克拉美麗氣田火山巖氣藏無阻流量法配產(chǎn)研究

閆利恒，王彬，何晶 （中石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依834000）

戴勇 （中石油新疆油田分公司開發(fā)處，新疆 克拉瑪依834000）

鄒明德 （中石油新疆油田分公司新港作業(yè)分公司，新疆 克拉瑪依834000）

克拉美麗氣田位于準噶爾盆地腹部陸梁隆起東南部的滴南凸起上，目的層為石炭系巴山組火山巖。氣田構(gòu)造特征總體表現(xiàn)為西傾的大型鼻狀構(gòu)造，南北為邊界斷裂所切割。儲層孔隙度平均為11.48%，滲透率平均為0.459mD，總體屬于中低孔、特低滲儲層。2010年完成了開發(fā)方案設計，設計年產(chǎn)能10.00×108m3。截至2012年7月，共有38口井投入生產(chǎn)，累計產(chǎn)氣20.97×108m3。

通過近4年的試采、生產(chǎn)，克拉美麗氣田按無阻流量的1/4進行配產(chǎn)，其結(jié)果與實際生產(chǎn)情況相差較大，不能指導氣井的科學生產(chǎn)。目前，克拉美麗氣田動態(tài)資料豐富，可以將單井分類后確定其合理配產(chǎn)系數(shù)，從而指導新井的科學配產(chǎn)。

1 無阻流量法配產(chǎn)

1.1 配產(chǎn)情況

運用無阻流量法配產(chǎn)，合理產(chǎn)量取試氣無阻流量的1/4，部分井配產(chǎn)結(jié)果比試采產(chǎn)量小，部分井配產(chǎn)結(jié)果比試采產(chǎn)量大。A井二項式試氣無阻流量高達109.34×104m3/d，配產(chǎn)27.34×104m3/d，而4.25a的生產(chǎn)時間內(nèi)平均產(chǎn)量僅為8.15×104m3/d；B井二項式試氣無阻流量僅為21.83×104m3/d，配產(chǎn)5.46×104m3/d，而4.05a的生產(chǎn)時間內(nèi)平均產(chǎn)量高達12.36×104m3/d。

1.2 原因分析

單井合理產(chǎn)能的確定不僅需要考慮生產(chǎn)初期的最大生產(chǎn)能力，還需考慮其穩(wěn)產(chǎn)能力。初期的最大生產(chǎn)能力主要由氣層物性決定，穩(wěn)產(chǎn)能力主要由單井控制儲量決定。克拉美麗氣田火山巖氣藏巖性、巖相復雜且變化快，儲集空間多樣，滲流機理復雜，導致其物性和井控儲量差異大。A井的滲透率高達17.10mD，B井的滲透率僅為3.59mD，因而A井的初期生產(chǎn)能力遠高于B井；A井的控制儲量僅為2.40×108m3，B井的控制儲量高達9.83×108m3，導致A井生產(chǎn)期間的平均產(chǎn)量小于B井。

2 單井類型及生產(chǎn)特征

結(jié)合試氣、生產(chǎn)實際，將火山巖氣藏單井分為3類 （見表1）。其中，Ⅰ類井儲層物性好，動態(tài)儲量大，穩(wěn)產(chǎn)能力強，生產(chǎn)時間長；Ⅱ類井儲層裂縫較發(fā)育，孔隙發(fā)育程度低，穩(wěn)產(chǎn)能力較好，生產(chǎn)時間較長；Ⅲ類井裂縫不發(fā)育，連通性差，控制儲量低，遞減快，大多間開，生產(chǎn)時間短 （見圖1）。

表1 克拉美麗氣田單井綜合分類表

圖1 克拉美麗氣田3類典型井生產(chǎn)曲線圖

3 無阻流量法配產(chǎn)系數(shù)研究

3.1 單井合理產(chǎn)能的確定

單井合理產(chǎn)能利用單井動態(tài)模型法、產(chǎn)量不穩(wěn)定分析法、物質(zhì)平衡與產(chǎn)能方程聯(lián)合法并參考最小攜液產(chǎn)量得到。合理產(chǎn)能取上述3種方法的平均產(chǎn)能，同時保證其大于最小攜液產(chǎn)量。單井動態(tài)模型法[1，2]是利用壓力恢復測試資料及生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過試井分析軟件 （例如Saphir）建立動態(tài)預測模型，以穩(wěn)產(chǎn)期和最低進站壓力為約束，來確定單井合理配產(chǎn)的方法。產(chǎn)量不穩(wěn)定分析法[3，4]是利用產(chǎn)量、壓力等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過生產(chǎn)動態(tài)分析軟件 （例如Topaze）建立動態(tài)預測模型，以穩(wěn)產(chǎn)期和最低進站壓力為約束，來確定單井合理配產(chǎn)的方法。物質(zhì)平衡與產(chǎn)能方程聯(lián)合法[5，6]是已知定產(chǎn)量生產(chǎn)階段的產(chǎn)量和定流壓生產(chǎn)階段的流壓，以產(chǎn)能方程和物質(zhì)平衡方程為基礎，通過兩個方程的迭代，進而得到氣井產(chǎn)量、壓力變化過程以及穩(wěn)產(chǎn)時間的方法。產(chǎn)能方程通過產(chǎn)能測試得到，動態(tài)儲量通過物質(zhì)平衡方程或產(chǎn)量不穩(wěn)定分析方法得到。最小攜液產(chǎn)量通過Turner公式求得。

考慮克拉美麗氣田開發(fā)方案的穩(wěn)產(chǎn)年限，結(jié)合3類井的生產(chǎn)動態(tài)及對氣田產(chǎn)量的貢獻程度，將Ⅰ類井的穩(wěn)產(chǎn)年限設定為7.6a，Ⅱ類井的穩(wěn)產(chǎn)年限設定為5a，Ⅲ類井的穩(wěn)產(chǎn)年限設定為1.5a。單井最低進站壓力設定為目前條件下的8.50MPa。

3.2 無阻流量法合理配產(chǎn)系數(shù)優(yōu)選

對于投產(chǎn)初期試氣的井，可以計算出其無阻流量。標定出單井的合理產(chǎn)能后，用合理產(chǎn)能除以無阻流量即可得到單井的合理配產(chǎn)系數(shù)。通過研究，Ⅰ類井、Ⅱ類井、Ⅲ類井合理產(chǎn)能與無阻流量的比同無阻流量具有良好的對數(shù)關(guān)系 （見圖2～4）。

4 應用實例

C井是克拉美麗氣田2011年新部署的開發(fā)井，射孔后沒有經(jīng)過壓裂即獲得工業(yè)氣流。該井進行了修正等時試氣，計算二項式無阻流量為16.84×104m3/d，采氣指數(shù)為123.00×104m3/ （MPa2·d），復壓測試后利用Saphir試井分析軟件解釋其地層系數(shù)為21.05mD·m。

根據(jù)克拉美麗氣田單井綜合分類標準，初步判斷該井為Ⅱ類井。利用Ⅱ類井的配產(chǎn)比例與無阻流量的對數(shù)關(guān)系計算該井的配產(chǎn)比例為24.5%，進而得到該井的合理產(chǎn)能為4.13×104m3/d。該井自2011年11月25日投產(chǎn)以來，日產(chǎn)氣在 （5.00～6.00）×104m3之間，油壓基本保持穩(wěn)定 （見圖5）。考慮到生產(chǎn)初期的產(chǎn)量稍大于合理產(chǎn)能，故認為用該方法評價C井的產(chǎn)能是合理的。

圖2 Ⅰ類井配產(chǎn)比例與無阻流量關(guān)系圖

圖3 Ⅱ類井配產(chǎn)比例與無阻流量關(guān)系圖

圖4 Ⅲ類井配產(chǎn)比例與無阻流量關(guān)系圖

圖5 C井生產(chǎn)曲線圖

5 結(jié)論

1）克拉美麗氣田火山巖氣藏單井產(chǎn)能主要受巖性、巖相，儲滲模式，地質(zhì)模型，單井控制儲量和滲透率等因素的影響，無阻流量法配產(chǎn)的合理系數(shù)大小不一，規(guī)律性差。

2）利用試氣、生產(chǎn)資料對單井分類后進行配產(chǎn)系數(shù)優(yōu)選，可以解決合理配產(chǎn)系數(shù)規(guī)律性差的問題。

3）克拉美麗氣田火山巖氣藏Ⅰ類井、Ⅱ類井、Ⅲ類井的配產(chǎn)比例與無阻流量具有良好的對數(shù)關(guān)系，利用該關(guān)系指導克拉美麗氣田新井配產(chǎn)取得了良好效果。

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