大牛地氣田太2氣藏細(xì)分開發(fā)單元及調(diào)整對(duì)策—以A井區(qū)為例

吳 悅

（中國石化華北油氣分公司采氣一廠，陜西榆林 719000）

大牛地氣田位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡東北部，太2氣藏為主力開發(fā)層系，沉積環(huán)境為潮坪相障壁砂壩沉積[1]，發(fā)育較穩(wěn)定，呈北東–南西向條帶狀展布。隨著開發(fā)程度不斷地增加，太2氣藏在開發(fā)過程中出現(xiàn)低壓低產(chǎn)、采出程度低、液氣比高、關(guān)停井增多等一系列問題。前人針對(duì)太2氣藏開展了大量的研究工作，包括沉積環(huán)境、砂體展布[1]、儲(chǔ)層特征[2]等，但未針對(duì)相關(guān)開發(fā)單元及調(diào)整對(duì)策開展研究。本文針對(duì)太2氣藏目前存在的問題，以大8–大10井區(qū)為例，利用動(dòng)靜結(jié)合，從靜態(tài)地質(zhì)及動(dòng)態(tài)分析方面，將研究區(qū)細(xì)分為4類開發(fā)單元，并針對(duì)不同的開發(fā)單元提出了具體的調(diào)整對(duì)策，該研究成果對(duì)研究區(qū)后期開發(fā)調(diào)整及儲(chǔ)量有效動(dòng)用，具有重要的指導(dǎo)意義。

1 開發(fā)特征

大牛地氣田太原組太2段是典型的低孔、特低滲致密砂巖氣藏，平面上相變快，儲(chǔ)層物性差，非均質(zhì)性強(qiáng)，縱向上多套氣層疊合。太2氣藏主要采用水平井開發(fā)，不同開發(fā)階段表現(xiàn)不同的開發(fā)特征，但隨著氣藏開發(fā)的深入，開發(fā)難度不斷增大。單井投產(chǎn)初期，日產(chǎn)氣量較穩(wěn)定，穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間可達(dá)150 d，但地層壓力下降較快；單井投產(chǎn)中期，日產(chǎn)氣量開始快速下降，年遞減率高達(dá)32.3%，但地層壓力下降有所減緩；單井投產(chǎn)后期，日產(chǎn)氣量、壓力下降水平均有所減緩，表現(xiàn)為穩(wěn)產(chǎn)遞減型開發(fā)特征。

截至2019年底，研究區(qū)油壓為2.6 MPa，套壓為4.8 MPa，單井日產(chǎn)氣為0.9×104m3，液氣比為1.15 m3/104m3，開井率相較于年初下降明顯。隨著氣藏的開發(fā)，儲(chǔ)層中的氣體逐漸被采出，地層壓力逐步下降，原本被卡斷在孔隙中的氣體體積迅速膨脹，推動(dòng)微細(xì)孔喉處的水，造成氣井液氣比升高[3]。研究區(qū)在現(xiàn)階段開發(fā)中，出現(xiàn)低壓低產(chǎn)、采出程度低、液氣比高、關(guān)停井增多等問題。

2 開發(fā)單元細(xì)分

太2氣藏大8–大10井區(qū)由于儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，平面儲(chǔ)量動(dòng)用狀況差異大，因此亟需開展油藏開發(fā)單元細(xì)分研究。采用“動(dòng)靜結(jié)合”方法，在儲(chǔ)層靜態(tài)特征差異性分析基礎(chǔ)上，結(jié)合動(dòng)態(tài)開發(fā)特征，將研究區(qū)開發(fā)單元細(xì)分為4類，細(xì)分指標(biāo)包括：沉積微相、有效厚度、油套壓、地層壓力、液氣比、采出程度等。開發(fā)單元①位于研究區(qū)東北部，沉積微相包括迎水沙灘及砂壩側(cè)翼，砂體厚度較大，儲(chǔ)層物性較好。開發(fā)單元②位于研究區(qū)中部主體區(qū)，沉積微相包括迎水沙灘及砂壩主體，整體上砂體厚度大，儲(chǔ)層物性相對(duì)最好。開發(fā)單元③位于研究區(qū)南部，沉積微相主要為砂壩側(cè)翼，砂體厚度較大，儲(chǔ)層物性與開發(fā)單元①較為接近。開發(fā)單元④位于研究區(qū)西北部，沉積微相主要為背水面潮坪沙灘，砂體厚度較小，儲(chǔ)層物性相對(duì)最差（圖1）。

圖1 研究區(qū)開發(fā)單元?jiǎng)澐?/p>

2.1 地質(zhì)特征

大牛地太2段屬于有障壁島海岸的潮坪沉積，沉積微相進(jìn)一步可劃分為迎水沙灘、砂壩主體、背水潮坪沙灘3種沉積類型[4]。其中，迎水沙灘在砂壩側(cè)翼面向海洋一側(cè)，水動(dòng)力較強(qiáng)，儲(chǔ)層物性好；砂壩主體位于迎水沙灘和潮坪沙灘之間，厚度較大，儲(chǔ)層物性較好；潮坪沙灘在砂壩側(cè)翼背向海洋一側(cè)，水動(dòng)力較弱，儲(chǔ)層物性較差。本次開發(fā)單元細(xì)分結(jié)果是將不同開發(fā)單元的微相特征、物性特征及含氣飽和度進(jìn)行了區(qū)分。開發(fā)單元①和開發(fā)單元②主要發(fā)育迎水沙灘和砂壩，儲(chǔ)層物性好，滲透率大于0.8×10–3μm2，含氣飽和度大于52%；開發(fā)單元③發(fā)育砂壩側(cè)翼，儲(chǔ)層物性較好，滲透率約為0.6×10–3μm2；開發(fā)單元④發(fā)育潮坪沙灘，儲(chǔ)層物性較差，滲透率僅為0.4×10–3μm2（表1）。

表1 開發(fā)單元地質(zhì)特征劃分指標(biāo)

2.2 壓力分布

地層壓力是直接關(guān)系氣田地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算、氣藏開發(fā)動(dòng)態(tài)和開發(fā)效果評(píng)價(jià)的核心參數(shù)，也是地層能量保持狀況的真實(shí)反映，對(duì)產(chǎn)氣井開發(fā)生命周期的長短和氣田開發(fā)效果的好壞起決定性作用[5–6]。本文在假定定容氣藏條件下，綜合運(yùn)用Arps法、流動(dòng)物質(zhì)平衡法[7]、現(xiàn)代遞減分析法和歷史擬合等方法[8–9]計(jì)算了氣井地層壓力，各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)如表2所示。開發(fā)單元①、開發(fā)單元②、開發(fā)單元③儲(chǔ)層物性相對(duì)較好，地層壓力相對(duì)較高，其中開發(fā)單元②生產(chǎn)壓差較大，油壓和套壓均較高，部分井內(nèi)積液，開發(fā)單元④儲(chǔ)層物性差，地層壓力偏低（表3）。

表2 不同生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析法對(duì)比

表3 開發(fā)單元壓力指標(biāo) MPa

2.3 開發(fā)指標(biāo)

在對(duì)研究區(qū)單井目前地層壓力評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，精細(xì)分析各單元彈性產(chǎn)率、采出程度、動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量，評(píng)價(jià)各單元開發(fā)指標(biāo)，為氣藏不同開發(fā)單元具體調(diào)整對(duì)策提供參考理論依據(jù)。開發(fā)單元①和開發(fā)單元②地質(zhì)儲(chǔ)量大，但開發(fā)單元②采出程度低，關(guān)停井多，整體開發(fā)效果較差，通過增大生產(chǎn)壓差，保證單元穩(wěn)產(chǎn)，彈性產(chǎn)率423×104m3/MPa。開發(fā)單元③氣井液氣比高，高產(chǎn)液制約著該單元?dú)饩€(wěn)產(chǎn)，氣井產(chǎn)量普遍低于臨界攜液流量，容易發(fā)生水淹，因此保證氣井穩(wěn)定排液是維持穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵。開發(fā)單元④由于儲(chǔ)層物性較差，動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量低，累計(jì)產(chǎn)氣量低，開發(fā)效果較差（表4、圖2）。

圖2 研究區(qū)開發(fā)現(xiàn)狀

表4 開發(fā)單元開發(fā)效果指標(biāo)

3 調(diào)整對(duì)策

受儲(chǔ)層連續(xù)性和連通性、封閉孔隙、水鎖、廢棄壓力、非均質(zhì)變異系數(shù)、泄氣半徑等因素的制約，致密氣藏采收率比常規(guī)氣藏采收率偏低[10–11]。致密氣藏水平井開發(fā)穩(wěn)產(chǎn)及提高采收率對(duì)策有加密調(diào)整、增壓開采、側(cè)鉆、沖砂等措施[12–15]。對(duì)照研究區(qū)開發(fā)現(xiàn)狀，制約采出程度的主要因素為儲(chǔ)層連續(xù)性和連通性、關(guān)停井，為了改善研究區(qū)開發(fā)效果，提高采收率，調(diào)整對(duì)策主要有加密調(diào)整、關(guān)停井治理等。開發(fā)單元②與開發(fā)單元①地質(zhì)特征較為相似，但開發(fā)效果較開發(fā)單元①差。綜合動(dòng)態(tài)開發(fā)特征分析認(rèn)為，開發(fā)單元②局部地區(qū)關(guān)停井最多，井網(wǎng)井距較大，存在未動(dòng)用區(qū)域。因此，在開發(fā)單元②較好的地質(zhì)條件下，主要對(duì)該單元進(jìn)行加密和關(guān)停井治理，改善其開發(fā)效果，針對(duì)開發(fā)單元④地質(zhì)條件差，建議后期進(jìn)行水平井側(cè)鉆。

3.1 加密調(diào)整

井網(wǎng)加密是致密砂巖提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度和氣田采收率的最有效手段[16]。太2段氣層開發(fā)實(shí)際井距為600～1 200 m，整體井網(wǎng)部署較為合理。開發(fā)單元②局部關(guān)停井較多，整體采出程度偏低，存在局部加密調(diào)整空間。開發(fā)單元②中P44井和P42井為T–12井東西兩翼的加密調(diào)整井，井距為410～680 m，在加密井壓裂過程中，對(duì)T–12井的壓力產(chǎn)量進(jìn)行監(jiān)測，未發(fā)生井間干擾（圖3），這證明在該區(qū)域進(jìn)行井網(wǎng)加密具有一定可行性，表明現(xiàn)有井網(wǎng)存在未控制區(qū)域。因此，針對(duì)井距超過1 000 m的區(qū)域，開展加密可行性論證是下步重點(diǎn)分析方向。

圖3 T–12井生產(chǎn)曲線

3.2 關(guān)停井治理

隨著氣藏開發(fā)的深入，研究區(qū)關(guān)停井逐漸增多，影響日產(chǎn)量2.9×104m3，關(guān)井原因主要為并管關(guān)井。對(duì)并管關(guān)停氣井的地質(zhì)潛力分析表明，這些關(guān)停井主要位于主砂壩沉積環(huán)境，儲(chǔ)層物性較好，具備復(fù)產(chǎn)潛力，應(yīng)嘗試并管同開或間開定期釋放產(chǎn)能。結(jié)合前文開發(fā)單元細(xì)分結(jié)果，共提出治理關(guān)停井9口，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)7口，平均日增產(chǎn)量3.0×104m3，累計(jì)增產(chǎn)478.0×104m3。關(guān)停井實(shí)施效果表明，后續(xù)應(yīng)繼續(xù)開展關(guān)停井治理，可實(shí)現(xiàn)氣井產(chǎn)能有效釋放。

4 結(jié)論

（1）根據(jù)多個(gè)指標(biāo)將研究區(qū)細(xì)分為4類開發(fā)單元：單元①儲(chǔ)層物性好，開發(fā)效果好；單元②儲(chǔ)層物性好，開發(fā)效果偏差；單元③儲(chǔ)層物性較差，整體開發(fā)形勢差；單元④儲(chǔ)層物性較好，開發(fā)效果較好，但液氣比較高。

（2）太2氣藏目前表現(xiàn)為低壓低產(chǎn)、采出程度低、液氣比高、關(guān)停井增多的開發(fā)特征，針對(duì)不同的開發(fā)單元提出不同調(diào)整對(duì)策，針對(duì)開發(fā)單元②提出了井網(wǎng)加密、關(guān)停井治理措施；針對(duì)開發(fā)單元④提出了水平井側(cè)鉆等措施。