凝析氣藏返排制度優(yōu)化

劉林，刁素，黃禹忠，尹瑯，劉琦

（中國石化西南油氣分公司工程技術(shù)研究院，四川 德陽 618000）

川西GM構(gòu)造沙溪廟組氣藏是川西產(chǎn)能建設(shè)的重點(diǎn)層位，該氣藏由GM33，GM32，GS307等3條主力河道構(gòu)成，埋深2 300～3 100 m，氣井加砂壓裂后，排液過程中壓力下降快，產(chǎn)凝析油，平均返排率僅35.5%，平均單井壓后測試產(chǎn)量1.69×104m3/d，未達(dá)地質(zhì)預(yù)期效果。為提高壓后產(chǎn)能，需要針對上述問題進(jìn)行分析，優(yōu)化合理的返排制度。

1 問題分析

1.1 凝析油產(chǎn)生乳化，堵塞孔道

凝析氣藏氣油比為 534.3～26 715.0 m3/m3，GM 地區(qū)氣井油氣比約為20 000.0 m3/m3，屬于典型的凝析氣藏[1]。凝析氣藏的氣井在開井排液過程中，當(dāng)井底壓力降至流體露點(diǎn)壓力以下時，產(chǎn)生反凝析現(xiàn)象，凝析油將從凝析氣中析出，使得地層孔隙中凝析液量增加，導(dǎo)致常規(guī)配方壓裂液易乳化，同時凝析油在地層孔隙表面吸附、聚集，部分減小和堵塞了氣體原有的滲流通道，從而導(dǎo)致氣體有效滲透率下降，滲流阻力加大，氣井返排困難，產(chǎn)能明顯下降[2-7]。

1.2 快速返排不適合研究區(qū)儲層

快速返排不適合中等偏強(qiáng)的速敏和應(yīng)力敏的儲層。據(jù)GM沙溪廟組儲層巖心敏感性實驗評價結(jié)果，儲層敏感性表現(xiàn)為強(qiáng)應(yīng)力敏、中等偏強(qiáng)速敏 （臨界流速0.008 7 cm3/min）特征。因此，致密氣藏常規(guī)的壓后快速返排，導(dǎo)致井口壓力下降過快（通常約10 h，井口壓力從45 MPa左右很快降為0），必將造成儲層滲透率下降，影響壓后產(chǎn)能[8-11]。

2 返排制度優(yōu)化

2.1 分離器取樣進(jìn)行PVT實驗

由于每口井生產(chǎn)初期氣油比不穩(wěn)定，因此，每口實驗井選擇了2個氣油比范圍配樣[12-13]，進(jìn)行PVT實驗。由實驗結(jié)果可知：GM32-1井氣油比分別為30 000 m3/m3和60 000 m3/m3時，露點(diǎn)壓力分別為40.0 MPa和35.0 MPa；GM33井氣油比為 30 000 m3/m3和 60 000 m3/m3時，露點(diǎn)壓力分別為 43.3 MPa和 34.5 MPa；GS307井氣油比為50 000 m3/m3和100 000 m3/m3時，露點(diǎn)壓力分別為35.9 MPa和25.0 MPa；GM32河道和GM33河道凝析油體積分?jǐn)?shù)相對較高，露點(diǎn)壓力在35.0～40.0 MPa，GS307河道凝析油體積分?jǐn)?shù)相對較低，露點(diǎn)壓力在25.0～35.0 MPa。

2.2 井下流體取樣進(jìn)行PVT實驗

對GM33-4HF井井下地層流體取樣，并進(jìn)行PVT實驗，取樣條件見表1。

表1 GM33-4井井下取樣樣品檢查情況

從PVT實驗結(jié)果可知，GM33-4HF井露點(diǎn)壓力為26.20 MPa，低于GM33河道采用分離器取樣并根據(jù)氣油比配樣的結(jié)果，但本井取樣的壓力38.60 MPa，取樣溫度22℃，遠(yuǎn)小于地層壓力52.97 MPa和地層溫度82℃，若真實露點(diǎn)壓力為40.00 MPa，則此樣品的組分已發(fā)生變化，不能代表地層的真實情況。但是，本井是井下流體取樣后，直接作PVT實驗，測得有凝析油析出，證實了在井底壓力低于26.20 MPa時，井底乃至地層會有凝析油析出，從而會影響后期的生產(chǎn)。以GM地區(qū)產(chǎn)量2.5×104m3/d及水氣比1.0 m3/104m3為基準(zhǔn)，計算井口/井底壓力對比數(shù)據(jù)，結(jié)果如表2所示。根據(jù)井筒及生產(chǎn)條件換算，要求測試求產(chǎn)時，井口壓力大于20.00 MPa。

表2 GM地區(qū)井口/井底壓力對比 MPa

2.3 GM地區(qū)控壓返排措施

GM地區(qū)沙溪廟組儲層垂深約3 000 m，假設(shè)返排初期井筒全部為壓裂液，液柱壓力為30 MPa，同時，考慮控制返排附加壓力值為5 MPa。在此基礎(chǔ)上，分別針對JS33-2儲層的3條主力河道，提出了控壓返排措施。即GM32河道、GM33河道返排過程中，井口壓力控制在10～15 MPa；GS307河道返排過程中，井口壓力控制在5～10 MPa。若后期測試無水排出，則可視情況關(guān)井，以恢復(fù)井口壓力，要求測試求產(chǎn)時，井口壓力大于20 MPa，盡可能避免凝析油析出。相對壓后快速返排，控壓返排會使排液速度變緩[14-15]，同時，引起的儲層壓力變化也相對較小，可有效降低儲層的速敏和應(yīng)力敏感傷害。

3 典型井應(yīng)用與推廣

GS302-1井位于GM構(gòu)造，屬于GM32河道，目的層位 JS33-2，垂深 2 938.6～2 956.0 m，聲波時差 83 μs/ft（1 ft=30.48 cm），泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù)4%，孔隙度16%，滲透率0.45×10-3μm2。該層完成了39.6 m3支撐劑的加砂壓裂，入地液量377.0 m3，壓后排液過程中，控制油壓在15.0 MPa以上（見圖 1），累計排液 235.0 m3，返排率為62.6%，并在油壓20.1 MPa下測試天然氣日產(chǎn)量為3.252 9×104m3。

圖1 GS302-1井返排情況過程油套壓變化情況

對比同井場同層位的GS302井，均是單層壓裂，儲層物性和含氣性接近。該井采用快速返排制度，排液過程中壓力從42.0 MPa很快降至0，在油壓4.5 MPa下，測試天然氣產(chǎn)量為1.156 2×104m3/d，遠(yuǎn)低于采用控壓返排制度的GS302-1井的測試產(chǎn)能。

控壓返排制度在該區(qū)沙溪廟組氣藏的GM33-4HF，GS309等12口井中進(jìn)行了應(yīng)用，壓后平均返排率60.1%，較前期的快速返排制度平均返排率35.5%，提高了69%，壓前無天然氣產(chǎn)出或天然氣微量產(chǎn)出，壓后平均測試產(chǎn)量為3.87×104m3/d，較返排制度優(yōu)化前的1.69×104m3/d提高了129%，增產(chǎn)效果顯著。

4 結(jié)論

1）致密氣藏快速返排制度不適合具有速敏和應(yīng)力敏感的凝析氣藏。

2）根據(jù)PVT實驗確定露點(diǎn)壓力，從而確定了3條河道的返排制度，現(xiàn)場試驗表明，可有效提高凝析氣藏氣井壓后的返排率和測試產(chǎn)量。

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