蘇里格低滲儲(chǔ)層含水氣井產(chǎn)水量計(jì)算方法研究

彭雪花，吳勇，魏克穎，葉小闖，李艷，賈金娥

（1.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采氣廠，內(nèi)蒙古烏審旗017300；2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第八采油廠，陜西定邊718600）

蘇里格低滲儲(chǔ)層含水氣井產(chǎn)水量計(jì)算方法研究

彭雪花1，吳勇2，魏克穎1，葉小闖1，李艷1，賈金娥1

（1.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采氣廠，內(nèi)蒙古烏審旗017300；2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第八采油廠，陜西定邊718600）

蘇里格西區(qū)，部分氣井進(jìn)入生產(chǎn)中后期，出現(xiàn)了含水較高的現(xiàn)象，且不能確定單井的產(chǎn)液量，對(duì)氣井管理造成較大困難。為進(jìn)一步提高氣井綜合開發(fā)水平，現(xiàn)通過氣液兩相計(jì)量結(jié)果，結(jié)合試氣資料，推導(dǎo)出符合蘇里格西區(qū)氣井產(chǎn)水量的計(jì)算公式，并確定其符合系數(shù)，最后對(duì)該公式進(jìn)行效果評(píng)價(jià)。

蘇里格西區(qū)；氣液兩相計(jì)量；產(chǎn)水公式；符合系數(shù)

蘇里格氣田主力產(chǎn)氣層為下二疊統(tǒng)山西組山1段至中二疊統(tǒng)下石盒子組8段，儲(chǔ)層主要為河流相砂巖儲(chǔ)層，平均孔隙度約為9%，平均滲透率約為0.9 mD，屬于典型的低孔、低滲氣藏儲(chǔ)層，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，砂體連通性差。氣井生產(chǎn)中后期，因井底壓力和產(chǎn)氣量低，氣井?dāng)y液能力差，導(dǎo)致井筒積液不斷增多，嚴(yán)重影響氣井的正常生產(chǎn)，部分氣井甚至出現(xiàn)積液停產(chǎn)現(xiàn)象。通過排查，共排查產(chǎn)水氣井1 244口，比例占投產(chǎn)氣井的18.3%，其中，蘇里格西區(qū)出水最為嚴(yán)重，達(dá)到了36.3%，給氣井管理帶來巨大困難。因此，研究一個(gè)適用于蘇里格氣田單井產(chǎn)水的公式，計(jì)算氣井水量，適時(shí)開展措施，提高采收率［1-3］。

1　產(chǎn)水對(duì)氣井的危害

產(chǎn)水氣井壓力下降速率很快，無明顯平穩(wěn)生產(chǎn)階段；地層滲流阻力和井筒流動(dòng)阻力明顯增大，額外消耗地層能量，氣井遞減律下降快，影響氣井最終采收率。

通過實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)氣井開發(fā)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)，不產(chǎn)水井累計(jì)產(chǎn)氣為2 403×104m3，產(chǎn)水氣井累計(jì)產(chǎn)氣為1 400×104m3。受產(chǎn)水影響，氣井產(chǎn)水將影響最終采氣量的41%。

2　氣井產(chǎn)水量影響因素

綜合分析認(rèn)為影響氣井產(chǎn)水量的可能因素包括：?jiǎn)尉a(chǎn)氣量、地質(zhì)因素（巖石含氣飽和度、巖石孔隙度、巖石滲透率）、套壓、油套壓差。

2.1產(chǎn)氣量對(duì)單井產(chǎn)液量的影響

地層水能否被帶出地面，直接由產(chǎn)氣量決定。產(chǎn)氣量大則氣井?dāng)y液能力強(qiáng)，產(chǎn)氣量大于臨界攜液量則地層水被帶出地面，相反若產(chǎn)氣量小于臨界攜液流量則不能將地層水帶出，會(huì)造成井筒積液。產(chǎn)氣量與產(chǎn)液量具有正相關(guān)性（見圖1），即隨著產(chǎn)氣量的增加，產(chǎn)液量隨著增加。

圖1　產(chǎn)氣量與產(chǎn)液量關(guān)系圖

2.2地質(zhì)因素

2.2.1巖石含氣飽和度對(duì)單井產(chǎn)液量的影響飽和度直接關(guān)系到油氣在地層中儲(chǔ)量的大小，天然氣和地層水共同充滿巖石孔隙，含氣飽和度增加則含液飽和度降低，地層水含量低，產(chǎn)液能力不足，即含氣飽和度與產(chǎn)水量之間存在負(fù)相關(guān)性（見圖2）。

圖2　含氣飽和度與產(chǎn)液量關(guān)系圖

2.2.2巖石孔隙度對(duì)單井產(chǎn)液量的影響孔隙性決定了巖石儲(chǔ)集能力，地下天然氣和地層水就在這些孔隙中儲(chǔ)存和流動(dòng)，因此，巖石孔隙的大小、形狀、連通狀況和發(fā)育程度直接影響到天然氣和地層水的儲(chǔ)集數(shù)量和天然氣生產(chǎn)能力，孔隙度與產(chǎn)液量呈正相關(guān)性，即巖石孔隙度越大，產(chǎn)液量隨之增加（見圖3）。

圖3　巖石孔隙度與產(chǎn)液量關(guān)系圖

2.2.3巖石滲透率對(duì)單井產(chǎn)液量的影響巖石滲透率為允許流體通過的能力，巖石的滲透性則直接影響到天然氣和地層水的產(chǎn)量，產(chǎn)液量隨巖石滲透率的增大而增大，兩者之間存在正相關(guān)性（見圖4）。

圖4　巖石滲透率與產(chǎn)液量關(guān)系圖

2.3套壓、生產(chǎn)壓差對(duì)單井產(chǎn)液量的影響

產(chǎn)液量隨套壓的變化趨勢(shì)不明顯，基本不存在相關(guān)性。產(chǎn)液量隨油套壓差的變化趨勢(shì)不明顯，相關(guān)性曲線基本成水平狀，兩者之間不存在相關(guān)性（見圖5、圖6）。

3　單井產(chǎn)液量公式確定

根據(jù)氣液兩相計(jì)量實(shí)測(cè)資料，結(jié)合單井產(chǎn)氣量、地質(zhì)因素（巖石含氣飽和度、巖石孔隙度、巖石滲透率）、套壓、油套壓差影響因素，按照自變量為單井產(chǎn)氣量、含氣飽和度、滲透率、孔隙度；因變量為產(chǎn)液量（見表1、表2、表3）。由變量系數(shù)表產(chǎn)液量與產(chǎn)氣量、巖石滲透率、巖石孔隙度、儲(chǔ)層厚度呈正相關(guān)性，與含氣飽和度呈負(fù)相關(guān)性，與假設(shè)一致。

圖5　套壓與產(chǎn)液量關(guān)系圖

圖6　油套壓差與產(chǎn)液量關(guān)系圖

擬合出的線性回歸方程為：Ql=-0.073 5+1.793 5× Qg-0.02×Sg+0.134 8×∮+0.165 4×K+0.002 9×H

相關(guān)性R值為0.738 9，即該公式計(jì)算所得產(chǎn)液量與實(shí)際產(chǎn)液量平均符合系數(shù)為73.89%。

表1　回歸統(tǒng)計(jì)表

表2　方差分析表

4　效果分析

典型井1：A井于2013年12月5日投產(chǎn)，測(cè)井解釋結(jié)果：儲(chǔ)層厚度540.4 m、孔隙度7.76%、基質(zhì)滲透率0.41×10-3μm2、含氣飽和度47.19%；氣液兩相計(jì)量日產(chǎn)氣量1.977 1×104m3。

將該數(shù)據(jù)代入擬合公式，求得Ql=5.21 m3，通過氣液兩項(xiàng)井口計(jì)量設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量24 h，日產(chǎn)液量5.9 m3。

因此，計(jì)算產(chǎn)液量與氣液兩相計(jì)量的產(chǎn)液量符合系數(shù)為88.14%。

典型井2：B井于2012年3月19日投產(chǎn)，測(cè)井解釋結(jié)果：儲(chǔ)層厚度11.2 m、孔隙度13.1%、基質(zhì)滲透率1.4×10-3μm2、含氣飽和度67.37%；試氣求產(chǎn)期間測(cè)得日產(chǎn)氣量2×104m3。

將該數(shù)據(jù)代入擬合公式，求得Ql=4.1 m3，該井試氣求產(chǎn)期間日產(chǎn)液量2.9 m3，符合系數(shù)為70.73%。

典型站：C站井?dāng)?shù)22口，因5口井為長(zhǎng)關(guān)井，對(duì)產(chǎn)液量無影響?，F(xiàn)對(duì)剩余17口井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，將17口井測(cè)井解釋數(shù)據(jù)及日產(chǎn)氣量，通過擬合出的線性回歸方程計(jì)算出蘇X站日產(chǎn)液量為18.28 m3，由蘇X站氣田產(chǎn)出水罐液位計(jì)顯示出該站日產(chǎn)液量14.29 m3；因此，計(jì)算產(chǎn)液量與氣液兩相計(jì)量的產(chǎn)液量符合系數(shù)為78.17%。

通過以上2口典型井及1座典型集氣站所有氣井的公式計(jì)算產(chǎn)水量數(shù)據(jù)與實(shí)際測(cè)量的產(chǎn)水量數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出，該產(chǎn)水量計(jì)算公式吻合度可以達(dá)到70%以上，具有較好的吻合性，基本可以滿足目前蘇西產(chǎn)水量計(jì)量的要求。同時(shí)，因?yàn)閱尉a(chǎn)水量實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)相對(duì)較少，該公式的得出又具有一定的局限性，今后仍需不斷進(jìn)行修正和完善。

表3　變量系數(shù)表

總之，針對(duì)目前蘇里格氣田單井產(chǎn)水量無法計(jì)量的實(shí)際問題，提出了一種切實(shí)可行的單井產(chǎn)水量推算方法，具有一定的推廣價(jià)值。

5　結(jié)論及認(rèn)識(shí)

（1）蘇里格西區(qū)體現(xiàn)為高產(chǎn)水特征。

（2）產(chǎn)氣量、巖石滲透率、孔隙度、儲(chǔ)層厚度與產(chǎn)液量正相關(guān)、含氣飽和度與產(chǎn)液量負(fù)相關(guān)。

（3）產(chǎn)液量公式Ql=-0.073 5+1.793 5×Qg-0.02×Sg+ 0.134 8×∮+0.165 4×K+0.002 9×H。

（4）該產(chǎn)水量計(jì)算公式吻合度可以達(dá)到70%以上。

（5）由于數(shù)據(jù)較少、分析方法較為簡(jiǎn)單，理論值與實(shí)際測(cè)量值存在一定的誤差，該公式還需不斷完善，修正。

（6）因氣液兩相計(jì)量設(shè)備的氣量要小于2.0×104m3/d，所以試驗(yàn)井的產(chǎn)氣量均在0～2.0×104m3/d，具有局限性。

［1］賴德貴，等.單井氣液兩相計(jì)量裝置的研發(fā)［J］.石油和化工設(shè)備，2011，14（4）：30-32.

［2］徐高峰.蘇里格氣田集氣工藝技術(shù)研究［D］.西安：西安石油大學(xué)，2009.

［3］何更生，唐海.油層物理［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2011.

Research on the water-bearing gas well's water yield calculation method of low permeability reservoir in Sulige gasfield

PENG Xuehua1，WU Yong2，WEI Keying1，YE Xiaochuang1，LI Yan1，JIA Jin'e1
（1.Gas Production Plant 3 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Wushenqi Inner Mongolia 017300，China；2.Oil Production Plant 8 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Dingbian Shanxi 718600，China）

In western Sulige gasfield，some gas wells began to produce water in the middlelate period of exploitation，and the water yield of wells were unable to determine，which brings great difficulty to the gas well management.In order to improve the comprehensive development of gas wells，the article uses the data from gas-liquid two-phase flow measurement and gas production test，derives the calculation formula and determines the coefficient of coincidence which applies to water yield of gas wells in western Sulige gasfield，and then evaluates the effect of the formula.

western Sulige gasfield；gas-liquid two-phase flow measurement；water yield calculation formula；coefficient of coincidence

油氣地質(zhì)

TE377

A

1673-5285（2016）09-0087-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.09.022

2016－07-05

彭雪花，女（1977-），工程師，主要從事油氣田開發(fā)工作，郵箱：pxh1_cq@petrochina.com.cn。