蘇里格致密砂巖氣藏未動(dòng)用儲(chǔ)量評(píng)價(jià)及開(kāi)發(fā)對(duì)策

侯科鋒，李進(jìn)步，張 吉，王 龍，田 敏

（1.低滲透油氣田勘探開(kāi)發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，西安 710018；2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，西安 710018）

0 引言

儲(chǔ)量評(píng)價(jià)是一項(xiàng)貫穿油氣勘探開(kāi)發(fā)全過(guò)程的長(zhǎng)期工作，應(yīng)隨著地質(zhì)、工程資料和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的變化，分階段適時(shí)進(jìn)行儲(chǔ)量復(fù)算及評(píng)價(jià)［1］。針對(duì)常規(guī)氣藏的儲(chǔ)量評(píng)價(jià)研究，各大石油公司和研究人員已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并形成相應(yīng)的儲(chǔ)量分類和計(jì)算規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)［2-3］，而對(duì)于強(qiáng)非均質(zhì)致密砂巖氣藏儲(chǔ)量和剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量的評(píng)價(jià)目前還處于探索研究中，尚未有比較統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)［4-9］。

蘇里格氣田自2001 年發(fā)現(xiàn)以來(lái)，歷經(jīng)評(píng)價(jià)開(kāi)發(fā)和規(guī)模上產(chǎn)，2013 年建成我國(guó)最大的致密砂巖氣田，2014 年開(kāi)始進(jìn)入230 億m3/a 的穩(wěn)產(chǎn)階段。隨著開(kāi)發(fā)的深入，氣田穩(wěn)產(chǎn)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：①優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)量規(guī)模不斷減小，剩余儲(chǔ)量品質(zhì)逐漸變差，開(kāi)發(fā)對(duì)象日益復(fù)雜；②氣田單井及區(qū)塊遞減率高，綜合遞減達(dá)23.5%，每年須彌補(bǔ)遞減產(chǎn)能約55 億m3，動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量（450～500）億m3，鉆井近1 000 口，井位部署難度大；③氣田不同區(qū)塊儲(chǔ)量動(dòng)用程度差異大，剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量規(guī)模、品質(zhì)、分布及穩(wěn)產(chǎn)潛力不明確。針對(duì)蘇里格氣田穩(wěn)產(chǎn)階段如何提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，在儲(chǔ)量核算、落實(shí)儲(chǔ)量規(guī)模的基礎(chǔ)上，考慮動(dòng)、靜態(tài)參數(shù)和內(nèi)部收益率等指標(biāo)，采用分類評(píng)價(jià)的思路，建立儲(chǔ)量分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)展不同類型儲(chǔ)量規(guī)模、分布、動(dòng)用程度及剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量的評(píng)價(jià)，以期提出氣田穩(wěn)產(chǎn)階段提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度的開(kāi)發(fā)對(duì)策。

1 研究區(qū)概況

蘇里格氣田屬于典型的致密砂巖氣藏，與美國(guó)的大綠河、圣胡安盆地的致密氣藏地質(zhì)條件相比，蘇里格致密砂巖氣藏具有“埋藏深、有效砂體規(guī)模小、儲(chǔ)量豐度低、壓力系數(shù)低、非均質(zhì)性強(qiáng)”的特征［10-12］。截至2018 年，蘇里格氣田累計(jì)探明（含基本探明）地質(zhì)儲(chǔ)量約4.7 萬(wàn)億m3，平均儲(chǔ)量豐度1.2億m3/km2。受儲(chǔ)層的強(qiáng)非均質(zhì)性和成藏條件的差異影響，平面上蘇里格氣田東、中、西、南各區(qū)塊儲(chǔ)量規(guī)模差異較大，中、東區(qū)儲(chǔ)量探明程度高，且儲(chǔ)量規(guī)模較大；縱向上儲(chǔ)量主要分布在盒8、山1 段，深度為3 000～3 700 m。

2 地質(zhì)儲(chǔ)量復(fù)算

2.1 地質(zhì)儲(chǔ)量復(fù)算思路與方法

儲(chǔ)量復(fù)算結(jié)果的準(zhǔn)確程度關(guān)鍵在于深化儲(chǔ)層空間展布特征認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，選取適當(dāng)?shù)姆椒?zhǔn)確求取各項(xiàng)計(jì)算參數(shù)。畢海濱等［13］研究表明，有效厚度（hi）、含氣面積（Ai）均是影響儲(chǔ)量計(jì)算的主要地質(zhì)因素。針對(duì)蘇里格致密砂巖氣藏特征，結(jié)合多種儲(chǔ)量計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)，確立了以儲(chǔ)層地質(zhì)知識(shí)庫(kù)建立為基礎(chǔ)，以細(xì)分計(jì)算單元的砂體/有效砂體空間展布精細(xì)刻畫(huà)為關(guān)鍵，優(yōu)化主要計(jì)算參數(shù)的求取，采用以容積法為主、三維地質(zhì)模型法為輔進(jìn)行儲(chǔ)量復(fù)算的思路（圖1）。

圖1 致密砂巖氣藏儲(chǔ)量復(fù)算技術(shù)思路圖Fig.1 Technology roadmap of reserves recalculation of tight sandstone gas reservoirs

2.2 儲(chǔ)層地質(zhì)知識(shí)庫(kù)的建立

儲(chǔ)層地質(zhì)知識(shí)庫(kù)作為指導(dǎo)稀井網(wǎng)區(qū)儲(chǔ)層精細(xì)表征，提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)和建模精度的方法已經(jīng)得到了業(yè)界的廣泛重視和應(yīng)用，眾多學(xué)者［14-20］通過(guò)野外露頭、現(xiàn)代沉積、水槽試驗(yàn)和地下儲(chǔ)層構(gòu)型（reservoir architecture）等研究建立了多個(gè)關(guān)于曲流河、辮狀河儲(chǔ)層地質(zhì)知識(shí)庫(kù)。蘇里格氣田儲(chǔ)層地質(zhì)知識(shí)庫(kù)的建立借鑒了前人的研究，重點(diǎn)立足蘇里格氣田4 個(gè)加密區(qū)146 口加密井，井網(wǎng)井距為（350～400）m×（400～500）m，基于儲(chǔ)層構(gòu)型分析理論，采用旋回對(duì)比、分級(jí)控制、模式擬合的思路進(jìn)行井間構(gòu)型（剖面和平面）的對(duì)比與分析，建立儲(chǔ)層地質(zhì)模型，結(jié)合生產(chǎn)動(dòng)態(tài)測(cè)井資料進(jìn)行驗(yàn)證和修正，使地質(zhì)模型逐步逼近客觀地質(zhì)體，利用該模型統(tǒng)計(jì)研究區(qū)砂體、有效砂體的長(zhǎng)度、寬度、厚度等參數(shù)的相互關(guān)系，建立對(duì)研究區(qū)儲(chǔ)層精細(xì)描述和三維地質(zhì)建模具有指導(dǎo)意義的儲(chǔ)層地質(zhì)知識(shí)庫(kù)（圖2）。

結(jié)合現(xiàn)代沉積、露頭觀測(cè)，基于4 個(gè)加密區(qū)加密井的構(gòu)型解剖所建立的儲(chǔ)層地質(zhì)知識(shí)庫(kù)表明：①單砂體厚度為2～6 m，寬度為600～1 200 m，砂體的外推寬度一般為100～500 m，砂體外推寬度與厚度具有較好的線性關(guān)系；②有效單砂體（心灘、點(diǎn)壩）厚度為2～6 m，寬度一般為450～550 m，寬厚比為100∶1～200∶1（表1）。

圖2 儲(chǔ)層地質(zhì)知識(shí)庫(kù)構(gòu)建流程圖Fig.2 Technical process of construction of geological knowledge database

表1 密井網(wǎng)區(qū)儲(chǔ)層規(guī)模參數(shù)地質(zhì)知識(shí)庫(kù)［21］Table 1 Reservoir geological knowledge database established based on infilling well zone

2.3 基于地質(zhì)知識(shí)庫(kù)的儲(chǔ)層描述

氣藏類型的不同決定著儲(chǔ)層描述的方法和側(cè)重點(diǎn)不同。蘇里格氣田有效儲(chǔ)層厚度薄、非均質(zhì)性強(qiáng)、孔隙度低、滲透率低?？碧诫A段和評(píng)價(jià)開(kāi)發(fā)階段，基于地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)和地質(zhì)綜合評(píng)價(jià)相結(jié)合的儲(chǔ)層描述有效指導(dǎo)了探井井位部署和儲(chǔ)量提交。進(jìn)入規(guī)模開(kāi)發(fā)階段，隨著井網(wǎng)密度和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料的增加，對(duì)儲(chǔ)層認(rèn)識(shí)加深，地震資料的分辨率已難以滿足對(duì)儲(chǔ)層精細(xì)描述的要求。目前，基于儲(chǔ)層地質(zhì)知識(shí)庫(kù)的儲(chǔ)層描述和三維地質(zhì)建模已成為氣田穩(wěn)產(chǎn)階段儲(chǔ)層精細(xì)描述的主要方法。

密井網(wǎng)區(qū)儲(chǔ)層構(gòu)型分析表明，蘇里格氣田盒8段縱向上可細(xì)分為10 個(gè)儲(chǔ)量計(jì)算單元［圖3（a）］，山1 可細(xì)分為6 個(gè)儲(chǔ)量計(jì)算單元［21］［圖3（b）］。對(duì)于每個(gè)計(jì)算單元以儲(chǔ)層地質(zhì)知識(shí)庫(kù)為指導(dǎo)編制各計(jì)算單元砂體、有效砂體等厚圖、含氣飽和度、孔隙度等值線圖。其中有效砂體邊界的刻畫(huà)是影響儲(chǔ)量復(fù)算的關(guān)鍵。

巖性氣藏儲(chǔ)量計(jì)算細(xì)則以“鄰井距離的1/2～1/3”原則推測(cè)有效砂體含氣邊界，該原則適用于相對(duì)較小井距下含氣邊界的推測(cè)。對(duì)于非均質(zhì)性較強(qiáng)的氣藏，在大井距和多種井網(wǎng)井距條件下，該原則存在一定的誤差，會(huì)導(dǎo)致有效砂體含氣邊界預(yù)測(cè)過(guò)大。此外，密井網(wǎng)解剖結(jié)果表明，加密后解剖的單砂體、有效砂體的規(guī)模較加密前變小。因此，基于儲(chǔ)層地質(zhì)知識(shí)庫(kù)的約束，縱向上分計(jì)算單元進(jìn)行井間有效砂體邊界的內(nèi)插和外推，提高了有效砂體含氣邊界預(yù)測(cè)的可靠程度，進(jìn)而提高儲(chǔ)量復(fù)算過(guò)程中含氣面積和儲(chǔ)量復(fù)算結(jié)果的精度。如圖4 所示，S15-2 井、S15-4 井都鉆遇盒8 下亞段一套氣層，S15-3 井未完鉆前，推測(cè)上述2 口井鉆遇同一套氣層A，但基于地質(zhì)知識(shí)庫(kù)的認(rèn)識(shí)和儲(chǔ)層構(gòu)型分析與對(duì)比發(fā)現(xiàn)，S15-2 井、S15-4 井鉆遇的氣層為同一期2 條不同河道砂體中的氣層，后期完鉆的S15-3 加密井證實(shí)了基于儲(chǔ)層地質(zhì)知識(shí)庫(kù)約束的有效砂體含氣邊界描述準(zhǔn)確性。

圖3 盒8 段（a）、山1（b）段儲(chǔ)量縱向計(jì)算單元?jiǎng)澐諪ig.3 Calculation units division in He 8 member（a）and Shan 1 member（b）

圖4 不同含氣邊界劃分方式對(duì)比意圖Fig.4 Gas reservoir boundary dividing based on different methods and rules

2.4 地質(zhì)儲(chǔ)量復(fù)算

2.4.1 容積法儲(chǔ)量復(fù)算

氣田的開(kāi)發(fā)實(shí)踐及儲(chǔ)層構(gòu)型分析表明，強(qiáng)非均質(zhì)致密砂巖氣藏縱向上每個(gè)計(jì)算單元中，在平面上由多個(gè)氣藏組成，且由單河道砂體中部向河道砂體邊部，氣藏的有效厚度減小、物性和含氣性變差。因此，平面上根據(jù)氣藏有效厚度等值線圖的分布，以1 m 為間隔，將每個(gè)氣藏在平面上劃分為多個(gè)計(jì)算單元，對(duì)于每個(gè)計(jì)算單元分別確定含氣面積（Ai）、有效厚度（hi）、孔隙度（φi）、含氣飽和度（Sgi）。每個(gè)計(jì)算單元的含氣面積（Ai）為相鄰有效厚度等值線所圈定的含氣面積；有效厚度按照有效砂體等值線范圍內(nèi)單井控制面積（Aci）進(jìn)行加權(quán)平均；孔隙度按照有效厚度進(jìn)行加權(quán)平均；含氣飽和度按照單井體積（Aci hφ）加權(quán)平均。溫度、壓力參數(shù)繼續(xù)沿用提交儲(chǔ)量時(shí)的溫、壓計(jì)算參數(shù)，根據(jù)式（1）完成每個(gè)計(jì)算單元的儲(chǔ)量計(jì)算

式中：G為天然氣原始地質(zhì)儲(chǔ)量，億m3；A為含氣面積，km2；h為平均有效厚度，m；φ為平均有效孔隙度，小數(shù)；Sgi為平均原始含氣飽和度，小數(shù)；Ti為平均地層溫度，K；Tsc為地面標(biāo)準(zhǔn)溫度，K；Pi平均原始地層壓力，MPa；Psc為地面標(biāo)準(zhǔn)壓力，MPa；Zi為原始?xì)怏w偏差系數(shù)。

最后對(duì)各個(gè)計(jì)算單元的儲(chǔ)量進(jìn)行累加即為復(fù)算地質(zhì)儲(chǔ)量。

2.4.2 三維地質(zhì)模型法儲(chǔ)量復(fù)算

運(yùn)用基于目標(biāo)隨機(jī)模擬、相控隨機(jī)模擬及以目標(biāo)對(duì)象為單元的巖相控制隨機(jī)模擬3 種方法建立沉積相模型；結(jié)合儲(chǔ)層地質(zhì)知識(shí)庫(kù)建立儲(chǔ)層三維構(gòu)型模型；通過(guò)對(duì)測(cè)井資料數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)行單井?dāng)?shù)據(jù)粗化、變差函數(shù)分析，在三維構(gòu)型模型基礎(chǔ)上分別建立三維孔隙度模型、三維滲透率模型和三維含氣飽和度模型等屬性模型，根據(jù)有效儲(chǔ)層物性下限［22］（孔隙度>5%，滲透率大于0.1 mD），建立凈毛比（NTG）模型進(jìn)行儲(chǔ)量的計(jì)算，其思路流程如圖5 所示。

圖5 三維地質(zhì)模型法儲(chǔ)計(jì)算流程Fig.5 Technical process of reserves recalculation based on 3D geologic model

以蘇XX 區(qū)塊為例，通過(guò)采用容積法和三維地質(zhì)建模方法對(duì)該區(qū)塊儲(chǔ)量進(jìn)行復(fù)算，2 種方法復(fù)算結(jié)果相近，且儲(chǔ)量分布特征與地質(zhì)綜合解釋成果相一致，主要分布在盒8 下各小層（圖6）。容積法和三維地質(zhì)建模法復(fù)算地質(zhì)儲(chǔ)量相比探明地質(zhì)儲(chǔ)量787.9 億m3，分別減少了7.4%和13.8%。

容積法進(jìn)行儲(chǔ)量復(fù)算原理簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，對(duì)儲(chǔ)層精細(xì)描述要求高，儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果更準(zhǔn)確，且能夠刻畫(huà)儲(chǔ)量的分布特征、指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。三維地質(zhì)模型的儲(chǔ)量計(jì)算方法對(duì)模型質(zhì)量要求高、工作量大，模型的主觀性強(qiáng)，對(duì)氣藏開(kāi)發(fā)僅能做到地質(zhì)概念模型上的指導(dǎo)，模擬計(jì)算結(jié)果缺乏立體分布的真實(shí)性。

圖6 容積法與建模法復(fù)算地質(zhì)儲(chǔ)量對(duì)比圖Fig.6 Comparison of geological reserves recalculated by volumetric and modeling method

因此，從氣藏地質(zhì)特征、2 種建模方法的優(yōu)缺點(diǎn)和對(duì)氣田開(kāi)發(fā)實(shí)踐的指導(dǎo)等方面綜合考慮，通過(guò)細(xì)分計(jì)算單元的“容積法”應(yīng)為蘇里格氣田各區(qū)塊進(jìn)行儲(chǔ)量復(fù)算的主要方法。此次縱向計(jì)算單元細(xì)分到小層，在提高儲(chǔ)量復(fù)算精度的同時(shí)，能夠反映儲(chǔ)量縱向上分布的非均質(zhì)性。通過(guò)對(duì)蘇里格氣田各區(qū)塊的儲(chǔ)量復(fù)算，氣田的復(fù)算地質(zhì)儲(chǔ)量相比探明儲(chǔ)量減少了0.83 萬(wàn)億m3。除個(gè)別區(qū)塊，整體上各區(qū)塊復(fù)算地質(zhì)儲(chǔ)量均不同程度的減少，含氣面積減小是儲(chǔ)量減少的主要原因，其次為儲(chǔ)量豐度。復(fù)算結(jié)果表明氣田穩(wěn)產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)相對(duì)落實(shí)。

3 剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量分類綜合評(píng)價(jià)

3.1 儲(chǔ)量分類評(píng)價(jià)意義及標(biāo)準(zhǔn)

氣田的開(kāi)發(fā)通常采用“先肥后廋”、分期逐步開(kāi)發(fā)的原則［23］。對(duì)于大面積分布的強(qiáng)非均質(zhì)氣藏，不僅區(qū)塊間儲(chǔ)量的規(guī)模和分布差異大，而且相同區(qū)塊內(nèi)儲(chǔ)量的品質(zhì)差異也較大。氣田開(kāi)發(fā)要實(shí)現(xiàn)目前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下儲(chǔ)量最大程度動(dòng)用，提高氣田的開(kāi)發(fā)效果，宜采用儲(chǔ)量分類評(píng)價(jià)的思路，對(duì)地質(zhì)儲(chǔ)量進(jìn)行分類評(píng)價(jià)，建立不同類型儲(chǔ)量與經(jīng)濟(jì)效益的相關(guān)關(guān)系，一方面通過(guò)不同類型儲(chǔ)量的分布來(lái)優(yōu)選產(chǎn)建有利區(qū)，同時(shí)可以根據(jù)不同類型剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量的分布特征針對(duì)性地制定開(kāi)發(fā)對(duì)策來(lái)提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度。

蘇里格氣田實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中，氣井一般會(huì)在縱向上鉆遇3～5 套有效砂體/儲(chǔ)層，根據(jù)含氣性和物性的差異，有效儲(chǔ)層分為差氣層和純氣層。從氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)的影響地質(zhì)因素統(tǒng)計(jì)分析來(lái)看，有效儲(chǔ)層的厚度、純氣層的厚度和比例、儲(chǔ)層的物性和含氣飽和度共同影響氣井的產(chǎn)能、預(yù)測(cè)最終累計(jì)產(chǎn)氣量（EUR）和單井動(dòng)儲(chǔ)量。除富水區(qū)產(chǎn)水對(duì)氣井產(chǎn)能影響較大外，氣井鉆遇有效儲(chǔ)層厚度越大，純氣層的比例相對(duì)越高，儲(chǔ)層在平面上的連續(xù)性和連通性越好，氣井的控制儲(chǔ)量規(guī)模越大，高產(chǎn)井的比例越多，有效儲(chǔ)層的厚度是影響氣井產(chǎn)能的最主要因素，但在有效儲(chǔ)層厚度較大的條件下，仍然存在20%～25%比例的低產(chǎn)氣井，這主要受儲(chǔ)層物性和含氣性的影響。對(duì)比分析蘇里格氣田中、東區(qū)1 250 口直井投產(chǎn)初期井均日產(chǎn)量和預(yù)測(cè)累計(jì)產(chǎn)氣量，有效儲(chǔ)層厚度大于8 m 氣井平均單井日產(chǎn)量大于1.0 萬(wàn)m3/d，平均預(yù)測(cè)累計(jì)產(chǎn)氣量大于2 000 萬(wàn)m3，且根據(jù)目前氣田內(nèi)部開(kāi)發(fā)投資收益分析，內(nèi)部收益率可達(dá)到12%，并且純氣層的厚度和比例越大，氣井生產(chǎn)指標(biāo)及收益率均越好；有效儲(chǔ)層厚度在3～8 m 的氣井平均單井日產(chǎn)量為（0.5～1.0）萬(wàn)m3，平均預(yù)測(cè)累計(jì)產(chǎn)氣量大于（1 500～2 000）萬(wàn)m3，內(nèi)部收益率為8%～12%。

開(kāi)發(fā)階段儲(chǔ)量分類評(píng)價(jià)應(yīng)堅(jiān)持“科學(xué)實(shí)用、不宜過(guò)細(xì)”的原則，在考慮目前技術(shù)條件下可動(dòng)用程度以儲(chǔ)量靜態(tài)屬性特征和氣井的生產(chǎn)指標(biāo)為主，結(jié)合內(nèi)部收益率，建立了儲(chǔ)量綜合分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（表2），依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)將研究區(qū)儲(chǔ)量劃分為可動(dòng)用富集區(qū)、致密區(qū)和難動(dòng)用的富水區(qū)等3 種類型。

表2 蘇里格氣田儲(chǔ)層分級(jí)分類Table 2 Comprehensive classified evaluation standard for reserve in Sulige gas field

富集區(qū)儲(chǔ)量一般位于砂帶主體部位，發(fā)育多期疊置的塊狀厚層砂體，有效砂體厚度一般大于8 m，厚層有效單砂體（厚度>4 m）發(fā)育比例高，有效砂體中純氣層的比例一般大于60%，有效儲(chǔ)層的連續(xù)性強(qiáng)，平均儲(chǔ)量豐度一般大于1.5 億m3/km2，內(nèi)部平均收益率為12%。

致密區(qū)儲(chǔ)量一般位于低能砂帶或者平均單井預(yù)測(cè)累計(jì)產(chǎn)氣量為（1 500～2 000）萬(wàn)m3砂帶的邊部，與富集區(qū)相比，致密區(qū)有效砂體厚度多為3～8 m，塊狀厚層砂體比例低，有效砂體縱向上相對(duì)分散、孤立，純氣層比例一般為40%～50%，平均儲(chǔ)量豐度為（1.0～1.5）億m3/km2，單井預(yù)測(cè)累計(jì)產(chǎn)氣量為1 500～2 000 萬(wàn)m3，內(nèi)部平均收益率為8%～12%。

富水區(qū)砂體發(fā)育特征與富集區(qū)、致密區(qū)相近，縱向上發(fā)育多套獨(dú)立砂體、局部也發(fā)育疊置塊狀砂巖，但儲(chǔ)層受構(gòu)造、儲(chǔ)層物性和生排烴強(qiáng)度影響，儲(chǔ)層含氣飽和度一般小于55%，氣水混存，普遍含水，有效儲(chǔ)層比例低，且有效儲(chǔ)層多成孤立的“透鏡體”狀分布，純氣層多發(fā)育在物性較好的構(gòu)造高部位，平均儲(chǔ)量豐度為（0.5～0.8）億m3/km2，除部分井外，單井預(yù)測(cè)累計(jì)產(chǎn)氣量小于1 500 萬(wàn)m3。

根據(jù)上述評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，復(fù)算蘇里格氣田可動(dòng)用的富集區(qū)、致密區(qū)和難動(dòng)用的富水區(qū)儲(chǔ)量分別為1.71萬(wàn)億m3，1.15 萬(wàn)億m3，1.03 萬(wàn)億m3。富集區(qū)和致密區(qū)儲(chǔ)量主要分布在蘇里格氣田的中、東區(qū)，富水區(qū)儲(chǔ)量主要分布在蘇里格氣田的西區(qū)、南區(qū)和東區(qū)的北部。由于綜合多種分類平均指標(biāo)，整體上各類儲(chǔ)量的分布與氣井的累計(jì)產(chǎn)氣量、儲(chǔ)量豐度和Ⅰ+Ⅱ類井比例趨勢(shì)一致，但局部存在一定的差異。

3.2 已動(dòng)用儲(chǔ)量評(píng)價(jià)

3.2.1 已動(dòng)用儲(chǔ)量評(píng)價(jià)方法

目前已動(dòng)用儲(chǔ)量或者已控制儲(chǔ)量的計(jì)算方法有采氣速度法、單井控制面積法、壓降法、流動(dòng)物質(zhì)平衡法、流動(dòng)單元法等［24-27］。不同方法的適用性對(duì)比見(jiàn)表3。采氣速度法的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡(jiǎn)單，但該方法計(jì)算的是區(qū)塊井網(wǎng)完善時(shí)最終的動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量，且采氣速度難以準(zhǔn)確標(biāo)定，不適用于開(kāi)發(fā)過(guò)程中已動(dòng)用儲(chǔ)量的評(píng)價(jià)；單井動(dòng)用儲(chǔ)量累加法，即根據(jù)單井控制面積與儲(chǔ)量豐度來(lái)確定單井動(dòng)用儲(chǔ)量，該方法的優(yōu)點(diǎn)是可操作性強(qiáng)、注重地質(zhì)儲(chǔ)量在幾何分布上的逼近，能夠反映不同開(kāi)發(fā)階段、不同井網(wǎng)條件下的動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量，缺點(diǎn)是沒(méi)考慮儲(chǔ)層的連通性和地下滲流特征；壓降法和流動(dòng)物質(zhì)平衡法受儲(chǔ)層性質(zhì)和生產(chǎn)時(shí)間影響嚴(yán)重，對(duì)非均質(zhì)氣藏存在高滲區(qū)儲(chǔ)量重復(fù)累加、低滲致密區(qū)短時(shí)間存在壓力未波及的未動(dòng)用死角區(qū)，適用于常規(guī)均質(zhì)氣藏；流動(dòng)單元法雖然在理論上考慮了動(dòng)態(tài)法和靜態(tài)單井控制面積法的不足，但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)流動(dòng)單元難于劃分，可操作性差。

對(duì)于蘇里格氣田這種有效砂體規(guī)模小、連通性差、非均質(zhì)性強(qiáng)的氣藏，難以準(zhǔn)確劃分流動(dòng)單元，且氣田的開(kāi)發(fā)采用“單元”接替的方式進(jìn)行，采氣速度隨時(shí)間發(fā)生變化。因此，綜合分析前期已動(dòng)用儲(chǔ)量評(píng)價(jià)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合蘇里格氣田的開(kāi)發(fā)方式和氣藏特征，認(rèn)為“單井動(dòng)用儲(chǔ)量累加法”評(píng)價(jià)已動(dòng)用儲(chǔ)量的方法相對(duì)更科學(xué)、操作性更強(qiáng)，對(duì)井網(wǎng)加密完善指導(dǎo)性更強(qiáng)、更加實(shí)用。區(qū)塊動(dòng)用儲(chǔ)量為單井動(dòng)用儲(chǔ)量之和。單井動(dòng)用儲(chǔ)量為井網(wǎng)控制范圍內(nèi)動(dòng)用儲(chǔ)量豐度與參與射孔的有效儲(chǔ)層分布面積的乘積，具體流程如圖7 所示。

表3 已動(dòng)用儲(chǔ)量評(píng)價(jià)方法對(duì)比表Table 3 Comparison of evaluation methods for used reserves

圖7 蘇里格氣田已動(dòng)用儲(chǔ)量評(píng)價(jià)流程Fig.7 Flowchart of calculation of used reserves in Sulige gas field

3.2.2 井網(wǎng)與井控面積

經(jīng)過(guò)多年的持續(xù)探索和實(shí)踐，蘇里格氣田的井型井網(wǎng)不斷優(yōu)化，開(kāi)發(fā)效果不斷提升。井型由直井發(fā)展到叢式井和水平井，開(kāi)發(fā)井網(wǎng)由600 m×1 200 m的矩形井網(wǎng)優(yōu)化到600 m×800 m 的平行四邊形井網(wǎng)，水平井井網(wǎng)為600 m×1 800 m。通過(guò)加密試驗(yàn)區(qū)（300～500）m×（400～500）m 的砂體精細(xì)解剖、井間干擾測(cè)試、數(shù)值模擬和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)綜合研究，目前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，蘇里格氣田合理的井網(wǎng)密度為3～4 口/km2［28-29］，對(duì)應(yīng)的井網(wǎng)井距為500 m×500 m～500 m×650 m 的平行四邊形井網(wǎng)?；谀壳暗暮侠砭W(wǎng)考慮，對(duì)于600 m×1 200 m 井網(wǎng)，井間具有加密潛力，單井控制面積按照目前合理井網(wǎng)井距500 m×650 m 進(jìn)行計(jì)算，即0.325 km2，動(dòng)用儲(chǔ)量面積為該井控面積范圍內(nèi)已射孔層段含氣面積；600 m×800 m井網(wǎng)，按照合理井網(wǎng)控制面積（0.325 km2）計(jì)算，井網(wǎng)存在控制未動(dòng)用儲(chǔ)量，由于未動(dòng)用儲(chǔ)量分布范圍小，且目前不具備井網(wǎng)加密空間，暫不可動(dòng)。因此，動(dòng)用儲(chǔ)量面積近似等于控制面積，即0.48 km2；500 m×650 m 井網(wǎng)井距下動(dòng)用儲(chǔ)量面積為井網(wǎng)控制面積下已射孔打開(kāi)層的含氣面積，即井網(wǎng)控制區(qū)的下射孔層位的儲(chǔ)量全動(dòng)用。單井控制面積法計(jì)算動(dòng)用儲(chǔ)量如圖8 所示。

對(duì)已動(dòng)用儲(chǔ)量評(píng)價(jià)結(jié)果顯示目前儲(chǔ)量動(dòng)用以富集區(qū)和致密區(qū)為主，富集區(qū)已動(dòng)用儲(chǔ)量為0.98 萬(wàn)億m3，占富集區(qū)儲(chǔ)量的57.5%；致密區(qū)已動(dòng)用儲(chǔ)量為0.38 萬(wàn)億m3，占致密區(qū)儲(chǔ)量的32.6%；富水區(qū)已動(dòng)用儲(chǔ)量為0.26 萬(wàn)億m3，占富水區(qū)儲(chǔ)量的24.5%。

3.3 剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量

剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量指目前未被井網(wǎng)控制，仍賦存在儲(chǔ)層中不能參與滲流與貢獻(xiàn)產(chǎn)量的剩余儲(chǔ)量。根據(jù)剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量的分布特征，剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量包括井間未動(dòng)用型、層間未動(dòng)用型和富水區(qū)中的水相封閉型三部分。井間未動(dòng)用型包括井網(wǎng)未控制的孤立含氣砂體和復(fù)合砂體內(nèi)阻流帶控制的未動(dòng)用含氣砂體。層間未動(dòng)用型包括直/定向井未射孔改造的薄氣層或者差氣層和水平井控制范圍內(nèi)縱向遺留的氣或含氣層。水相中封閉型包括被水體封閉的孤立含氣砂體的儲(chǔ)量和氣水層中的儲(chǔ)量?jī)刹糠帧?/p>

氣藏強(qiáng)非均質(zhì)特征、開(kāi)發(fā)井網(wǎng)、井型及儲(chǔ)層的改造方式共同控制了已動(dòng)用和剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量在縱向上和平面上的分布。儲(chǔ)層特征和井網(wǎng)是造成剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量分布的主要影響因素。

圖8 不同井網(wǎng)動(dòng)用儲(chǔ)量計(jì)算示意圖Fig.8 Schematic diagram of calculation of used reserves in different well pattern

通過(guò)儲(chǔ)量的核算和分小層已動(dòng)用儲(chǔ)量的評(píng)價(jià)可以看出，剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量主要分布在富水區(qū)和致密區(qū)（圖9）。富集區(qū)剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量為0.73 萬(wàn)億m3，占富集區(qū)儲(chǔ)量的42.5%；致密區(qū)剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量為0.78 萬(wàn)億m3，占致密區(qū)儲(chǔ)量的67.4%；富水區(qū)剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量為0.78 萬(wàn)億m3，占富水區(qū)儲(chǔ)量的75.5%。從剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量的平面分布來(lái)看，富集區(qū)和致密區(qū)以井間未動(dòng)用型為主，其次為層間未動(dòng)用型；西區(qū)、南區(qū)等富水區(qū)除了井間未動(dòng)用型外，水相封閉型也是剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量的重要組成部分。

圖9 蘇里格氣田儲(chǔ)量動(dòng)用分布圖Fig.9 Used reserve distribution in Sulige gas field

4 開(kāi)發(fā)對(duì)策

從不同類型剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量的規(guī)模來(lái)看，致密區(qū)剩余儲(chǔ)量、富水區(qū)剩余儲(chǔ)量規(guī)模大，是后期穩(wěn)產(chǎn)階段接替開(kāi)發(fā)的重要組成部分，但由于富水區(qū)氣水關(guān)系復(fù)雜，氣水分布影響因素多，無(wú)統(tǒng)一的氣水界面，存在低阻氣層和高阻水層，流體性質(zhì)識(shí)別難度大［30-31］。富水區(qū)儲(chǔ)量目前還難以有效動(dòng)用，還須要進(jìn)一步進(jìn)行攻關(guān)、試驗(yàn)。因此，目前開(kāi)發(fā)技術(shù)條件下，氣田的持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)須以提高富集區(qū)和致密區(qū)的儲(chǔ)量動(dòng)用程度為主，從新井加密完善井網(wǎng)和老井措施挖潛2 個(gè)方面提高儲(chǔ)量的動(dòng)用程度和氣田開(kāi)發(fā)效果（圖10）。

圖10 蘇里格氣田剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量開(kāi)發(fā)技術(shù)思路Fig.10 Technical process of remaining unused reserves in Sulige gas field

4.1 加密完善井網(wǎng)

井網(wǎng)加密模擬結(jié)果顯示，隨著井網(wǎng)密度增加，加密井產(chǎn)氣量逐漸降低，井組所有井均累計(jì)產(chǎn)氣量逐漸降低，采收率在4 口/km2時(shí)提高幅度最大，井網(wǎng)密度大于4 口/km2，加密井自身沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái)通過(guò)儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)解剖、井控范圍評(píng)價(jià)、密井網(wǎng)效果分析和數(shù)值模擬等方法論證，蘇里格氣田按照3～4 口/km2的井網(wǎng)密度進(jìn)行加密完善井網(wǎng)是合理可行的，但不同區(qū)塊不同儲(chǔ)層條件下合理井網(wǎng)密度須要進(jìn)一步評(píng)價(jià)。

因此基于合理井網(wǎng)密度，根據(jù)目前井網(wǎng)密度的大小將剩余儲(chǔ)量分為井網(wǎng)完善區(qū)剩余儲(chǔ)量、井網(wǎng)基本完善區(qū)剩余儲(chǔ)量和井網(wǎng)不完善區(qū)剩余儲(chǔ)量。新井加密主要集中在平面上井網(wǎng)未控制的井網(wǎng)不完善區(qū)域，該區(qū)域平面上和縱向上的儲(chǔ)量動(dòng)用程度均低。井網(wǎng)完善區(qū)，井網(wǎng)井距一般小于500 m×650 m，井網(wǎng)密度大于3 口/km2；井網(wǎng)基本完善區(qū)井網(wǎng)井距為600 m×800 m 和600 m×1 200 m，井網(wǎng)密度為（1～2）口/km2，具備局部“甜點(diǎn)”加密的空間；井網(wǎng)不完善區(qū)井網(wǎng)密度小于1 口/km2，是后期井網(wǎng)加密完善的重點(diǎn)區(qū)域。在儲(chǔ)層精細(xì)描述的基礎(chǔ)上，綜合考慮儲(chǔ)層厚度、疊置樣式、儲(chǔ)量豐度及分布特征，進(jìn)行井網(wǎng)井型的優(yōu)化部署。對(duì)縱向上儲(chǔ)量集中的未動(dòng)用區(qū)域繼續(xù)堅(jiān)持水平井加密部署，包括階梯型水平井和大斜度水平井。對(duì)于垂向上多、薄層發(fā)育的未動(dòng)用儲(chǔ)量堅(jiān)持直/定向井整體部署。其中井網(wǎng)基本完善區(qū)以“甜點(diǎn)”加密部署為主，井網(wǎng)密度可加密至4 口/km2，井網(wǎng)不完善區(qū)結(jié)合礦權(quán)、保護(hù)區(qū)等地面影響因素進(jìn)行整體部署動(dòng)用為主。

4.2 老井措施挖潛

隨著氣田的生產(chǎn)，蘇里格氣田低產(chǎn)氣井比例逐年增加，老井措施挖潛成為提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度和采收率的重要方式。老井措施主要針對(duì)平面上井網(wǎng)已控制動(dòng)用區(qū)域，該區(qū)域井網(wǎng)相對(duì)完善，但井間和層間儲(chǔ)量動(dòng)用程度低，挖潛方式主要包括側(cè)鉆水平井和查層補(bǔ)孔等措施。2012—2015 年通過(guò)在蘇14區(qū)塊、蘇10、蘇36-11 等區(qū)塊開(kāi)辟側(cè)鉆試驗(yàn)區(qū)，進(jìn)行側(cè)鉆水平井試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)比分析側(cè)鉆前后的生產(chǎn)效果，總結(jié)形成了側(cè)鉆水平井位優(yōu)選原則和標(biāo)準(zhǔn)：①老井的靜態(tài)解釋參數(shù)分別為Ⅰ類、動(dòng)態(tài)為Ⅲ類；②Ⅱ井網(wǎng)井距大于1 500 m，滿足合理井網(wǎng)井距要求；③鄰井區(qū)域剩余地質(zhì)儲(chǔ)量規(guī)模大于4 000 萬(wàn)m3；④側(cè)鉆方向鄰井氣層厚度大于5 m；⑤單井日產(chǎn)量小于2 000 m3，或累計(jì)產(chǎn)氣量小于1 500 萬(wàn)m3。基于該原則對(duì)近兩年篩選的6 口老井進(jìn)行側(cè)鉆，側(cè)鉆后井均累計(jì)產(chǎn)氣2 131 萬(wàn)m3，預(yù)測(cè)井動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量14.3 億m3，側(cè)鉆水平井增產(chǎn)效果明顯。

同時(shí)對(duì)蘇東XX-59 等17 口井開(kāi)展了查層補(bǔ)孔，查層補(bǔ)孔后目前井均累計(jì)增加氣量850 萬(wàn)m3，預(yù)測(cè)動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量120.3 億m3。老井措施挖潛能夠明顯地提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度，是后期提高井網(wǎng)完善區(qū)和基本完善區(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度的主要手段。

4.3 攻關(guān)技術(shù)

以蘇里格氣田西區(qū)為代表的富水區(qū)氣水關(guān)系復(fù)雜，水氣比高，受氣井產(chǎn)水影響，氣井產(chǎn)能低，儲(chǔ)量動(dòng)用程度低，剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量規(guī)模大。富水區(qū)儲(chǔ)量有效動(dòng)用必然是蘇里格氣田后期持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)的重要開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，在深化儲(chǔ)層地質(zhì)認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，亟須探索形成避水建產(chǎn)、控水壓裂、優(yōu)化排水等地質(zhì)-氣藏-工藝一體化技術(shù)思路。在避水建產(chǎn)方面須要在深化含水氣藏分布規(guī)律及滲流機(jī)理研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)地震含氣性檢測(cè)技術(shù)和測(cè)井可動(dòng)水評(píng)價(jià)技術(shù)攻關(guān)，支撐井位優(yōu)化部署；儲(chǔ)層壓裂改造方面須要探索與地質(zhì)工程相結(jié)合的改造層位優(yōu)選級(jí)施工參數(shù)優(yōu)化的控水壓裂技術(shù)；在氣井生產(chǎn)管理方面以排水采氣管理為主線，通過(guò)積液識(shí)別，生產(chǎn)管柱、投產(chǎn)方式及氣井生產(chǎn)管理等方面的技術(shù)攻關(guān)，形成主動(dòng)性排水采氣技術(shù)。含水氣藏有效開(kāi)發(fā)技術(shù)的突破將對(duì)蘇里格氣田乃至長(zhǎng)慶氣區(qū)的長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)具有更重要的現(xiàn)實(shí)意義。

5 結(jié)論

（1）蘇里格氣田屬于強(qiáng)非均質(zhì)致密砂巖氣藏，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)、有效砂體規(guī)模小、儲(chǔ)量豐度低，受儲(chǔ)層的強(qiáng)非均質(zhì)性和成藏條件的差異影響，各區(qū)塊儲(chǔ)量規(guī)模差異較大?；趦?chǔ)層地質(zhì)知識(shí)庫(kù)約束完成了單砂體級(jí)別的有效砂體精細(xì)刻畫(huà)，在此基礎(chǔ)上通過(guò)平面上細(xì)分計(jì)算單元進(jìn)行儲(chǔ)量核算，核算地質(zhì)儲(chǔ)量相比探明儲(chǔ)量減少了0.88 萬(wàn)億m3，比例為18.4%，含氣面積減小是儲(chǔ)量減少的主要原因，其次為儲(chǔ)量豐度的減小。儲(chǔ)量核算結(jié)果表明蘇里格氣田儲(chǔ)量物質(zhì)基礎(chǔ)落實(shí)，具備較長(zhǎng)期的穩(wěn)產(chǎn)潛力。

（2）在綜合考慮儲(chǔ)層靜態(tài)參數(shù)，生產(chǎn)動(dòng)態(tài)指標(biāo)和內(nèi)部收益率的基礎(chǔ)上，將儲(chǔ)量分為可動(dòng)用的富集區(qū)儲(chǔ)量、致密區(qū)儲(chǔ)量和難動(dòng)用的富水區(qū)儲(chǔ)量等3 種類型，其中富集區(qū)、致密區(qū)儲(chǔ)量分別為1.71 萬(wàn)億m3，1.15 萬(wàn)億m3，富集區(qū)和致密區(qū)儲(chǔ)量占地質(zhì)儲(chǔ)量的73.6%，富水區(qū)儲(chǔ)量為1.03 萬(wàn)億m3，占地質(zhì)儲(chǔ)量的26.4%。

（3）采用單井控制面積法，分小層評(píng)價(jià)已動(dòng)用儲(chǔ)量和剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量評(píng)價(jià)。蘇里格氣田各區(qū)塊儲(chǔ)量動(dòng)用程度差異較大，最小為7.6%，最大的動(dòng)用程度達(dá)70.8%，平均為40.1%。富集區(qū)、致密區(qū)和富水區(qū)的儲(chǔ)量動(dòng)用程度分別為57.5%，32.6%和24.5%。剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量包括井間未動(dòng)用型、層間未動(dòng)用型和富水區(qū)中的水相封閉型三部分。

（4）目前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下穩(wěn)產(chǎn)階段井位優(yōu)化部署仍以提高富集區(qū)和致密區(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度為主。井網(wǎng)完善區(qū)以老井措施挖潛為主，井網(wǎng)基本完善區(qū)和井網(wǎng)不完善區(qū)應(yīng)綜合考慮儲(chǔ)層厚度、疊置樣式、儲(chǔ)量豐度及分布特征通過(guò)優(yōu)選井型進(jìn)行加密部署來(lái)提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度。

（5）通過(guò)儲(chǔ)量復(fù)算及剩余未動(dòng)用儲(chǔ)量評(píng)價(jià)，落實(shí)了儲(chǔ)量物質(zhì)基礎(chǔ)和穩(wěn)產(chǎn)潛力，為后期穩(wěn)產(chǎn)階段井位優(yōu)化部署和氣田的高效開(kāi)發(fā)提供了技術(shù)支持。