揚(yáng)古伊氣田出水分析及對(duì)策研究

張李 張曉東 冷有恒

揚(yáng)古伊氣田出水分析及對(duì)策研究

張李1張曉東1冷有恒2

（1.中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司地質(zhì)勘探開(kāi)發(fā)研究院2.中國(guó)石油（土庫(kù)曼斯坦）阿姆河天然氣公司開(kāi)發(fā)部）

揚(yáng)古伊氣田為阿姆河右岸B區(qū)中部眾多中小氣田群中的一個(gè)，氣田投產(chǎn)一年左右出乎意料地有地層水產(chǎn)出，且短短幾個(gè)月時(shí)間產(chǎn)水量大幅度上升，為了明確氣田出水原因，保障氣藏開(kāi)發(fā)效果，從氣田及單井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特征入手，通過(guò)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)資料的充分結(jié)合，研究了水體來(lái)源及出水類(lèi)型，明確了水侵特征及水侵模式、因地制宜地提出了治水對(duì)策。近半年的生產(chǎn)實(shí)際證明：對(duì)于氣田出水情況的分析是精準(zhǔn)且符合實(shí)際的，對(duì)出水氣井提出的降產(chǎn)控水（初期）、堅(jiān)持自噴排水采氣、降低條帶采氣速度、加密水樣監(jiān)測(cè)等生產(chǎn)建議是及時(shí)而有效的，達(dá)到了保障氣藏高效開(kāi)發(fā)的目的，氣田生產(chǎn)相對(duì)平穩(wěn)。圖12參11

阿姆河右岸碳酸鹽巖氣藏邊水水侵裂縫性水竄排水采氣

阿姆河右岸B區(qū)中部的揚(yáng)古伊氣田是一主力建產(chǎn)氣田，氣田投產(chǎn)一年左右便有地層水產(chǎn)出，且短短幾個(gè)月時(shí)間產(chǎn)水量大幅度上升。氣田無(wú)水采氣期的水氣比平均為0.065 m3/104m3，出水后水氣比最高達(dá)到了1.02 m3/104m3，產(chǎn)水量由最初的45 m3/d（凝析水）增加到了235 m3/d。由于產(chǎn)水量逐漸增加，造成部分單井產(chǎn)量大幅度遞減（產(chǎn)氣量由90×104m3/d左右降為目前的18×104m3/d），給氣田開(kāi)采帶來(lái)較大的困惑和擔(dān)憂。為了保障氣田高效開(kāi)發(fā)，有必要對(duì)氣田出水情況進(jìn)行深入研究，針對(duì)性地提出治水對(duì)策。

1 氣田水侵分析

1.1 氣田產(chǎn)水概況

揚(yáng)古伊氣田卡洛夫-牛津階（J3k-o）氣藏受控于揚(yáng)古伊斷層，主要表現(xiàn)為斷背斜或斷鼻構(gòu)造，具有多個(gè)局部高點(diǎn)，氣藏同時(shí)受構(gòu)造和巖性控制[1]。目前氣田生產(chǎn)層位主要為卡洛夫-牛津階的XVhp-XVa1層。揚(yáng)古伊氣田于2014年5月投產(chǎn)，生產(chǎn)井6口（圖1），均為高產(chǎn)井。2015年6月以前，單井平均日產(chǎn)氣約87×104m3/d，氣田整體生產(chǎn)平穩(wěn)。自2015年6月起氣田開(kāi)始出水，截止到目前，氣田最高水量達(dá)到235 m3/d，水氣比約1.02 m3/104m3（圖2）。

根據(jù)各單井水氣比和氯根含量判斷（圖3~圖5）：出水井為Y-22和Y-101D，其余4口井目前生產(chǎn)平穩(wěn)，沒(méi)有出水跡象。（由于Y-21和Y-105D井分別位于兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的巖性體之上，與其余4口井連通性較差，因此本文不涉及這2口井的分析。）

Y-22井于2015年6月開(kāi)始產(chǎn)出地層水后，氣產(chǎn)量逐漸降低，水氣比上升較快，目前產(chǎn)水最高達(dá)到119.5 m3/d，水氣比6.44 m3/104m3（圖3）；Y-101D井于2015年8月明顯產(chǎn)出地層水，目前產(chǎn)水最高達(dá)到95 m3/d，水氣比2.41 m3/104m3（圖4）。氣井進(jìn)入氣水同產(chǎn)階段后，降產(chǎn)控水效果甚微。

圖1 揚(yáng)古伊氣田井位部署示意圖

圖2 揚(yáng)古伊氣田采氣曲線

圖3 Y-22井日產(chǎn)氣和日產(chǎn)水變化曲線

圖4 Y-101D井日產(chǎn)氣和日產(chǎn)水變化曲線

圖5 Y-22和Y-101D井氯根含量變化曲線

1.2 水體來(lái)源分析

（1）底水錐進(jìn)的可能性較小

根據(jù)地震速度反演剖面（圖6）、測(cè)井曲線（圖7）及試油成果綜合判斷：儲(chǔ)層均發(fā)育在卡洛夫-牛津階的中上部，下部?jī)?chǔ)層發(fā)育較差；純氣底界（-3300 m）以下為氣水過(guò)渡帶或者水層，但含水層段儲(chǔ)層相對(duì)致密，不具備發(fā)育較強(qiáng)底水的地質(zhì)基礎(chǔ)[2]。

根據(jù)各單井生產(chǎn)特征分析：氣田采氣速度基本大于7%，目前6口生產(chǎn)井中僅2口井出水，且Y-101D井是在Y-22井出水后相繼出水的，不符合底水錐進(jìn)的特征。

圖6 揚(yáng)古伊氣田地震速度反演剖面

圖7 揚(yáng)古伊氣田3口直井連井剖面

（2）水體可能來(lái)源于與桑迪克雷氣田相連的邊水理由如下：

1）從Y-104井到Y(jié)-22井，地應(yīng)力與斷層走向夾角逐漸減小，且Y-22井中-高角度縫占比增加，造成①號(hào)斷層末端橫向封閉性減弱；且①號(hào)斷層向南延伸至桑迪克雷氣田內(nèi)，使2個(gè)氣田流體溝通成為可能（圖8）；2）地震速度反演顯示揚(yáng)古伊氣田與桑迪克雷氣田之間的儲(chǔ)層具有一定的連續(xù)性（圖9），因此水體具有連通的可能。

1.3 水侵特征及模式分析

（1）水侵特征分析

水侵過(guò)程的規(guī)律性與儲(chǔ)層滲流介質(zhì)的展布特征密切相關(guān)。根據(jù)單井出水時(shí)間與生產(chǎn)水氣比的變化曲線可判斷氣井水侵特征，而水侵特征圖版可分為線性型、二次方型、三次方型[3]。邊水水侵的水氣比上升平緩，一般為線性和二次方型；裂縫性水竄其水氣比變化劇烈，一般為二次方和三次方型，而沿高導(dǎo)裂縫竄入其水氣比一般為指數(shù)型。Y-22和Y-101D井的出水特征曲線總體表現(xiàn)為三次方型（圖10），屬于裂縫性水竄。

圖8 Y-104與Y-22井地應(yīng)力與斷層走向示意圖

圖9 揚(yáng)古伊與桑迪克雷氣田地震速度反演剖面

圖10 Y-22和Y-101D井水侵特征曲線

根據(jù)Y-22和Y-101D井累產(chǎn)氣、累產(chǎn)水、水氣比的關(guān)系曲線可以看出，累產(chǎn)氣與累產(chǎn)水呈指數(shù)式上升，累產(chǎn)氣與水氣比也表現(xiàn)出相同的特征（圖11）。說(shuō)明水體能量較強(qiáng)，且水侵強(qiáng)度有逐漸增加的趨勢(shì)[4-5]。

圖11 Y-22、Y-101D井累產(chǎn)氣、累產(chǎn)水、水氣比關(guān)系曲線

（2）水侵模式分析

目前國(guó)內(nèi)學(xué)者將氣藏的水侵模式歸納為水錐型水侵、縱竄型水侵、橫侵型水侵和縱竄橫侵型水侵4種類(lèi)型[6]。Y-22和Y-101D井屬于縱竄橫侵型水侵，理由如下：①Y-22井裂縫發(fā)育，裂縫產(chǎn)狀以斜交縫為主（圖12），為水體沿直接竄入井筒提供了通道。②Y-22井附近大小斷層交錯(cuò)，且該井位于較好的礁體之上，整體具有較好的儲(chǔ)滲性，邊水可能主要沿高滲帶侵入；Y-101D井緊鄰揚(yáng)古伊逆斷層，邊水一方面可能沿?cái)鄬恿芽p帶平行斷層走向水竄，一方面可能通過(guò)Y-22井繼續(xù)向前水侵。

圖12 Y-22井部分取芯井段(XVhp層)巖心圖片

2 氣田水侵對(duì)策研究

根據(jù)國(guó)內(nèi)相似氣藏的治水經(jīng)驗(yàn)，裂縫水竄型氣藏應(yīng)選擇邊部排水采氣的治水措施。在水區(qū)無(wú)水井時(shí)，可通過(guò)氣藏邊部已出水的氣井實(shí)施排水采氣，防止邊水繼續(xù)向氣田內(nèi)部侵入：若地層能量充足，可充分利用氣井自身能量堅(jiān)持帶水采氣；當(dāng)不能利用自身能量排水采氣時(shí)，宜采用機(jī)械式排水采氣工藝[7-9]。

結(jié)合近期的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特征：揚(yáng)古伊主力條帶上連通性較好的Y-103D和Y-104井在生產(chǎn)淡季大幅度降產(chǎn)后，Y-22井的出水量得以控制（圖3）、Y-101D井的產(chǎn)水量明顯減?。▓D4）。因此進(jìn)一步堅(jiān)定了治理?yè)P(yáng)古伊主力條帶的水侵對(duì)策：①為了延長(zhǎng)另外兩口高產(chǎn)井的無(wú)水采氣期，需要嚴(yán)格控制該條帶的采氣速度（小于5%），即控制Y-103D和Y-104井的產(chǎn)氣量；②目前地層能量充足，應(yīng)堅(jiān)持出水氣井自噴帶水采氣。建議Y-22井保持20×104m3/d、Y-101D井保持40×104m3/d左右產(chǎn)量穩(wěn)定生產(chǎn)，盡可能多排水，使氣區(qū)和水區(qū)壓力同步下降，防止邊水進(jìn)一步侵入氣區(qū)；③“少動(dòng)操作、少關(guān)井，平穩(wěn)操作保穩(wěn)產(chǎn)”對(duì)出水氣井至關(guān)重要[10]；④加密Y-103D和Y-104井的水樣監(jiān)測(cè)，若出現(xiàn)氯根含量異常升高的情況，應(yīng)及時(shí)降低產(chǎn)量生產(chǎn)。

根據(jù)近半年的生產(chǎn)實(shí)踐證明：對(duì)Y-22和Y-101D井出水情況的分析是精準(zhǔn)且符合實(shí)際的，提出的一系列生產(chǎn)建議是及時(shí)而有效的，目前該條帶生產(chǎn)相對(duì)平穩(wěn)，出水情況得以有效控制，開(kāi)采效果顯著。

3 結(jié)論

（1）揚(yáng)古伊氣田連通性較好的主力條帶上分布4口高產(chǎn)井，其中兩口井產(chǎn)地層水，出水量大而迅猛，另外兩口井仍處于無(wú)水采氣期；

（2）兩口出水井的水源來(lái)自于桑迪克雷方向的邊水，為邊水水侵；

（3）Y-22和Y-101D井的出水特征曲線總體表現(xiàn)為三次方型，屬于裂縫性水竄；

（4）水侵方式為縱竄橫侵式，高滲透帶和平行斷層的裂縫發(fā)育帶是水侵的主要通道；

（5）為了延長(zhǎng)Y-103D、Y-104井的無(wú)水采氣期，一方面需要保持兩口出水井的排水采氣狀態(tài)，另一方面需要嚴(yán)格控制該條帶整體的采氣速度。

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（修稿回稿日期2016-05-05編輯景岷雪）

張李，女，1980年出生，四川內(nèi)江人，碩士研究生，工程師；主要從事油氣田開(kāi)發(fā)研究工作。地址：（610051）成都市建設(shè)北路一段83號(hào)地質(zhì)勘探開(kāi)發(fā)研究院。電話：（028）86015197。E-mail：zhangl-sc@cnpc.com.cn