大张坨地下储气库储层保护配套技术研究
|
摘要
天然气地下储气库是将异地天然气田产出的天然气(或煤气)再注入储存在具有一定条件的地下岩体内而形成的人工气田(藏)。根据国家计委《印发国家计委关于审批陕甘宁气田至北京输气管道工程可行性研究报告的请示的通知》精神，决定在天津大港建设大张坨地下储气库，主要目的是满足北京和天津地区天然气用户季节性调峰的需求和保证陕京输气管道出现事故时的用气安全。
大张坨地下储气库是我国自行研究和建设的第一座天然气地下储气库，是改善首都大气环境的一项重要工程。从建设单位、研究单位到监理和施工单位均是第一次。根据总体部署，2001年冬季大张坨地下储气库保证向北京供气300×10~4m~3／d。
根据《陕京输气管道地下储气库及配套管线工程可行性研究报告(修改版)》，储气库运行压力区间为25-14MPa时，储气库有效工作气量为6×10~8Nm~3。采气周期120d／年，注气周期200d／年，采气期间日调峰采气量500×10~4Nm~3，注气期间日注气300×10~4Nm~3。
大张坨地下储气库由1975年发现的大张坨凝析油气藏改建而成。大张坨地下储气库成功与否最关键一点是储层保护是否成功，要求新钻12口注采井必须保证一次成功，能注得进、采得出。最主要的难点是异常低压储层，储层压力系数由1.12降低到0.75左右，下降了32.7％，已累计亏空2.3×10~8m~3。在如此低压储层条件下的钻井施工国内极少，储层保护尚未见到，因此难度高，风险大。本研究成果主要创新点：
一、在储层压力系数0.75、最小压差当量密度达到0.43-0.45g／cm~3条件下，开创性地建立了一套利用枯竭油气藏建设天然气地下储气库的储层保护配套技术，初步形成储层保护技术准备、组织管理措施、储层钻进技术、完井固井技术、测试求产技术、效果评价技术等六大支撑技术体系。经钻井和固井施工效果、完井测井、固井质量测井、油气层测试以及产气能力多种方法综合评价，储层保护效果非常理想，达到并超过设计质量要求。
二、屏蔽暂堵技术等配套技术成功地用于已开采异常低压储层保护，各种施工参数均控制在最佳临界状态，如钻井液密度控制在1.18-1.20g／cm~3，比地层坍塌压力仅高出0.03-0.05g／cm~3，固井注水泥施工压力比地层破裂压力仅小0.3MPa左右等等，将为我国量的低压油气藏开发以及老油田低压产层的增产起到重要的借鉴作用。
三、首次编制了储气库注采井完井作业管柱操作规范，有效地防止了二次储层损害，
将为今后储气库注采井完井作业起到很好的指导作用。
大张蛇地下储气库注采井储层保护获得成功，提高了建库质量，有力地保证了2001
年冬季向北京和天津安全供气。2001年元月供气高峰期，在开11口注采井的生产条件下，
供气量己达到330。10‘m’川，超过总供气量300xl0‘m‘川设计能力要求。2001年冬季累计供
气近 lx10’m’，2001年夏季己累计注气 4 lx10’m‘，产生巨大的社会效益，得到有关领导和
建设单位的高度评价。
大张蛇地下储气库储层保护配套技术充分体现了“现代管理＋集成技术＝效益最大化”
的现代科学管理理念，是一个地质、钻井、测井、录井、井下作业多工种配合大型系统工
程成功的范例，是我国己具备建设天然气地下储气库能力的标志之一。
The Dazhangtuo Underground Gas Storage lies to Dagang District of Tianjin Municipality. It is the first underground gas storage in China, an important supporting facility for the Shan-Jing Gas Transmission Project, which will be used to balance the seasonal changes of the consumption volume and ensure stable supply of gas to Beijing and Tianjin in case of emergency. The Dazhangtuo Underground Gas Storage will be of great significance in improving the air quality of the capital city. It is scheduled that 300x104m3/d of gas will be transmitted to Beijing in the winter of 2001.
The Dazhangtuo Underground Gas Storage is to be constructed out of the Dazhangtuo oil and gas reservoir which was discovered in 1975. The plan is to drill 12 injection-producing wells, with a depth ranging from 2800-3000m.
The reservoir protection technology for Dazhangtuo Underground Gas Storage is one of the pivotal technologies for building an underground gas storage. The innovative research is :
1. It is firstly constructed under formation pressure coefficient 1.12 to 0.75, that reservoir protection technologies for building an underground gas storage out of an exhausted oil and gas reservoir. A series of the technologies includes the preparing technique, the field management of the drilling operations, the technique for drilling the pay zone, the cementing technique, the well testing technique, the evaluation technique.
2.The screened temporary plugging technique is successfully utilized in the reservoir protection of Dazhangtuo Underground Gas Storage from an exhausted gas reservoir.
3. It is firstly constructed that work procedures to run the production string of injection-producing wells for an underground gas storage in China.
The reservoir protection technology for Dazhangtuo Underground Gas Storage is successful. It ensured stable supply of gas to Beijing and Tianjin in the winter of 2001.
大张坨地下储气库是我国自行研究和建设的第一座天然气地下储气库，是改善首都大气环境的一项重要工程。从建设单位、研究单位到监理和施工单位均是第一次。根据总体部署，2001年冬季大张坨地下储气库保证向北京供气300×10~4m~3／d。
根据《陕京输气管道地下储气库及配套管线工程可行性研究报告(修改版)》，储气库运行压力区间为25-14MPa时，储气库有效工作气量为6×10~8Nm~3。采气周期120d／年，注气周期200d／年，采气期间日调峰采气量500×10~4Nm~3，注气期间日注气300×10~4Nm~3。
大张坨地下储气库由1975年发现的大张坨凝析油气藏改建而成。大张坨地下储气库成功与否最关键一点是储层保护是否成功，要求新钻12口注采井必须保证一次成功，能注得进、采得出。最主要的难点是异常低压储层，储层压力系数由1.12降低到0.75左右，下降了32.7％，已累计亏空2.3×10~8m~3。在如此低压储层条件下的钻井施工国内极少，储层保护尚未见到，因此难度高，风险大。本研究成果主要创新点：
一、在储层压力系数0.75、最小压差当量密度达到0.43-0.45g／cm~3条件下，开创性地建立了一套利用枯竭油气藏建设天然气地下储气库的储层保护配套技术，初步形成储层保护技术准备、组织管理措施、储层钻进技术、完井固井技术、测试求产技术、效果评价技术等六大支撑技术体系。经钻井和固井施工效果、完井测井、固井质量测井、油气层测试以及产气能力多种方法综合评价，储层保护效果非常理想，达到并超过设计质量要求。
二、屏蔽暂堵技术等配套技术成功地用于已开采异常低压储层保护，各种施工参数均控制在最佳临界状态，如钻井液密度控制在1.18-1.20g／cm~3，比地层坍塌压力仅高出0.03-0.05g／cm~3，固井注水泥施工压力比地层破裂压力仅小0.3MPa左右等等，将为我国量的低压油气藏开发以及老油田低压产层的增产起到重要的借鉴作用。
三、首次编制了储气库注采井完井作业管柱操作规范，有效地防止了二次储层损害，
将为今后储气库注采井完井作业起到很好的指导作用。
大张蛇地下储气库注采井储层保护获得成功，提高了建库质量，有力地保证了2001
年冬季向北京和天津安全供气。2001年元月供气高峰期，在开11口注采井的生产条件下，
供气量己达到330。10‘m’川，超过总供气量300xl0‘m‘川设计能力要求。2001年冬季累计供
气近 lx10’m’，2001年夏季己累计注气 4 lx10’m‘，产生巨大的社会效益，得到有关领导和
建设单位的高度评价。
大张蛇地下储气库储层保护配套技术充分体现了“现代管理＋集成技术＝效益最大化”
的现代科学管理理念，是一个地质、钻井、测井、录井、井下作业多工种配合大型系统工
程成功的范例，是我国己具备建设天然气地下储气库能力的标志之一。
The Dazhangtuo Underground Gas Storage lies to Dagang District of Tianjin Municipality. It is the first underground gas storage in China, an important supporting facility for the Shan-Jing Gas Transmission Project, which will be used to balance the seasonal changes of the consumption volume and ensure stable supply of gas to Beijing and Tianjin in case of emergency. The Dazhangtuo Underground Gas Storage will be of great significance in improving the air quality of the capital city. It is scheduled that 300x104m3/d of gas will be transmitted to Beijing in the winter of 2001.
The Dazhangtuo Underground Gas Storage is to be constructed out of the Dazhangtuo oil and gas reservoir which was discovered in 1975. The plan is to drill 12 injection-producing wells, with a depth ranging from 2800-3000m.
The reservoir protection technology for Dazhangtuo Underground Gas Storage is one of the pivotal technologies for building an underground gas storage. The innovative research is :
1. It is firstly constructed under formation pressure coefficient 1.12 to 0.75, that reservoir protection technologies for building an underground gas storage out of an exhausted oil and gas reservoir. A series of the technologies includes the preparing technique, the field management of the drilling operations, the technique for drilling the pay zone, the cementing technique, the well testing technique, the evaluation technique.
2.The screened temporary plugging technique is successfully utilized in the reservoir protection of Dazhangtuo Underground Gas Storage from an exhausted gas reservoir.
3. It is firstly constructed that work procedures to run the production string of injection-producing wells for an underground gas storage in China.
The reservoir protection technology for Dazhangtuo Underground Gas Storage is successful. It ensured stable supply of gas to Beijing and Tianjin in the winter of 2001.
引文
[1]华爱刚、李建中、卢林生主编，天然气地下储气库，石油工业出版社，北京，1999
[2] D. A. McVay, Optimizing Gas Storage Reservoir Performance, SPE28639
[3]D．Lkatz，地下储气库概论，SPE9390
[4] M.R. Tek., Deliverability in Gas Storage, Oil and Gas Journal, Vol. 93, No. 3, Jan. 16, 1995
[5] James F. Mayfield, Inventory verification of gas storage fields, SPE19087
[6]赵敏、徐同台等编著，保护油气层技术，石油工业出版社，北京，1995
[7]张绍槐、罗平亚等编著，保护储集层技术，石油工业出版社，北京，1993
[8]裘亦楠、薛叔浩等编著，油气层评价技术，石油工业出版社，北京，1994
[9]李克向主编，保护油气层钻井完井技术，石油工业出版社，北京，1993
[10]于万祥、武金坤主编，井控技术，石油工业出版社，北京，1993
[11]万仁溥、罗英俊主编，采油技术手册(修订本)第二分册，石油工业出版社，北京，1992
[12]欧阳建等编，石油测井解释与储层描述，石油工业出版社，北京，1994
[13]Bruise E.H., Better Performance of Gulf Coast Wells, SPE 4777, Presented at SPE Symposium on Formation Damage Control, New Orleans, LA. February 7-8, 1974
[14]Bonomo, J.M. and Young W.S., Analysis and Evaluation of Perforating and Perforation Cleanup Methods, Journal of Petroleum Technology, March, 1985
[15]Himes, R.E., Dahl, J.A. and Foley, K.A., Low-Damage Fluid-Loss Control for Well Completion, SPE 22355, Presented at Off shore Europe 91, Aberdeen Scotland, 3 September 1991
[2] D. A. McVay, Optimizing Gas Storage Reservoir Performance, SPE28639
[3]D．Lkatz，地下储气库概论，SPE9390
[4] M.R. Tek., Deliverability in Gas Storage, Oil and Gas Journal, Vol. 93, No. 3, Jan. 16, 1995
[5] James F. Mayfield, Inventory verification of gas storage fields, SPE19087
[6]赵敏、徐同台等编著，保护油气层技术，石油工业出版社，北京，1995
[7]张绍槐、罗平亚等编著，保护储集层技术，石油工业出版社，北京，1993
[8]裘亦楠、薛叔浩等编著，油气层评价技术，石油工业出版社，北京，1994
[9]李克向主编，保护油气层钻井完井技术，石油工业出版社，北京，1993
[10]于万祥、武金坤主编，井控技术，石油工业出版社，北京，1993
[11]万仁溥、罗英俊主编，采油技术手册(修订本)第二分册，石油工业出版社，北京，1992
[12]欧阳建等编，石油测井解释与储层描述，石油工业出版社，北京，1994
[13]Bruise E.H., Better Performance of Gulf Coast Wells, SPE 4777, Presented at SPE Symposium on Formation Damage Control, New Orleans, LA. February 7-8, 1974
[14]Bonomo, J.M. and Young W.S., Analysis and Evaluation of Perforating and Perforation Cleanup Methods, Journal of Petroleum Technology, March, 1985
[15]Himes, R.E., Dahl, J.A. and Foley, K.A., Low-Damage Fluid-Loss Control for Well Completion, SPE 22355, Presented at Off shore Europe 91, Aberdeen Scotland, 3 September 1991