美国胡果顿（XBюгTOH）气田加密钻井的经验

黄开敬 李汶国

文章主题:美国 胡果顿气田 加密钻井 储集层 分层测试 井网密度

文章内容：四川石油普查美国胡果顿()气田加密钻井的经验黄开敬译李汶国校美国的胡果顿大气田储集层具有很强的非均质特性(含沙系数.65).经钻井证明:加密二倍井网(从260至130公顷/井),并不可能达到明显增加天然气采收率的目的.,俄罗斯杂志通常报导美国气田加密钻井效率高的情况.前不久,有篇资料,虽未指明出处,但谈到在胡果顿大气田加密井网可能将气井的采气量从300003/日提高到50000—800003/日并增加天然气可采储量2130亿3(占剩余天然气储量的71%).但对于该气田中加密钻井的问题也有相反的评价意见,其证据也相当充分,因此对该问题,值得专门研究.胡果顿是美国最大的气田,面积约17000,地跨相邻的堪萨斯,俄克拉荷马和得克萨斯三州,并在不同州范围内具有不同的名称(图1,略).气田上的下二叠统碳酸盐岩层切伊兹(,-3)组是含气层,该层是在浅海环境中的碳酸盐岩台地斜坡上沉积形成的.每一沉积旋回包含一层碳酸盐岩和一层具有封盖能力的泥岩层.该组剖面由6层石灰岩和白云岩组成的碳酸盐岩层组组成.碳酸盐岩层和泥岩层交替分布在横剖面上(图2,略),除上部薄层外,在含气面积范围内,在横向上皆呈现出连续性和稳定性.在横剖面范围内,含气层总厚平均约为82.5,单个储集层平均约厚8.9,泥岩夹层厚5.6,在含气层总厚中的碳酸盐岩部分(含沙系数—0蝴兀)为0.59,割切系数为5.5.根据采用的非均质性标准,胡果顿气田含气层应属于极不连续的开发目的=,0气藏受控于岩性遮挡圈闭,含气层埋深变化较大,在东部含气边界附近为1050到气藏西部边界附近为820.在美国杂志上也曾对胡果顿堪萨斯部分的加密钻井问题作过类似论述,该处,约占气田含气总面积的三分之二.胡果顿堪萨斯部分的天然气原始平衡表内储量约为8500亿3,1992年底的剩余储量约为2800亿3.美国胡果顿气田是获得氦气的主要来源,其氦气的平均含量为0.5%.胡果顿堪萨斯部分气田发现于1922年.多数井是在40—5年代完钻的,当时的原始井网密度(丌1)为260公顷/口.第一批井是采用裸眼钻井钻开产层剖面的,之后,为防止空洞形成,需下人具有缝隙滤网的尾管,而从1938年开始用盐酸进行酸化处理,从40年代末开始,采用下油层套管,依次选择性地射开产层,并采用盐酸对每个产层进行酸化处理.从60年代开始,水力压裂已成为增加天然气产量的主要方法.在气田开发中,曾长期使用稳定开采井数量的方法采气.1986年,堪萨斯行业协会(31)对胡果顿气田堪萨斯部分的采气量标准进行了修改并决定100美国胡果顿(')气田加密钻井的经验在每一个面积为260公顷的基本区块上钻第二批补充井(加密井).根据四年工作计划(表1),总计共钻加密井4176口.表1堪萨斯胡果顿气田1986年通过的加密井钻井计划加密井增加数量年份计划钻井实际钻井198710442661988208858319893132823199041761992,941761513行业协会的决定是通过评估认为原有井网并不能保证10001400亿3的新增补充采气量而作出的.期待的钻加密井带来的"假繁荣"并没有出现.根据1992年1月1日的情况,总共钻加密井1513口(占计划总数的36%),其结果,对当前气田产气量并未产生明显的影响.加密钻井的倡导者认为,新钻的井在投产时,其平均井口稳定压力和标准产量均高于相邻的早期所钻钻井的事实表明,是钻加密井的结果使天然气的储量得以增加.事实上,在1987年1月一1992年10月期间,1431口加密井投产时的井口稳定压力平均为1.029,而同期相应的初期所钻井平均井口稳定压力却为0.909,或较之低0.12.作者认为,观测到的压力差异不可能是新的天然气目的层投入开发,而是补充井是钻在原始井压降漏斗干扰边界上的高地层压力带所致.同时,毫无例外,对所有加密井而言,开钻期的井121稳定压力()比气藏的原始压力值()低得多,为3.1.上述加密井的平均和之间相差2.068或为的67%,而这一点,据作者意见,可以确信,任何一口钻在产层上的新加密井就是原始260公顷井网上的开采井.气井的标准产量,或称正式产量且,决定于每年采气量的任务.胡果顿气田堪萨斯部分决定且的程序包括关井72小时,记录井口稳定压力),然后再开井投产记录其72小时时的产量和井口工作压力.且值按正式计算:皿一…-2].?式中:一上年所有测试井)平均值的7%.1431口加密井的皿值均大于初始井的平均产量105003/日.正如实际资料分析表明,钻开产层的水动力压裂的完善程度对气井产量且值的变化有大的影响(起大的作用).在产层钻开比例相同的条件下,加密井的值较高者,具有较高的气产量皿值,但这种偏高的情况,通常是暂时和非长期的有30%加密井的且值比初始井低是因为多数加密井揭开产层时水动力压裂完善程度差的缘故.在产层钻开的比例较高条件下,加密井自然具有较高的稳定产量,这与所展示的具体钻井的实际资料分析情况十分吻合.根据分析结果,得出结四川石油普查101论是:加密井较高的平均气产量ⅱ值指标并不是气田天然气储量增加的标志.简而言之,正方反方对胡果顿气田堪萨斯部分加密钻井的认识都是根据堪萨斯行业协会发表的实际试井资料通过分析得出的.常见的原260公顷井网中的井间相互干扰是不赞成加密钻井的主要证据.在俄国关于油气采收率与井网密度()实际问题讨论中,井间的相互作用未曾当作影响因素加以考虑,若考虑到这点,则可以对产层的石油采收率做出判断.因此,如果作者在证实自己的结论时未曾涉及到堪萨斯行业协会决定采用加密钻井增加胡果顿气田井网密度以前0年间的采油工程实验结果的话,则胡果顿加密钻井的效果问题,可以认为是悬而未决的问题.1977年麦克石油公司(()获准在胡果顿堪萨斯的授权区块周围5个260公顷地段上再钻一口姊妹井(替代井)(图,略),这种姊妹井相对初始井井位位移距离为6('-650.ⅲ(计划通过对切伊兹层剖面中尚未排驱气的层段和高压层段清查,以及采用最新技术提高气产量等措施(依次有选择性地揭开储集层段