壓裂縫對(duì)低滲致密凝析氣藏單井干氣吞吐效果的影響

汪偉琦，熊鈺，金瑾，羅炫，彭國(guó)奇

（1.西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院，四川 成都 610500；2.中國(guó)石油川慶鉆探有限公司，四川 遂寧 629000；3.中國(guó)石油西南油氣田分公司蜀南氣礦，四川 瀘州 646001）

壓裂縫對(duì)低滲致密凝析氣藏單井干氣吞吐效果的影響

汪偉琦1，熊鈺1，金瑾2，羅炫3，彭國(guó)奇3

（1.西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院，四川 成都 610500；2.中國(guó)石油川慶鉆探有限公司，四川 遂寧 629000；3.中國(guó)石油西南油氣田分公司蜀南氣礦，四川 瀘州 646001）

針對(duì)低滲致密凝析氣藏反凝析污染的問(wèn)題，通常采用CO2吞吐注氣技術(shù)來(lái)解決，而注烴類氣解決反凝析污染的成果很少。文中以安岳須二氣藏岳101井為對(duì)象，在考慮壓裂縫的基礎(chǔ)上，采用數(shù)值模擬方法，以注干氣吞吐開(kāi)發(fā)前后凝析油和天然氣的采出程度為標(biāo)準(zhǔn)，研究了裂縫長(zhǎng)度、寬度、高度和條數(shù)對(duì)注氣吞吐效果的影響。結(jié)果表明：相對(duì)于長(zhǎng)裂縫，近井區(qū)域若存在微裂縫，可以提高凝析油和天然氣的產(chǎn)量；裂縫寬度達(dá)到5 cm以上時(shí)，注入干氣的效果更好；裂縫高度對(duì)干氣吞吐效果的影響較??；在相同的裂縫長(zhǎng)度下，共軛縫的干氣吞吐效果較差。研究成果對(duì)類似凝析氣藏開(kāi)發(fā)具有指導(dǎo)作用。

壓裂縫；凝析氣藏；干氣吞吐；反凝析污染

0　引言

安岳氣田須二氣藏巖性以淺灰色細(xì)砂巖、中砂巖為主，夾灰黑色泥巖。儲(chǔ)層在須二2亞段各砂層組均有發(fā)育，儲(chǔ)集巖類型為長(zhǎng)石巖屑砂巖、巖屑長(zhǎng)石砂巖。儲(chǔ)層含水飽和度68%，孔隙度7%，滲透率0.225×10-3μm2，產(chǎn)出的凝析油約為137 g/m3。安岳須二氣藏儲(chǔ)層具有低孔、致密、高含水飽和度、中含凝析油的特征。經(jīng)過(guò)多年的衰竭式開(kāi)發(fā)，安岳氣田部分生產(chǎn)井地層壓力大幅度下降，生產(chǎn)氣油比不斷減小，呈現(xiàn)出明顯的反凝析傷害特征。

針對(duì)衰竭式開(kāi)發(fā)、儲(chǔ)集層連通性差、存在反凝析現(xiàn)象的生產(chǎn)井，國(guó)內(nèi)外主要采用注氣開(kāi)發(fā)，其原理是反蒸發(fā)開(kāi)采［1-4］。目前，采用注烴類氣體解決反凝析污染的成果很少，國(guó)內(nèi)只在塔西南柯克亞凝析氣田得到了應(yīng)用，而且只重點(diǎn)研究了注氣總量、燜井時(shí)間、注氣速度和采氣速度等參數(shù)，沒(méi)有考慮壓裂縫對(duì)干氣吞吐效果的影響［5-8］。對(duì)于低滲致密凝析氣藏，人工壓裂是提高產(chǎn)能的重要措施，因此，深入研究壓裂縫對(duì)低滲致密凝析氣藏單井干氣吞吐效果的影響具有重要意義。

1　試驗(yàn)井的選取

岳101井自投產(chǎn)以來(lái)，經(jīng)過(guò)3 a多的衰竭式開(kāi)發(fā)，地層壓力大幅度下降，生產(chǎn)氣油比也逐漸下降，呈現(xiàn)出明顯的反凝析液傷害特征（見(jiàn)圖1）。因此選擇岳101井進(jìn)行干氣吞吐，以提高采收率，解除近井地帶傷害。

圖1　岳101井氣油比和地層壓力曲線

2　單井模型

利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)校正油氣相滲曲線后，根據(jù)岳101井的地質(zhì)、測(cè)井等資料，采用Petrel地質(zhì)建模軟件，建立該井的單井地質(zhì)模型（見(jiàn)圖2）。采用角點(diǎn)網(wǎng)格，步長(zhǎng)為20 m×20 m，網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)總數(shù)為31×31×10=9 610個(gè)。采用Petrel中的Petrophyical Modeling模塊，通過(guò)給定井?dāng)?shù)據(jù)和相模型三維數(shù)據(jù)體，選擇模擬方法，輸入變換模型和變差函數(shù)模型，建立孔隙度、滲透率和NTG模型。

圖2　岳101單井注氣吞吐空間網(wǎng)格分布

根據(jù)岳101單井流體特征，結(jié)合建立的三維地質(zhì)模型，可以開(kāi)展岳101井注氣吞吐歷史擬合研究。在擬合過(guò)程中，以定產(chǎn)氣量為控制條件，不斷調(diào)整改變模型參數(shù)，主要擬合指標(biāo)為全區(qū)及單井的累計(jì)產(chǎn)氣量、累計(jì)產(chǎn)油量、累計(jì)產(chǎn)水量和地層壓力［9］，擬合得到的結(jié)果見(jiàn)圖3。通過(guò)歷史擬合，對(duì)該氣藏地質(zhì)情況和開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。

圖3　岳101井?dāng)M合曲線

3　壓裂縫對(duì)干氣吞吐效果的影響

設(shè)計(jì)2種開(kāi)發(fā)方案：一種是吞吐開(kāi)發(fā)。在生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)井底流壓逐漸降低到停噴壓力時(shí)，以5×104m3/d的速度，注入總量為120×104m3的干氣，關(guān)井15 d，然后保持2.5×104m3/d的速度生產(chǎn)，當(dāng)產(chǎn)量波動(dòng)較大時(shí)換成定井底流壓開(kāi)發(fā)，直到產(chǎn)量降低到注氣前產(chǎn)量時(shí)，停止生產(chǎn)。另一種是衰竭開(kāi)發(fā)。將模型井底流壓保持停噴壓力進(jìn)行衰竭式開(kāi)發(fā)，當(dāng)產(chǎn)量與注氣結(jié)束時(shí)的產(chǎn)量相等時(shí)停止生產(chǎn)。

在井底流壓為停噴壓力，且產(chǎn)量相同的情況下，依次研究裂縫半長(zhǎng)、寬度、高度和條數(shù)對(duì)注氣吞吐效果的影響。

3.1裂縫半長(zhǎng)

在地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上改變裂縫半長(zhǎng)0～55 m，相對(duì)于衰竭式開(kāi)發(fā)，對(duì)比研究不同壓裂縫半長(zhǎng)對(duì)注氣吞吐效果的影響，結(jié)果如圖4所示。

由圖4可以看出，壓裂縫削弱了注氣的效果，且當(dāng)裂縫半長(zhǎng)不斷變大，天然氣和凝析油的采出程度增加值都是先減小，然后稍微增加，隨后再減小。這說(shuō)明注入氣體會(huì)順著長(zhǎng)裂縫滲流到遠(yuǎn)井區(qū)域，降低注氣效果，相對(duì)于長(zhǎng)裂縫，近井區(qū)域若存在微裂縫，注氣吞吐的效果更佳。

圖4　裂縫半長(zhǎng)對(duì)采出程度的影響

3.2裂縫寬度

在地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上改變裂縫寬度1～10 cm，相對(duì)于衰竭式開(kāi)發(fā)，對(duì)比研究不同壓裂縫寬度對(duì)注氣吞吐效果的影響，結(jié)果如圖5所示。

圖5　裂縫寬度對(duì)采出程度的影響

由圖5可以看出：當(dāng)壓裂縫開(kāi)度不斷增加時(shí)，凝析油采出程度增加值變化不大，但天然氣采出程度增加值先減小，后慢慢增加。這是因?yàn)?，?dāng)裂縫寬度小于2 cm，注入的氣體沿著裂縫流到遠(yuǎn)井區(qū)，不能很好地解除對(duì)近井地帶的傷害；當(dāng)裂縫寬度增加（為2~5 cm），滲透率增大，氣體更快地流到遠(yuǎn)井區(qū)；當(dāng)裂縫寬度增加到5 cm以上，由于接觸面積增大，注入氣體的作用效果更好，采出程度增加。

3.3裂縫高度

采用壓裂層數(shù)模擬裂縫高度，改變壓裂層數(shù)1～4，研究裂縫高度（壓裂層數(shù)）對(duì)凝析油和天然氣采出程度的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)壓裂層數(shù)增多時(shí)，凝析油和天然氣采出程度增加值逐漸減小。主要原因是，當(dāng)壓裂層數(shù)增加時(shí)，注入氣體向遠(yuǎn)井區(qū)流動(dòng)的氣量增多，每層分配的氣量減小，影響近井地帶的解堵效果。

3.4裂縫條數(shù)

將總長(zhǎng)度為90 m的裂縫分為長(zhǎng)度相同的1條垂直縫和2條共軛縫，在保持裂縫總長(zhǎng)度不變的情況下，相對(duì)于衰竭式開(kāi)發(fā)，對(duì)比研究壓裂縫數(shù)量對(duì)注氣吞吐效果的影響，結(jié)果如圖6所示。

圖6　裂縫條數(shù)對(duì)吞吐效果的影響

由圖6可以看出：在壓裂縫長(zhǎng)度不變的情況下，相對(duì)于1條垂直縫，共軛縫的注氣效果更差。主要原因是，相對(duì)于1條垂直縫，沿共軛縫流失的氣體更多，降低注氣吞吐的效果。

4　結(jié)束語(yǔ)

相對(duì)于長(zhǎng)裂縫，近井地帶存在的微裂縫，可以改善吞吐效果，但是隨著裂縫半長(zhǎng)的增加，吞吐效果變差；裂縫寬度達(dá)到5 cm以上時(shí)，由于接觸面積增大，注入氣體的作用效果更好，采出程度增加；裂縫高度對(duì)吞吐效果的影響較小，隨著壓裂層數(shù)的增加，天然氣和凝析油的采出程度略有減??；在相同的裂縫長(zhǎng)度下，共軛縫的吞吐效果較差，不利于解除近井地帶的反凝析傷害。

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（編輯孫薇）

Effect of fracture on dry gas huff and puff in low permeability condensate gas reservoir

WANG Weiqi1，XIONG Yu1，JIN Jin2，LUO Xuan3，PENG Guoqi3
（1.School of Oil and Natural Gas Engineering，Southwest Petroleum University，Chengdu 610500，China；2.CCDC Downhole Service Company，CNPC，Suining 629000，China；3.Shunan Gas Field，Southwest Oil&Gas Field Company，CNPC，Luzhou 646001，China）

Carbon dioxide gas injection technique is usually used to solve the problem of retrograde condensate pollution.The results of hydrocarbon gas injection to solve the anti-condensate pollution are very few.In this paper，solving the problem of anticondensate pollution was studied through the consideration of the pressure crack.Based on the numerical simulation of Yue 101 well，the stimulation before and after the development of condensate oil and gas was studied by the crack length，crack width，height and crack numbers.The results show that comparing with long cracks，micro cracks of the near wellbore area can improve the stimulation；the effect is much better when the crack width is more than 5 cm；the effect of fracture height on stimulation is small；for the same fracture length，the effect of orthogonal fracture is least effective.The research results have the guiding function to the development of condensate gas reservoirs.

fracture；condensate gas reservoir；dry gas huff and puff；retrograde condensate pollution

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于預(yù)測(cè)控制的雙閉環(huán)智能井優(yōu)化控制方法研究”（5120413）

TE357.7

A

10.6056/dkyqt201602017

2015-08-17；改回日期：2016-01-19。

汪偉琦，男，1990年生，在讀碩士研究生，從事油氣藏工程和數(shù)值模擬研究工作。E-mail：wangweiqi0563@163.com。

引用格式：汪偉琦，熊鈺，金瑾，等.壓裂縫對(duì)低滲致密凝析氣藏單井干氣吞吐效果的影響［J］.斷塊油氣田，2016，23（2）：210-212. WANG Weiqi，XIONG Yu，JIN Jin，et al.Effect of fracture on dry gas huff and puff in low permeability condensate gas reservoir［J］. Fault-Block Oil&Gas Field，2016，23（2）：210-212.