珠江口盆地P氣田多層系壓力系統(tǒng)研究

王華，劉偉新，陸嫣 汪瑩，鄒清文（中海石油（中國）有限公司深圳分公司研究院，廣東 廣州 510240）

P氣田位于南海東部海域番禺低隆起區(qū)，是典型的沿巖層上傾方向斷層封堵型的海相砂巖氣藏。在該氣田開發(fā)早期僅鉆有一口鉆井（P2井）。實鉆結果顯示，在P2井的目的層段內鉆遇3個氣層，分別為Z1、Z2和Z3層，除了Z3層鉆遇氣水界面外，Z1層和Z2層均鉆遇氣底。目前，僅依靠P2井鉆井資料，并不能確定Z1、Z2和Z3層是否為統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)，需要后期通過鉆井來進一步證實。但由于海上鉆井費用高，投入風險大，且P氣田受儲量規(guī)模的制約，難以通過新的鉆井來進一步落實多氣層之間的壓力關系［1－2］。為此，筆者利用氣樣組分、流體性質、壓力梯度、地層氣密度以及流體界面等資料進行綜合分析，以便落實P氣田多層系壓力系統(tǒng)的情況。

1 氣樣組分和流體性質相似性分析

若P2井多層系處于同一壓力體系，則不同層的氣樣組分和流體性質應具有相似性。反之，若P2井的多層系處于不同壓力系統(tǒng)，則各層段內的氣樣組分和流體性質應該存在明顯差異?；谏鲜稣J識，在P2井的Z1、Z2和Z3層中各取得了1個合格井下凝析氣樣，并對其進行氣體組分和流體性質分析。

P2井Z1、Z2和Z3層各個氣樣組分分析表明（見表1），氣體組分均以甲烷為主，不含硫化氫，且氣樣的組分非常接近；井下凝析氣樣高壓物性分析顯示（見表2），P2井Z1、Z2和Z3層氣樣的流體性質也非常相似。因此，P2井Z1、Z2和Z3層相互連通的可能性較大，應屬于同一壓力系統(tǒng)。

表1 P2井井下凝析氣樣組分分析數據表

表2 P2井井下凝析氣樣高壓物性分析數據表

2 壓力梯度一致性分析

多個氣層是否屬于同一壓力系統(tǒng)，其關鍵是各氣層是否受同一壓力源控制，并且能相互影響和傳遞壓力［3］。P2井的MDT測壓資料表明，其Z1、Z2和Z3層共有13個有效測試壓力點，包括10個氣層點和3個水層點，每個氣層至少有3個有效測壓點。為了直觀地了解Z1、Z2和Z3層壓力梯度的變化趨勢，可以利用剩余壓力梯度法進行剩余壓力梯度回歸［4－5］（見圖1）。從圖2可以看出，P2井的Z1、Z2和Z3層的10個氣層點的變化趨勢非常一致，線性關系良好，這表明3個氣層具有相同的壓力梯度，進一步證實Z1、Z2和Z3層同屬于一個壓力系統(tǒng)。

3 地下流體密度推算與實測對比分析

在重力作用下，地層壓力與油氣層埋藏深度呈線性關系，地層中同一壓力系統(tǒng)內氣柱和水柱產生不同的壓力梯度，壓力梯度越小，流體密度也越?。?］。利用MDT測壓點數據，繪制出油氣層埋藏深度與地層壓力的關系圖，根據兩者關系曲線的斜率，推導出地層狀態(tài)下流體的密度，將該密度與PVT分析的實測地層氣密度進行對比，能夠判斷各氣層壓力系統(tǒng)之間的關系。

圖1 P2井地層剩余壓力與深度關系圖

地層壓力與油氣層埋藏深度關系顯示（見圖2），P2井的Z1、Z2和Z3層數據點的變化趨勢一致，合并進行數據回歸分析，得到3個氣層統(tǒng)一的地層氣密度0.206g/cm3，而Z1、Z2和Z3層各氣樣PVT分析的實測地層氣密度分別為0.206、0.197、0.206g/cm3，平均0.203g/cm3，由于地下流體密度推算與實測的數據十分接近，表明Z1、Z2和Z3層屬于同一壓力系統(tǒng)。

圖2 P2井地層壓力與油氣層埋藏深度的關系圖

4 流體界面推算與實鉆對比分析

壓力梯度與地層流體的密度相對應，由于毛細管力的作用，氣層壓力線與水層線的交點處毛細管力為零，交點深度即為自由水面的位置，因而在合格測壓資料的基礎上，利用壓力資料能夠推算出流體界面［7］。根據剩余壓力梯度法得到地層剩余壓力與深度關系圖（見圖2），Z1、Z2和Z3層各自測壓點的變化趨勢基本一致，據此推算出3個氣層的流體界面均在為－3243.2m附近；而P2井實鉆結果顯示，Z3層鉆遇的氣水界面為－3241.0m。由于P2井Z1、Z2和Z3層的流體界面一致，且與Z3層實鉆界面匹配關系較好，證明Z1、Z2和Z3層具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)。

5 應用效果

在鉆井資料相對缺乏的條件下，通過分析氣樣組分、流體性質、壓力梯度、地層氣密度以及流體界面等資料，能夠明確P氣田目的層段內Z1、Z2和Z3層具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)。為此，依據儲量評價規(guī)模制定了P2A井的開發(fā)方案。開發(fā)井P2A井位于P2井東北方向370m處，實鉆顯示Z1、Z2和Z3層均未鉆遇氣水界面，全部鉆遇氣底。同時，P2井與P2A井氣體組分C1/C2和C2/C3對比顯示（見表3），2口井的相關數據十分接近。因此，上述情況進一步驗證了P氣田目的層段內Z1、Z2和Z3層同屬一個壓力系統(tǒng)。

表3 P2和P2A井氣體組分C1/C2和C2/C3對比表

6 結語

海上氣田開發(fā)成本高、風險大，正確認識地層壓力系統(tǒng)對氣田開發(fā)有著極其重要的作用。由于海上氣田開發(fā)初期評價鉆井資料較少，由此確定地層多層系壓力系統(tǒng)存在較大局限性和不確定性。為此，利用氣樣組分、流體性質、壓力梯度、地層氣密度以及流體界面等資料進行分析并判斷地層多層系壓力系統(tǒng)。實際應用表明，采用上述方法能夠很好地落實地層多層系壓力系統(tǒng)的情況，有助于制定合理開發(fā)方案，降低開發(fā)風險，因而可以在海上氣田開發(fā)中推廣應用。

［1］王鳴華.氣藏工程 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1997.

［2］羅東紅.南海珠江口盆地（東部）砂巖油田高速高效開發(fā)模式 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2013.

［3］SY/T 6365-1998，油氣藏原始地層壓力及壓力系數確定方法 ［S］.

［4］Brown A.Improved interpretation of wireline pressure data［J］.AAPG Bulletin，2003，87（2）：295-311.

［5］胡曉慶，趙鵬飛，武靜.確定油水界面的新方法——剩余壓力法 ［J］.中國海上油氣，2011，23（1）：40-42.

［6］陳元千.油氣藏工程計算方法 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1990.

［編輯］ 李啟棟