靖邊氣田生產(chǎn)異常低產(chǎn)井特征及其開采意義

代金友，張爭航，王 瑞，林立新，王 洋

（1.中國石油大學(xué)（北京）石油工程學(xué)院，北京 102249；2.中國石油長慶油田分公司第一采氣廠，寧夏銀川 750006）

在氣田開采過程中，一般將產(chǎn)能小于某一界限（產(chǎn)能界限因氣田不同而異）的井稱為低產(chǎn)井。低產(chǎn)井在氣田開采過程中普遍存在，尤其是低滲致密氣田的低產(chǎn)井比例更高，有的甚至達(dá)60.0%以上，如蘇里格氣田達(dá)61.9%[1]。氣井低產(chǎn)一直是氣田開采過程中面對的重要問題之一。

近年來，國內(nèi)外學(xué)者對低產(chǎn)井開展了廣泛研究，特別在低產(chǎn)井有效開采技術(shù)和管理方面較為深入，并取得了較好的應(yīng)用成果。低產(chǎn)井有效開采技術(shù)方面，目前主要集中在排水采氣方法、提產(chǎn)帶液措施和工作制度優(yōu)化等研究[2-6]。低產(chǎn)井管理方面，主要 集中在低產(chǎn)井細(xì)化分類、差異化管理等研究。低產(chǎn)井分類依據(jù)多側(cè)重于儲層物性、氣井產(chǎn)氣量、產(chǎn) 水量和生產(chǎn)狀態(tài)等指標(biāo)[7-11]。如郝玉鴻等[10]（2010）將榆林氣田南區(qū)低產(chǎn)井分為物性較好、產(chǎn)能較高的A 類井和物性差、產(chǎn)能低的B 類井，并提出了對應(yīng)的開發(fā)管理對策，明顯改善了低產(chǎn)井的開發(fā)效果；馮強(qiáng)漢等[11]（2016）結(jié)合蘇里格氣田儲層地質(zhì)認(rèn)識、生產(chǎn)動態(tài)特征分析和現(xiàn)場試驗(yàn)的成果，提出“蘇中控壓穩(wěn)產(chǎn)、蘇西控水開發(fā)”的技術(shù)思路，將蘇中氣井分為高產(chǎn)井、中產(chǎn)井和低產(chǎn)井，蘇西氣井分為連續(xù)帶液井、間歇帶液井和積液井，分類評價了氣井的生產(chǎn)動態(tài)，并提出了各類氣井的差異化管理對策，措施有效率明顯上升。

上述分析表明，低產(chǎn)井細(xì)化分類是低產(chǎn)井有效開采和差異化管理的基礎(chǔ)。但很多學(xué)者對低產(chǎn)井分類多側(cè)重于儲層物性、氣井產(chǎn)氣量、產(chǎn)水量和生產(chǎn)狀態(tài)等指標(biāo)，而對低產(chǎn)氣井的遞減特征研究不足。為此，本文以靖邊氣田為例，從低產(chǎn)井遞減角度提出了一類特殊低產(chǎn)井（生產(chǎn)異常低產(chǎn)井），通過對生產(chǎn)動態(tài)資料的綜合分析，初步探討了生產(chǎn)異常低產(chǎn)井的特征及其開采意義。

1 生產(chǎn)異常低產(chǎn)井內(nèi)涵

靖邊氣田位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡中部的靖邊橫山一帶，勘探面積約3×104km2，儲量超過 4 000×108m3。該氣田主產(chǎn)層為奧陶系馬家溝組頂部碳酸鹽巖風(fēng)化殼儲層，平均孔隙度5.5%，滲透率0.29×10-3μm2，整體屬于特低孔-超低滲氣藏[12]。截至2018 年3 月，該氣田投產(chǎn)井974 口，其中日產(chǎn)氣量低于1.00×104m3的井469 口，占48.2%，且這些低產(chǎn)井中30.0%的井在井口壓力降至系統(tǒng)壓力（井口最低外輸壓力）后，產(chǎn)氣量在短時間內(nèi)下降40.0%～60.0%，其遞減率遠(yuǎn)大于老井正常的遞減率。為了便于研究，本文將這部分低產(chǎn)井定義為生產(chǎn)異常低產(chǎn)井，其他低產(chǎn)井統(tǒng)稱為一般低產(chǎn)井。因此，靖邊氣田氣井分為正常井（中產(chǎn)井、高產(chǎn)井）、一般低產(chǎn)井和生產(chǎn)異常低產(chǎn)井三類（圖1）。

從圖1 可以看出，一般低產(chǎn)井是正常井自然遞減形成的低產(chǎn)井。實(shí)際上，隨著生產(chǎn)時間的延長和地層壓力的降低，氣井產(chǎn)能會不斷減小，開采后期正常井會逐步過渡為一般低產(chǎn)井，即正常井和一般低產(chǎn)井可以視為氣井連續(xù)生產(chǎn)過程中的兩個不同階段。一般低產(chǎn)井經(jīng)歷了較長的開采時間，儲量動用程度較高，進(jìn)一步開發(fā)的潛力相對有限，開發(fā)重點(diǎn)為盡量提高采收率。生產(chǎn)異常低產(chǎn)井為正常井異常遞減形成的低產(chǎn)井，相對于一般低產(chǎn)井而言，該類井遞減時間往往提前且遞減率非常高，為正常井開采前期突然產(chǎn)能大幅度降低而形成的低產(chǎn)井，這類井的低產(chǎn)不是因?yàn)槠鋬α炕A(chǔ)不好，而是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)能受到了抑制不能正常發(fā)揮。生產(chǎn)異常低產(chǎn)井經(jīng)歷的正常開采時間較短，儲量動用程度往往不高，進(jìn)一步開發(fā)的潛力相對較大，開發(fā)重點(diǎn)是最大限度的發(fā)揮產(chǎn)能，從而提產(chǎn)增效。 由上述分析可知，一般低產(chǎn)井與生產(chǎn)異常低產(chǎn)井有著顯著區(qū)別，兩者不能一概而論。目前，低產(chǎn)井細(xì)化分類中對“遞減特征”研究不足，相關(guān)文獻(xiàn)對“一般低產(chǎn)井與生產(chǎn)異常低產(chǎn)井”缺乏有效區(qū)分和明確界定，這對氣田低產(chǎn)井差異化管理不利。

圖1 氣井分類示意圖

2 生產(chǎn)異常低產(chǎn)井特征

利用氣井生產(chǎn)動態(tài)資料，分析生產(chǎn)異常低產(chǎn)井特征。G22-25 井為靖邊氣田典型的生產(chǎn)異常低產(chǎn)井，該井于2006 年12 月投產(chǎn)，初期日產(chǎn)氣量約為3.00×104m3，套壓21.4 MPa。圖2 為該井的采氣曲線，整個生產(chǎn)過程可分為3個階段：2017 年7 月以前，產(chǎn)能相對穩(wěn)定，日產(chǎn)氣量約為2.00×104m3；2017年8 月至2018 年4 月，產(chǎn)氣量突然大幅度下降，之后產(chǎn)能穩(wěn)定在較低水平；目前日產(chǎn)氣量維持在0.40×104m3，套壓7.5 MPa，年遞減率達(dá)72.40%。產(chǎn)量不穩(wěn)定法[13]核實(shí)該井可動儲量為2.06×108m3，目前累計產(chǎn)氣量為0.69×108m3，剩余可動儲量還有1.37×108m3，儲量基礎(chǔ)較好。

按照上述思路，分別統(tǒng)計了靖邊氣田正常井、一般低產(chǎn)井和生產(chǎn)異常低產(chǎn)井的日產(chǎn)氣、累計產(chǎn)氣、可動儲量和年遞減率等指標(biāo)參數(shù)（表1）。由圖2、表1 分析可知，生產(chǎn)異常低產(chǎn)井具有以下兩個特征：

（1）具有較高的剩余可動儲量。靖邊氣田正常井平均可動儲量2.63×108m3，累計產(chǎn)氣1.65×108m3，剩余可動儲量0.98×108m3；一般低產(chǎn)井平均可動儲量2.32×108m3，累計產(chǎn)氣1.92×108m3，剩余可動儲量0.36×108m3；生產(chǎn)異常低產(chǎn)井平均可動儲量1.87×108m3，累計產(chǎn)氣0.66×108m3，剩余可動儲量1.21×108m3。從剩余可動儲量來看，生產(chǎn)異常低產(chǎn)井要高于正常井和一般低產(chǎn)井；從目前產(chǎn)氣量來看，生產(chǎn)異常低產(chǎn)井要遠(yuǎn)低于正常井和一般低產(chǎn)井。這說明了相對于正常井和一般低產(chǎn)井，生產(chǎn)異常低產(chǎn)井呈現(xiàn)出剩余可動儲量高而產(chǎn)能低的特點(diǎn)。

（2）存在明顯異常遞減階段。生產(chǎn)異常低產(chǎn)井存在異常遞減階段且該階段產(chǎn)能呈現(xiàn)突然大幅度遞減，年均遞減率高達(dá)54.50%。而正常井不存在異常遞減階段，且年遞減率整體相對較低，平均為12.97%。

圖2 靖邊氣田G22-25 井采氣曲線

表1 靖邊氣田生產(chǎn)異常低產(chǎn)井動態(tài)特征統(tǒng)計對比

3 生產(chǎn)異常低產(chǎn)井開采意義

綜上所述，生產(chǎn)異常低產(chǎn)井是具有較高剩余可動儲量和存在明顯異常遞減階段的低產(chǎn)井。這類井的產(chǎn)氣量低不是儲量基礎(chǔ)不好，而是因?yàn)樵谏a(chǎn)過程中產(chǎn)能受到抑制而不能正常發(fā)揮。生產(chǎn)異常低產(chǎn)井產(chǎn)能受到抑制的原因可能是某種特定因素，如積液、堵塞、干擾等，也可能是幾種不同因素的耦合作用，這些因素導(dǎo)致生產(chǎn)異常低產(chǎn)井的遞減時間大大提前，其儲量動用程度不高。

相較于一般低產(chǎn)井，生產(chǎn)異常低產(chǎn)井具有更大的開發(fā)潛力，應(yīng)作為氣田低產(chǎn)井管理和提產(chǎn)增效的重點(diǎn)井。建議根據(jù)不同氣田實(shí)際地質(zhì)特征和生產(chǎn)條件差異，針對性加強(qiáng)生產(chǎn)異常低產(chǎn)井的成因理論研究和差異化管理對策研究。

4 結(jié)論及認(rèn)識

（1）低產(chǎn)井可分為一般低產(chǎn)井和生產(chǎn)異常低產(chǎn)井：一般低產(chǎn)井是自然遞減形成的剩余可動儲量明顯不足的井；生產(chǎn)異常低產(chǎn)井是異常遞減形成的剩余可動儲量充足而產(chǎn)能明顯受到抑制的井，也是氣田后續(xù)低產(chǎn)井管理和提產(chǎn)增效的重點(diǎn)井。

（2）生產(chǎn)異常低產(chǎn)井具有較高的剩余可動儲量和明顯的異常遞減階段，其產(chǎn)氣量低不是其儲量基礎(chǔ)不好，而是生產(chǎn)過程中受到某些因素作用，使其產(chǎn)能受到了抑制而不能正常發(fā)揮。

（3）生產(chǎn)異常低產(chǎn)井獨(dú)特的生產(chǎn)特征和開采價值決定了其管理目標(biāo)為最大限度地發(fā)揮產(chǎn)能，提產(chǎn)增效。建議低產(chǎn)井開發(fā)管理細(xì)化分類過程中將生產(chǎn)異常低產(chǎn)井單獨(dú)考慮，針對性加強(qiáng)生產(chǎn)異常低產(chǎn)井的成因研究和差異化管理對策研究更具有實(shí)踐意義。