川西低滲致密氣藏水平井開發(fā)動態(tài)差異性分析

楊 建，劉 露，卜 淘

（中國石化西南油氣分公司勘探開發(fā)研究院，四川成都 610041）

川西低滲致密氣藏普遍具有“低、小、散、差”的地質(zhì)特點：儲量品質(zhì)普遍偏低、單砂體控制儲量規(guī)模小、儲量空間分布零散、砂體連片性差[1-6]。前期采用直井開發(fā)，井控儲量小，單井產(chǎn)量低、產(chǎn)量及壓力遞減快、氣藏穩(wěn)產(chǎn)期短、開發(fā)難度大。經(jīng)過開發(fā)調(diào)整逐步嘗試?yán)盟骄_發(fā)，隨著水平井開發(fā)瓶頸技術(shù)的不斷突破，儲量動用程度得以大大提高，實現(xiàn)低滲致密氣藏的效益開發(fā)[7-9]。

由于川西低滲致密氣藏類型復(fù)雜、儲層非均質(zhì)性強、含氣性差異大等特點，不同類型氣藏水平井開發(fā)動態(tài)及開發(fā)效果差異性大。為正確認(rèn)識不同類型氣藏水平井的開發(fā)動態(tài)特征，有針對性地設(shè)計合理的水平井開發(fā)對策，本文根據(jù)川西低滲致密氣藏儲層展布特點及砂體厚度特征，開展了氣藏類型劃分；利用動態(tài)分析方法及數(shù)值模擬技術(shù)，解剖不同類型氣藏氣井的生產(chǎn)過程，定量分析不同開發(fā)階段的儲量動用及采出情況，揭示開發(fā)動態(tài)存在差異性的原因。

1 氣藏地質(zhì)特征

川西低滲致密氣藏發(fā)育氣層多，埋深跨度大，主要分布在上侏羅統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組、遂寧組和中侏羅統(tǒng)沙溪廟組地層中。單個氣藏由多套含氣砂體疊置而成，氣藏埋藏淺、中，埋藏深度一般為400～2 800 m；縱向上儲層由淺層常規(guī)儲層、近常規(guī)儲層向中深層低滲致密儲層變化，砂體連片或不連片分布，含氣面積差異大，儲量豐度低，一般低于3×108m3/km2。氣藏具有低孔（小于10%）、低滲或致密（小于1 ×10–3μm2）、強非均質(zhì)性、高含水飽和度（大于50%）、氣水關(guān)系復(fù)雜等特點。

根據(jù)砂體厚度和儲層展布特征，可將川西低滲致密氣藏分為三類：① 以XCJS氣藏為代表的厚層層狀致密氣藏，其特點是致密、砂體厚、儲層呈層狀連續(xù)分布、含氣面積大，中高含水飽和度；② 以ZJJS氣藏為代表的厚層窄河道致密氣藏，該類氣藏的特點是致密、砂體厚、儲層呈條帶狀展布、河道窄且分布不連續(xù)、含氣面積小、中等含水飽和度；③ 以MJJP氣藏為代表的薄層窄河道低滲氣藏，該類氣藏的特點是低滲、砂體薄、儲層呈條帶狀展布、河道窄且分布不連續(xù)、含氣面積小、高含水飽和度（表1）。

2 水平井開發(fā)特征對比

川西低滲致密氣藏水平井動態(tài)指標(biāo)差異大，XCJS 氣藏初期產(chǎn)量中等（3×104～5×104m3/d），但穩(wěn)產(chǎn)期長，遞減慢（小于5%），主產(chǎn)階段在定壓前（定壓前采出程度為43.8%），該類氣藏水平井動態(tài)儲量最高，平均可達5 900×104m3；ZJJS氣藏初期產(chǎn)量高（6×104～10×104m3/d），但穩(wěn)產(chǎn)期略短，遞減略快（6%～11 %），主產(chǎn)階段在定壓前（定壓前采出程度為 48.5%），該類氣藏水平井動態(tài)儲量較高，平均可達5 200×104m3；MJJP氣藏初期產(chǎn)量低（1×104～3×104m3/d），穩(wěn)產(chǎn)期短，遞減快（大于 10%），主產(chǎn)階段在定壓后（定壓后采出程度大于40%），該類氣藏水平井動態(tài)儲量偏低，平均僅為 2 900×104m3（表 2）。

表1 低滲-致密氣藏地質(zhì)特征參數(shù)

表2 低滲-致密氣藏生產(chǎn)動態(tài)參數(shù)

3 水平井開發(fā)差異性對比

影響川西低滲致密氣藏開發(fā)動態(tài)的地質(zhì)因素[10-12]主要有儲層厚度、滲透率、河道寬度及含水飽和度，其中，以河道寬度、儲層厚度和滲透率最為明顯。針對上述三個氣藏，選取物性條件、有效水平段長度相似及動態(tài)儲量相近的井（表3），基于建立的該三個氣藏真實三維精細(xì)地質(zhì)模型截取相應(yīng)井區(qū)的單井地質(zhì)模型（表4），定量分析該三類氣藏典型井在不同生產(chǎn)階段的動態(tài)指標(biāo)，揭示導(dǎo)致不同類型氣藏水平井存在動態(tài)差異性的原因。

表3 不同類型氣藏井地質(zhì)特征參數(shù)

表4 不同類型氣藏單井?dāng)?shù)值模型參數(shù)

XC1HF 井定產(chǎn)降壓階段累積產(chǎn)氣 2 817×104m3，動用儲量3 236×104m3，占比57.79%，階段采出程度50.30%，主要壓降區(qū)在a軸141 m和b軸687 m內(nèi)，平均地層壓力下降26 MPa，降幅為60%；外圍區(qū)壓力波及范圍達到a軸404 m和b軸949 m，但平均地層壓力僅下降15 MPa，降幅為35%（圖1）。定壓降產(chǎn)階段累產(chǎn)氣 2 783×104m3，采出程度49.70%，主要壓降區(qū)在a軸295 m和b軸824 m內(nèi)，平均地層壓力下降了35 MPa，降幅達到82%；外圍區(qū)壓力波及范圍達到a軸537 m和b軸1 009 m，平均地層壓力下降20 MPa，降幅為47%（圖2）。生產(chǎn)到廢棄時主要壓降區(qū)面積小，但壓力降幅高。對比兩個階段可知，定產(chǎn)降壓階段動用儲量及階段采出程度均略高于定壓降產(chǎn)階段，壓降區(qū)范圍增加較小，增加了1.3倍；該井及其他井的具體動態(tài)參數(shù)見表 5。

圖1 XC1HF井定壓時壓力分布

圖2 XC1HF井廢棄時壓力分布

表5 單井生產(chǎn)動態(tài)特征參數(shù)

從上述生產(chǎn)動態(tài)特征分析可知，儲層有效厚度大、基質(zhì)滲透率低，則水平井近井區(qū)壓力下降快，壓降區(qū)面積??；儲層有效厚度小、基質(zhì)滲透率高，則近井區(qū)壓力下降較小，壓降區(qū)面積大，且基質(zhì)滲透率越高，壓降區(qū)面積越大。初期地層滲流以壓裂受效區(qū)–裂縫、裂縫–井筒的線性流為主，基質(zhì)滲透率低，初期能量主要由裂縫受效區(qū)提供，所以有效厚度成為制約該類井生產(chǎn)效果的主要因素。儲層有效厚度越大，供氣能力越強，生產(chǎn)越穩(wěn)定，遞減越慢，采出程度越高。

生產(chǎn)到廢棄時，儲層有效厚度大、基質(zhì)滲透率低，則井區(qū)平均地層壓力下降率大，高達85%，壓力波及范圍?。粌佑行Ш穸刃?、基質(zhì)滲透率高，則井區(qū)平均地層壓力下降率略低，約為76%，壓力波及范圍大。這主要是因為后期滲流以壓裂受效區(qū)為主，受基質(zhì)滲透率及外圍展布面積影響，儲層越連續(xù)、基質(zhì)滲透性越強，則泄氣半徑越大、動態(tài)儲量越高、生產(chǎn)周期越長，可采儲量越高。

4 結(jié)論

（1）XCJS氣藏和ZJJS氣藏水平井主要生產(chǎn)階段為定產(chǎn)降壓階段，而MJJP氣藏水平井的主要生產(chǎn)階段為后期的定壓降產(chǎn)階段。

（2）儲層有效厚度主要影響水平井穩(wěn)產(chǎn)–遞減階段的生產(chǎn)過程，該階段滲流以壓裂受效區(qū)內(nèi)地層–裂縫、裂縫–井筒的線性滲流為主，它決定了氣井的產(chǎn)能及穩(wěn)產(chǎn)能力。儲層有效厚度越大，該階段動態(tài)儲量越高，初期產(chǎn)量越高，生產(chǎn)越穩(wěn)定，遞減越慢，階段采出程度越高。

（3）儲層展布及滲透率主要影響水平井定壓后的生產(chǎn)過程，該階段滲流以外圍基質(zhì)–壓裂受效區(qū)的擬徑向流為主。儲層越連續(xù)、基質(zhì)滲透性越強，則泄氣半徑越大、生產(chǎn)周期越長，可采儲量越高。