塔里木盆地克深8超深超高壓裂縫性致密砂巖氣藏快速、高效建產(chǎn)配套技術(shù)

江同文 滕學(xué)清 楊向同

塔里木盆地克深8超深超高壓裂縫性致密砂巖氣藏快速、高效建產(chǎn)配套技術(shù)

江同文 滕學(xué)清 楊向同

江同文等.塔里木盆地克深8超深超高壓裂縫性致密砂巖氣藏快速、高效建產(chǎn)配套技術(shù). 天然氣工業(yè)，2016, 36(10): 1-9.

塔里木盆地克拉蘇構(gòu)造帶上的克深8氣藏是罕見(jiàn)的超深超高壓氣藏，具有產(chǎn)層埋藏深、高溫超高壓、斷層裂縫發(fā)育、儲(chǔ)層巨厚、基質(zhì)致密、氣水分布復(fù)雜等特點(diǎn),評(píng)價(jià)、開(kāi)發(fā)難度極大。為此，中國(guó)石油塔里木油田公司對(duì)該氣藏儲(chǔ)層裂縫精細(xì)描述和滲流機(jī)理進(jìn)行了研究，持續(xù)開(kāi)展復(fù)雜高陡構(gòu)造地震資料處理解釋、開(kāi)發(fā)優(yōu)化設(shè)計(jì)、安全快速鉆完井、儲(chǔ)層改造及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等主體技術(shù)攻關(guān)，有效提升了該超深致密氣藏的開(kāi)發(fā)水平，在該類(lèi)氣藏的高效布井、快速安全鉆完井、儲(chǔ)層增產(chǎn)改造、高效開(kāi)發(fā)優(yōu)化設(shè)計(jì)等專(zhuān)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域形成了22項(xiàng)開(kāi)發(fā)特色配套技術(shù)。通過(guò)技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新勘探開(kāi)發(fā)一體化管理模式，“十二五”后3年在克深8區(qū)塊完成了區(qū)塊評(píng)價(jià)及產(chǎn)能建設(shè)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了快速、高效建產(chǎn)，開(kāi)辟了超深超高壓裂縫性致密砂巖氣藏開(kāi)發(fā)的新領(lǐng)域，所形成的配套技術(shù)和工程地質(zhì)一體化理念可為國(guó)內(nèi)外同類(lèi)型氣藏的開(kāi)發(fā)提供借鑒。

塔里木盆地 克深氣田 超深超高壓氣藏 致密砂巖儲(chǔ)集層 高效開(kāi)發(fā) 優(yōu)化設(shè)計(jì) 快速鉆完井 儲(chǔ)層改造 產(chǎn)能建設(shè)

2008年8月，塔里木盆地克拉蘇構(gòu)造帶上的克深2井在白堊系巴什基奇克組完井測(cè)試獲46.64×104m3/d高產(chǎn)工業(yè)氣流，實(shí)現(xiàn)了克拉蘇構(gòu)造帶深層鹽下天然氣勘探的戰(zhàn)略性突破，由此揭開(kāi)了庫(kù)車(chē)前陸地區(qū)超深超高壓復(fù)雜氣藏開(kāi)發(fā)的序幕。截至2015年底，克深區(qū)帶已相繼發(fā)現(xiàn)了克深2、克深8、克深9、克深6等鹽下圈閉，為實(shí)現(xiàn)塔里木盆地天然氣開(kāi)發(fā)規(guī)模跨上新臺(tái)階奠定了資源基礎(chǔ)。

克深氣田地處新疆南天山庫(kù)車(chē)山前地區(qū)，具有埋藏深（6 500～8 000 m）、構(gòu)造高陡(30°～50°)、儲(chǔ)層巨厚(300～650 m)、超高壓（116～128 MPa）、儲(chǔ)層基質(zhì)致密（滲透率介于0.000 1～0.100 0 mD）、氣水分布復(fù)雜、地表生態(tài)環(huán)境脆弱等特點(diǎn)，是罕見(jiàn)的超深超高壓裂縫性致密砂巖氣藏。中國(guó)石油塔里木油田公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)塔里木油田）經(jīng)過(guò)7年多的勘探開(kāi)發(fā)一體化攻關(guān)和礦場(chǎng)實(shí)踐，攻克了氣藏描述難、鉆井周期長(zhǎng)、井筒完整性要求高等多個(gè)世界級(jí)難題。特別是克深8區(qū)塊，在僅有1口探井的情況下，編制完成初步開(kāi)發(fā)方案，分批部署13口開(kāi)發(fā)井，僅用3年便完成了區(qū)塊評(píng)價(jià)及產(chǎn)能建設(shè)任務(wù)，且鉆井成功率、高效井比例、產(chǎn)能完成率等均達(dá)100%，實(shí)現(xiàn)了快速、高效建產(chǎn)。

勘探開(kāi)發(fā)一體化組織模式[1]在克深區(qū)塊的評(píng)價(jià)和建產(chǎn)中發(fā)揮了重大的作用，所形成的庫(kù)車(chē)山地復(fù)雜高陡構(gòu)造地震資料處理解釋、開(kāi)發(fā)優(yōu)化設(shè)計(jì)、安全快速鉆井、高效完井及儲(chǔ)層改造、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等綜合配套技術(shù)，也為該區(qū)7 000 m以上超深層復(fù)雜氣藏的開(kāi)發(fā)提供了技術(shù)保障。

1 氣藏特征

1.1 氣藏構(gòu)造特征

庫(kù)車(chē)前陸盆地是典型的擠壓含鹽前陸盆地，其內(nèi)發(fā)育厚膏鹽巖層，在統(tǒng)一的應(yīng)力場(chǎng)作用下，存在“鹽上、鹽巖、鹽下”分層差異變形，具有“鹽上褶皺、鹽下沖斷”的構(gòu)造特征[2-6]（圖1）?？松顓^(qū)帶是該盆地內(nèi)油氣最富集的區(qū)帶，克深8氣藏位于克拉蘇前陸沖斷帶第5排構(gòu)造，是兼受克深2斷裂和克深8斷裂控制的斷背構(gòu)造?？松?氣藏白堊系巴什基奇克組埋深超過(guò)6 700 m，構(gòu)造閉合度625 m，閉合面積55.3 km2，發(fā)育東、西兩個(gè)高點(diǎn)，具有軸部緊窄、兩翼高陡的特征（圖2）。

1.2 氣藏儲(chǔ)層特征

克深8區(qū)塊白堊系巴什基奇克組儲(chǔ)層類(lèi)型為裂縫—孔隙型，儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間以殘余原生粒間孔和粒間溶蝕擴(kuò)大孔為主，其次為長(zhǎng)石粒內(nèi)溶孔[7]。儲(chǔ)層基質(zhì)物性差，孔隙度介于4%～8%，滲透率介于0.001～0.100 mD，試井解釋滲透率介于1～10 mD，遠(yuǎn)高于基質(zhì)滲透率（表1），說(shuō)明裂縫較為發(fā)育，屬于裂縫性致密砂巖儲(chǔ)層。儲(chǔ)層主要發(fā)育微細(xì)裂縫（圖3）

和毫米級(jí)開(kāi)度的高角度構(gòu)造裂縫，垂向上近頂部的巴什基奇克組第一、二段裂縫最發(fā)育，平面上構(gòu)造核部發(fā)育強(qiáng)度明顯高于兩翼，以高角度縫—直立縫為主，基本為半充填—未充填[8]。

圖1 庫(kù)車(chē)前陸盆地沖斷帶構(gòu)造模式圖

圖2 克深8氣藏白堊系巴什基奇克組頂面構(gòu)造圖

表1 克深2、8區(qū)塊測(cè)井與試井滲透率對(duì)比表

圖3 克深8區(qū)塊鑄體薄片圖

1.3 氣藏溫壓及流體分布特征

克深8氣藏原始地層壓力為122.70 MPa，壓力系數(shù)為1.77，儲(chǔ)層中深溫度為174.42 ℃，天然氣甲烷含量高，平均為97.8%，重?zé)N（C2+）含量很小，N2和CO2含量低，不含H2S。氣藏目前所有井未鉆遇水層，試采未出地層水，氣水界面暫定為圈閉溢出點(diǎn)海拔-5 800 m，氣柱高度達(dá)600 m，屬于高溫超高壓層狀邊水干氣氣藏。

2 氣田高效開(kāi)發(fā)面臨的挑戰(zhàn)

克深8和克深2氣藏構(gòu)造位置均位于克拉蘇構(gòu)造帶克深區(qū)帶，克深8號(hào)構(gòu)造位于克深區(qū)帶第3排構(gòu)造上，上盤(pán)為克深2號(hào)構(gòu)造，下盤(pán)與克深9號(hào)構(gòu)造相接，氣藏類(lèi)型同屬于超深超高壓裂縫性致密砂巖氣藏?？松顓^(qū)帶上最早正式投入開(kāi)發(fā)的氣藏是克深2氣藏，2010—2013年實(shí)施產(chǎn)能建設(shè)工作，建設(shè)過(guò)程中面臨復(fù)雜條件下高效布井難、鉆井周期長(zhǎng)、井筒完整性風(fēng)險(xiǎn)大等一系列難題，同時(shí)國(guó)內(nèi)外也沒(méi)有同類(lèi)型氣藏的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)可借鑒，處于開(kāi)發(fā)技術(shù)摸索階段。受以上因素的制約，克深2氣藏產(chǎn)能建設(shè)工作在收獲寶貴經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)也留下了深刻教訓(xùn)，鉆井成功率、高效井比例偏低。要實(shí)現(xiàn)克深區(qū)帶此類(lèi)氣藏的高效開(kāi)發(fā)，無(wú)論是在技術(shù)進(jìn)步、組織管理，還是安全環(huán)保、成本控制等方面都面臨著世界級(jí)的難題和挑戰(zhàn)。

2.1 地震資料品質(zhì)差，構(gòu)造落實(shí)程度低，提高鉆井成功率難度大

庫(kù)車(chē)山前地區(qū)由于地表、地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及目的層埋藏深，地震資料品質(zhì)差，信噪比低、層位追蹤對(duì)比困難、成像精度低，構(gòu)造模型往往存在多解性，圈閉落實(shí)程度低，導(dǎo)致井位部署難度大、鉆井成功率低。

2.2 地層復(fù)雜，巨厚復(fù)合鹽層發(fā)育，鉆井難度大、周期長(zhǎng)

庫(kù)車(chē)鹽上地層傾角一般在30o～80o之間，地層傾角大，防斜打快難度高；巨厚鹽層發(fā)育，使用水基鉆井液時(shí)惡性卡鉆和工程復(fù)雜事故頻發(fā)；礫石層和目的層可鉆性差，PDC鉆頭壽命短、機(jī)械鉆速低等一系列因素導(dǎo)致鉆井周期長(zhǎng)、施工難度大、成本高。

2.3 高溫超高壓氣藏，井筒完整性風(fēng)險(xiǎn)大

大北、克深2氣藏先期投產(chǎn)后完井管柱失效、CO2腐蝕導(dǎo)致油套連通等問(wèn)題頻發(fā)，且井下動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)難度大，高溫超高壓井筒完整性問(wèn)題是該區(qū)塊安全生產(chǎn)面臨的世界性難題。

2.4 儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，單井產(chǎn)能差異大，高效布井難度大

克深區(qū)帶儲(chǔ)層基質(zhì)致密，裂縫發(fā)育不均，非均質(zhì)性強(qiáng)，氣井產(chǎn)能主要受裂縫影響。由于該區(qū)域斷裂發(fā)育受褶皺、斷層、巖性、巖石力學(xué)性質(zhì)等多種因素控制，裂縫表征難度大、預(yù)測(cè)精度低，致使高效布井難度增大。

2.5 氣藏具有邊底水，見(jiàn)水風(fēng)險(xiǎn)大

克深2、克深8氣藏具有邊、底水，斷裂較為發(fā)育，隔夾層多被斷穿，且局部發(fā)育高滲裂縫帶，開(kāi)發(fā)過(guò)程中存在很大的見(jiàn)水風(fēng)險(xiǎn)。

3 氣田高效開(kāi)發(fā)的技術(shù)對(duì)策

3.1 聚焦儲(chǔ)層裂縫精細(xì)描述，實(shí)現(xiàn)山前復(fù)雜構(gòu)造的高效布井

針對(duì)克深8區(qū)塊圈閉埋藏深度大、地震資料品質(zhì)差、氣藏裂縫發(fā)育規(guī)律復(fù)雜、產(chǎn)能分布非均質(zhì)性強(qiáng)等特點(diǎn)[9-10]，緊密?chē)@高產(chǎn)、高效的關(guān)鍵因素，明確“占高點(diǎn)、沿長(zhǎng)軸、避鞍部、避雜亂、避邊水”的高效布井原則，開(kāi)展斷裂精細(xì)識(shí)別與刻畫(huà)、裂縫定量描述與有效性分析和氣井出水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究，分別確定井位部署可行區(qū)、高產(chǎn)井區(qū)、穩(wěn)產(chǎn)區(qū)分布，三區(qū)疊合最終確定高效井目標(biāo)區(qū)域（圖4）。

1）結(jié)合地層對(duì)比、傾角測(cè)井資料綜合應(yīng)用分頻相位、邊界保持濾波、螞蟻體追蹤等方法[11-12]，最終形成庫(kù)車(chē)山前復(fù)雜高陡構(gòu)造斷裂精細(xì)解釋技術(shù)，顯著提高圈閉落實(shí)程度和構(gòu)造斷裂解釋精度（圖5），明確布井可行區(qū)。

2）以巖心觀測(cè)為基礎(chǔ)，結(jié)合成像測(cè)井解釋技術(shù)識(shí)別宏觀裂縫，進(jìn)一步結(jié)合常規(guī)測(cè)井、成像測(cè)井等資料，運(yùn)用FORWARD平臺(tái)進(jìn)行二次描述，定性識(shí)別裂縫產(chǎn)狀，定量解釋裂縫參數(shù)，對(duì)裂縫有效性進(jìn)行分析，確定有利裂縫發(fā)育區(qū)帶。在此基礎(chǔ)上建立地質(zhì)力學(xué)模型，對(duì)構(gòu)造不同部位天然裂縫的活動(dòng)性進(jìn)行預(yù)測(cè)，確定高產(chǎn)潛力區(qū)。

圖4 低孔隙度裂縫性氣藏布井可行區(qū)、高產(chǎn)井分布區(qū)、穩(wěn)產(chǎn)區(qū)分布圖疊合圖

3）庫(kù)車(chē)山前鹽下裂縫性致密砂巖氣藏水體較活躍，氣井出水風(fēng)險(xiǎn)大小是影響氣井穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵因素。針對(duì)性研發(fā)攻克了超深致密砂巖氣藏含氣、含水飽和度測(cè)定及氣水層識(shí)別等技術(shù)難題，并結(jié)合井周斷裂精細(xì)刻畫(huà)、高滲條帶刻畫(huà)、隔夾層分布規(guī)律等研究成果，對(duì)布井區(qū)域出水風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)評(píng)價(jià)，從布井源頭上防水控水。

3.2 以滲流機(jī)理研究為核心，構(gòu)建氣田合理開(kāi)發(fā)技術(shù)政策

針對(duì)庫(kù)車(chē)高溫超高壓裂縫性致密砂巖氣藏的地質(zhì)特點(diǎn)，攻關(guān)實(shí)現(xiàn)了地層條件下滲流機(jī)理實(shí)驗(yàn)，形成了異常高壓有水氣藏動(dòng)態(tài)描述及預(yù)測(cè)技術(shù)，建立氣藏開(kāi)采過(guò)程中水侵判斷評(píng)價(jià)方法和防水、控水、排水策略，構(gòu)建氣田合理開(kāi)發(fā)技術(shù)政策。

1）成功研發(fā)200 ℃、200 MPa條件下全直徑巖心滲流實(shí)驗(yàn)裝置，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)高溫高壓地層條件下（最高壓力116 MPa、溫度160 ℃）氣水相滲模擬實(shí)驗(yàn)，采用更能反映氣藏滲流特征的水驅(qū)氣實(shí)驗(yàn)測(cè)定了氣水相滲曲線(xiàn)（圖6）。實(shí)驗(yàn)分析表明，帶裂縫巖心在地層條件下驅(qū)替效率為17%～45%，驅(qū)替效率較低（表2）；見(jiàn)水后氣相相對(duì)滲透率急劇下降，說(shuō)明氣井見(jiàn)水后產(chǎn)能會(huì)快速下降。因此，氣藏開(kāi)發(fā)要以防水控水為主要技術(shù)對(duì)策，從布井源頭重點(diǎn)考慮防水控水，開(kāi)采過(guò)程中及早開(kāi)展排水，保護(hù)氣井產(chǎn)能，提高氣藏采收率。

圖6 帶裂縫巖心高溫、高壓條件下水驅(qū)氣相滲曲線(xiàn)對(duì)比圖

表2 帶裂縫巖心高溫、高壓條件下水驅(qū)氣相滲實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

圖7 克深2氣藏不穩(wěn)定試井典型曲線(xiàn)圖

2）創(chuàng)新突破超高壓氣井投撈式壓力測(cè)試技術(shù)，取得關(guān)鍵試井資料，保證了氣藏動(dòng)態(tài)描述的高質(zhì)量?？松?氣藏不穩(wěn)定試井資料表明，巴什基奇克組儲(chǔ)層具有明顯的雙重介質(zhì)特征（圖7），平均儲(chǔ)容比為

0.029、平均竄流系數(shù)為3.15×10-7，儲(chǔ)容比和竄流系數(shù)均較低，說(shuō)明儲(chǔ)層內(nèi)基質(zhì)儲(chǔ)量比重大，氣藏具有一定的穩(wěn)產(chǎn)能力，但基質(zhì)向裂縫系統(tǒng)供給速度較慢。因此，氣藏應(yīng)采用低速開(kāi)采，以保證基質(zhì)與裂縫系統(tǒng)間供采平衡，有效動(dòng)用基質(zhì)儲(chǔ)量，以免地層水沿裂縫帶快速突進(jìn)造成水鎖而影響開(kāi)發(fā)效果。

3）氣藏?cái)?shù)值模擬表明，開(kāi)發(fā)過(guò)程中壓力波沿?cái)鄬雍土芽p的傳播速度遠(yuǎn)大于在基質(zhì)中的傳播速度；同時(shí)，分析井間干擾測(cè)試資料，克深205井與克深2-1-6井相距5.8 km，激動(dòng)井開(kāi)井5.1 h后克深205井接收到明顯干擾信號(hào)，進(jìn)一步證實(shí)氣藏裂縫系統(tǒng)形成了壓力傳播的高速通道?？松?氣藏次級(jí)斷裂發(fā)育，易形成水侵的高速通道，開(kāi)發(fā)過(guò)程中要注意防水控水。

綜合以上研究成果，地層條件下水驅(qū)氣驅(qū)替效率低，同時(shí)氣藏次級(jí)斷層、裂縫發(fā)育，壓力波在斷層裂縫系統(tǒng)中傳播速度遠(yuǎn)大于基質(zhì)中的傳播速度，易形成水侵高速通道。因此，防水、控水、排水應(yīng)作為全生命周期考慮的關(guān)鍵問(wèn)題，氣藏開(kāi)發(fā)需采用溫和的開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)策。

3.3 持續(xù)開(kāi)展瓶頸技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)超深高陡構(gòu)造鉆井防斜提速

近年來(lái)，塔里木油田通過(guò)引進(jìn)—消化吸收—集成創(chuàng)新的技術(shù)思路，針對(duì)鹽上、鹽層及鹽下不同地層的難點(diǎn)[13-16]進(jìn)行集中攻關(guān)（表3），通過(guò)近年的持續(xù)提速攻關(guān)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，集成應(yīng)用80+90D鉆機(jī)、創(chuàng)新塔標(biāo)Ⅱ系列井身結(jié)構(gòu)、垂直鉆井、油基鉆井液、鹽層卡層、高效鉆頭及提速工具等技術(shù)，基本形成了山前復(fù)雜超深井全井筒鉆井提速配套技術(shù)。該技術(shù)在縮短鉆井周期、降低事故復(fù)雜、節(jié)約鉆井成本等方面為克深8區(qū)塊高效開(kāi)發(fā)取得了顯著成效。

表3 庫(kù)車(chē)山前不同類(lèi)型地層鉆井技術(shù)對(duì)策分析表

3.4 地質(zhì)工程一體化凝練儲(chǔ)層改造技術(shù)，有效提升超深致密氣藏開(kāi)發(fā)水平

要應(yīng)用儲(chǔ)層改造實(shí)現(xiàn)庫(kù)車(chē)白堊系超深超高溫高壓致密氣藏的增產(chǎn)目標(biāo)，亟待解決復(fù)雜氣藏地質(zhì)特征與改造理念、氣藏開(kāi)發(fā)規(guī)律的認(rèn)識(shí)周期，儲(chǔ)層改造攻關(guān)的工作節(jié)奏、重點(diǎn)技術(shù)精細(xì)研究，改造方案全局優(yōu)化、新的改造工藝技術(shù)實(shí)踐與潛在風(fēng)險(xiǎn)等主要矛盾。

借鑒改造儲(chǔ)層體積理念，開(kāi)展精細(xì)的氣藏前期評(píng)價(jià)，聚焦獨(dú)特的地質(zhì)力學(xué)基礎(chǔ)研究，進(jìn)行室內(nèi)大巖樣壓裂模擬實(shí)驗(yàn)論證，最終確定庫(kù)車(chē)白堊系致密氣藏要走縫網(wǎng)改造之路[17-19]，即規(guī)?；せ詈瓦B通天然裂縫系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)氣井增產(chǎn)目標(biāo)。

同時(shí)，在儲(chǔ)層改造技術(shù)攻關(guān)過(guò)程中重視氣藏地質(zhì)—工程一體化，開(kāi)展精細(xì)儲(chǔ)層分類(lèi)評(píng)價(jià)，依據(jù)斷層、裂縫發(fā)育程度及有效性，分類(lèi)確定儲(chǔ)層改造方案（表4）。深度優(yōu)化技術(shù)攻關(guān)組織模式，協(xié)調(diào)認(rèn)識(shí)周期與儲(chǔ)層改造攻關(guān)工作節(jié)奏，搭建和應(yīng)用Petrel一體化設(shè)計(jì)平臺(tái)（圖8），規(guī)范設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，適時(shí)開(kāi)展縫網(wǎng)改造技術(shù)先導(dǎo)實(shí)驗(yàn)加快工藝技術(shù)完善和規(guī)?；瘧?yīng)用。

表4 克深區(qū)塊儲(chǔ)層分類(lèi)及改造方案情況表

圖8 地質(zhì)氣藏—工程一體化軟件研究平臺(tái)圖

3.5 創(chuàng)新勘探開(kāi)發(fā)一體化組織模式，實(shí)現(xiàn)氣田全生命周期管理

近年來(lái)，勘探開(kāi)發(fā)一體化全生命周期管理模式在國(guó)內(nèi)各大油氣公司悄然興起。塔里木油田實(shí)施勘探開(kāi)發(fā)一體化的主要目的是上產(chǎn)增儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益開(kāi)發(fā)。重點(diǎn)是解決開(kāi)發(fā)認(rèn)識(shí)周期與工作節(jié)奏、專(zhuān)業(yè)分工與全局聯(lián)動(dòng)、快速建產(chǎn)與高效安全等之間的矛盾。

在克深8氣藏開(kāi)發(fā)實(shí)踐中摸索出了一套高效科學(xué)的管理體系和基本做法，實(shí)現(xiàn)了組織機(jī)構(gòu)、工作理念、工作方式的三大轉(zhuǎn)變。組織機(jī)構(gòu)方面成立了勘探開(kāi)發(fā)一體化項(xiàng)目部，負(fù)責(zé)勘探評(píng)價(jià)、開(kāi)發(fā)井建產(chǎn)、地面建設(shè)、開(kāi)發(fā)生產(chǎn)管理等，進(jìn)行全生命周期管理。工作理念由以往的增儲(chǔ)上產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)樯袭a(chǎn)增儲(chǔ)，上交儲(chǔ)量時(shí)要考慮后期能建產(chǎn)，由以往在探明儲(chǔ)量基礎(chǔ)上編制開(kāi)發(fā)方案轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢栽诳刂苾?chǔ)量基礎(chǔ)上編制初步開(kāi)發(fā)方案。工作方式由以往勘探開(kāi)發(fā)接力式轉(zhuǎn)變?yōu)榭碧介_(kāi)發(fā)相融合、一體化的方式，開(kāi)發(fā)早期介入探評(píng)價(jià)工作，勘探充分滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)對(duì)完井、資料錄取的需求。

4 創(chuàng)新性成果及生產(chǎn)應(yīng)用效果

4.1 創(chuàng)新形成的多專(zhuān)業(yè)特色技術(shù)

經(jīng)過(guò)多年的攻關(guān)和實(shí)踐，塔里木油田在超深超高壓氣藏的高效布井、快速安全鉆井、完井改造增產(chǎn)、高效開(kāi)發(fā)優(yōu)化設(shè)計(jì)等專(zhuān)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域形成了22項(xiàng)開(kāi)發(fā)特色技術(shù)（圖9），在確保開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)指標(biāo)符合實(shí)際、科學(xué)地少井高產(chǎn)、縮短建設(shè)周期、削減投資風(fēng)險(xiǎn)等方面取得了顯著成效。

4.2 持續(xù)攻關(guān)產(chǎn)生的效果

以上創(chuàng)新技術(shù)在克深8裂縫性致密砂巖氣藏的高效開(kāi)發(fā)中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。克深8區(qū)塊從2012年9月發(fā)現(xiàn)到2013年4月試采、2015年8月投產(chǎn)，僅用短短的3年時(shí)間便完成了氣藏評(píng)價(jià)、開(kāi)發(fā)方案設(shè)計(jì)和產(chǎn)能建設(shè)優(yōu)化實(shí)施等全部工作，完成井16口，平均鉆井井深7 081 m，平均鉆完井周期由前期398 d縮短至269 d，儲(chǔ)層改造后單井增產(chǎn)3～5倍，鉆井成功率達(dá)100%且全部獲得高產(chǎn)，高效井比例為100%，產(chǎn)能到位率達(dá)114%。該氣藏的成功開(kāi)發(fā)，開(kāi)辟了超深超高壓裂縫性致密砂巖氣藏開(kāi)發(fā)的新領(lǐng)域，其成功的技術(shù)和管理創(chuàng)新為塔里木盆地克深5、克深6、克深9區(qū)塊及國(guó)內(nèi)外其他同類(lèi)型氣藏的開(kāi)發(fā)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，具有重要的指導(dǎo)和借鑒意義。

5 結(jié)束語(yǔ)

塔里木盆地克拉蘇構(gòu)造帶上的克深氣田由于其

自身的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)技術(shù)和管理模式已完全不能適應(yīng)開(kāi)發(fā)的需要，塔里木油田重點(diǎn)關(guān)注核心技術(shù)瓶頸，依靠科技創(chuàng)新，持續(xù)攻關(guān)，有效地實(shí)現(xiàn)了超深超高壓裂縫性致密砂巖氣藏的高效開(kāi)發(fā)?？偨Y(jié)凝練出的技術(shù)不僅為克深8氣藏的快速評(píng)價(jià)和高效建產(chǎn)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，而且為該地區(qū)其他區(qū)塊的有效開(kāi)發(fā)提供了強(qiáng)有力的保障，也為“西氣東輸”工程長(zhǎng)期安全供氣增添了底氣。

圖9 超深超高壓裂縫性致密砂巖氣藏開(kāi)發(fā)特色技術(shù)圖

[1] 岡秦麟. 對(duì)氣田開(kāi)發(fā)基本規(guī)律的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)[J]. 天然氣工業(yè), 1997, 17(3):42-47．

Gang Qinlin. Several cognitions of gas field development basic laws[J]. Natural Gas Industry, 1997, 17(3): 42-47.

[2] 能源, 謝會(huì)文, 孫太榮, 雷剛林, 徐麗麗. 克拉蘇構(gòu)造帶克深段構(gòu)造特征及其石油地質(zhì)意義[J]. 中國(guó)石油勘探, 2013 (2): 1-6.

Neng Yuan, Xie Huiwen, Sun Tairong, Lei Ganglin, Xu Lili. Structural characteristics of Keshen segmentation in Kelasu structural belt and its petroleum geological significance[J]. China Petroleum Exploration, 2013(2): 1-6.

[3] 湯良杰, 金之鈞, 賈承造, 皮學(xué)軍, 陳書(shū)平, 塔里木盆地多期鹽構(gòu)造與油氣聚集[J]. 中國(guó)科學(xué)D輯: 地球科學(xué), 2004, 34(增刊1): 89-97.

Tang Liangjie, Jin Zhijun, Jia Chengzao, Pi Xuejun, Chen Shuping. Multi period salt structure and hydrocarbon accumulation in Tarim Basin[J]. Scientia Sinica: Terrae, 2004, 34(S1): 89-97.

[4] 馮松寶, 張志軍. 克拉蘇構(gòu)造帶克深區(qū)帶超高壓大氣田成藏過(guò)程與特征[J]. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2013, 36(10): 1242-1248.

Feng Songbao, Zhang Zhijun. Accumulation process and characteristics of over pressured large gas field in Keshen belt of Kelasu tectonic zone[J]. Journal of Hefei University of Technology: Natural Sciences, 2013, 36(10): 1242-1248.

[5] 王招明, 謝會(huì)文, 李勇, 雷剛林, 吳超, 楊憲章, 等. 庫(kù)車(chē)前陸沖斷帶深層鹽下大氣田的勘探和發(fā)現(xiàn)[J]. 中國(guó)石油勘探, 2013, 18(3): 1-13.

Wang Zhaoming, Xie Huiwen, Li Yong, Lei Ganglin, Wu Chao, Yang Xianzhang, et al. Exploration and discovery of large and deep subsalt gas fields in Kuqa foreland thrust belt[J]. China Petroleum Exploration, 2013, 18(3): 1-13.

[6] 萬(wàn)佳梅, 湯良杰, 金文正, 余一欣. 鹽巖在庫(kù)車(chē)拗陷中的作用[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2008, 30(1): 14-18.

Wan Jiamei, Tang Liangjie, Jin Wenzheng, Yu Yixin. Function of salt rock in Kuqa sag[J]. Journal of Southwest Petroleum University: Science & Technology Edition, 2008, 30(1): 14-18.

[7] 張惠良, 張榮虎, 楊海軍, 壽建峰, 王俊鵬, 劉春, 等. 超深層裂縫—孔隙型致密砂巖儲(chǔ)集層表征與評(píng)價(jià)——以庫(kù)車(chē)前陸盆地克拉蘇構(gòu)造帶白堊系巴什基奇克組為例[J]. 石油勘探與開(kāi)發(fā), 2014, 41(2): 158-166.

Zhang Huiliang, Zhang Ronghu, Yang Haijun, Shou Jianfeng, Wang Junpeng, Liu Chun, et al. Characterization and evaluation of ultra-deep fracture-pore tight sandstone reservoirs: A case study of Cretaceous Bashijiqike Formation in Kelasu tectonic zone in Kuqa

foreland basin, Tarim, NW China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2014, 41(2): 158-166.

[8] 王凱, 王貴文, 徐渤, 王迪, 冉冶. 克深2井區(qū)裂縫分類(lèi)及構(gòu)造裂縫期次研究[J]. 地球物理學(xué)進(jìn)展, 2015, 30(3): 1251-1256.

Wang Kai, Wang Guiwen, Xu Bo, Wang Di, Ran Zhi. Fracture classification and tectonic fracture in Keshen 2 well area[J]. Progress in Geophysics, 2015, 30(3): 1251-1256.

[9] 符力耘, 肖又軍, 孫偉家, 吳超, 管西竹, 張敬洲. 庫(kù)車(chē)坳陷復(fù)雜高陡構(gòu)造地震成像研究[J]. 地球物理學(xué)報(bào), 2013, 56(6): 1985-2000.

Fu Liyun, Xiao Youjun, Sun Weijia, Wu Chao, Guan Xizhu, Zhang Jingzhou. Seismic imaging studies of complex high and steep structures in Kuqa Depression[J]. Chinense Journal of Geophysics, 2013, 56(6): 1985-2000.

[10] 董文, 符力耘, 肖又軍, 管西竹, 吳超. 庫(kù)車(chē)坳陷高陡構(gòu)造地震勘探復(fù)雜性定量分析[J]. 地球物理學(xué)報(bào), 2011, 54(6): 1600-1613.

Dong Wen, Fu Liyun, Xiao Youjun, Guan Xizhu, Wu Chao. Quantitative analysis if the complexity in seismic exploration of the high and steep structures in Kuqa Depression[J]. Chinense Journal of Geophysics, 2011, 54(6): 1600-1613.

[11] 許京國(guó), 鄭淑杰, 陶瑞東, 劉立超, 張志湖, 王獅軍. 高陡構(gòu)造克深206井鉆井提速配套技術(shù)[J]. 石油鉆采工藝, 2013, 35(5): 29-32.

Xu Jingguo, Zheng Shujie, Tao Ruidong, Liu Lichao, Zhang Zhihu, Wang Shijun. Auxiliary technology of drilling speed improving for Well Keshen-206 with high and steep structures[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2013, 35(5): 29-32.

[12] 黃兆輝, 劉洪雷, 唐必銳, 覃發(fā)蘭, 王蘭英. 高陡構(gòu)造地區(qū)勘探失誤分析及速度建模改進(jìn)方法——以云安10井為例[J].石油物探, 2008, 47(3): 301-305.

Huang Zhaohui, Liu Honglei, Tang Birui, Qin Falan, Wang Lanying. Prospecting defect analysis and improving technology for velocity modeling in high-step structure area: Case study of Yun'an 10 well[J]. Geophysical Prospecting for Petroleum, 2008, 47(3): 301-305.

[13] 王建華. 油田鹽膏層鉆井技術(shù)[J]. 探礦工程(巖土挖掘工程), 2005(4): 47-49.

Wang Jianhua. Drilling Technology of salty layer in oil field[J]. Exploration Engineering: Drilling & Tunneling, 2005(4): 47-49.

[14] 李萬(wàn)軍, 張瑋, 周海秋, 吳泓璇, 姜福華, 胡超, 等. 阿姆河右岸A區(qū)井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究與應(yīng)用[J]. 鉆采工藝, 2013, 36(6): 42-44.

Li Wanjun, Zhang Wei, Zhou Haiqiu, Wu Hongxuan, Jiang Fuhua, Hu Chao, et al. Optimization of casing program in the Block A of Amu Darya River Right Bank[J]. Drilling & Production Technology, 2013, 36(6): 42-44.

[15] 陳世春, 叢長(zhǎng)江, 秦嶺, 王樹(shù)超, 李勇. 山前高陡構(gòu)造復(fù)雜井東秋6井鉆井實(shí)踐[J]. 石油鉆采工藝, 2010, 32(4): 5-7.

Chen Shichun, Cong Changjiang, Qin Ling, Wang Shuchao, Li Yong. Drilling in Dongqiu 6 well in piedmont high and steep structure[J]. Drilling & Production Technology, 2010, 32(4): 5-7.

[16] 王燕新, 喬勇, 王學(xué)龍, 程天輝, 李瑞亮, 石振興. 塔里木油田克深8井區(qū)吉迪克組鉆井技術(shù)[J]. 化學(xué)工程與裝備, 2015(3): 65-67.

Wang Yanxin, Qiao Yong, Wang Xuelong, Cheng Tianhui, Li Ruiliang, Shi Zhenxing. Drilling technology of N1j in Keshen 2 well area of Tarim Field[J]. Chemical Engineering & Equipment, 2015(3): 65-67.

[17] 馮虎, 徐志強(qiáng). 塔里木油田克深區(qū)塊致密砂巖氣藏的儲(chǔ)層改造技術(shù)[J]. 石油鉆采工藝, 2014, 36(5): 93-96.

Feng Hu, Xu Zhiqiang. Reservoir reconstruction technology for tight sandstone gas pool in Keshen Block of Tarim Oilfield[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2014, 36(5): 93-96.

[18] Weijers L, Grifffin LG, Sugiyama H, Takada S, Chong KK, Terracina JM, et al. The first successful fracture treatment campaign conducted in Japan: Stimulation challenges in a deep, naturally fractured volcanic rock[C]//SPE Annual Technical Conference and Exhibition, 29 September-2 October 2002, San Antonio, Texas, USA. DOI: http://dx.doi.org/10.2118/77678-MS.

[19] 陳作, 田助紅, 曾斌. 超深、致密砂巖氣藏壓裂優(yōu)化技術(shù)[J].天然氣工業(yè), 2001, 21(6): 63-65.

Chen Zuo, Tian Zhuhong, Zeng Bin. Optimal fracturing techniques of ultra-deep tight sandstone reservoir[J]. Natural Gas Industry, 2001, 21(6): 63-65.

Integrated techniques for rapid and highly-efficient development and production of ultra-deep tight sand gas reservoirs of Keshen 8 Block in the Tarim Basin

Jiang Tongwen, Teng Xueqing, Yang Xiangtong
(PetroChina Tarim Oilfield Company, Kurle, Xinjiang 841000, China)
NATUR. GAS IND. VOLUME 36, ISSUE 10, pp.1-9, 10/25/2016. (ISSN 1000-0976; In Chinese)

The unusually ultra-deep and ultra-high-pressure gas reservoirs in the Keshen 8 Block on the Kelasu structural belt of the Tarim Basin are also featured by high temperature, well-developed fault fissures, huge thickness, tight matrix, complex oil–water distribution, etc., which brings about great difficulties to reserves evaluation and further development. In view of this, an overall study was made on the fine description of reservoir fractures and their seepage mechanism, technical problems were being tackled on seismic data processing and interpretation of complex and high & steep structural zones, optimal development design, safe & rapid drilling and completion wells, reservoir stimulation, dynamic monitoring, etc. to promote the development level of such ultra-deep tight gas reservoirs, and 22 complete sets of specific techniques were formulated in the fields of high-efficiency well spacing, safe and fast drilling, recovery enhancement by well completion transformation, efficient development of optimization design, and so on. Through the technical progress and innovative management of integrated exploration & development, reserves evaluation and productivity construction have been completed on the Keshen 8 block in the last three years of the 12thFive-Year Plan period, as a result, rapid and high-efficiency productivity construction is realized, and a new area is explored in the development of ultra-deep and ultra-high-pressure fractured tight sand gas reservoirs. This study is of great reference to the development of similar gas reservoirs at home and abroad.

Tarim Basin; Keshen gas field; Ultra-deep and ultra-high-pressure gas reservoir; Tight sand reservoir; High-efficiency development; Optimal design; Rapid drilling; Reservoir stimulation; Productivity construction

10.3787/j.issn.1000-0976.2016.10.001

2016-09-06 編 輯 韓曉渝)

國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)“庫(kù)車(chē)坳陷深層—超深層天然氣田開(kāi)發(fā)示范工程”（編號(hào)：2016ZX05051）。

江同文，1968年生，教授級(jí)高級(jí)工程師；長(zhǎng)期從事油氣田開(kāi)發(fā)研究和管理工作，現(xiàn)任中國(guó)石油塔里木油田公司副總經(jīng)理。地址：（841000） 新疆維吾爾自治區(qū)巴音郭楞蒙古自治州庫(kù)爾勒市石化大道。ORCID: 0000-0001-6547-46940。E-mail: jangtw-tlm@ petrochina.com.cn