第三节 外围中浅层气田开发
第三节 外围中浅层气田开发
大庆长垣外围中浅层气田地质具有如下特征:(1)大多属于低产低丰度小型气田或单井点零星分布的含气区块。已投入开发的17个中浅层气田中,有11个为小型气田和单井点的含气区块,而且气井产量较低。在58口生产气井中,25口井初期单井日产气量在3万立方米~5万立方米,占总井数的43%;15口井日产气量在1万立方米~3万立方米,占总井数的26%;18口井日产气量不足1万立方米,占总井数的31%。(2)储层类型多,储层物性差别大。储气层从上部组合的黑帝庙油层,中部组合的萨尔图、葡萄花、高台子油层,至下部组合的扶余、杨大城子油层,埋藏深度在几百米至两千多米。储气层砂体有效厚度小,单层砂岩厚度一般为1~4米,连通性差。空气渗透率从几十毫达西到一达西左右,阿拉新、二站等少数气藏深度小于800米的疏松储层有出砂现象。(3)气藏类型复杂,气水分布呈多样性。有低幅度层状构造气藏及受构造控制的岩性气藏,还有受构造、断层及岩性等多因素控制形成的复合型气藏。气水分布比较复杂,没有统一的压力系统和气水界面;气藏驱动类型较多,大部分为封闭型气藏,靠气驱压降和弹性驱动,还有一些小型气藏为水驱或弱水驱。(4)井控储量低,产量递减快。多数气藏产量初期递减率大于20%,初期单井日产量大于3万立方米的气井占总井数的43%,投产3~5年后下降至5%;而初期单井日产量小于1万立方米的气井占总井数的31%,投产3~5年后进一步上升到71%。(5)气层中普遍有不同程度的含油产状,有13个气藏的气井生产时带油,气田的气井日产油几千克到几十千克,阿拉新及二站气田的一些气井还带有稠油;很多气井采气时带有少量水,日产水量从几百公升到几立方米,造成井底积液。(6)气体组分以甲烷为主,含量大都达90%以上;各个气田均不含硫化氢和二氧化硫等有毒有害组分。
1986年4月,随着西部白音诺勒气田杜402井投入试采,大庆长垣外围中浅层气田进入试采阶段。1989年起,升65等4口井进行泡沫排水采气试验,并着手研发连续油管加液氮排水、小油管排水、产水层化学堵水等技术,气田开发工艺技术逐步得以完善。到1990年底,大庆外围地区投入试采8个气藏、32口井,当年开井23口,年产气1.15亿立方米,累计采气3.52亿立方米。1991年,排水采气技术研究取得突破性进展,初步摸索出适应不同气井的排水采气工艺技术,并在2口气井采用双层排油采气管柱热洗排液采气取得成功,还在2口低产气井进行了压裂改造试验。在随后几年间,泡沫排水37口井、柱塞气举5口井、机抽排水7口井,实施机械与化学堵水10口,进行产能、压力恢复、压降、探边等试井244井次,测流、静压和井温1061井次,并运用试井资料,总结出确定气井产能及合理配产的有效方法。到1995年底,有12个气田和含气区块投入试采和开发,动用地质储量216.99亿立方米,开井43口,日产气43.03万立方米,年产气1.1亿立方米,累计产气9.71亿立方米。同期,向哈尔滨市和齐齐哈尔市分别日供气1.31万立方米和1.85万立方米,累计向两市供气5529万立方米。1996~2000年,继续深化气藏研究,探索水驱气田开发规律,增加对外供气量,完善气井排液采气技术,并通过研发提捞与泡沫复合排水工艺,成功诱喷被水“压死”的升64井等一些气井,使之恢复生产。
2001~2005年,在对朝长地区各气田二、三维地震资料重新处理解释的基础上,经综合地质研究,优选三站、太平庄、五站、涝洲4个天然气富集区投入开发。在采气工艺上完善排水采气技术,开始采用二氧化碳泡沫压裂改造低产气井,部分气井采用井下节流防止气井水化物的工艺,使生产时率提高48.5%,年增产天然气890万立方米。
截至2005年底,大庆外围中浅层有17个气田投入开发,动用地质储量99.06亿立方米,可采储量36.79亿立方米;建成气井118口,集气站13座;投产气井89口,开井59口,年产气1.01亿立方米,累计产气20.48亿立方米,累计产凝析油及地层水3211吨和4.13万立方米。
一、三肇地区中浅层气藏
长垣以东“三肇”地区的气田,包括汪家屯气田、羊草气田、宋站气田,开采目的层为扶余、杨大城子储层,探明含气面积74.47平方千米,探明地质储量72.89亿立方米,至2005年底,投入开采气井45口,动用地质储量33.27亿立方米,累计生产天然气82184万立方米,采出程度24.7%,其中的汪家屯气田是大庆油区内含气面积较大、天然气储量较多的中浅层气田。
(一)汪家屯气田
地处安达市升平镇和安达市畜牧场,区域构造位于“三肇”凹陷的安达———肇州断裂带,是由多个复杂岩性、断块小气藏组成的气藏群。气田分南北两个区块,共有14个含气小断块,含气面积47.2平方千米,天然气地质储量40.33亿立方米,可采储量20.17亿立方米。
1987年10月,伴随升58井投产,气田进入试采阶段。之后,陆续投产气井12口,主要为第八采油厂提供生产、生活用气和冬季补给老区生产用气。到1989年底,实际开井8口,日产气23.14万立方米。1990年起,产量大幅递减,日产气量跌至13.52万立方米。此后几年,通过对低压、低产井实施压裂、堵水、泡沫排水、复合排水等措施,以控制产量递减势头;将地面集气流程逐步改为三管伴热流程,以保证冬季生产安全,使得油田生产平稳运行,产量递减势头得以有效控制。直至1997年,年产气量大体稳定在四五千万立方米左右。1998年,汪家屯气田步入产量递减期,日产气量降至10万立方米水平线。通过投产新井、补孔、二氧化碳压裂以及加强泡排水和复合排水等日常管理,气田日产气量于2001~2003年短暂回升到20万立方米左右。随后,产量再度急转直下,降至10万立方米以下。到2005年,该气田因施工需要临时关井12口,实际开井10口,日产气9.37万立方米(如果临时关停的12口井投入正常生产,可开井22口,日产气量可达16.64万立方米)。
截至2005年底,该气田共投产气井37口(含报废井1口),开井10口,日产气9.37万立方米,年产气1297.3万立方米,累计产气6.75亿立方米(附带产油361.5吨,产水3.56万立方米),采气速度0.32%,采出程度16.73%。
(二)羊草气田
位于安达市羊草镇东部,岩性构造气藏,含气面积12.1平方千米,地质储量19.85亿立方米,可采储量3.96亿立方米。
自1986年升81区块部署并完钻探井2口、评价井1口。到2005年羊草气田共完钻探井17口,资料井3口,采气井2口,总计22口井。其中试气16口,获工业气流井7口,建成并投产气井3口(升81井、宋8井、宋183井)。由于羊草气田规模较小,试气达到工业气流井数少,在开发过程中依据生产需要钻开发井进行试采。
1987年11月,羊草气田升81井投产,初期日产气4.1万立方米,地层压力12.65兆帕。随后,升81井产量逐年递减。1988~1989年,羊草气田探井宋18井、宋183井先后获工业气流。1990~1999年,升81井产量与地层压力起伏不定,最低时分别达到1.56万立方米/日和8.26兆帕,最高达到3.39万立方米和9.46兆帕。2000年,地层压力缓慢回升,但仍表现出水驱气藏特征。2001年1月,宋18井投产,初期日产气1.12万立方米、产水0.29立方米;10月,宋183井投产,初期日产气2.25万立方米。
截至2005年底,羊草气田投产气井3口,开井2口,日产气2.12万立方米,年产气302.35万立方米,累计产气1.11亿立方米,累计产水677.79立方米,采气速度0.39%,采出程度5.58%。
(三)宋站气田
位于安达市羊草镇与肇东市宋站镇交界,岩性断层气藏,探明含气面积14.7平方千米、天然气地质储量12.71亿立方米,可采储量1.22亿立方米。
1988年1月,宋2井投产试采,初期日产气5万立方米,日产水0.14立方米。生产49天后,宋2井因水淹而关井,累计产气131.5万立方米,产水17.15立方米。1990年6月,宋3井投产,初期日产气2.03万立方米、产水0.3立方米。1991年,宋3井日产气量降至0.32万立方米,日产水量增至1.8立方米。虽然采取排水采气等措施,收效甚微,产气量持续下降。1994年5月,宋3井因水多气少、抽油机工况差而关井。2000年8月,东4井和新东2井投产,东4井初期日产气1.23万立方米,日产水0.03立方米;新东2井初期日产气1.28万立方米(不产水)。2001年8月,宋11井投产,初期日产气2.61万立方米,日产水10.21立方米。2005年,宋11井因水淹而关井,累计生产977天,产气725.96万立方米。
截至2005年底,宋站气田投产气井5口,关井3口,开井2口,日产气1.82万立方米、产水0.46立方米,累计产气3633万立方米、产水6013.15立方米,采气速度0.52%,采出程度2.86%。
二、朝阳沟—长春岭地区中浅层气藏
朝长地区气田(含气区块),包括朝51~57区块、三站气田、四站气田、五站气田、太平庄气田、长春岭区块、涝洲气田等,含气面积192.4平方千米,探明天然气地质储量102.38亿立方米。截至2005年底,投产气井54口,集气站5座,单井站9座,配气间1座;年产天然气3652.7万立方米,累计产气53652万立方米,采出程度为5.24%(采出井控动态地质储量19.32亿立方米的27.77%),地层压力3.68兆帕。
朝长地区气田(含气区块)均由第十采油厂开发和管理,所产天然气除了用于该地区油田生产,每年输往哈尔滨用作燃气862万立方米/年,已累计外输气9004.72万立方米。
(一)五站气田
地处肇东市阿托布勒乡,区域构造位于东南隆起区长春岭背斜带北部,产气层位主要在扶余气层,其中五109井区延伸到杨三组气层,气层渗透率仅为6.5毫达西。该气田系带有油环、被断层复杂化的岩性构造气藏,含气面积46平方千米,天然气地质储量15.45亿立方米,可采储量9.26亿立方米。
1993年1月,五站气田五深1、五101、五102、五106、五109井等5口探井投入试采,开采扶余油层,平均有效厚度8.3米,气层中部深度801米,原始地层压力5.56兆帕,初期日产气3.16万立方米。1995年,地层压力降至4.65兆帕。1999年起,根据哈尔滨市用气需要,每年一、四季度适当放大五109井的产量,日产量增至1.3万立方米;二、三季度回调产量,将气井年采气速度控制在5%以下。2001年,依据动态资料,测定五站气田动态储量为1.75亿立方米。2003年12月至2004年3月,该气田投产五9-8、五4-6、五3-12等3口生产控制井,并采取有效保护气层措施,平均单井日产气1.1万立方米,比早期探井产气量(0.63万立方米)提高近1倍。
截至2005年底,该气田有气井8口,开井4口,年产气394.4万立方米,累计产气5545.2万立方米,采气速度为3.63%,采出程度为3.59%。
(二)三站气田
地处肇东市西八里乡境内与肇源县三站之间,区域构造位于东南隆起区长春岭背斜带中南部,系带有油环、被断层复杂化的岩性———构造气藏,开采目的层为扶杨气层,储层物性较差,砂体分布不稳定,断层发育,但气田规模较大,含气面积55.1平方千米,天然气地质储量33.47亿立方米,可采储量14.43亿立方米。
1996年10月,该气田三202井等3口井投入试采,平均单井日产气1.18万立方米,地层压力5.78兆帕。1997年又陆续投入试采4口井,初期地层压力5.39兆帕,井均日产气1.05万立方米。上述7口井的开采层系为扶余、杨大城子及泉二段上部储层。由于靠天然能量开采,7口井日产气量与地层压力逐步降至5.89万立方米和3.22兆帕,月产水量由0.88立方米增加到1.56立方米。2002年底,该气田投产7口开发控制井,平均有效厚度16.9米,初期地层压力4.47兆帕,日产气7.45万立方米,平均单井日产气1.06万立方米,而气田过渡带附近的三3-1、三2-3、三2-1井未达到设计产能。2005年2月,该气田投产开发评价井13口,平均有效厚度17.0米,初期日产气11.93万立方米。其中,探边井三2-15、三3-4井未达到设计产能。
截至2005年底,该气田投产气井27口,开井18口,日产气16.03万立方米,年产气2600万立方米,采气速度7.33%,累计产气1.4586亿立方米,采出程度4.36%,地层压力4.06兆帕。
(三)四站气田
地处肇东市五里明乡境内,区域构造位于朝阳沟阶地东段,为受构造、岩性控制的复合型气藏,开采目的层为葡萄花层,含气面积为14.6平方千米,天然气地质储量4.8亿立方米,可采储量1.4亿立方米。
1990年11月,四101井靠天然能量投入试采,初期地层压力5.68兆帕,日产气5.82万立方米。1992~1993年,四101井在供气高峰期日产气7万立方米以上,月产水量增至1立方米,地层压力降至3.25兆帕。1994年1月,生产控制井四气1井投产,初期地层压力3.59兆帕,日产气1.2万立方米。由于朝阳沟油田用气量减少,气田一度采取关井限产措施。1997年,该气田产量开始迅速下降,由上半年的接近5万立方米/日降至年底的3.72万立方米/日,地层压力降至2.57兆帕。此后,产气量持续下滑。到2005年,日产气0.93万立方米。
截至2005年底,该气田投产气井2口,开井1口,日产气0.93万立方米,年产气48.6万立方米,采气速度1.3%,累计采气13069万立方米,采出程度27.23%。
(四)朝51~57区块
地处肇东市桑家屯附近,为多个分布在朝阳沟油田顶部、受构造控制的小断块气藏。开采目的层为葡萄花层,含气面积5.8平方千米,天然气地质储量2.51亿立方米,可采储量2.04亿立方米。
1984年6月,朝51~57含气区块朝气4井投产,开始为朝阳沟开发试验区供气。1986年,朝51、朝57井投入试采,开采葡萄花油层,初期单井日产气4.5万立方米,地层压力6.36兆帕。截至2005年底,朝51~57含气区块投产气井3口,开井1口,采气速度0.21%,累计采气15889万立方米,采出程度63.3%。
(五)太平庄气田
地处哈尔滨市南郊太平庄镇,区域构造位于东南隆起区宾县———王府凹陷的太平庄构造,为岩性、构造因素控制的气藏,开采目的层为扶余气层,含气面积10.26平方千米,地质储量2.33亿立方米,可采储量1.73亿立方米。
1991年1月,庄深1井投入试采。1992年1月,双17井投入试采,开采层系为扶余油层。上述2口井靠天然能量开采,初期日产气1.71万立方米,地层压力5.11兆帕。1994年,地层压力降至2.91兆帕。2005年,3口生产控制井相继投产,气层中部平均深度725.6米,平均有效厚度6.3米,初期地层压力4.91兆帕,日产气2.34万立方米。该气田系弱水驱气藏,气井产水少,且不产油,不同区块气井间无连通显示。
截至2005年底,该气田投产气井5口,开气井5口,日产气能力2.89万立方米,年产气89.4万立方米,累计产气3093.34万立方米,采气速度3.19%,采出程度12.42%。
(六)长春岭气田
地处肇源县三站镇李家围子屯西侧、松花江以北,区域构造位于东南隆起区长春岭背斜带的东北部,开采目的层为扶杨气层,为岩性、断层、构造因素控制的复合型气藏,分布零散,井控储量少。含气面积7.86平方千米,地质储量3.79亿立方米,可采储量1.11亿立方米。
1994年11月,长3井投入试采。1995年1月,长气2-4井投入试采,有效厚度8.2米,初期地层压力3.63兆帕,日产气0.27万立方米,达不到配产指标,且地层压力降速较快。2000年,长50、长54、长501井相继投入试采,平均单井有效厚度12.7米,初期地层压力为3.78兆帕,日产气2.16万立方米。2002年6月,长气2-4井因不产气而关井,累计产气172.3万立方米。同年,长50井区地层压力降至2.89兆帕,日产气量降至1.13万立方米。2003年初,长50、长501、长54井放大生产,日产气1.56万立方米;下半年日产气量降至6345立方米。
截至2005年底,该气田投产气井5口,开井2口,日产气0.41万立方米,年产气46.3万立方米,采气速度0.44%,累计产气1049.2万立方米,采出程度1.1%。
(七)涝洲气田
地处肇东市境内,区域构造属于东南隆起区长春岭背斜带,为岩性———构造气藏。开采目的层以扶杨气层为主,葡萄花气层为辅,含气面积44.3平方千米,地质储量33.82亿立方米,可采储量10.44亿立方米。
该气田含气区域内有10口井曾获工业气流。2004年末,优选产能高、地势条件好的2口井投入试采。试采结果显示,2口井受过严重破坏,产量远低于试气产能。截至2005年,该气田开井2口,年产气419.9万立方米,采气速度0.12%,累计产气420.1万立方米,采出程度0.12%。
三、大庆长垣西部中浅层气藏
大庆长垣以西地区中浅层气藏,包括白音诺勒、阿拉新、龙南古31井区、敖古拉塔301井区、二站、新店、新站7个气田(含气区块),由第九采油厂开发和管理。截至2005年底,该地区开发动用含气面积74.9平方千米、地质储量62.38亿立方米,核算动态储量20.95亿立方米;投产16口井,开井11口,年产气4316万立方米,动态储量采气速度2.06%,夏季返输气2475万立方米。
长垣以西地区气田(区块)所产天然气,除了为第九采油厂提供生产用气,还向齐齐哈尔提供燃气。2005年,销售商品气4747万立方米。
(一)白音诺勒气田
地处杜尔伯特蒙古族自治县白音诺勒乡西南,是强水驱层状构造气藏,储气层为高台子油层,含气面积1.5平方千米,天然气地质储量4.12亿立方米,可采储量1.76亿立方米。
1986年4月,杜402井投入试采。1987年,杜402井油、套压为9.8~9.9兆帕,日产气4.2万立方米。1988年实施排液措施,日产气量增至6.5万立方米。1999年,通过对水驱气藏开发规律的研究,测得其动态储量2.94亿立方米,并开始夏季关井、冬季开井。
截至2005年底,杜402井仍保持正常生产,日产气2.8万立方米,年产气623.7万立方米,累计产气15276万立方米(附带产油464.7吨,产水13立方米),采气速度1.51%,采出程度37.08%。
(二)阿拉新气田
地处齐齐哈尔市泰来县大兴乡境内,区域构造位于西部斜坡区泰康隆起带,是带有边水和油环的层状构造气藏,又是由多井控制的气藏,气田储层为萨尔图油层,含气面积34.9平方千米,天然气地质储量23.57亿立方米,可采储量14.14亿立方米。
1990年,该气田投入开发。1991年,杜6、杜602、杜610三口井及一座集气站建成,并首先投产杜6井等2口气井,开始向齐齐哈尔供气。1996年,测定动态储量为5.8163亿立方米,其中杜6井控制的萨二组气藏动态储量为0.4163亿立方米,杜610井与杜602井动态储量为5.4亿立方米,单位压降采气量为8835万立方米/兆帕,两个气藏均以弹性气藏为主。1997~1998年,为满足齐齐哈尔10万立方米/日用气需要,投产2口探井,开采萨一组气藏气。至此,合计开井3口,以后投产的2口井为主力进行配产,另1口杜6井作为用气高峰期的生产调节井,平均日产气6.72万立方米,年产气量增至2011.28万立方米。2000~2001年,又投产3口探井。按照设计方案,后投产的5口井,事先均经封堵水层,因而投产后未见产水。2005年2月,杜6-3井投产,初期日产气1.9万立方米,年产气186.81万立方米。
截至2005年,已开发地质储量7.83亿立方米。阿拉新气田投产气井8口,开井7口,日产气8.2万立方米,年产气2978万立方米,累计采气2.66亿立方米(附带产稠油4吨),采气速度1.26%,采出程度11.27%。
(三)龙南油气田
地处大庆市大同区和平牧场,区域构造位于龙虎泡构造南部,属气驱气藏,产气层为黑帝庙气层,含气面积5.4平方千米,天然气地质储量2.16亿立方米,可采储量1.35亿立方米。
1987年7月,古31井投入试采,初期日产气2.43万立方米。1999年,经重新测算,古31井区动态储量为0.92亿立方米。2003年,古31井产天然气83.71万立方米。2004年,古31井因不产气而关井,累计产天然气8270.9万立方米(附带产油121.6吨),地质储量采出程度38.29%,采出动态储量89.9%。
(四)敖古拉油气田
地处杜尔伯特蒙古族自治县敖林西伯乡,系受断层遮挡的构造气藏(塔301井区)和背斜构造油气藏(塔5、塔3井区),产气层位为萨尔图气层,含气面积1.6平方千米,天然气地质储量1.44亿立方米,可采储量1.14亿立方米。
1986年,塔301井经试油获工业气流,油层砂岩有效厚度4.2米。1990年9月,塔301井投入试采,初期日产气5万立方米。2001年,塔301井因热洗污染停产。2003年5月,塔301井经补孔恢复生产,日产气1.5万立方米。
截至2005年底,敖古拉油气田开井1口,年产气57.4万立方米,累计产气6715.4万立方米(附带产凝析油1786.7吨),采气速度0.4%,采出程度46.6%。
(五)二站气田
地处泰来县大兴乡境内,属有边水的层状构造气藏,有四套气水组合,局部受岩性控制。主要含气层位为萨尔图层(包括萨零组及萨一、二、三组),含气面积22.5平方千米,天然气地质储量22.26亿立方米,可采储量11.13亿立方米。
1992年,二站集气站建成,投产气井3口,井控动态储量为1.89亿立方米,投产初期日产气6.86万立方米,平均原始地层压力8.2兆帕。其中,杜Ⅱ-4井投产41天就见水,日产气量由1.11万立方米降至0.36万立方米,日产水量由0.06立方米增至5立方米。1993年,经封堵水层,杜Ⅱ-4井日产水量一度降至0.05立方米。同年,杜Ⅴ-3井因油管蜡堵而关井。1994年以后,杜Ⅱ-4井日产水量逐渐回升,到1997年11月,因产水过多而关井。2003年,杜Ⅱ-4井转采稠油,初期日产油7.3吨,含水0.6%。到2005年12月,杜Ⅱ-4井累计产油5473吨。1998~2005年,二站气田只有1口井正常生产,日产气量由2万立方米降至1.83万立方米,采气速度保持0.16%,井口压力由5.6兆帕降至5.3兆帕。
截至2005年底,二站气田已开发地质储量1.36亿立方米。投产气井3口,其中关井1口,转产1口,开气井1口,日产气1.83万立方米,年产气350.17万立方米,累计产气8801.47万立方米(附带产油30.8吨,产水1539立方米),采气速度0.16%,采出程度3.95%。
(六)新店油气田
地处杜尔伯特蒙古族自治县新店林场,区域构造位于古龙凹陷西侧泰康隆起带。系层状构造气藏,储气层为萨尔图及高台子气层,含气面积1.53平方千米,地质储量2.78亿立方米,可采储量1.55亿立方米。
1996年,新店油气田投入开发,建成投产集气站1座、气井2口。截至2005年底,该油气田开气井1口,年产气122.4万立方米,累计产气2775.8万立方米(附带产油128.9吨,产水15立方米),采气速度0.44%,采出程度9.99%。
(七)新站油气田
地处肇源县新站镇,系岩性———构造气藏,储气层为黑帝庙气层,含气面积2平方千米,地质储量6.2亿立方米,可采储量3.72亿立方米。
1993年,英41井在黑帝庙层发现工业油流。2004年,英41井投入试采,初期油压9.5兆帕,日产气2万立方米。截至2005年底,该油气田开气井1口,日产气2.6万立方米,年产气366.2万立方米,累计产气571.7万立方米,采气速度0.59%,采出程度0.92%。