縫洞型碳酸鹽巖氣藏的單井試采配產(chǎn)方法研究
——以高石梯燈四氣藏為例

聶 權(quán) 段希宇 唐愈軒 魏明強(qiáng) 郭富風(fēng) 李安豪 陳偉華

(1. 西南油氣田分公司蜀南氣礦， 四川 瀘州 646000； 2. 西南油氣田分公司頁巖氣研究院， 成都 610051；3. 西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院， 成都 610500； 4. 西南油氣田分公司華油公司， 瀘州 646000；5. 西南油氣田分公司工程技術(shù)研究院， 成都 610017)

對氣井進(jìn)行合理配產(chǎn)，就是要在現(xiàn)有開采工藝條件下，盡可能發(fā)揮氣井的生產(chǎn)能力，使其在相對較高的產(chǎn)量下穩(wěn)定生產(chǎn)盡可能長的時(shí)間。常用的氣井配產(chǎn)方法有無阻流量經(jīng)驗(yàn)配產(chǎn)法、采氣指示曲線法、物質(zhì)平衡法、節(jié)點(diǎn)分析法、臨界攜液流量法、數(shù)值模擬法等。針對碎屑巖氣藏，在氣田建產(chǎn)初期，一般是根據(jù)產(chǎn)能測試資料來進(jìn)行無阻流量經(jīng)驗(yàn)配產(chǎn)。與碎屑巖氣藏相比，縫洞型碳酸鹽巖氣藏在儲層特征和滲流機(jī)理方面都存在較大差異，它最顯著的特征是儲層非均質(zhì)性強(qiáng)和儲集空間為裂縫孔隙或裂縫孔洞[1]。近年來，四川盆地川中高石梯地區(qū)震旦系燈影組碳酸鹽巖氣藏，獲得了勘探開發(fā)重大突破[2-3]。燈影組碳酸鹽巖氣藏的地層巖性復(fù)雜，縫洞型儲層縱橫向非均質(zhì)性強(qiáng)，采用傳統(tǒng)的無阻流量經(jīng)驗(yàn)配產(chǎn)，結(jié)果與氣井早期生產(chǎn)實(shí)際存在較大差異。

我們以高石梯地區(qū)震旦系燈影組氣藏為研究對象，依據(jù)單井的測井和試井曲線等資料，建立儲層滲流物理概念模型，應(yīng)用數(shù)值模擬和數(shù)值產(chǎn)量分析手段探討燈影組氣藏的單井合理配產(chǎn)，確定了縫洞型碳酸鹽巖不同儲集類型的氣井早期配產(chǎn)原則。

1 高石梯燈四氣藏儲層特征及滲流物理模型

1.1 氣藏儲層特征

高石梯區(qū)塊震旦系氣藏，位于樂山-龍女寺古隆起南翼的高石梯潛伏構(gòu)造區(qū)，屬于典型的海相碳酸鹽巖氣藏。氣藏儲層為典型的裂縫-孔(洞)或孔隙(洞)型低孔低滲儲層，局部裂縫、溶洞發(fā)育。儲層平面上大面積分布，縱向上發(fā)育層數(shù)多。燈四段儲層厚度50～100 m，受丘灘相沉積與巖溶控制，非均質(zhì)性強(qiáng)。巖心物性分析和試油解釋均表明，各井區(qū)之間滲透率差異大，儲集空間及其大小存在顯著差異，以致單井測試產(chǎn)能結(jié)果存在較大差異。

1.2 滲流物理模型

結(jié)合儲層測井響應(yīng)、試井曲線特征，建立高石梯燈四氣藏典型的儲集滲流物理模型。燈四氣藏的儲集滲流物理模型，包括：A.孔隙型裂縫+孔隙型；B.孔洞型裂縫+孔洞型；C.縫洞+孔隙型；D.縫洞+裂縫+縫洞型(見圖1)。

A型：測井響應(yīng)，優(yōu)質(zhì)儲層薄。碳酸鹽巖儲層酸壓后試井，早期出現(xiàn)裂縫線性流特征，后期出現(xiàn)壓力導(dǎo)數(shù)曲線向上翹(物性差)特征(見圖2)。

B型：測井顯示，縫洞和溶洞多層搭配較好。碳酸鹽巖儲層酸壓后試井，早期出現(xiàn)裂縫線性流特征，后期出現(xiàn)壓力導(dǎo)數(shù)曲線向下掉(物性好)特征。

C型：測井顯示，縫洞和溶洞多層搭配較好。試井曲線井儲結(jié)束后出現(xiàn)雙重介質(zhì)大“凹子”特征；后期出現(xiàn)雙對數(shù)曲線上翹，表明孔隙型物性差。

D型：測井顯示，縫洞和溶洞多層搭配較好。試井曲線出現(xiàn)2個(gè)“凹子”特征(即2個(gè)縫洞體)，曲線中部呈現(xiàn)近似裂縫線性流特征。

圖1 燈四氣藏的單井滲流物理模型

圖2 燈四氣藏單井的試井曲線

2 單井合理配產(chǎn)方法研究

根據(jù)上述縫洞型氣井不同的滲流物理模式，結(jié)合數(shù)值試井及數(shù)值產(chǎn)量預(yù)測分析，進(jìn)行儲集體類型與配產(chǎn)、無阻流量關(guān)系的模擬分析。

2.1 構(gòu)建數(shù)值試井模型

以裂縫-孔隙型為例。調(diào)整數(shù)值試井模型(圖3)中的裂縫幾何尺寸、滲透性以及外區(qū)孔隙連通區(qū)域的大小。當(dāng)數(shù)值試井模擬得到的試井雙對數(shù)曲線與高石梯燈四氣藏典型井實(shí)測試井雙對數(shù)曲線具備相似性(見圖4)時(shí)，則認(rèn)為數(shù)值試井模型參數(shù)能夠代表該井儲層滲流特征。

圖3 裂縫-孔隙型數(shù)值試井物理模型

圖4 裂縫-孔隙型數(shù)值試井理論曲線與GS10井實(shí)際雙對數(shù)曲線對比

2.2 數(shù)值產(chǎn)量預(yù)測及配產(chǎn)

基于建立的數(shù)值試井模型和數(shù)值試井理論曲線對應(yīng)的儲層具體參數(shù)，采用數(shù)值產(chǎn)量預(yù)測法，預(yù)測其無阻流量和不同產(chǎn)量下流壓變化情況。根據(jù)氣田初期開發(fā)需要，穩(wěn)產(chǎn)8年的產(chǎn)量即為合理配產(chǎn)產(chǎn)量。通過數(shù)值產(chǎn)量預(yù)測，得到的A型儲層無阻流量約為55×104m3d；穩(wěn)產(chǎn)8年，合理的配產(chǎn)產(chǎn)量約為5×104m3d，合理配產(chǎn)產(chǎn)量約為無阻流量的111。

基于上述原理，對高石梯燈四氣藏的4種滲流物理模型分別進(jìn)行了配產(chǎn)研究。結(jié)果表明，理論計(jì)算結(jié)果與氣井實(shí)際情況具有一致性(見表1)。從模擬計(jì)算結(jié)果和氣井的實(shí)際生產(chǎn)情況來看，縫洞型氣藏應(yīng)堅(jiān)持的配產(chǎn)原則是：A型，試采配產(chǎn)產(chǎn)量為初期無阻流量的110～115；B型，試采配產(chǎn)產(chǎn)量為初期無阻流量的15～17；C型，試采配產(chǎn)產(chǎn)量為初期無阻流量的120～130；D型，試采配產(chǎn)產(chǎn)量為初期無阻流量的14～16。

表1 燈四氣藏各物理模型的理論配產(chǎn)與實(shí)際情況對比

3 結(jié) 論

(1) 結(jié)合測井響應(yīng)和試井曲線特征，確定縫洞型氣藏的4種主要滲流物理模型為：裂隙型/裂縫+孔隙型；孔洞型/裂縫+孔洞型；縫洞+孔隙型；縫洞+裂縫+縫洞型。

(2) 數(shù)值試井和數(shù)值產(chǎn)量分析手段，可作為縫洞型氣藏的單井合理配產(chǎn)方法。就燈四氣藏各物理模型的理論配產(chǎn)與實(shí)際情況對比結(jié)果來看，這種方法是可靠的，適合用于縫洞型碳酸鹽巖氣藏單井的合理配產(chǎn)。

(3) 縫洞型氣藏具有不同的滲流物理模型，應(yīng)堅(jiān)持相應(yīng)的配產(chǎn)原則。確定了燈四縫洞型氣藏4種滲流物理模型的單井合理配產(chǎn)原則。相似的縫洞型氣藏的合理配產(chǎn)可以參考這些原則。