蘇里格氣田蘇S區(qū)塊高含水氣藏氣水識(shí)別及開發(fā)對(duì)策研究

李昌綿，李 爽，柳 琳，靳 輝

(長城鉆探工程有限公司 地質(zhì)研究院，遼寧 盤錦 124010)

蘇S區(qū)塊位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡北部中帶，目的層為上古生界二疊系山西組和石盒子組砂巖。自2008年投入開發(fā)，先后經(jīng)歷了上產(chǎn)及穩(wěn)產(chǎn)階段，北部區(qū)已形成600 m×600 m不規(guī)則菱形井網(wǎng)，采出程度達(dá)到64%，開發(fā)效果較好；而作為下步穩(wěn)產(chǎn)重要產(chǎn)能接替區(qū)的中部區(qū)域，其儲(chǔ)層地質(zhì)特征復(fù)雜，儲(chǔ)層連續(xù)性、物性均較差，更重要的是含氣飽和度相對(duì)較低，氣水關(guān)系更加復(fù)雜，生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了越來越多的產(chǎn)水氣井。對(duì)于這類區(qū)域，進(jìn)一步明確氣水控制因素，總結(jié)分析氣水分布規(guī)律和分布模式，提出改善含水氣藏開發(fā)效果的有效技術(shù)對(duì)策，將是今后效益開發(fā)高含水致密氣藏的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。

1 氣井出水特征

該研究的高含水工區(qū)位于蘇S區(qū)塊中部28排以南、54排以北區(qū)域，面積305.5 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量355.5×108m3。截至2021年3月，完鉆氣井302口，投產(chǎn)氣井247口，開井214口，日產(chǎn)氣223.8×104m3，井均日產(chǎn)氣1.04×104m3；井均生產(chǎn)時(shí)間818.5天，累產(chǎn)氣925×104m3；水氣比大于0.7 m3/(104m3)的氣井218口，日產(chǎn)氣占比 80.8%。

根據(jù)生產(chǎn)特征，蘇S區(qū)塊氣井出水有2種情況：投產(chǎn)初期出水和生產(chǎn)中后期出水。初期出水井：射孔層段測井曲線含氣響應(yīng)較好為氣層、含氣層，投產(chǎn)初期大量出水，導(dǎo)致氣井無法正常生產(chǎn)；中后期出水井：射孔解釋層段為氣層、含氣層，投產(chǎn)初期壓力下降快，生產(chǎn)過程中井底積液逐漸嚴(yán)重，隨后產(chǎn)氣量快速降低，氣井出水。根據(jù)出水量大小將出水井劃分為5種類型[1]：1)低出水量(氣水比<0.7)；2)中等出水量(0.7<氣水比<2.0)；3)高出水量(2.0<氣水比)；4)嚴(yán)重出水量(投產(chǎn)后生產(chǎn)時(shí)間短，目前已關(guān)井)；5)因出水無法投產(chǎn)。

1.1 低出水量井

該類氣井氣水比小于0.7，能連續(xù)生產(chǎn)，初期井口壓力21.0～23.9 MPa，日產(chǎn)氣(1.2～1.9)×104m3；壓力遞減階段，壓力下降緩慢，壓降速率<0.05 MPa/d，日產(chǎn)氣(1.0～1.3)×104m3；低壓穩(wěn)產(chǎn)階段壓力平穩(wěn)，日產(chǎn)氣(0.5～1.0)×104m3，氣量平穩(wěn)。圖1所示為蘇S區(qū)塊低出水量氣井生產(chǎn)曲線。

圖1 蘇S區(qū)塊低出水量氣井生產(chǎn)曲線Fig.1 Production curve of gas well with low water yield in Su S block

1.2 中等出水量井

該類氣井氣水比為0.7～2.0，能連續(xù)生產(chǎn)，初期井口壓力10.0～23.3 MPa，平均16.0 MPa，日產(chǎn)氣(0.7～2.7)×104m3，平均日產(chǎn)氣1.70×104m3；生產(chǎn)初期壓力遞減較快，見水后壓力呈斷崖式下降，生產(chǎn)后期通過固定的間開制度可確保低壓穩(wěn)產(chǎn)。生產(chǎn)過程可分為壓力快速下降、氣水同出和低壓穩(wěn)產(chǎn)3個(gè)階段。由于這類井生產(chǎn)層段測井顯示較好，分析原因是在開發(fā)過程中，隨著地層壓力的逐漸下降，孔隙內(nèi)氣體體積迅速膨脹，對(duì)微細(xì)孔喉處的水產(chǎn)生推動(dòng)力，致使部分毛細(xì)管水被推動(dòng)、運(yùn)移，轉(zhuǎn)為可動(dòng)水，導(dǎo)致氣井中后期出水[2]。圖2所示為蘇S區(qū)塊中等出水量氣井生產(chǎn)曲線。

圖2 蘇S區(qū)塊中等出水量氣井生產(chǎn)曲線Fig.2 Production curve of gas well with medium water yield in Su S block

1.3 高出水量井

該類氣井氣水比大于2.0，投產(chǎn)初期就出水，初期井口壓力9.4～21.5 MPa，平均15.0 MPa，日產(chǎn)氣(0.1～2.8)×104m3，平均日產(chǎn)氣1.55×104m3；壓力下降快，日產(chǎn)氣急劇下降且呈跳躍狀波動(dòng)，井筒大量積液，如果不采取有效排水采氣措施，很快就進(jìn)入低產(chǎn)低效期，甚至關(guān)井停產(chǎn)；生產(chǎn)過程可分為壓力快速下降、間開生產(chǎn)以及低壓生產(chǎn)3個(gè)階段。這類氣井投產(chǎn)就出水，主要說明儲(chǔ)層中就含有一定量的可動(dòng)水源。圖3所示為蘇S區(qū)塊高出水量氣井生產(chǎn)曲線。

圖3 蘇S區(qū)塊高出水量氣井生產(chǎn)曲線Fig.3 Production curve of gas well with high water yield in Su S block

1.4 嚴(yán)重出水量井

該類氣井氣井投產(chǎn)初期就見水，且出水量大，生產(chǎn)30～60天后壓力迅速下降至2.0～4.0 MPa；之后壓力、日產(chǎn)氣呈跳躍狀遞減，需間開生產(chǎn)；生產(chǎn)周期短、累產(chǎn)氣少，動(dòng)態(tài)分類全部為Ⅲ類井，目前已全部關(guān)井。圖4蘇S區(qū)塊嚴(yán)重出水量氣井生產(chǎn)曲線。

圖4 蘇S區(qū)塊嚴(yán)重出水量氣井生產(chǎn)曲線Fig.4 Production curve of gas well with serious water yield in Su S block

2 氣水識(shí)別

2.1 地層水賦存狀態(tài)[3-5]

根據(jù)蘇S區(qū)塊11口井的水樣分析統(tǒng)計(jì)，陽離子以堿金屬離子Na+和Ca2+為主，陰離子中Cl-為主，水型為氯化鈣型；地層水礦化度13 356～58 246 mg/L，平均35 183 g/L，部分樣品屬于鹵水范疇(大于50 000 g/L)；依據(jù)礦化度將地層水分為正常地層水、淡化地層水以及凝析水。

根據(jù)研究區(qū)儲(chǔ)集層微觀孔隙結(jié)構(gòu)和石英砂巖強(qiáng)親水的特點(diǎn)，并結(jié)合氣井出水特征，利用壓汞曲線輔助判斷地層水有束縛水、可動(dòng)水和毛細(xì)管水3種賦存狀態(tài)。束縛水存在于巖石顆粒表面、微小孔隙中，難以流動(dòng)；可動(dòng)水存在于物性較好的儲(chǔ)層中，或連通性較好的孔隙中，可自由流動(dòng)；毛細(xì)管水存在于非均質(zhì)性較強(qiáng)儲(chǔ)層中，或微-細(xì)孔吼中，一定條件下可流動(dòng)，轉(zhuǎn)為可動(dòng)水。

綜合上述研究，巖石的含水飽和度由兩部分組成，一部分是束縛的，另一部分是可動(dòng)的。當(dāng)儲(chǔ)層中Sw小，且Sw≈Swi時(shí)，儲(chǔ)層解釋為氣層；當(dāng)儲(chǔ)層中Sw較大，且Sw>Swi時(shí)，儲(chǔ)層解釋為氣水同層或水層。因此，利用含水飽和度(Sw)與束縛水飽和度(Swi)的差異可以有效計(jì)算儲(chǔ)層中可動(dòng)水的存在，從而識(shí)別含水氣層。

2.2 可動(dòng)水飽和度計(jì)算

應(yīng)用巖心實(shí)驗(yàn)法測試數(shù)據(jù)，開展蘇S區(qū)塊束縛水飽和度與孔滲關(guān)系研究，分別建立束縛水飽和度與孔隙度關(guān)系曲線(Swi=f(φ))、束縛水飽和度與滲透率關(guān)系曲線(Swi=f(K))及束縛水飽和度與孔隙結(jié)構(gòu)指數(shù)關(guān)系曲線(Swi=f(φ，K))。研究結(jié)果表明，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室氣驅(qū)法測試的巖心束縛水飽和度(Swi)與孔隙結(jié)構(gòu)指數(shù)(K/φ)1/2相關(guān)性最好[6]。相關(guān)性系數(shù)R=0.941 8。分析原因：低孔低滲氣藏孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，孔隙度不能代表孔喉大小、連通情況及滲流能力；同一儲(chǔ)層中，孔隙度相同的層有時(shí)滲透率相差大，從而影響束縛水飽和度。

因此，單用孔隙度或滲透率建立束縛水飽和度模型實(shí)用性較差；可以利用很好表征儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征的孔隙結(jié)構(gòu)指數(shù)建立束縛水飽和度模型。

應(yīng)用束縛水飽和度計(jì)算模型，計(jì)算蘇S區(qū)塊老井氣層、含氣層束縛水及可動(dòng)水飽和度。統(tǒng)計(jì)分析表明：儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度的大小與產(chǎn)出水狀況基本呈正相關(guān)關(guān)系。

蘇S區(qū)塊中部、北部含氣性及儲(chǔ)層物性均存在較大差異，中部區(qū)儲(chǔ)層含水飽和度較高，且束縛水飽和度低，存在一定量的可動(dòng)水，該區(qū)域出水井較多，嚴(yán)重影響氣井產(chǎn)量，水是該區(qū)域生產(chǎn)面臨的主要矛盾；北部區(qū)儲(chǔ)層含水飽和度相對(duì)較低，儲(chǔ)層條件好，所以該區(qū)域生產(chǎn)出水井相對(duì)較少，整體生產(chǎn)效果較好。圖5所示為蘇S區(qū)塊山1段束縛水飽和度模型；圖6所示為蘇S區(qū)塊盒8段束縛水飽和度模型；表1為蘇里格氣田蘇S區(qū)塊北部、中部儲(chǔ)層含水飽和度計(jì)算結(jié)果。

圖5 蘇S區(qū)塊山1段束縛水飽和度模型Fig.5 Bound water saturation model of Shan1 section in Su S block

圖6 蘇S區(qū)塊盒8段束縛水飽和度模型Fig.6 Bound water saturation model of He8 section in Su S block

表1 蘇里格氣田蘇S區(qū)塊北部、中部儲(chǔ)層含水飽和度計(jì)算結(jié)果表Table 1 Calculation results of reservoir water saturation in northern and central Su S block

2.3 可動(dòng)水飽和度界限

結(jié)合試采數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)等資料，建立可動(dòng)水飽和度與產(chǎn)水量、預(yù)測最終累產(chǎn)氣交會(huì)圖，根據(jù)二者分布范圍與對(duì)應(yīng)可動(dòng)水飽和度關(guān)系，確定可動(dòng)用儲(chǔ)層的可動(dòng)水飽和度界限[7-8]。結(jié)果表明，可動(dòng)水飽和度越大，對(duì)應(yīng)的氣井單井最終累產(chǎn)氣越小、氣井氣水比越高。少量產(chǎn)水氣井Smw≤15%，中等產(chǎn)水氣井15%35%。蘇S區(qū)塊氣井可動(dòng)水飽和度與氣水比、最終產(chǎn)氣量關(guān)系曲線如圖7所示。

圖7 蘇S區(qū)塊氣井可動(dòng)水飽和度與氣水比、最終產(chǎn)氣量關(guān)系曲線Fig.7 Movable water saturation, gas-water ratio and final gas production relationship curve

3 氣水分布規(guī)律

3.1 儲(chǔ)層非均質(zhì)性

層內(nèi)非均質(zhì)性：研究區(qū)儲(chǔ)層垂向上粒度韻律均質(zhì)韻律占比39.52%；其余正韻律、反韻律、復(fù)合韻律占比高達(dá)60.48%。表明儲(chǔ)層內(nèi)滲透率從下往上由高變低或由低變高，或在一套儲(chǔ)層中交錯(cuò)迭合，反映河道沉積過程中水動(dòng)力的多次變化，層內(nèi)具有較強(qiáng)非均質(zhì)性[9]。研究區(qū)內(nèi)1～9小層滲透率變異系數(shù)為0.63～0.82，屬于強(qiáng)非均質(zhì)；突進(jìn)系數(shù)為1.77～2.14，屬于中等非均質(zhì)；極差239～687，屬于強(qiáng)非均質(zhì)，因此中部區(qū)域總體非均質(zhì)較強(qiáng)。

層間非均質(zhì)性：通過對(duì)中區(qū)300多口完鉆井進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，研究區(qū)內(nèi)1和2小層的砂地比和分層系數(shù)均偏低，反映砂體單層厚度薄且呈孤立砂體，連通性差，層間非均質(zhì)性極強(qiáng)[10]；4～7小層的砂地比與分層系數(shù)均為中-高，表明這一層段砂體更加發(fā)育，表現(xiàn)為多套中-厚層砂巖夾薄層泥巖的特征，仍然具有較強(qiáng)的層間非均質(zhì)性。

平面非均質(zhì)性：儲(chǔ)層平面非均質(zhì)性受控于河道展布特征，砂巖厚度變化大，平面薄、厚砂帶相間分布，儲(chǔ)層平面非均質(zhì)性增強(qiáng)；物性、非均質(zhì)性與砂地比正相關(guān)，河道主體部位，砂地比高，儲(chǔ)層孔滲好，非均質(zhì)性弱；河道邊緣部位，砂地比低，儲(chǔ)層孔滲差，非均質(zhì)性強(qiáng)。從孔隙度和滲透率平面分布圖看，相對(duì)高孔高滲區(qū)在橫向上變化快，總體顯示了較強(qiáng)的平面非均質(zhì)性[11]。

3.2 氣水分布模式

1)北部含氣飽和度高，中南部降低；縱向上含氣飽和度呈遞減趨勢(shì)[12]。

生烴強(qiáng)度、儲(chǔ)集層與烴源巖的距離在一定程度上影響天然氣的聚集。平面上，蘇S區(qū)塊北部為相對(duì)高生烴區(qū)域、天然氣相對(duì)富集區(qū)，向中部及東南方向變低；縱向上含氣飽和度呈遞減趨勢(shì)。距離烴源巖較近的山1段含氣飽和度最高，為53.9%，其次是盒8下段的51.5%，天然氣聚集程度要好于距離烴源巖較遠(yuǎn)的盒8上段。

2)構(gòu)造對(duì)氣水分布控制作用不明顯，縱向上無統(tǒng)一的氣水界面。

應(yīng)用井震結(jié)合技術(shù)表征蘇S區(qū)塊各小層微構(gòu)造特征?？傮w呈現(xiàn)由北東向南西傾伏的寬緩單斜構(gòu)造，具有東高西低、傾角小、坡度緩的特點(diǎn)，局部發(fā)育低緩鼻狀構(gòu)造。構(gòu)造對(duì)氣水分布控制作用不明顯，構(gòu)造高部位、低部位均存在水層。局部微構(gòu)造對(duì)含氣性有控制作用，天然氣分布在構(gòu)造高部位，地層水分布在構(gòu)造低部位，同一套儲(chǔ)層微構(gòu)造局部高點(diǎn)含氣性更好。

3)縱向上，各小層內(nèi)氣層、水層、干層交替出現(xiàn)，氣水關(guān)系較為復(fù)雜。

同等生烴強(qiáng)度的條件下，物性較好的高滲儲(chǔ)層運(yùn)移阻力小，被優(yōu)先充注形成純氣層，而物性差的儲(chǔ)層排驅(qū)壓力高，原始地層水難以被完全驅(qū)替，易形成含氣水層或氣水同層；而在物性差異較大的復(fù)合砂體內(nèi)部，氣層與氣水層相鄰發(fā)育。

4)平面上水體不連通，無區(qū)域性連片分布。

平面上受物源影響，各小層砂體呈近南北向條帶狀分布，表現(xiàn)出河道與河道間即儲(chǔ)層-非儲(chǔ)層的交替模式出現(xiàn)，相對(duì)高孔高滲區(qū)在橫向上變化快，總體顯示了較強(qiáng)的平面非均質(zhì)性。因此平面上水層多被致密干層、隔夾層的分隔影響，多呈現(xiàn)出呈透鏡狀孤立水體，無區(qū)域性的連片分布。

5)氣水分布模式主要有4種類型。

綜上所述，蘇S區(qū)塊中部縱向上氣水分布模式主要有4種類型：純氣型、純水型、上氣下水型以及氣水同存型(或含水氣層)，如圖8所示。

圖8 蘇S區(qū)塊氣水分布模式圖Fig.8 Pattern diagram of gas-water distribution in Su S block

純氣型：儲(chǔ)層厚度適中，巖性及物性較好，天然氣充注充分，能形成良好氣層；純水型：孤立的砂體，周圍無斷層或裂縫等運(yùn)移路徑，天然氣無法進(jìn)入，表現(xiàn)為孤立的透鏡體水；上氣下水型：雖然儲(chǔ)層非均質(zhì)性相對(duì)較弱，但受生烴強(qiáng)度及氣藏能量的影響，天然氣進(jìn)入儲(chǔ)層后無法將水全部排出，在儲(chǔ)層內(nèi)受砂體微構(gòu)造的影響表現(xiàn)為上氣下水；氣水同存型：在多期發(fā)育砂體疊置的儲(chǔ)層中，受生排烴強(qiáng)度、砂體內(nèi)部物性差異的影響，天然氣只能進(jìn)入物性較好的區(qū)域，而存在于微小孔隙如黏土礦物晶間孔和溶蝕孔隙中地層水無法被驅(qū)替，從而形成氣水混存，并且縱向上氣水分異差。

4 開發(fā)技術(shù)對(duì)策

4.1 高含水氣藏開發(fā)經(jīng)濟(jì)下限

根據(jù)中國石油天然氣集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SY 180—2007《石油天然氣經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量評(píng)價(jià)方法》中的經(jīng)濟(jì)極限法，計(jì)算在目前開發(fā)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件下，新鉆井能收回全部投資和采氣操作費(fèi)并獲得最低收益率時(shí)所應(yīng)達(dá)到的極限產(chǎn)氣量。

直井單井建井投資750萬元，經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)氣量為1 536×104m3。結(jié)合直井最終累產(chǎn)氣預(yù)測結(jié)果，氣水比小于2.0的氣井預(yù)測最終累產(chǎn)氣1 785×104m3，可達(dá)到動(dòng)態(tài)Ⅱ類井指標(biāo)，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。因此，應(yīng)用該文束縛水計(jì)算模型前提下，動(dòng)用儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度≤18% 為低飽和度氣藏開發(fā)技術(shù)經(jīng)濟(jì)界限。

綜合考慮儲(chǔ)層孔滲特征、含氣飽和度和可動(dòng)水飽和度等影響因素，建議可動(dòng)水飽和度18%作為判斷產(chǎn)水情況強(qiáng)弱的臨界值，優(yōu)先動(dòng)用儲(chǔ)層含氣飽和度大于50%、可動(dòng)水飽和度小于15%的儲(chǔ)層。

4.2 制定致密高含水氣藏射孔原則

根據(jù)蘇S區(qū)塊高含水氣藏出水特征分析，出水層位多為測井解釋為氣層和含氣層，結(jié)合氣井生產(chǎn)效果，優(yōu)化射孔井段，制定合理射孔原則，實(shí)現(xiàn)避水目標(biāo)，提高氣井投產(chǎn)成功率及開發(fā)效果。

致密高含水氣藏射孔原則如下：

1)測井解釋為氣層、含氣層；

2)測井曲線上低伽馬、SP負(fù)異常、低中子-密度、高電阻、高時(shí)差，中子-密度曲線包絡(luò)面積大，氣測值高；

3)應(yīng)用束縛水飽和度模型，計(jì)算可動(dòng)水飽和度Smw≤18%；

4)當(dāng)目的層上下存在可動(dòng)水飽和度>18%的氣層和含氣層、水層，射孔井段與其距離應(yīng)大于5 m以上；

5)當(dāng)目的層與周圍井連通性較好時(shí)，壓裂過程中注意結(jié)合井距、鄰井壓裂規(guī)模及生產(chǎn)效果適當(dāng)控制裂縫半長。

如蘇S-某井，山1段17～20號(hào)層可動(dòng)水飽和度為0.0%～3.0%，小于15%，初步判斷該層屬于不出水或低出水范圍。2020年6月8日投產(chǎn)后，初期日產(chǎn)氣1.7×104m3，生產(chǎn)125天，累產(chǎn)氣65.0×104m3，效果非常好。

2021年高含水氣藏成功投產(chǎn)了新井37口，動(dòng)用氣層、含氣層以及氣水同層(7.3 m/2層)共209層/561.4 m；其中Smw<18%的儲(chǔ)層厚度512.5 m，占比91.2%，初期井均日產(chǎn)氣1.21×104m3，動(dòng)態(tài)Ⅰ+Ⅱ井比例較上一年提高9.0%，取得了較好效果。

4.3 根據(jù)可動(dòng)水飽和度計(jì)算結(jié)果優(yōu)選含氣富集區(qū)

根據(jù)儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度計(jì)算結(jié)果，結(jié)合區(qū)塊砂體展布特征，繪制不同層位可動(dòng)水飽和度等值線圖，優(yōu)選含氣富集區(qū)，指導(dǎo)區(qū)塊布井。

平面上，可動(dòng)水飽和度受儲(chǔ)層非均質(zhì)性影響，主要呈窄條帶狀、土豆?fàn)罘植迹矫嫔线B續(xù)性較差；縱向上，從山1段的8小層至盒8段4小層，含可動(dòng)水的井點(diǎn)逐漸增多。因此，平面上優(yōu)選可動(dòng)水飽和度低的區(qū)域優(yōu)化部署；縱向上優(yōu)選含有可動(dòng)水井點(diǎn)少的7和8小層作為開發(fā)目的層。

4.4 利用側(cè)鉆水平井改善高含水氣藏開發(fā)效果

為改善高含水區(qū)氣井開發(fā)效果，提高單井產(chǎn)量，在多方論證下實(shí)施側(cè)鉆水平井現(xiàn)場試驗(yàn)。

蘇某井2020年3月完鉆，經(jīng)計(jì)算19號(hào)層含有少量可動(dòng)水，可動(dòng)水飽和度為13.1%；16～18號(hào)層可動(dòng)水飽和度較高，達(dá)33.8%～55.4%；2020年4月射開盒8段19號(hào)層，壓裂投產(chǎn)動(dòng)用上面16～18號(hào)層，試采大量出水，無法正常投產(chǎn)。2020年9月該井采用側(cè)鉆水平井開發(fā)山1段25號(hào)層，可動(dòng)水飽和度為16.0%；壓裂投產(chǎn)動(dòng)用27～29號(hào)層，可動(dòng)水飽和度為29.5%～33.4%；2020年11月投產(chǎn)，初期日產(chǎn)氣6.0×104m3，氣水比0.7～2.0，目前累計(jì)生產(chǎn)380天，累產(chǎn)氣710×104m3，取得較好開發(fā)效果。該井的成功實(shí)施表明側(cè)鉆水平井開發(fā)低飽和度、高含水氣藏具有一定的優(yōu)勢(shì)，為今后提高氣水復(fù)雜區(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用程度提供了依據(jù)。

4.5 優(yōu)化壓裂工藝及規(guī)模，實(shí)現(xiàn)控水及疏水的目的

針對(duì)“上氣下水”儲(chǔ)層，通過停泵沉砂工藝鋪置人工隔層，降低底水水淹風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)控水目的。一是在前置液階段采用大段塞加砂，保證人工隔層連續(xù)；二是低黏前置液攜砂，砂面沉降后有利于均勻鋪置在裂縫下部，形成遮擋，限制人工裂縫向下方延伸，降低溝通底部水層的風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)射孔層段周圍鄰井有水層、高含水層，開展“高砂比、造長縫”工藝，采用“高砂比”施工最大限度提高近井地帶導(dǎo)流能力，采取“造長縫”溝通遠(yuǎn)端優(yōu)勢(shì)砂體，解決氣藏大規(guī)模壓裂增產(chǎn)和控制水淹之間的矛盾；針對(duì)“氣水同”儲(chǔ)層，使用新型配方的生物膠壓裂液體系，促使壓裂液返排，減少液體在儲(chǔ)層中的滯留，有效地抑制和解除低滲透氣藏的水鎖效應(yīng)，達(dá)到快速疏水、提高返排效率的目的[13-14]。

4.6 優(yōu)化氣井生產(chǎn)制度，實(shí)施“防、控、排”相結(jié)合的治水方式

針對(duì)不同可動(dòng)水飽和度儲(chǔ)層，合理優(yōu)化生產(chǎn)制度，實(shí)現(xiàn)防水、控水及排水相結(jié)合的排水采氣方式。“防”是針對(duì)射孔層位可動(dòng)水飽和度小于15%的氣井，計(jì)算無水臨界壓差，制定氣井合理產(chǎn)量，延緩見水時(shí)間；“控”是針對(duì)射孔層位的可動(dòng)水飽和度為15%～18%的氣井，制定合理的氣水產(chǎn)量，應(yīng)用綜合性排水采氣措施，保持氣井“壓力、產(chǎn)量穩(wěn)定”連續(xù)帶水采氣生產(chǎn)，延長氣水同產(chǎn)期，提高采收率；“排”是針對(duì)射孔層位的可動(dòng)水飽和度為18%～23%的氣井，開展“小油管+氣舉閥+地面增壓氣舉”等復(fù)合工藝研究，為嚴(yán)重積液井、水淹井治理提供更有效的技術(shù)手段[15]。

5 結(jié)論與建議

1)利用含水飽和度與束縛水飽和度的差異可以有效地計(jì)算儲(chǔ)層中可動(dòng)水的存在，應(yīng)用束縛水飽和度與孔隙結(jié)構(gòu)指數(shù)關(guān)系模型，計(jì)算結(jié)果表明儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度的大小與產(chǎn)出水狀況基本呈正相關(guān)關(guān)系。綜合考慮儲(chǔ)層孔滲特征、含氣飽和度和可動(dòng)水飽和度等影響因素，建議可動(dòng)水飽和度18%作為判斷產(chǎn)水情況強(qiáng)弱的臨界值，優(yōu)先動(dòng)用儲(chǔ)層含氣飽和度大于50%、可動(dòng)水飽和度小于15%的儲(chǔ)層。

2)氣水分布受烴源巖生烴強(qiáng)度、距離烴源巖的距離、沉積環(huán)境、儲(chǔ)層物性及局部微構(gòu)造等因素共同影響，因此縱向上形成了純氣型、純水型、上氣下水型以及氣水同存型(或含水氣層)等多套氣、水、干層組合模式，平面上為致密干層、隔夾層分隔的孤立水體。

3)針對(duì)不同氣水分布模式，一是在地質(zhì)部署上，建立可動(dòng)水“識(shí)”別標(biāo)準(zhǔn)，采用以縱向上“避”高可動(dòng)水層位、平面上“避”高可動(dòng)水區(qū)域?yàn)椴渴鹉繕?biāo)的井型優(yōu)化及井位部署技術(shù)；二是在儲(chǔ)層改造上，采用以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層全動(dòng)用的“控”水、“疏”水為目標(biāo)的壓裂液優(yōu)化及壓裂規(guī)?？刂萍夹g(shù)；三是在采氣工藝上，采用以合理采氣制度實(shí)現(xiàn)“低含水層防水、中等含水層控水、高含水層排水”相結(jié)合治理的“排”水采氣技術(shù)，重點(diǎn)解決制約效益開發(fā)的技術(shù)瓶頸，從而實(shí)現(xiàn)高含水氣藏效益開發(fā)。