子洲氣田Y30井區(qū)合理產(chǎn)量研究

劉建國 ，楊 宇 ，徐 靜 ，毛 鑫 ，孫玉豹

（1.成都理工大學(xué)“油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程”國家重點實驗室；四川成都 610059；2.COSL油田生產(chǎn)研究院，天津塘沽 300450）

子洲氣田Y30井區(qū)合理產(chǎn)量研究

劉建國1，楊 宇1，徐 靜1，毛 鑫1，孫玉豹2

（1.成都理工大學(xué)“油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程”國家重點實驗室；四川成都 610059；2.COSL油田生產(chǎn)研究院，天津塘沽 300450）

在氣藏開發(fā)方案設(shè)計中,氣井合理產(chǎn)能是氣藏經(jīng)濟開采的重要決策依據(jù)。本次的研究區(qū)塊主要是在子洲氣田Y30井區(qū)，研究主要是根據(jù)無阻流量或物性將氣井分為三類，而根據(jù)不同的氣井類別給出相應(yīng)的合理產(chǎn)量，為保證計算結(jié)果的合理性，采用了絕對無阻流量法、采氣指示曲線法、井口壓降法和數(shù)值模擬方法進行了優(yōu)化研究。根據(jù)多種方法的綜合對比分析，得出的合理產(chǎn)量對氣井的配產(chǎn)更具有指導(dǎo)意義。

氣井；經(jīng)濟開采；無阻流量；井口壓降；數(shù)值模擬

氣井配產(chǎn)太大會造成地層壓力的過渡損失、影響采收率還會對地層造成一定的損害；配產(chǎn)太小不利于經(jīng)濟開發(fā)，影響經(jīng)濟效益。因此，氣井合理產(chǎn)量的確定，是制定氣田生產(chǎn)任務(wù)的重要依據(jù)，也是合理、高效開發(fā)氣田的基礎(chǔ)。采用合理的產(chǎn)量配產(chǎn)對加快和強化氣田整體高效開發(fā)進程具有很強的主動性，對提高氣田開發(fā)水平，達到高產(chǎn)、高效的開發(fā)目標(biāo)，將發(fā)揮重要的指導(dǎo)作用。

1 無阻流量法

該方法是較為簡單的一種配產(chǎn)方法，主要是根據(jù)初期無阻流量的大小來確定配產(chǎn)量。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，認(rèn)為氣井初期無阻流量小于4×104m3/d的生產(chǎn)井，其合理配產(chǎn)應(yīng)在無阻的1/3～1/6左右。若初期無阻流量在（4～10）×104m3/d之間的生產(chǎn)井，其合理配產(chǎn)應(yīng)在無阻的1/3～1/4配產(chǎn)左右。若氣井初期無阻流量大于10×104m3/d的生產(chǎn)井，其合理配產(chǎn)應(yīng)在無阻的1/4～1/6左右。據(jù)資料統(tǒng)計對比發(fā)現(xiàn)，氣井初期配產(chǎn)一般總體配產(chǎn)偏高。根據(jù)各氣層產(chǎn)能分布情況和氣井實際生產(chǎn)情況認(rèn)為，對不同類型的井適宜按照不同的配產(chǎn)比進行配產(chǎn)，分配（見表 1）。

表1

2 采氣指示曲線法

氣井生產(chǎn)壓差是地層壓力（Pe）與氣井產(chǎn)量（q）的函數(shù)，當(dāng)Pe一定時，它是氣井產(chǎn)量的函數(shù)。當(dāng)產(chǎn)量較小時，生產(chǎn)壓差與氣井產(chǎn)量呈線性關(guān)系，超過一定產(chǎn)量后，曲線將上翹，表現(xiàn)出明顯的非達西效應(yīng)，氣井生產(chǎn)會把部分壓力消耗到克服非達西流上，因此可以把偏離早期直線的那一點產(chǎn)量作為氣井生產(chǎn)配產(chǎn)的極限。從合理利用地層能量角度，采用采氣曲線法對子洲部分生產(chǎn)井的合理產(chǎn)量進行了分析計算。

Ⅰ類井：

圖1 Z26-26井產(chǎn)量與壓力差平方圖

Ⅱ類井：

圖2 Z18-18井產(chǎn)量與壓力差平方圖

由上圖可知：Ⅰ類井合理產(chǎn)量4.4×104m3；Ⅱ類井合理產(chǎn)量 2.35×104m3，Ⅲ類井 0.52×104m3。

Ⅲ類井：

圖3 Z23-23井產(chǎn)量與壓力差平方圖

3 數(shù)值模擬法

在給定的模型前提下，給定氣井的產(chǎn)能和廢棄壓力進行氣井開采歷史預(yù)測，通過結(jié)合氣井的穩(wěn)產(chǎn)時間可以確定氣井的合理產(chǎn)量。對于子洲氣田的三類不同儲層分別建立了三種對應(yīng)的模型，具體的物性參數(shù)（見表 2）。

對Ⅰ類儲層的模型，分別按 3.5、4、4.8、5.5×104m3/d配產(chǎn)，井口極限壓力按氣田的滿足集輸條件的6.4MPa來設(shè)定。不同配產(chǎn)條件下，井口油壓與時間的關(guān)系（見圖 4）。

表2 三類儲層建模時的物性參數(shù)值

圖4 Ⅰ類儲層不同配產(chǎn)條件下，井口油壓與時間的關(guān)系

對Ⅱ類儲層的模型，分別按1.8、2.05、2.5×104m3/d配產(chǎn)，井口極限壓力按氣田的滿足集輸條件的6.4 MPa來設(shè)定。不同配產(chǎn)條件下，井口油壓與時間的關(guān)系（見圖5）。

圖5 Ⅱ類儲層不同配產(chǎn)條件下，井口油壓與時間的關(guān)系

對Ⅲ類儲層的模型，分別按0.5、0.55、0.6×104m3/d配產(chǎn)，井口極限壓力同樣按氣田的滿足集輸條件的6.4 MPa來設(shè)定。不同配產(chǎn)條件下，井口油壓與時間的關(guān)系（見圖6）。

圖6 Ⅲ類儲層不同配產(chǎn)條件下，井口油壓與時間的關(guān)系

圖7 三類儲層不同配產(chǎn)和對應(yīng)穩(wěn)產(chǎn)時間分布圖

由以上可知，Ⅰ類儲層模型的配產(chǎn)為4.8×104m3/d時，穩(wěn)產(chǎn)時間為5.3年左右。配產(chǎn)為5.5×104m3/d時，穩(wěn)產(chǎn)時間為1.6年左右。因此，對于Ⅰ類儲層的配產(chǎn)可定為4.8×104m3/d左右；Ⅱ類儲層模型的配產(chǎn)為2.5×104m3/d時，穩(wěn)產(chǎn)時間為1.16年左右，配產(chǎn)為2×104m3/d時，穩(wěn)產(chǎn)時間為6.5年左右。因此，對于Ⅱ類儲層的配產(chǎn)可定為2×104m3/d左右；Ⅲ類儲層模型的配產(chǎn)為0.55×104m3/d時，穩(wěn)產(chǎn)時間為6.3年左右。因此，對于Ⅲ類儲層的配產(chǎn)可定為0.55×104m3/d左右。

4 井口壓降法

滲流進入擬穩(wěn)態(tài)后，不同時刻的壓降漏斗是一系列近似平行的曲線，視井口壓力與視地層壓力變化特征相同，根據(jù)視井口壓力與累積產(chǎn)量的相關(guān)性，然后平移至視原始地層壓力點，外推到與橫坐標(biāo)的交點即為單井控制儲量。在物質(zhì)平衡方程中用視井口壓力差代替視地層壓力，其推導(dǎo)如下：

引入修正系數(shù)A，令：

將（3）代入（2）得到：

兩邊同除以t有：

式中：Pi為原始地層壓力，MPa；p為任意時刻地層壓力，MPa；Zi為原始壓縮因子；Z為與p對應(yīng)的壓縮因子；Z為與p對應(yīng)的壓縮因子；Gp為氣井累積產(chǎn)量，104m3；G 為單井控制儲量，104m3；A 為修正系數(shù)；Q 為氣井產(chǎn)量，104m3/d；VΔP為井口壓降速度，MPa/d。

產(chǎn)量與井口壓降肯定存在著一種定量的關(guān)系，認(rèn)為當(dāng)壓降速度合理時其對應(yīng)的產(chǎn)量也是是合理產(chǎn)量。通過計算各類井相應(yīng)的合理壓降速度，從而根據(jù)這個壓降速度得出此類井的合理產(chǎn)量。中間引進了修正系數(shù)A，為了合理利用地層能量，根據(jù)本區(qū)塊的三類氣井分別計算出了適合本區(qū)塊對應(yīng)類別井的修正系數(shù)進行修正。根據(jù)Y30井區(qū)的計算得出Ⅰ類井的平均修正系數(shù)為0.825，Ⅱ類井的平均修正系數(shù)為0.869，Ⅲ類井的平均修正系數(shù)為0.755。代入上面（5）式得到相應(yīng)的合理產(chǎn)量分別為 4.7×104m3/d、2.2×104m3/d、0.53×104m3/d。

5 合理產(chǎn)量結(jié)果對比分析

根據(jù)前面無阻流量法、采氣指示曲線法、數(shù)值模擬法、井口壓降法等方法預(yù)測的子洲氣田的合理產(chǎn)量，統(tǒng)計結(jié)果（見表 3）。

表3 子洲氣田合理產(chǎn)量統(tǒng)計表 單位：104m3/d

由表3可知：子洲氣田Ⅰ類氣井的合理產(chǎn)量為4～4.8×104m3/d，Ⅱ類氣田的合理產(chǎn)量為 1.8～2.35×104m3/d，Ⅲ類氣井的合理產(chǎn)量為：0.5～0.56×104m3/d。

6 結(jié)論與建議

（1）子洲氣田Y3井區(qū)非均質(zhì)性強、儲層差異大且屬于低滲氣藏，因此，對各類井提出相應(yīng)的合理產(chǎn)量比較符合實際，對實際的配產(chǎn)也可起到有效的指導(dǎo)作用。

（2）因為無阻流量法是一種經(jīng)驗方法，可能誤差會較其他方法大，建議采用后面的幾種計算結(jié)果，因此，建議Ⅰ類井的合理產(chǎn)量定為4.4～4.8×104m3/d，Ⅱ類井的合理產(chǎn)量定為2.05～2.35×104m3/d，Ⅲ類井的合理產(chǎn)量定為 0.53～0.56×104m3/d。

（3）在實施合理配產(chǎn)的同時，還要盡量考慮地層水化學(xué)特征、壓力敏感性、以及地層流體的滲流特征對合理產(chǎn)量的影響。

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The research of reasonable yield in Zizhou gas field Y30 borefild

LIU Jianguo1，YANG Yu1，XU Jing1，MAO Xin1，SUN YuBao2
（1.Chengdu University of Technology，Chengdu Sichuan 610059，China；2.Oilfield Production Research Instiute of COSL，Tanggu Tianjin 300450，China）

Determination of gas well rational productivity is one of the most important foundations of gas reservoir economic development decision among the development project planning.The research area is mainly in Zizhou gas field Y30 borefild，The research content according to AOF Gas or physical property will be divided into three categories，According to different well types corresponding to the given r advisable output.several research methods,such as absolute open-flow capacity,index curve of gas production,drop in pressure of well head and numerical simulation,were applied to optimize and determine the rational productivity of gas well.according to the several methods of comprehensive analysis,that the reasonable production on gas well production with the more significance.

gas well；economic exploitation；absolute open flow；drop of wellhead pressure；numerical simulation

TE375

A

1673-5285（2012）03-0031-04

2012－01-07

劉建國，男（1989-），成都理工大學(xué)油氣田開發(fā)工程在讀碩士研究生，主要研究方向油藏工程及數(shù)值模擬，郵箱：