CN205370544U - 储气库注采井网结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种储气库注采井网结构，储气库具有至少一个第一储层和至少一个第二储层，储气库注采井网结构包括：多口水平井和多口直井，每口水平井均具有竖直段和水平段，各水平井的水平段相互平行且间隔排布在第一储层内；多口直井分别排布在第一储层和第二储层内，且排布在第一储层内的各直井位于水平井的外侧，本实用新型提供的储气库注采井网结构，在储气量大的主力储层以水平井为主、直井辅助，在储气量小的非主力层部署直井，注采气时，直井和水平井同时注采气，从而有效提高了注采效率，而且水平井能够控制的储气量为75％，直井能够控制的储气量占25％，从而有效提升了储气库注采井网结构对储气库控制程度。
Description
技术领域
本实用新型涉及采气工程技术领域，特别涉及一种储气库注采井网结构。
背景技术
储气库建设用于天然气季节调峰、应急调峰，可以起到优化管道运行的作用，并且不易发生火灾或爆炸，保障安全供气，其隐蔽性和安全性适于战略储备，因此，储气库建设已得到世界各国的高度重视，目前国内储气库注采井型结构主要以直井为主，这样的井型结构对储层的控制程度不高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能够解决对储层的控制程度不高问题的储气库注采井网结构。
为达到上述目的，本实用新型提供了一种储气库注采井网结构，所述储气库具有至少一个第一储层和至少一个第二储层，所述第一储层的储气量大于或等于1.2亿立方米，所述第二储层的储气量小于1.2亿立方米，所述储气库注采井网结构包括：多口水平井，每口所述水平井均具有竖直段和水平段，各所述水平井的所述水平段相互平行且间隔排布在所述第一储层内；多口直井，多口所述直井分别排布在所述第一储层和所述第二储层内，且排布在所述第一储层内的各所述直井位于所述水平井的外侧。
如上所述的储气库注采井网结构，其中，各所述水平井的所述水平段与所述第一储层的上表面之间的距离为所述第一储层的高度的三分之一。
如上所述的储气库注采井网结构，其中，位于同一储层内的各所述水平井不等间距排布。
如上所述的储气库注采井网结构，其中，位于同一储层内的相邻两所述水平井之间的间距为200m～300m。
如上所述的储气库注采井网结构，其中，位于同一储层内的所述水平井与所述直井之间的间距为100m～300m。
如上所述的储气库注采井网结构，其中，各所述水平井的所述水平段的长度大于或等于400m。
如上所述的储气库注采井网结构，其中，各所述水平井和各所述直井与边水之间的距离均大于200米。
如上所述的储气库注采井网结构，其中，所述第一储层的高度和所述第二储层的高度均大于20米。
如上所述的储气库注采井网结构，其中，所述第一储层的储气量为1.2亿立方米～7.0亿立方米。
如上所述的储气库注采井网结构，其中，所述第二储层的储气量为0.11亿立方米～1.19亿立方米。
与现有技术相比，本实用新型的优点如下：
本实用新型提供的储气库注采井网结构，在储气量大的主力储层以水平井为主、直井辅助，在储气量小的非主力层部署直井，注采气时，直井和水平井同时注采气，从而有效提高了注采效率，而且水平井能够控制的储气量为75％，直井能够控制的储气量占25％，从而有效提升了储气库注采井网结构对储气库控制程度；
本实用新型提供的储气库注采井网结构，各水平井和各直井与边水之间的距离均大于200米，从而避免了注气过程中的气窜水域、采气过程中的水流进气区，进而保证储气库安全平稳运行。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
图1是根据本实用新型一实施例提供的储气库注采井网结构的示意图；
图2是图1所示的储气库注采井网结构中A-A向截面结构示意图；
图3是图1所示的储气库注采井网结构中水平井的不同水平段长度L与无阻流量q的对应关系图。
附图标号说明：
1-储气库；11-第一储层；12-第二储层；2-水平井；3-直井。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，本实用新型提供了一种储气库注采井网结构，储气库1具有至少一个第一储层11和至少一个第二储层12，第一储层11的储气量大于或等于1.2亿立方米，第二储层12的储气量小于1.2亿立方米，优选的，第一储层11的储气量为1.2亿立方米～7.0亿立方米；第二储层12的储气量为0.11亿立方米～1.19亿立方米；
其中，储气库注采井网结构包括：多口水平井2和多口直井3，每口水平井2均具有竖直段和水平段，各水平井2的水平段相互平行且间隔排布在第一储层11内；多口直井3分别排布在第一储层11和第二储层12内，且排布在第一储层11内的各直井3位于水平井2的外侧，即直井3设置在水平井2的周边，具体来说，在储气量大的主力储层以水平井2为主、直井3辅助，在储气量小的非主力层部署直井3，注采气时，直井3和水平井2同时注采气，从而有效提高了注采效率，而且水平井2能够控制的储气量为75％，直井3能够控制的储气量占25％，从而有效提升了储气库注采井网结构对储气库1控制程度。
进一步，第一储层11的高度和第二储层12的高度均大于20米，由于高度在20米以上的储气层的注采气动用程度较低，在第一储层11同时布设水平井2和直井3，以提升第一储层11的动用程度，从而提高了第一储层11的注采效率；
在本实用新型的一个优选实施例中，为了解决由于第一储层11储量大注采气不均匀导致注采效率低的问题，各水平井2的水平段设置于与第一储层11的上表面之间的距离为第一储层11的高度的三分之一，举例来说，若第一储层11的高度为30米，则水平井2水平段设置于距离该第一储层11的顶部10米处，以保证第一储层11注气均匀，从而达到理想的注气效果。
在本实用新型的一个优选实施例中，由于各第一储层11的具体结构需要根据实际的地貌而定，这样容易导致第一储层11内的天然气分布不均匀，为了能够充分注采第一储层11内的天然气，设置位于同一储层内的各水平井2不等间距排布，从而使得水平井2能够较充分的控制第一储层11的储气量，以实现理想的注气效果。
进一步，位于同一储层内的相邻两水平井2之间的间距为200m～300m；位于同一储层内的水平井2与直井3之间的间距为100m～300m，这样的排布方式，使得水平井2和直井3能够在最大程度上控制储气库1的储气量，以实现理想的注采气效果。
再进一步，经实验验证，当各水平井2的水平段的长度大于或等于400m时，其单井产能相当于直井3的2～2.5倍。
在本实用新型的一个优选实施例中，为了解决水体干扰注采气的问题，各水平井2与边水之间的距离大于200米，各直井3与边水之间的距离也大于200米，从而避免了注气过程中的气窜水域、采气过程中的水流进气区，进而保证储气库1安全平稳运行。
下面结合附图，以辽河油田双六储气库为例，具体说明本实用新型提供的储气库注采井网结构的布置方式：
一、分析辽河油田双六储气库的地貌特征，
辽河油田双六储气库具有隔层稳定发育，盖层封盖性能良好，构造圈闭条件明显，断层圈闭有效等地质特征，具体分析如下：
1、隔层发育情况
本区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ油层组间的隔层分布较为稳定，工区内隔层钻遇率100％，从各砂层组与小层间的隔层统计看出，Ⅰ、Ⅱ油层组内的小层间隔层发育程度要比Ⅲ油层组好，表现为平均隔层厚度相对较大、稳定系数高，同时大于8m的隔层厚度在Ⅰ、Ⅱ油层组内所占比重较大，平均45.6％，而Ⅲ油层组平均为24.1％。
2、盖层封盖性评价
(1)、突破压力是评价封闭性能好坏的直接参数，随着埋藏成岩作用加强，突破压力增大，本区兴隆台储层处于中成岩A期埋藏阶段，本区3口井实测突破压力为3～5MPa；
(2)、粘土矿物成分：随着埋藏深度的增加蒙脱石向伊利石、绿泥石转化，粘土矿物成分的改变对泥岩的封盖性能也有一定的影响，双六区块泥岩粘土矿物以伊/蒙混层为主，进入中成岩阶段；
(3)、泥岩孔隙度、渗透率：双六区块泥岩孔隙度7.7％～9.3％，渗透率一般在0.72×10-6μm2～3.99×10-5μm2，具有有效的封闭性能；
(4)、盖层的分布状况：本区泥岩盖层泥岩质纯、全区分布，厚度一般200m以上，保证了盖层的封盖能力。
因此，综合评价双六区块的盖层封盖性能良好。
3、构造圈闭有效性分析
兴隆台油层构造圈闭条件明显，总体表现为被以近东西向为主断层切割了的北东向延伸的长轴背斜构造，由于构造圈闭条件的控制，油气分布和富集与双台背斜构造带的配置关系很好，高部位油气层厚度大、富集程度高，以气为主，向东、西两翼随构造部位降低而变差，构造幅度控制十分明显。
4、断层圈闭的有效性分析
双台子长轴背斜被一组近东西向断层切割为阶梯状的5个大的三级断块(区块)。断裂活动期间对油气在背斜构造带的运聚与成藏富集起到了通道作用，同时在终止活动后对油气水系统起到了封隔作用，使油气在不同断块表现独立成藏的特点，这也是辽河断陷盆地的普遍规律；
双67块南部双607边界断层、双6块北部的双30-26断层、双6、双67块的西部边界断层双34-12断层，均为封闭性断层，最大断距可达200m左右，断层两侧明显表现为两套不同的压力和油气水系统；
双6块与双67块在原始条件下具有统一的气油界面(-2450m左右)油水界面-2500～-2540m，从动态资料反映，在开发过程中两块压降情况相近。判断两块间的双62断层有不密封的可能，因此本次工作把双6、双67块作为一个气库整体考虑。
双六区块的地质情况使其具备大规模应用水平井2进行储气库1注采条件，根据物质平衡法计算了不同压力下的库容量，双六区块最大库容量为36.0×108m3，基础垫气量6.0×108m3，附加垫气量14.0×108m3，运行压力10～24MPa，最大工作气量16×108m3。
二、针对辽河油田双六储气库的地貌特征，确定辽河油田双六储气库的第一储层11：
按照单个小层厚度和储量大小，结合小层间的隔层发育情况，在双6块优选出4套第一储层11(主力含气层)，四第一储层11(主力含气层)控制储量占双6块总储量的88％，四套主力层段之间隔层比较发育，可以有效避免层间干扰，在双67块优选出一套第一储层11(主力含气层)，控制储量占双67块总储量的28％。
三、方案设计及布井原则
(1)、双六区块为枯竭式的油气藏，主要是立足于含气区建库，不考虑油气水关系已复杂化的含油区带；
(2)、该气库作为季节调峰，日最大调峰能力1500×104m3；
(3)、注采井部署区域内的第一储层11的高度和第二储层12的高度均大于20m；
(4)、注采气井到边水的距离大于200m，避免注气过程中的气窜水域、采气过程中的水进气区；
(5)、优选第一储层11(主力层段)部署水平井2，控制75％以上的天然气储量，第二储层12(非主力层段)用直井3来控制。
三、确定水平井2的水平段长度：
根据双33-24井的试井资料测定的值，参见表一，计算出它的绝对无阻流量值qAOF，然后再把两组数据：流压Pwf：24.3，静压PR：24.6，日产气量qg：9.4693，流压Pwf：0.1，Pe：地层压力(已知)，日产气量qAOF:(通过表一资料求得)，对应的值代入公式：
其中，qg—日产气量，104m3/d；
PR—地层压力，MPa；
Pwf—井底流动压力，MPa；
计算出二项式产能方程系数，A，B值，a＝1.2601，b＝0.0305，即得到二项式产能方程双33-24井：
表一
计算出不同水平段长度的水平井2无阻流量，如图3所示，可以看出随着水平段长度L的增加，无阻流量q随之增大，当水平段长度L超过400m时，无阻流量q的增量很小，因此确定水平段长度L为400m，且在水平段长度L为400米时，无阻流量q为100×104m3～125×104m3，即单水平井2产能相当于直井3的2～2.5倍。
四、储气库注采井网结构设计
如图1和图2所示，在双六区块有利部位部署9口第一储层11(主力层段)水平井2，同时部署9口直井3提高控制程度，其中双6块部署8口水平井2，5口直井3，双67块部署1口水平井2，4口直井3，同时保证各主力层单井所控制的库容量和工作气量是基本匹配的。
五、预期结果
水平井2单井平均日注气量130×104m3/d，直井3单井平均日注气量60m3/d，当累积注气量为4.77×108m3时，地层压力从2.8MPa上升到5.3MPa，上升了2.5MPa。
需要说明的是，上述仅以辽河油田双六储气库为例进行储气库注采井网结构的布局分析，但是，本实用新型提供的储气库注采井网结构，不限于辽河油田双六储气库，凡是具有第一储层和第二储层的储气库均可应用本实用新型提供的储气库注采井网结构，在此不再赘述。
综上所述，本实用新型提供的储气库注采井网结构，在储气量大的主力储层以水平井为主、直井辅助，在储气量小的非主力层部署直井，注采气时，直井和水平井同时注采气，从而有效提高了注采效率，而且水平井能够控制的储气量为75％，直井能够控制的储气量占25％，从而有效提升了储气库注采井网结构对储气库控制程度；
本实用新型提供的储气库注采井网结构，各水平井和各直井与边水之间的距离均大于200米，从而避免了注气过程中的气窜水域、采气过程中的水流进气区，进而保证储气库安全平稳运行。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
Claims (10)
1.一种储气库注采井网结构，所述储气库具有至少一个第一储层和至少一个第二储层，所述第一储层的储气量大于或等于1.2亿立方米，所述第二储层的储气量小于1.2亿立方米，其特征在于，所述储气库注采井网结构包括：
多口水平井，每口所述水平井均具有竖直段和水平段，各所述水平井的所述水平段相互平行且间隔排布在所述第一储层内；
多口直井，多口所述直井分别排布在所述第一储层和所述第二储层内，且排布在所述第一储层内的各所述直井位于所述水平井的外侧。
2.根据权利要求1所述的储气库注采井网结构，其特征在于，
各所述水平井的所述水平段与所述第一储层的上表面之间的距离为所述第一储层的高度的三分之一。
3.根据权利要求1所述的储气库注采井网结构，其特征在于，
位于同一储层内的各所述水平井不等间距排布。
4.根据权利要求3所述的储气库注采井网结构，其特征在于，
位于同一储层内的相邻两所述水平井之间的间距为200m～300m。
5.根据权利要求3所述的储气库注采井网结构，其特征在于，
位于同一储层内的所述水平井与所述直井之间的间距为100m～300m。
6.根据权利要求1所述的储气库注采井网结构，其特征在于，
各所述水平井的所述水平段的长度大于或等于400m。
7.根据权利要求1所述的储气库注采井网结构，其特征在于，
各所述水平井和各所述直井与边水之间的距离均大于200米。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的储气库注采井网结构，其特征在于，
所述第一储层的高度和所述第二储层的高度均大于20米。
9.根据权利要求8所述的储气库注采井网结构，其特征在于，
所述第一储层的储气量为1.2亿立方米～7.0亿立方米。
10.根据权利要求8所述的储气库注采井网结构，其特征在于，
所述第二储层的储气量为0.11亿立方米～1.19亿立方米。
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| CN107288618A (zh) * | 2016-03-31 | 2017-10-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种缝洞型油藏油水界面确定方法及系统 |
| CN107288618B (zh) * | 2016-03-31 | 2020-10-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种缝洞型油藏油水界面确定方法及系统 |
| CN112832732A (zh) * | 2019-11-25 | 2021-05-25 | 中国石油天然气集团有限公司 | 盐穴地下储库建库方法及装置 |
| CN114033490A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-11 | 清华四川能源互联网研究院 | 矿洞储气型压缩空气储能系统及其控制方法 |
| CN114033490B (zh) * | 2021-11-23 | 2023-09-05 | 清华四川能源互联网研究院 | 矿洞储气型压缩空气储能系统及其控制方法 |
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