,提高單井產(chǎn)量。②推廣小井眼,開(kāi)展“一趟鉆”水平井提速提效技術(shù)試驗(yàn),實(shí)現(xiàn)鉆井提速提效、壓裂提質(zhì)提產(chǎn)等非常規(guī)鉆完井技術(shù)突破,打造低品質(zhì)儲(chǔ)量效益開(kāi)發(fā)技術(shù)利器。③擴(kuò)大開(kāi)放,建立新的風(fēng)險(xiǎn)合作開(kāi)發(fā)機(jī)制,發(fā)揮市場(chǎng)靈活配置作用,調(diào)動(dòng)一切積極因素共同開(kāi)發(fā)。④爭(zhēng)取積極的財(cái)稅政策,對(duì)低品位儲(chǔ)量的新增產(chǎn)量進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)貼。
2.2.6 協(xié)調(diào)發(fā)展,推進(jìn)地面限制難開(kāi)發(fā)儲(chǔ)量有效動(dòng)用
長(zhǎng)慶氣區(qū)地面復(fù)雜,生態(tài)環(huán)境較脆弱,各種規(guī)劃區(qū)、環(huán)境保護(hù)區(qū)、煤礦重疊區(qū)影響的天然氣三級(jí)儲(chǔ)量近1×1012m3,難以有效動(dòng)用,制約了天然氣資源的綜合開(kāi)發(fā)。
開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)策:長(zhǎng)水平段水平井是動(dòng)用該類儲(chǔ)量的現(xiàn)實(shí)有效手段,積極攻關(guān)試驗(yàn)三維靶體、魚(yú)骨水平井技術(shù),完善長(zhǎng)水平井鉆完井工藝技術(shù),優(yōu)化儲(chǔ)層壓裂改造方式,提高該類儲(chǔ)量動(dòng)用程度。同時(shí),做好質(zhì)量安全環(huán)保重點(diǎn)工作,與地方政府、相關(guān)企業(yè)積極協(xié)商地面影響難開(kāi)發(fā)儲(chǔ)量動(dòng)用問(wèn)題,協(xié)調(diào)企地綜合發(fā)展,積極建立企地共贏機(jī)制,實(shí)現(xiàn)“可持續(xù)、高質(zhì)量”發(fā)展。
3.1.1 已開(kāi)發(fā)氣田穩(wěn)產(chǎn)潛力
目前,長(zhǎng)慶氣區(qū)已開(kāi)發(fā)穩(wěn)產(chǎn)氣田主要是靖邊氣田、榆林氣田、蘇里格氣田、子州氣田和神木氣田,上產(chǎn)氣田為米脂氣田、慶陽(yáng)氣田、宜川氣田和青石峁地區(qū)。
3.1.1.1 靖邊氣田穩(wěn)產(chǎn)潛力分析
靖邊氣田為低滲透碳酸鹽巖氣藏[9,27],主力產(chǎn)層為下古生界馬家溝組馬五1亞段、馬五2亞段,平均氣層厚度為5.4 m,孔隙度為6.6%,滲透率為3.5 mD;氣藏壓力為31.4 MPa,壓力系數(shù)為0.945。天然氣探明地質(zhì)儲(chǔ)量為5 541.6×108m3,已動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量為4 815.3×108m3,動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量采出程度為21.1%,氣田綜合遞減率為11.9%。
靖邊氣田下古生界儲(chǔ)量動(dòng)用程度高,針對(duì)局部古地貌潛力區(qū)、儲(chǔ)量動(dòng)用不均衡的低滲透區(qū)、次產(chǎn)層未動(dòng)用區(qū),通過(guò)增壓開(kāi)采、溝槽挖潛、老井側(cè)鉆、查層補(bǔ)孔等方式提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度;按年產(chǎn)55×108m3規(guī)模開(kāi)發(fā),靖邊氣田下古生界可穩(wěn)產(chǎn)至2022年。靖邊氣田提交上古生界致密砂巖氣藏地質(zhì)儲(chǔ)量6 757×108m3,2022年以后靖邊氣田將利用上古生界富集區(qū)建產(chǎn)并保持穩(wěn)產(chǎn),按年產(chǎn)65×108m3規(guī)??煞€(wěn)產(chǎn)至2032年。
3.1.1.2 榆林氣田穩(wěn)產(chǎn)潛力分析
榆林氣田為低滲透砂巖氣藏,主力氣層為上古生界山2段。平均氣層厚度為9.8 m,孔隙度為6.2%,滲透率為3.81 mD,氣藏壓力為27.1 MPa,壓力系數(shù)為0.965;探明地質(zhì)儲(chǔ)量為1 807.5×108m3,目前已全部動(dòng)用,動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量采出程度為45.9%,氣田綜合遞減率為13.5%。
榆林南區(qū)通過(guò)山2段氣藏內(nèi)部加密、擴(kuò)邊及盒8段次產(chǎn)層開(kāi)發(fā),結(jié)合長(zhǎng)北合作區(qū)二期開(kāi)發(fā),預(yù)計(jì)年產(chǎn)53×108m3規(guī)??煞€(wěn)產(chǎn)至2025年。
3.1.1.3 蘇里格氣田穩(wěn)產(chǎn)潛力分析
蘇里格氣田為致密砂巖氣藏,主力氣層為上古生界二疊系盒8段和山西組1段(以下簡(jiǎn)稱山1段)。平均氣層厚度為8.4 m,孔隙度為7.2%,滲透率為0.69 mD,氣藏壓力為30.2 MPa,壓力系數(shù)為0.87;天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量為3.77×1012m3,已動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量1.71×1012m3,動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量采出程度為14.6%,氣田綜合遞減率為23.5%。
蘇里格氣田儲(chǔ)量動(dòng)用程度較低,剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量主要分布于氣田西部、南部氣水關(guān)系復(fù)雜區(qū)及致密區(qū),儲(chǔ)量品質(zhì)較差,單井產(chǎn)量低,目前經(jīng)濟(jì)有效開(kāi)發(fā)難度大。針對(duì)以上問(wèn)題,“十四五”期間將加強(qiáng)氣藏精細(xì)描述篩選富集區(qū)、推進(jìn)地質(zhì)工程一體化提高單井產(chǎn)量、剩余氣挖潛提高采收率、排水采氣工藝與氣井精細(xì)化管理提高單井累產(chǎn)等措施,支撐氣田上產(chǎn)300×108m3并穩(wěn)產(chǎn)至2033年。
3.1.1.4 子洲氣田穩(wěn)產(chǎn)潛力分析
子洲氣田為低滲透砂巖氣藏,主力氣層為上古生界山2段。平均氣層厚度為7.2 m,孔隙度為5.9%,滲透率為0.6 mD,氣藏壓力為23.9 MPa,壓力系數(shù)為0.95;探明地質(zhì)儲(chǔ)量為1 452.6×108m3,已動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量1 017.1×108m3,動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量采出程度為14.6%。根據(jù)剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量建產(chǎn)和提高采收率措施,氣田年生產(chǎn)13×108m3規(guī)??煞€(wěn)產(chǎn)至2027年。
3.1.1.5 神木氣田穩(wěn)產(chǎn)潛力分析
神木氣田為多層系致密砂巖氣藏,主力氣層為上古生界盒8段、山1段、山2段及太原組。平均氣層厚度為15.4 m,孔隙度為6.5%,滲透率為0.57 mD,氣藏壓力介于19~25 MPa,壓力系數(shù)為0.93;探明地質(zhì)儲(chǔ)量為3 333.89×108m3,已動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量1 893.79×108m3,動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量采出程度為6.65%。
針對(duì)神木氣田含氣層系多,氣層厚度變化大,連續(xù)性差,氣井產(chǎn)能低,單井可動(dòng)用儲(chǔ)量小,產(chǎn)量遞減快,下一步將推進(jìn)大叢式井組立體開(kāi)發(fā)模式,有效動(dòng)用多層系含氣儲(chǔ)層;加大水平井實(shí)施力度,提高單井產(chǎn)量,提升開(kāi)發(fā)效益,保證氣田年生產(chǎn)40×108m3規(guī)模穩(wěn)產(chǎn)至2035年。
3.1.2 上產(chǎn)氣田潛力
長(zhǎng)慶氣區(qū)上產(chǎn)氣田主要是米脂氣田、慶陽(yáng)氣田和宜川氣田。主要含氣層系由下至上為上古生界二疊系太原組、山2段、山1段及盒8段,多層系含氣,整體表現(xiàn)為儲(chǔ)層物性差、非均質(zhì)性強(qiáng)、產(chǎn)量低的巖性致密氣藏,開(kāi)發(fā)好這類氣田,對(duì)于長(zhǎng)慶油田天然氣業(yè)務(wù)持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
3.1.2.1 米脂氣田
米脂氣田處于評(píng)價(jià)開(kāi)發(fā)期,2018—2020年開(kāi)展叢式混合井組開(kāi)發(fā)試驗(yàn)與水平井開(kāi)發(fā)試驗(yàn)。完鉆水平井11口,完試6口,平均無(wú)阻流量為75.2×104m3/d,水平井提產(chǎn)效果明顯。截至2020年底,完鉆開(kāi)發(fā)井134口,已建產(chǎn)能6.8×108m3/a。“十四五”期間計(jì)劃在疊合有利區(qū)集中部署大叢式井組,局部?jī)?yōu)勢(shì)儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)水平井開(kāi)發(fā),推進(jìn)效益建產(chǎn),預(yù)計(jì)可建成20×108m3/a生產(chǎn)規(guī)模。
3.1.2.2 慶陽(yáng)氣田
慶陽(yáng)氣田區(qū)域構(gòu)造橫跨伊陜斜坡和天環(huán)凹陷兩個(gè)構(gòu)造單元,主要含氣層位為上古生界二疊系石盒子組、山西組及下古生界奧陶系,氣藏埋深介于3 800~4 500 m,地層壓力介于34.0~41.0 MPa,屬于深層上、下古生界復(fù)合巖性氣藏[13-14]。勘探新增山1段天然氣探明地質(zhì)儲(chǔ)量318.86×108m3,盒8段預(yù)測(cè)地質(zhì)儲(chǔ)量1 456.54×108m3。截至2020年底,區(qū)內(nèi)共完試井173口,直/定向井試氣平均無(wú)阻流量為3.0×104m3/d,水平井平均無(wú)阻流量為55.0×104m3/d,具有較好開(kāi)發(fā)前景。目前,慶陽(yáng)氣田探明區(qū)正加快評(píng)價(jià)建產(chǎn),預(yù)測(cè)有利區(qū)加強(qiáng)試采評(píng)價(jià),預(yù)計(jì)“十四五”期間可建成15×108m3/a生產(chǎn)規(guī)模。
3.1.2.3 宜川氣田
宜川氣田構(gòu)造位置位于鄂爾多斯盆地東南部,主要目的層為上古生界石炭系本溪組及二疊系山西組、石盒子組,氣藏埋深介于2 200~2 400 m,平均有效厚度為7.5 m,孔隙度為7.1%,滲透率為0.35 mD,原始地層壓力介于16.0~21.6 MPa,屬巖性致密氣藏。截至2020年底,新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量730.99×108m3,完鉆評(píng)價(jià)27口,完鉆開(kāi)發(fā)井120口,累計(jì)建產(chǎn)能5.86×108m3/a,“十四五”期間預(yù)計(jì)可建成10×108m3/a生產(chǎn)規(guī)模。
3.1.3 新層系、新區(qū)開(kāi)發(fā)潛力
寧夏青石峁區(qū)塊構(gòu)造處于天環(huán)坳陷構(gòu)造單元中段,為低產(chǎn)、低豐度、深層大型氣藏。主要含氣層位為上古生界二疊系石盒子組、山西組、羊虎溝組及下古生界奧陶系克里摩里組,屬于上、下古生界復(fù)合巖性氣藏,氣藏埋深達(dá)3 900 m,地層壓力介于29.4~32.7 MPa,勘探新增天然氣控制地質(zhì)儲(chǔ)量為2 252.71×108m3。截至2020年底,區(qū)內(nèi)共完試探評(píng)井67口,獲工業(yè)氣流直井49口,平均無(wú)阻流量為4.6×104m3/d,計(jì)劃將升級(jí)探明地質(zhì)儲(chǔ)量約2 000×108m3,具有較好的開(kāi)發(fā)前景。根據(jù)開(kāi)發(fā)前期評(píng)價(jià)研究,“十四五”期間預(yù)計(jì)可建成5×108m3/a生產(chǎn)規(guī)模。
根據(jù)長(zhǎng)慶油田公司二次加快發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃,“十四五”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)油氣當(dāng)量6 800×104t,其中天然氣年產(chǎn)量達(dá)到500×108m3。即在目前450×108m3年產(chǎn)量的基數(shù)上每年凈增10×108m3以上,并形成“271”格局,其中下古生界低滲透碳酸鹽巖氣藏、上古生界低滲透砂巖氣藏等高效氣藏產(chǎn)量占比20%,上古生界高效致密氣氣藏產(chǎn)量占比70%,上古生界含水致密砂巖氣藏、下古生界頁(yè)巖氣及其他非常規(guī)氣藏產(chǎn)量占比10%。天然氣按照每年20.5%左右的綜合遞減及新區(qū)建設(shè)上產(chǎn),2020—2025年需年均建產(chǎn)100×108~110×108m3,年均動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量約2 000×108m3,“十四五”期間需新增探明儲(chǔ)量1.05×1012m3。截至目前,經(jīng)評(píng)價(jià)可動(dòng)用儲(chǔ)量潛力介于1.56×1012~2.24×1012m3,可以滿足“二次加快發(fā)展”對(duì)天然氣資源的需求。
3.2.1 致密氣藏開(kāi)發(fā)是壓艙石
截至2020年底,長(zhǎng)慶氣區(qū)累計(jì)提交致密氣探明儲(chǔ)量5.67×1012m3,已動(dòng)用2.2×1012m3,儲(chǔ)量動(dòng)用率為38.8%。近年來(lái),鄂爾多斯盆地東部神木—米脂地區(qū)致密氣勘探取得重大突破,形成了繼蘇里格之后又一個(gè)萬(wàn)億立方米大氣區(qū),累計(jì)探明天然氣儲(chǔ)量6 081×108m3,三級(jí)儲(chǔ)量合計(jì)1.6×1012m3,預(yù)計(jì)到“十四五”末可新增探明儲(chǔ)量6 300×108m3。鄂爾多斯盆地南部隴東、宜川—黃龍地區(qū)也相繼取得天然氣勘探重大突破,發(fā)現(xiàn)了慶陽(yáng)、宜川氣田,提交探明儲(chǔ)量576×108m3,4口井試氣產(chǎn)量超百萬(wàn)立方米,實(shí)現(xiàn)了規(guī)模開(kāi)發(fā),已成為規(guī)模儲(chǔ)量接替領(lǐng)域,到“十四五”末計(jì)劃新增天然氣探明儲(chǔ)量3 000×108m3。
通過(guò)進(jìn)一步勘探,預(yù)計(jì)鄂爾多斯盆地可新增致密氣地質(zhì)儲(chǔ)量1.42×1012~2.03×1012m3。其中盆地東部及蘇里格外圍可新增儲(chǔ)量1.14×1012~1.60×1012m3,盆地南部新區(qū)慶陽(yáng)、宜川—黃龍及西部青石卯后備領(lǐng)域可新增儲(chǔ)量0.28×1012~0.43×1012m3。為“十四五”期間蘇里格氣田進(jìn)一步上產(chǎn)至300×108m3,神木氣田保持35×108~40×108m3/a規(guī)模穩(wěn)產(chǎn),東部新區(qū)、隴東和靖邊上古生界逐年上產(chǎn)到90×108~100×108m3/a提供了保障。
3.2.2 低滲透氣藏開(kāi)發(fā)是重要保障
鄂爾多斯盆地下古生界低滲透碳酸鹽巖氣藏及榆林、子洲氣田等低滲透砂巖氣藏自上產(chǎn)以來(lái)生產(chǎn)平穩(wěn),氣田年壓降速率保持在0.8~0.9 MPa之間,開(kāi)發(fā)指標(biāo)整體達(dá)到方案要求,是長(zhǎng)慶油田天然氣產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)500×108m3目標(biāo)的重要保障。
靖邊、榆林、子洲作為老氣田,儲(chǔ)量的動(dòng)用程度高,剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量約0.18×1012m3。近年來(lái),隨著勘探目標(biāo)從巖溶斜坡向巖溶高地的緩丘斜坡的轉(zhuǎn)變,在下古生界奧陶系馬家溝組馬五4亞段、馬五5亞段風(fēng)化殼新領(lǐng)域獲工業(yè)氣流井,2019年新增高效規(guī)模儲(chǔ)量3 135×108m3,實(shí)現(xiàn)了碳酸鹽巖第二個(gè)儲(chǔ)量增長(zhǎng)高峰。勘探開(kāi)發(fā)一體化,奧陶系鹽下馬家溝組馬五6亞段、馬五7亞段鉆遇氣層,8口試氣獲工業(yè)氣流,在烏審旗—吳起地區(qū)新增控制儲(chǔ)量736×108m3,落實(shí)有利含氣面積2 000 km2;在深層馬家溝組馬四段白云巖—石灰?guī)r相變帶及云質(zhì)石灰?guī)r隆起帶實(shí)施的米探1、靖探1井,均鉆遇了良好的含氣顯示。下一步將落實(shí)2 995×108~3 725×108m3低滲透天然氣儲(chǔ)量,有力支撐低滲透氣藏保持年產(chǎn)100×108m3。
3.2.3 新領(lǐng)域是重點(diǎn)發(fā)展方向
新領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)是尋找戰(zhàn)略接替區(qū)的重要目標(biāo)[31],重點(diǎn)探索鄂爾多斯盆地西緣海相頁(yè)巖氣、盆地東部上古生界煤系氣等新領(lǐng)域,尋找優(yōu)質(zhì)規(guī)模儲(chǔ)量區(qū)。
3.2.3.1 海相頁(yè)巖氣
近年來(lái)盆地西緣祁連海域勘探部署多口井在下古生界奧陶系烏拉力克組灰質(zhì)泥巖、泥質(zhì)石灰?guī)r段鉆遇氣測(cè)異常。其中,忠平1井在烏拉力克組試氣獲井口無(wú)阻流量26.48×104m3/d 高產(chǎn)氣流,持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)94天,預(yù)示盆地西部烏拉力克組海相頁(yè)巖氣良好的勘探潛力。目前該區(qū)域已落實(shí)含氣范圍1.15×104km2,天然氣資源量8 000×108m3,有望形成新的勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。烏拉力克組海相頁(yè)巖氣獲工業(yè)氣流,既證實(shí)了盆地西部烏拉力克組具備海相頁(yè)巖氣有利地質(zhì)條件,又反映了盆地西部地區(qū)烏拉力克組在普遍含氣情況下存在“甜點(diǎn)”。同時(shí),盆地西部石炭系源內(nèi)致密氣及隱伏構(gòu)造帶也見(jiàn)到含氣新苗頭,證實(shí)該領(lǐng)域有良好的勘探潛力。
3.2.3.2 煤系地層氣
煤系地層氣是指除致密砂巖氣之外,賦存在煤層、泥巖、粉細(xì)砂巖中的天然氣。鄂爾多斯盆地東部上古生界煤系地層厚度介于100~150 m,氣測(cè)顯示活躍,泥巖含氣0.2~1.0 m3/t,煤層含氣6~10 m3/t,粉細(xì)砂巖含氣0.1~0.5 m3/t,估算天然氣資源量約7.9×1012m3。已實(shí)施的榆XH井水平段長(zhǎng)1 000 m,粉細(xì)砂巖鉆遇率為61.8%,試氣日產(chǎn)氣為1.41×104m3。目前已落實(shí)子洲—清澗地區(qū)為煤系氣勘探有利區(qū),面積4 500 km2,天然氣資源量約7 000×108m3。下一步將強(qiáng)化地質(zhì)工程一體化,加強(qiáng)煤系地層氣有利區(qū)評(píng)價(jià),創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念與工藝方法,提高煤系地層氣單井產(chǎn)量。
鄂爾多斯盆地東部太原組發(fā)育廟溝段、毛兒溝段、斜道段和東大窯段4套石灰?guī)r,其中斜道段、毛兒溝段厚度穩(wěn)定,單層厚度介于5~15 m,面積約14 000 km2。該套石灰?guī)r以源內(nèi)或近源成藏為主,構(gòu)造微裂縫、溶蝕縫是主要儲(chǔ)集空間和運(yùn)移通道,局部鼻隆構(gòu)造裂縫、溶孔發(fā)育,是天然氣聚集區(qū)的“甜點(diǎn)”。目前完試32口井,其中8口井獲工業(yè)氣流,12口井產(chǎn)量大于1×104m3/d。綜合裂縫發(fā)育、微幅構(gòu)造、最大主應(yīng)力等參數(shù)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià),I類有利區(qū)面積為3 200 km2,Ⅱ類有利區(qū)面積10 000 km2,勘探潛力大。盆地西南部慶陽(yáng)氣田也獲得重大突破,太原組鋁土巖氣藏勘探有利區(qū)面積約8 500 km2,潛在天然氣資源量超過(guò)5 000×108m3,展示出良好的天然氣勘探開(kāi)發(fā)前景。
1)長(zhǎng)慶氣區(qū)天然氣勘探與開(kāi)發(fā)經(jīng)歷了4個(gè)階段,已成功開(kāi)發(fā)了下古生界低滲透碳酸鹽巖氣藏、上古生界低滲透砂巖氣藏和上古生界致密砂巖氣藏3種類型,在地質(zhì)與氣藏工程、鉆采工藝、地面集輸三大學(xué)科形成系列配套開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù),保證了長(zhǎng)慶油田天然氣年產(chǎn)量突破400×108m3。
2)長(zhǎng)慶氣區(qū)天然氣開(kāi)發(fā)雖然總體面臨較好的形勢(shì),但同時(shí)也面臨著已開(kāi)發(fā)氣田儲(chǔ)量動(dòng)用程度不高、遞減較大、采收率偏低、剩余未開(kāi)發(fā)儲(chǔ)量分布復(fù)雜、新區(qū)新層系資源劣質(zhì)化、生態(tài)環(huán)保要求趨嚴(yán)6大挑戰(zhàn),對(duì)此,以問(wèn)題為導(dǎo)向,以量效齊增為目標(biāo),堅(jiān)持系統(tǒng)與創(chuàng)新思維,針對(duì)性提出20余條開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)策。
3)老氣田穩(wěn)產(chǎn)和新區(qū)上產(chǎn)并重,常規(guī)氣與非常規(guī)氣攻關(guān)并舉,長(zhǎng)慶氣區(qū)天然氣年產(chǎn)量將保持穩(wěn)中有升的良好態(tài)勢(shì),“十四五”末,天然氣年產(chǎn)量超過(guò)500×108m3,并保持長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn),其中,致密氣是壓艙石,低滲透氣是重要保障,新領(lǐng)域是重要的戰(zhàn)略接替。