多層合采氣田層間采收率及影響因素
——以靖邊氣田A井區(qū)為例

任茜瑩，代金友，代 恒，王永林，趙正軍，穆中奇

（1．中國石油大學（北京）石油工程學院，北京 102249；2．中國石油長慶油田分公司第一采氣廠）

我國氣田以多層疊合氣田為主，開發(fā)的最大特點是多層合采，如蘇里格氣田、靖邊氣田、長嶺氣田、須家河氣田、澀北氣田[1-5]等。多層合采必然引發(fā)層間干擾，導致層間動用不均衡[6]，并造成層間采收率差異。落實合采小層采收率狀況、明確小層采收率影響因素對氣田均衡開采、調整挖潛和提高采收率具有重要意義。本文以靖邊氣田A井區(qū)為例，采用動儲量分析法及相關分析技術研究了層間采收率，分析了影響層間采收率的主要地質因素。

1 井區(qū)概況

A井區(qū)位于靖邊氣田中部，是靖邊氣田的主力產(chǎn)氣區(qū)，采用一套井網(wǎng)多層合采方式開發(fā)。井區(qū)面積804 km2，地質儲量395.1×108m3，區(qū)內共有氣井100口，單井控制半徑1.6 km。A井區(qū)主要含氣層為馬家溝組五段頂部風化殼儲層，由上到下發(fā)育馬五、馬五12、馬五、馬五、馬五、馬五、馬五、馬五8個氣層。氣層平均孔隙度5.5%、滲透率0.29×3μm2、含氣飽和度75.7%，整體屬于特低孔-超低滲氣田。

自1998年開采以來，A井區(qū)累計產(chǎn)氣135.9×108m3，累計產(chǎn)水24.4×104m3，地質儲量采出程度34.4%。開采過程中地層壓力下降明顯，井區(qū)平均油壓由25 MPa下降到5.2 MPa，下降了80%；平均套壓由25 MPa下降到7.2 MPa，下降了70%。目前，A井區(qū)平均日產(chǎn)氣149.9×104m3，日產(chǎn)水36.8 m3，開井數(shù)70口（圖1）。

2 層間采收率標定

采用產(chǎn)量不穩(wěn)定法計算動儲量。該方法是在引入擬等效時間將變壓力（或變產(chǎn)量）生產(chǎn)數(shù)據(jù)等效為恒壓力（或恒流量）數(shù)據(jù)基礎上，利用氣井生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)與典型圖版進行擬合，進而計算可動儲量的新方法。該方法建立在常規(guī)的生產(chǎn)動態(tài)資料之上（井口產(chǎn)量、壓力），在很大程度上能夠適應氣井工作制度不穩(wěn)定的情況，對地層壓力測試點的依賴程度也相對較低，對低滲非均質氣田具有較大優(yōu)勢[7]。

動儲量分析法進行層間采收率標定過程如下：①采用容積法進行小層地質儲量計算；②采用產(chǎn)量不穩(wěn)定法計算動儲量[8]；③在動儲量確定的基礎上，現(xiàn)場一般取動儲量的一定系數(shù)比例（經(jīng)驗值）作為可采儲量；綜合考慮靖邊氣田廢棄條件和經(jīng)濟技術指標，靖邊氣田這一比例系數(shù)為90%，即可采儲量=動儲量×90%；④在確定可采儲量后，可采儲量與地質儲量比值即為采收率。

按照上述思路統(tǒng)計相關小層數(shù)據(jù)可以看出，A井區(qū)地質儲量、動儲量在各小層分布不均衡，其中，馬 五小層地質儲量和動儲量最高（表1）。

圖1 A井區(qū)生產(chǎn)曲線

3 層間采收率影響因素

氣田采收率影響因素較多，主要包括儲層地質和開發(fā)兩個方面，其中儲層地質方面差異是影響采收率的根本。為此分別統(tǒng)計層間孔隙度、滲透率、有效厚度、含氣飽和度、地層系數(shù)等參數(shù)來分析地質因素對采收率的影響（表2）。

表1 A井區(qū)小層采收率

表2 A井區(qū)合采小層參數(shù)統(tǒng)計

由表2可以看出，A井區(qū)層間物性、含氣性及氣層厚度差異較大，這可能是導致層間采收率整體呈現(xiàn)一高多低格局的根本原因。為此，分析了采收率與上述參數(shù)的相關性（圖2）。A井區(qū)層間采收率影響因素由大到小排序為：滲透率（指數(shù)、復相關系數(shù)0.939 9）、地層系數(shù)（冪指數(shù)、復相關系數(shù)0.894 3）、孔隙度（指數(shù)、復相關系數(shù)0.838 8）、有效厚度（線性、復相關系數(shù)0.369 4）、含氣飽和度（冪指數(shù)、復相關系數(shù)0.328 9）。因此，小層采收率與有效厚度、含氣飽和度關系不密切，而主要受控于儲層物性、尤其是滲透率。從上述分析不難發(fā)現(xiàn)，小層滲透率越低、采收率越低（圖2b）。因此，對多層合采氣田應重視合采層中地質儲量基礎較好的低滲層的挖潛，如靖邊氣田馬五、馬五、馬五、馬五、馬五等5個小層滲透率相對較低、采收率較低。而地質儲量基礎較好的儲層，可作為后期調整挖潛的主要對象。

圖2 A井區(qū)小層采收率與影響因素擬合關系

4 結論及認識

（1）靖邊氣田多層合采條件下層間動用極不均衡，層間采收率呈現(xiàn)一高多低的格局，馬五采收率最高，其它小層采收率普遍較低。分析結果表明，層間采收率顯著受控于儲層物性、尤其是滲透率。

（2）多層合采氣田層間物性、尤其是滲透率差異越大，則小層采收率差異越大。對于多層合采氣田應重視地質儲量基礎較好的低滲層挖潛。靖邊氣田馬等5個小層可作為后期調整挖潛的主要對象。