物性參數(shù)團(tuán)產(chǎn)量劈分方法在志丹區(qū)域氣井的應(yīng)用

王夢憶

陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司油氣勘探公司 陜西 延安 716000

我國各大氣田的開發(fā)技術(shù)已相當(dāng)成熟，在區(qū)域探明地質(zhì)儲量的基礎(chǔ)上力求充分動用各儲層，發(fā)揮最大經(jīng)濟(jì)效益，但在氣井投入生產(chǎn)后影響著對氣井各產(chǎn)層產(chǎn)能和動儲量情況的認(rèn)識，目前可以通過產(chǎn)氣剖面試井來測取單井產(chǎn)層貢獻(xiàn)情況，大規(guī)模測試費(fèi)用陳本需求較高，且測試對氣井井下條件具有一定的要求，無法在井區(qū)全面開展實(shí)施。本文采用物性參數(shù)團(tuán)方法通過產(chǎn)層靜態(tài)數(shù)據(jù)對各產(chǎn)層產(chǎn)量進(jìn)行劈分，進(jìn)而達(dá)到了解各層產(chǎn)氣貢獻(xiàn)情況及動儲量的目的，同時(shí)也可減少產(chǎn)氣剖面測試的費(fèi)用支出，降低井區(qū)的生產(chǎn)經(jīng)營成本[1-2]。

1 志丹區(qū)域氣井特征

志丹區(qū)域氣田位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡東南部，行政管轄處于志丹縣境內(nèi)。區(qū)域內(nèi)氣井上古生界主采盒8、山1、山2、本溪，下古生界馬家溝組上、中、下組合均有氣藏分布，以馬五1+2為主，馬五4+5次之。上古氣藏以盒8、山1、山2、本溪組為主要目的層，是非均質(zhì)強(qiáng)的致密巖性氣藏，儲層之間連通性差，儲層含氣飽和度差異大。盒8段為辮狀河三角洲沉積，山1、山2為曲流河三角洲沉積，本溪主要為障壁海岸沉積體系。下古氣藏儲、產(chǎn)層為下古生界奧陶系馬家溝組的馬五1、馬五2和馬五4等層段。馬家溝組地層屬海相碳酸鹽巖沉積地層，被構(gòu)造運(yùn)動抬升暴露后，經(jīng)過1億多年的風(fēng)化、剝蝕和淋濾作用，形成了以孔、洞、縫發(fā)育為特征的馬五段風(fēng)化殼儲集層。參考志丹區(qū)域氣井巖心樣品分析結(jié)果，投產(chǎn)區(qū)域整體各層孔隙度平均值介于4.2～8.1之間，盒8層最大，山1山2次之，各層滲透率平均值介于0.16-0.89之間，盒8滲透率最好，其次為山2、本溪以及馬五1+2層。各儲層孔隙度、滲透率較低，屬于典型低孔低滲低豐度氣藏，見表1、表2。

表1 志丹區(qū)域孔隙度平均值統(tǒng)計(jì)表

志丹區(qū)域內(nèi)天然氣于2017年投產(chǎn)開發(fā)，上、下古儲層均有開發(fā)動用。受地質(zhì)物性條件影響，產(chǎn)量較低，但遞減率趨勢相對平穩(wěn)，氣樣組分檢測結(jié)果較為穩(wěn)定。合層開采過程中確定各層產(chǎn)能貢獻(xiàn)的主要手段為地層系數(shù)法（KH）和產(chǎn)氣剖面測試，前者應(yīng)用過沉中發(fā)現(xiàn)誤差較大，不能很好的表征各層產(chǎn)能的貢獻(xiàn)情況，后者結(jié)果較為可靠，考慮措施經(jīng)濟(jì)成本和生產(chǎn)組織經(jīng)營，不適合在全井區(qū)覆蓋作業(yè)。所以，在生產(chǎn)狀況相對穩(wěn)定的情況下，尋求一種更能反應(yīng)儲層物性特征的產(chǎn)能劈分方法，可以幫助氣井管理者了解氣井生產(chǎn)狀況、確定主要產(chǎn)層、分析特殊組分來源以及精細(xì)分析氣藏，對于氣田節(jié)支增效也有一定的意義[3-4]。

2 物性參數(shù)團(tuán)產(chǎn)量劈分方法

2.1 物性參數(shù)團(tuán)計(jì)算模型

物性參數(shù)團(tuán)劈分方法基于地層系數(shù)法（KH），較早已在國內(nèi)外研究中有所應(yīng)用，一些氣田受各層物性變化較大影響，部分應(yīng)用結(jié)果并不理想，但志丹區(qū)域?qū)儆凇叭汀睔獠?，整體物性變化較小，相比傳統(tǒng)地層系數(shù)法，物性參數(shù)團(tuán)劈分方法具有更強(qiáng)規(guī)律性，應(yīng)用可行性更高。該方法結(jié)合了氣井各層測井解釋得到的孔隙度、滲透率、含氣飽和度及儲層有效厚度，其劈分系數(shù)原理公式為

其中，Y為某產(chǎn)層物性參數(shù)團(tuán)劈分系數(shù)；K為產(chǎn)層滲透率，mD；h為產(chǎn)層有效厚度，m；?為產(chǎn)層孔隙度，%；Sg為產(chǎn)層含氣飽和度，%；xn為產(chǎn)層名。

通過得出的各產(chǎn)層劈分系數(shù)，可定量評價(jià)產(chǎn)氣貢獻(xiàn)程度，結(jié)合單井產(chǎn)量可得到各產(chǎn)層的產(chǎn)氣貢獻(xiàn)量或動儲量，計(jì)算公式為

其中，為某產(chǎn)層貢獻(xiàn)氣量，m3；Qg為氣井產(chǎn)氣量，m3；為X產(chǎn)層物性參數(shù)團(tuán)劈分系數(shù)。

2.2 計(jì)算模型在產(chǎn)量劈分上的驗(yàn)證

為了驗(yàn)證物性參數(shù)團(tuán)（KHφSg）計(jì)算模型實(shí)用性，在志丹投產(chǎn)區(qū)域隨機(jī)選取了一口生產(chǎn)時(shí)間較長、產(chǎn)量較穩(wěn)定的氣井，分別對其進(jìn)行了產(chǎn)氣剖面測試和物性參數(shù)團(tuán)方法計(jì)算，嘗試從產(chǎn)氣貢獻(xiàn)情況上分別對該井產(chǎn)氣剖面試井結(jié)果和物性參數(shù)團(tuán)劈分結(jié)果進(jìn)行對比，確定方法應(yīng)用的可行性[5-6]。

表3為ZD866-1井產(chǎn)氣剖面測井解釋成果，測試得出盒8和山1層合計(jì)相對產(chǎn)氣44.02%，產(chǎn)氣2333m3/d，馬層相對產(chǎn)氣20.56%，產(chǎn)氣1090m3/d，馬層相對產(chǎn)氣35.42%，產(chǎn)氣1877m3/d。表4為ZD866-1井物性參數(shù)團(tuán)（KHφSg）劈分結(jié)果，計(jì)算得出盒8層相對產(chǎn)氣37.84%，產(chǎn)氣2005.52m3/d，山1層相對產(chǎn)氣10.24%，產(chǎn)氣542.72m3/d，馬相對產(chǎn)氣19.33%，產(chǎn)氣1024.49m3/d，馬相對產(chǎn)氣32.59%，產(chǎn)氣1727.27m3/d。各層相對誤差值小于10%，基本可用于評價(jià)ZD866-1井各產(chǎn)層貢獻(xiàn)情況。為了進(jìn)一步驗(yàn)證，選取志丹區(qū)域隨機(jī)井、隨機(jī)生產(chǎn)層位10層，分別對其按照ZD866-1井的方法計(jì)算，再次對物性參數(shù)團(tuán)（KHφSg）劈分結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果如表5所示，相對誤差介于2.1～8.3之間，考慮氣井產(chǎn)量波動影響，試驗(yàn)結(jié)果可以代表氣井單層產(chǎn)氣量，能表征各層產(chǎn)能貢獻(xiàn)情況，可用于氣井生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用。

表3 ZD866-1井產(chǎn)氣剖面測井解釋成果表

表4 ZD866-1井物性參數(shù)團(tuán)（KHφSg）劈分表

表5 劈分結(jié)果隨機(jī)產(chǎn)層驗(yàn)證表

3 志丹區(qū)域氣井動儲量劈分的應(yīng)用

采用軟件解析擬合對試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)205口生產(chǎn)井動儲量進(jìn)行計(jì)算，得出各氣井的動儲量，結(jié)合測井解釋結(jié)果，運(yùn)用物性參數(shù)團(tuán)（KHφSg）對各井動儲量進(jìn)行劈分，從而得到區(qū)域內(nèi)投產(chǎn)井各層動儲量情況。從動儲量劈分結(jié)果可以看出，延439井區(qū)盒8層占到了總體動儲量的37.22%，馬五1+2層占到23.63%，山1層占到13.13%，盒8層貢獻(xiàn)率最大，馬五1+2層次之，其余各層貢獻(xiàn)率較小。通過與開發(fā)方案地質(zhì)儲量相比較，對儲層動靜比和采出程度進(jìn)行分析，可對目前儲量動用程度進(jìn)行評價(jià)，進(jìn)而可針對區(qū)域剩余儲量進(jìn)行研究。

4 取得的認(rèn)識

（1）物性參數(shù)團(tuán)（KHφSg）方法結(jié)合了氣井孔隙度、滲透率、含氣飽和度，相比傳統(tǒng)地層系數(shù)法（KH）具有更強(qiáng)規(guī)律性。

（2）通過對計(jì)算模型驗(yàn)證，物性參數(shù)團(tuán)（KHφSg）對于產(chǎn)氣量的劈分結(jié)果誤差小于10%，能代表各產(chǎn)層實(shí)際產(chǎn)氣情況，可應(yīng)用于穩(wěn)定產(chǎn)氣井的各產(chǎn)層產(chǎn)量劈分。

（3）應(yīng)用物性參數(shù)團(tuán)（KHφSg）方法在掌握氣井動儲量的情況下，可對投產(chǎn)區(qū)內(nèi)氣井多層合采井動儲量進(jìn)行劈分，從而為后續(xù)開展其他氣藏動態(tài)研究提供基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語

使用物性參數(shù)團(tuán)（KHφSg）方法相比傳統(tǒng)地層系數(shù)法（KH）考慮了孔隙度和含氣飽和度，相對更為全面的從物性上對各地層產(chǎn)能貢獻(xiàn)進(jìn)行劈分，在不考慮各儲層壓力驟降、儲層堵塞、產(chǎn)水激增等特殊影響情況下，通過氣井實(shí)際驗(yàn)證，基本與產(chǎn)氣剖面測試結(jié)果接近，誤差值在10%以內(nèi)，可以用來作為生產(chǎn)中合采井產(chǎn)量劈分的方法，也可以應(yīng)用于氣藏動態(tài)分析中，作為劈分氣井單層動儲量的確定方法，為開展后續(xù)精細(xì)氣藏分析提供基礎(chǔ)。物性參數(shù)團(tuán)（KHφSg）作為一種產(chǎn)能貢獻(xiàn)評價(jià)方法，希望本方法在志丹區(qū)域的應(yīng)用實(shí)例能夠?qū)ζ渌夹g(shù)工作者一些參考和借鑒。