安岳氣田須二氣藏井間連通性與治水對策研究

唐　瑜　王喬怡如　莊小菊　曾　敏

（1.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院2.中國石油大學(xué)·北京）

安岳氣田須二氣藏井間連通性與治水對策研究

唐瑜1王喬怡如2莊小菊1曾敏1

（1.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院2.中國石油大學(xué)·北京）

四川盆地安岳氣田上三疊統(tǒng)須二段氣藏動態(tài)監(jiān)測資料少，氣藏連通性不清楚，治水措施多樣，效果參差不齊。以氣藏地質(zhì)為基礎(chǔ)，結(jié)合生產(chǎn)動態(tài)資料，深入分析氣藏井間連通關(guān)系，認(rèn)為氣藏以獨立的單井壓力系統(tǒng)為主，井間基本不連通；氣藏氣水關(guān)系復(fù)雜，地層水侵方式以裂縫水竄為主，生產(chǎn)受水影響嚴(yán)重，但水體能量小。在此基礎(chǔ)上綜合排水工藝的適用條件，提出氣藏應(yīng)實施單井排水的治水思路及不同產(chǎn)水特征下的治水工藝措施。該研究成果對安岳氣田須二段氣藏治水有較好的指導(dǎo)作用，建議措施已在生產(chǎn)現(xiàn)場應(yīng)用。圖8表1參16

四川盆地安岳氣田須二段氣藏連通性治水對策

0　前言

安岳氣田須二段氣藏位于四川盆地中東部資陽市安岳縣境內(nèi)，屬于川中古隆中斜平緩構(gòu)造帶中部磨溪—龍女寺構(gòu)造群，是構(gòu)造背景下的巖性圈閉、彈性氣驅(qū)中含凝析油氣藏。氣藏單井產(chǎn)量差異大，多以低小產(chǎn)井為主，多數(shù)氣井投產(chǎn)初期產(chǎn)水，由于產(chǎn)水影響氣井產(chǎn)量、壓力快速下降，間歇井和水淹井增多，導(dǎo)致氣藏采出程度降低。在氣藏開發(fā)過程中曾試圖尋找連通性較好的區(qū)塊采取整體治水措施但效果較差。因此深化氣藏連通性認(rèn)識及氣水關(guān)系，尋找有效的治水對策是氣藏延緩遞減面臨的重要課題。

1　氣藏基本地質(zhì)特征

（1）安岳氣田須二段底部構(gòu)造為自南西—北東傾向的平緩斜坡，地層傾角一般在10°以內(nèi)，構(gòu)造受力較弱，區(qū)塊斷裂不發(fā)育，裂縫發(fā)育不均，僅在小斷層附近發(fā)育，分布范圍局限［1］。

（2）須二段地層厚98～180 m，平均埋深2 200 m，是主要含氣層段。屬三角洲前緣亞相沉積，水下分流河道及河口壩微相是有利的沉積微相［2-3］。

（3）儲層巖性以巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖為主，儲層低孔（平均8.32%）、致密（平均0.225 mD）、高含水（平均67%）［4］，孔喉結(jié)構(gòu)較差［5］，儲滲類型以孔隙型為主、局部發(fā)育裂縫-孔隙型儲層。

（4）氣藏主要的開發(fā)目的層為須段二上亞段，縱向上多層，平均4～5層，單層厚度較薄，一般1～5 m，橫向連續(xù)性較差呈透鏡狀展布。

（5）氣藏屬中含凝析油、常溫高壓、構(gòu)造背景下的巖性圈閉氣藏，驅(qū)動方式為彈性氣驅(qū)［3］。

2　氣藏連通性分析

安岳氣田須二段氣藏面積大，氣藏各區(qū)塊單井地層壓力差異較大。等高線-1 700 m以上區(qū)域地層壓力30～32 MPa；等高線-1 800 m以下區(qū)域地層壓力32～35 MPa。由于氣藏缺乏最有力的井間干擾資料，本文從地質(zhì)基礎(chǔ)入手，采用靜、動態(tài)結(jié)合的方法開展氣藏連通性研究［6-7］，認(rèn)為：氣藏以單井壓力系統(tǒng)為主，井間連通性差，僅在同一斷層附近小范圍的氣井可能存在連通。

2.1須二段為三角洲前緣亞相沉積

安岳氣田須二段為三角洲前緣亞相沉積，主要發(fā)育三角洲前緣水下分支河道、河口壩、分流間灣、水下天然堤、席狀砂等微相，儲層砂體主要發(fā)育在水下分流河道，縱向上表現(xiàn)為多透鏡體砂體疊置，橫向上因沉積微相變化連續(xù)性較差。該沉積特點決定儲層橫向連通性差。

2.2地層壓實作用強烈，裂縫不發(fā)育

根據(jù)薄片觀察，須二段砂巖壓實作用強烈。鏡下軟質(zhì)泥屑、泥板巖屑、炭屑（煤）屑及云母屑等強烈壓實變形，中等強度巖屑也有較強的壓實變形，巖石顆粒呈線接觸或縫合線接觸，表明巖石壓實作用強烈（圖1）。另據(jù)鑄體薄片鑒定，統(tǒng)計壓實損失孔隙度高達(dá)6%～18%，占總孔隙度損失的30%～65%。強烈的壓實作用導(dǎo)致儲層致密，不僅降低了儲層的孔隙度，也嚴(yán)重?fù)p害了儲層的滲透性，影響儲層的連通性。

圖1　壓實作用強，軟質(zhì)巖屑呈定向分布，鑄體，正交偏光（安岳氣田2井2 235.26 m）

另外，須二段底部構(gòu)造平緩，構(gòu)造受力較弱，僅存在小斷層。根據(jù)巖心統(tǒng)計，須二段取心13口井678.60 m，僅3口井見裂縫11條，且為水平縫和低斜縫，線密度0.06～0.07條/m，宏觀裂縫極不發(fā)育（圖2）。從13口成像測井分析，僅4口井見裂縫響應(yīng)?？梢婍毝蝺恿芽p總體不發(fā)育。

圖2　層間縫（岳104井）2 256.73～2 257.04 m（左）低角度傾斜縫（岳112井）2 484.09～2 484.31 m（右）

綜上表明，須二段儲層致密，裂縫不發(fā)育，致使氣藏連通性較差。

2.3氣藏存在多個獨立水體

氣藏鉆試成果證實，在構(gòu)造的高部位或低部位均存在水體，平面上水體分布與構(gòu)造海拔無關(guān)，這表明氣藏不具有統(tǒng)一的氣水界面和存在多個獨立的水體，佐證了氣藏不可能為同一壓力系統(tǒng)，應(yīng)為多壓力系統(tǒng)。

2.4氣藏壓力系數(shù)和拆算壓力不一致

根據(jù)氣藏獲取的33口井可靠地層壓力數(shù)據(jù)分析，氣藏單井地層壓力28.578 0～38.931 3 MPa，地層壓力系數(shù)1.35～1.59，折算地層壓力（折算海拔-1810m）27.254 1～34.937 2 MPa。各井地層壓力系數(shù)及折算地層壓力差異大，證明須二段氣藏不是一個統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)，應(yīng)屬于多壓力系統(tǒng)。

2.5單井控制范圍小

（1）單井累產(chǎn)氣量低反應(yīng)其控制范圍小

氣藏自1965年1月投產(chǎn)，截至2015年底先后投產(chǎn)井115口，絕大多數(shù)氣井生產(chǎn)時間3年以上，單井累產(chǎn)氣（0.000 2～1.51）×108m3，平均0.2×108m3。其中單井累產(chǎn)氣大于0.3×108m3的井30口（占比27.83%），單井平均累產(chǎn)氣0.49×108m3（表1），表明氣藏單井累產(chǎn)氣量較低。

表1　安岳氣田須二段氣藏單井累產(chǎn)氣量統(tǒng)計表

另統(tǒng)計生產(chǎn)時間長和累產(chǎn)氣量大于0.5×108m3的井有23口，其中生產(chǎn)時間最長的通6井（已停產(chǎn)）累計產(chǎn)氣0.56×108m3；累產(chǎn)氣最高的岳103井累產(chǎn)氣1.50×108m3?？鄢缙诶郛a(chǎn)氣低于0.1×108m3的井，計算投產(chǎn)時間早、累產(chǎn)氣最高的20口井，單井平均累產(chǎn)氣為0.5×108m3。從通6井的累產(chǎn)氣和20口單井平均累產(chǎn)氣量分析，須二段氣藏一般單井累產(chǎn)氣在0.5× 108m3左右。反應(yīng)安岳氣田須二段氣藏單井控制范圍較小、單井控制儲量小［8］。

（2）試井反應(yīng)單井探測半徑與控制范圍小

通過8口井9井次壓力恢復(fù)試井分析認(rèn)為：壓裂效果較好，井筒附近呈改善狀態(tài)；基質(zhì)滲透率低，非均質(zhì)性強；單井探測半徑小，一般探測半徑為200～300 m，最遠(yuǎn)探測半徑512 m（岳105井），反應(yīng)單井控制范圍較?。ū?）。

（3）單井控制儲量小進(jìn)一步證實單井控制范圍小

多種方法計算氣藏115口井的動態(tài)儲量介于0.01× 108～2.78×108m3之間，平均單井控制儲量0.45×108m3，單井動態(tài)儲量小。根據(jù)該儲量反算單井控制半徑一般小于300 m，最大單井控制半徑為776 m（岳103），可見單井控制范圍較小。

另外，以單井可采儲量0.5×108m3、致密砂巖氣藏采出程度50%推算單井地質(zhì)儲量為1.0×108m3，計算單井控制半徑300～400m，平均350m。如果按單井控制儲量增加到2.0×108m3，則單井控制半徑440～560m，平均500 m。由此可見，安岳氣田須二段氣藏單井控制范圍小。

綜上表明，安岳氣田須二段儲層致密、連續(xù)性差；裂縫不發(fā)育；水氣關(guān)系復(fù)雜；地層壓力差異大及單井控制范圍小，氣藏井間距多在1 500 m以上，氣藏表現(xiàn)為單井壓力系統(tǒng)［9］。

表2　安岳氣田氣田須二段氣藏試井解釋參數(shù)匯總表

3　氣藏氣水關(guān)系

3.1縱向上無統(tǒng)一氣水界面

須二段底部構(gòu)造為一平緩單斜構(gòu)造，儲層分布不連續(xù)，縱向上呈“上氣下水”，上亞段含氣性好，天然氣聚集儲層上傾端形成局部巖性氣藏；產(chǎn)水層段主要位于下亞段。橫向上氣水分布與構(gòu)造海拔無關(guān)，產(chǎn)水井散亂的分布在構(gòu)造的高中低各部位，沒有統(tǒng)一氣水界面［10-11］。若鉆遇斷層的井，因裂縫發(fā)育容易產(chǎn)大水。

3.2地層水為儲量較小的局部夾層水

須二段氣藏?zé)o統(tǒng)一的邊、底水存在，地層水主要以局部夾層水方式存在［10-11］。夾層、隔夾層與有效儲集砂體交互疊置，使得縱向上氣水分布復(fù)雜。斷層附近裂縫較發(fā)育，產(chǎn)水量大的井多分布在斷層較發(fā)育的區(qū)域。這些局部水體分布零星，因儲層連通性較差，水體能量有限。目前氣藏普遍產(chǎn)水，氣井的產(chǎn)水量相對較小，多數(shù)井累產(chǎn)水量小于5000m3?？傊瑲獠卣w水侵偏弱，局部較強，侵入的水能夠較好地采出。

4　氣藏產(chǎn)水特征

4.1水侵方式以裂縫水竄為主

須二段為低孔、致密砂巖儲層，裂縫主要發(fā)育斷層附近，氣藏鉆井多采用“裂縫+孔隙型”模式部署，實施效果較好。鉆井成功率高，獲氣產(chǎn)量高，但也易產(chǎn)水。多數(shù)產(chǎn)水井表現(xiàn)出地層水沿裂縫水竄特征［12］，氣井油、氣產(chǎn)量快速遞減，水氣比持續(xù)上升，但是地層水能量有限，水產(chǎn)量后期有所下降。在氣藏水侵特征圖版上，大部分井落在裂縫水竄區(qū)域（圖3、4），可見氣井產(chǎn)水特征主要是裂縫水竄［13］。

4.2水侵影響大

須二段氣藏單井普遍產(chǎn)水，投產(chǎn)115口井中先后90口井產(chǎn)地層水。地層產(chǎn)水對氣井生產(chǎn)影響顯著，氣井出水后其產(chǎn)氣量、壓力快速下降（圖5），逐漸不能正常帶液生產(chǎn)，最終導(dǎo)致井筒積液，氣井間產(chǎn)或水淹停產(chǎn)，目前氣藏已有21口井受地層水影響間歇生產(chǎn)，21口井水淹停產(chǎn)。

圖3　威東12井水氣比擬合與圖版疊合圖

圖4　岳101井—X12井水氣比擬合與圖版疊合圖

5　氣藏治水對策

研究表明，安岳氣田須二段氣藏單井基本不連通，屬于獨立的單井系統(tǒng)為主，氣藏治水思路以“單井排水、優(yōu)選工藝”來提高氣藏采收率。根據(jù)該思路，結(jié)合氣井的剩余儲量、產(chǎn)水特征、井筒情況、地面配套等多方面因素綜合優(yōu)選出35口單井開展車載式氣舉［14-15］、自動間開、螺桿泵三大類工藝實施排水采氣措施［16］。其中。車載式氣舉19口井，主要針對產(chǎn)水量在10～30 m3、剩余儲量在（0.3～0.6）×108m3的氣井；自動間開15口井，主要針對產(chǎn)水量在10 m3以內(nèi)、剩余儲量小于0.3×108m3的氣井；螺桿泵1口井，該井產(chǎn)水量為15～20 m3、剩余儲量0.63×108m3，有一定的潛力，并且開展螺桿泵工藝對安岳氣田須家河組氣藏接替排水采氣工藝開展先導(dǎo)試驗。

圖5　威東12井采氣曲線圖

6　結(jié)論

（1）安岳氣田須二段儲層致密、連續(xù)性差；裂縫不發(fā)育；氣水關(guān)系復(fù)雜；地層壓力差異大及單井控制范圍小，氣藏表現(xiàn)為單井為主的多壓力系統(tǒng)。

（2）氣藏氣水關(guān)系復(fù)雜，氣水分布受巖性及斷層控制，縱向上無統(tǒng)一氣水界面，存在多個能量較小的有限水體。

（3）氣藏單井水侵方式以裂縫水竄為主，累產(chǎn)水量小，但產(chǎn)水對氣井生產(chǎn)影響大。

（4）氣藏治水思路應(yīng)為“單井排水、優(yōu)選工藝”，結(jié)合單井實際情況開展車載式氣舉、自動間開、螺桿泵、車載式連續(xù)氣舉等排水采氣措施。

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（修改回稿日期2016-08-24編輯陳古明）

唐瑜，女，1988年出生，工程師；主要從事油氣田地質(zhì)方面的綜合研究工作。地址：（610041）四川省成都市高新區(qū)天府大道北段12號。電話：（028）86015040。E-mail：ty1@petrochina.com.cn