蘇里格氣田蘇10區(qū)塊氣井產(chǎn)能評價

靳 輝

（中國石油長城鉆探工程有限公司地質(zhì)研究院，遼寧盤錦 124010）

國內(nèi)外氣田開發(fā)實踐表明，正確評價氣井產(chǎn)能是氣田開發(fā)的關鍵問題之一。通過產(chǎn)能評價能較好的描述特定儲層的產(chǎn)能變化特征，評價儲層的平均產(chǎn)能，確定氣井的合理工作制度、生產(chǎn)規(guī)模及地面建設規(guī)模等，為氣田的合理開發(fā)提供科學的依據(jù)［1］。

蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地中部，是我國新近發(fā)現(xiàn)的大型低滲低孔低壓氣藏，氣田已進入大規(guī)模開發(fā)階段。由于該氣田低孔、低滲、非均質(zhì)性強，常規(guī)試井方法耗時多、精度差，無法滿足該地區(qū)生產(chǎn)及開發(fā)的需要。在現(xiàn)有開采模式下通過優(yōu)化簡化工藝，氣井普遍在壓裂排液結束后直接進入流程生產(chǎn)，這樣就造成了氣井產(chǎn)能核實難度大。本文在理論研究及現(xiàn)場試驗的基礎上，應用多種方法開展了蘇10區(qū)塊的產(chǎn)能評價工作。

1 蘇10區(qū)塊概況

蘇10區(qū)塊位于蘇里格氣田北部，屬蘇里格氣田中區(qū)，區(qū)域面積542.0km2。2007年上報山1段、盒8段基本探明天然氣地質(zhì)儲量779.66×108m3。氣藏埋深3200～3500 m，沉積類型為辮狀河和曲流河沉積，儲集砂體非均質(zhì)性強，連續(xù)性較差，裂縫不發(fā)育；盒8段孔隙度10.81%，滲透率1.23×10－3μm2，山1段孔隙度6.65%，滲透率0.32×10－3μm2；氣藏類型屬無邊底水彈性氣驅(qū)、低孔、低滲巖性氣藏［2］。

2 氣井生產(chǎn)特點［3］

按照動態(tài)分類標準，區(qū)塊投產(chǎn)的306口井中，Ⅰ類井有82口，Ⅱ類井有155口，Ⅲ類井有69口，Ⅰ＋Ⅱ類井比例為77.5%。

2.1 Ⅰ類井生產(chǎn)特征

生產(chǎn)特征：無阻流量大于10×104m3／d，初期產(chǎn)量在（2～4）×104m3／d以上，能夠連續(xù)生產(chǎn)并具有一定的穩(wěn)產(chǎn)能力。

從Ⅰ類井產(chǎn)量壓力變化曲線（見圖1）可以看出，在生產(chǎn)時間為330天時套壓12.8 MPa，平均日產(chǎn)氣量2.40×104m3；在生產(chǎn)時間為660天時套壓9.8 MPa，平均日產(chǎn)氣量1.94×104m3；在生產(chǎn)時間為990天時，套壓7.6 MPa，平均日產(chǎn)氣量1.60×104m3；投產(chǎn)3年內(nèi)平均日產(chǎn)氣為2.04×104m3。目前，這類井平均日產(chǎn)1.77×104m3，平均單井已累計產(chǎn)氣2066×104m3。研究結果表明，Ⅰ類井配產(chǎn)2.0×104m3，穩(wěn)產(chǎn)時間可達3年。

圖1 Ⅰ類井生產(chǎn)曲線

2.2 Ⅱ類井生產(chǎn)特征

生產(chǎn)特征：無阻流量在（4～10）×104m3／d之間，生產(chǎn)初期產(chǎn)量一般在（2～3）×104m3／d，這類井基本能夠連續(xù)生產(chǎn)。

從Ⅱ類井產(chǎn)量壓力變化曲線（見圖2）可以看出，在生產(chǎn)時間為330天時套壓10.9MPa，平均日產(chǎn)氣量1.35×104m3；在生產(chǎn)時間為660天時套壓7.9MPa，平均日產(chǎn)氣量1.00×104m3；在生產(chǎn)時間為990天時套壓7.2MPa，平均日產(chǎn)氣量0.97×104m3；投產(chǎn)3年內(nèi)平均日產(chǎn)氣為1.10×104m3。目前，這類井平均日產(chǎn)0.91×104m3，平均單井已累計產(chǎn)氣1013×104m3。研究結果表明，Ⅱ類井配產(chǎn)1.0×104m3／d，穩(wěn)產(chǎn)時間可達3年。

圖2 Ⅱ類井生產(chǎn)曲線

2.3 Ⅲ類井生產(chǎn)特征

生產(chǎn)特征：無阻流量小于4×104m3／d，生產(chǎn)初期產(chǎn)量小于2×104m3／d，穩(wěn)產(chǎn)時間較短，這類井產(chǎn)量低、壓力下降快，目前部分井間開生產(chǎn)。

從Ⅲ類井產(chǎn)量壓力變化曲線（見圖3）可以看出，在生產(chǎn)時間為330天時套壓9.3 MPa，平均日產(chǎn)氣量0.66×104m3；在生產(chǎn)時間為660天時套壓7.4 MPa，平均日產(chǎn)氣量0.45×104m3；在生產(chǎn)時間為990天時套壓7.3 MPa，平均日產(chǎn)氣量0.38×104m3；投產(chǎn)3年內(nèi)平均日產(chǎn)氣為0.49×104m3。目前，平均日產(chǎn)0.33×104m3，平均單井已累計產(chǎn)氣475×104m3。研究結果表明，Ⅲ類井配產(chǎn)0.5×104m3／d，穩(wěn)產(chǎn)時間可達3年。

氣井生產(chǎn)總體表現(xiàn)出產(chǎn)量低壓力下降快、采用井下節(jié)流后能夠連續(xù)生產(chǎn)的特點。當井口壓力為7～8 MPa時，氣井具有較強的穩(wěn)產(chǎn)能力。生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明，以穩(wěn)產(chǎn)三年為條件，Ⅰ類井合理配產(chǎn)為2.0×104m3／d、Ⅱ類井配產(chǎn)為1.0×104m3／d、Ⅲ類井配產(chǎn)為0.5×104m3／d。

3 氣井產(chǎn)能評價［4］

3.1 評價原則

氣井合理產(chǎn)能評價遵循以下原則：①氣井穩(wěn)產(chǎn)3年或預測穩(wěn)產(chǎn)年限達到3年以上；②合理利用地層能量；③具有攜液能力。

圖3 Ⅲ類井生產(chǎn)曲線

3.2 評價方法

3.2.1 采氣指示曲線法

該方法著重考慮減少氣井滲流的非線性效應以確定氣井合理配產(chǎn)，當氣井產(chǎn)量較小時，流動符合達西定律，采氣指數(shù)的倒數(shù)（Pe－Pwf）／q與產(chǎn)量近似呈線形關系；而當產(chǎn)量增大到某一值后，（Pe－Pwf）／q隨產(chǎn)量的變化不再滿足達西定律，氣體流入井筒要產(chǎn)生附加壓降，造成地層能量的損失。從氣井生產(chǎn)能量消耗的合理性出發(fā)，要求采氣指數(shù)越大越好。因此，可以把偏離早期直線段那一點的產(chǎn)量作為氣井的最大合理產(chǎn)量。

3.2.2 數(shù)值模擬法［5］

數(shù)值模擬方法是氣藏工程和數(shù)值模擬技術相結合的產(chǎn)能預測技術。該方法的要點是應用數(shù)值模擬技術擬合氣藏工程產(chǎn)能研究結果，使氣藏動態(tài)模型能較好的模擬不同結構儲層的氣井產(chǎn)能特征，從而獲得較為可靠的氣藏開發(fā)指標。該方法適用范圍廣，預測精度隨氣藏模型精度的提高而提高。

3.2.3 壓降速率法

氣井生產(chǎn)是否穩(wěn)定還可借用井口套壓降速率評價。根據(jù)氣井的實際生產(chǎn)曲線，氣井在某一配產(chǎn)下長期生產(chǎn)，井口壓力較穩(wěn)定，壓降速率較小，并可達到規(guī)定的自然穩(wěn)產(chǎn)期，即確定該配產(chǎn)為氣井目前合理產(chǎn)量。

3.2.4 礦場生產(chǎn)統(tǒng)計法

以目前投產(chǎn)時間較長的氣井（3年以上）的實際產(chǎn)量壓力資料為依據(jù)，以穩(wěn)產(chǎn)三年為條件，確定氣井合理產(chǎn)能。

3.3 評價結果

（1）蘇10區(qū)塊采氣指數(shù)與產(chǎn)量關系曲線見圖4，因此得到最大合理產(chǎn)量為1.2×104m3／d。

圖4 采氣指數(shù)與產(chǎn)量關系曲線

（2）分別對Ⅰ類井設計產(chǎn)量系列（4.0～1.0）×104m3／d，Ⅱ類井設計產(chǎn)量系列（2.0～0.5）×104m3／d、Ⅲ類井設計產(chǎn)量系列（1.0～0.4）×104m3／d，從原始狀態(tài)下先定產(chǎn)后定壓生產(chǎn)，井口油壓下限為0.5 MPa，廢棄產(chǎn)量為0.1×104m3／d，進行單井合理產(chǎn)能研究。

從圖5中可以看出，隨初期日產(chǎn)氣的增加，穩(wěn)產(chǎn)年限逐漸降低。為保證蘇10區(qū)塊氣井具有3年以上穩(wěn)產(chǎn)期，實現(xiàn)氣田平穩(wěn)供氣，平均單井日產(chǎn)氣為（1.1～1.2）×104m3較為合適。其中Ⅰ類井平均初期合理日產(chǎn)氣為2.0×104m3左右，Ⅱ類井平均初期合理日產(chǎn)氣為1×104m3左右，Ⅲ類井平均初期合理日產(chǎn)氣為0.5×104m3左右。

圖5 合理日產(chǎn)氣與穩(wěn)產(chǎn)時間關系

（3）根據(jù)蘇10區(qū)塊壓降速率與日產(chǎn)氣關系曲線，區(qū)塊平均單井日產(chǎn)氣越大，壓降速率越大，采用回歸公式計算，套壓降速率小于0.02 MPa／d對應的氣井合理配產(chǎn)為（1.0～1.1）×104m3／d。

（4）從2006年投產(chǎn)氣井產(chǎn)量壓力變化曲線看（見圖6），當氣井生產(chǎn)時間330天時，套壓10.9 MPa，平均日產(chǎn)氣量1.24×104m3；當生產(chǎn)660天時，套壓8.3 MPa，平均日產(chǎn)氣量1.04×104m3；當生產(chǎn)生產(chǎn)990天時，套壓7.4 MPa，平均日產(chǎn)氣量0.92×104m3，氣井表現(xiàn)出良好的生產(chǎn)能力。若按穩(wěn)產(chǎn)期間平均產(chǎn)量1.0×104m3計算，穩(wěn)產(chǎn)時間為3.33年；若按累計采氣量折算，穩(wěn)產(chǎn)3年，合理配產(chǎn)為1.10×104m3／d。

圖6 蘇里格氣田2006年全部投產(chǎn)井生產(chǎn)曲線

按照上述四種方法對蘇10區(qū)塊單井合理產(chǎn)能進行綜合評價，評價結果為平均單井合理產(chǎn)量1.0×104m3／d。通過單井合理產(chǎn)能累計，得到蘇10區(qū)塊2010年合理生產(chǎn)規(guī)模為10.2×108m3／a。

4 結論

（1）采氣指示曲線法、數(shù)值模擬法、壓降速率法及礦場生產(chǎn)統(tǒng)計法4種產(chǎn)能評價方法適用于蘇10區(qū)塊穩(wěn)產(chǎn)期氣井合理產(chǎn)能核實。

（2）蘇10區(qū)塊平均單井合理產(chǎn)量為1.0×104m3／d，可以達到3年穩(wěn)產(chǎn)期。

（3）蘇10區(qū)塊采用多種產(chǎn)能評價方法相互結合的手段確定單井合理產(chǎn)能，有效指導了氣井及氣田的合理開發(fā)，為蘇里格其它區(qū)塊的開發(fā)及方案編制提供了科學依據(jù)。

［1］方義生，劉合年，羅凱，等.關于氣井產(chǎn)能、氣田穩(wěn)產(chǎn)特征和氣區(qū)開采潛力的探討［J］.石油勘探與開發(fā)，2006，33（4）：399－405.

［2］李文權，王瑞華，等.蘇10區(qū)塊氣層識別技術及勘探開發(fā)潛力分析［J］.特種油氣藏，2006，13（6）：39－41.

［3］鄧麗坤.考慮滲透率應力敏感的氣井無阻流量預測方法研究［J］.石油地質(zhì)與工程，2010，24（2）：101－103.

［4］黃天虎，段永剛.氣井產(chǎn)能預測綜述［J］.石油地質(zhì)與工程，2007，21（2）：43－47.

［5］陳軍斌，吳作舟，韓興剛，等.蘇里格氣田蘇6井區(qū)開發(fā)方案數(shù)值模擬優(yōu)化研究［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2005，12（6）：58－60.