靳鎖寶 ,薛 媛 ,朱李安 ,楊向東 ,李錦紅
(1.西安石油大學石油工程學院,陜西西安 710065;2.中國石油長慶油田分公司蘇里格氣田研究中心,陜西西安 710018;3“.低滲透油氣田勘探開發”國家工程實驗室,陜西西安710018)
蘇里格氣田自2000年發現至今,產能建設規模不斷擴大,氣田得到有效開發。進一步開發過程中發現部分區塊出現產水現象,氣井產水將嚴重影響產能發揮,從而影響最終采收率,為使產水氣井產能得到充分發揮應早發現、早治理。然而,簡化開采條件下單井水樣及產水量無法獲取;同時,井下節流的生產方式,使得常規通過油套壓差或產量波動判斷產水氣井受到限制;因此,如何在氣田現有開發模式下,形成產水氣井排查方法,是最終實現氣田高效開發的關鍵。
理論研究表明,產水氣井與不產水氣井生產過程中表現出截然不同的生產特征,為此,充分利用試氣資料及動態監測資料確定產水氣井,尋找產水氣井生產規律;同時,引入氣井動態評價指標,通過與不產水氣井指標的對比,形成生產規律判斷產水氣井的方法。

通過對單井試氣結果統計,發現部分氣井試氣過程中有出水現象,氯根測試結果大于10 000 mg/L,水氣比大于1.0 m3/104m3,氣井投產后表現出產水氣井的動態特征,分析認為試氣判斷氣井產水具有可信性。然而受快速投產技術的影響,使得該方法使用受到一定限制。
利用環空探測液面、井下節流器失效后的壓力計油管探液面結果,分析氣井生產歷史,綜合判斷氣井產水。實踐證明探液面可作為產水氣井排查方法,但由于探液面對于產水氣井的判斷具有滯后性,加之,需要一定的操作成本。因此,該方法同樣無法推廣應用。
理論研究表明氣液兩相流所耗地層能量遠大于單相氣體所耗能量,因此,產水氣井生產初期表現出壓力、產量下降快,單位壓降采氣量小等特點。為此深化氣井生產特征認識,結合現有單井生產資料—套壓、日產氣量,引入氣井動態評價指標Ip—單位產量年套壓壓降、Ic—單位套壓壓降采氣量;通過對比氣井Ip、Ic指標判別不同類型的氣井,進一步根據產水氣井Ip、Ic不同的取值范圍,將產水氣井細化為攜液產水井、嚴重產水井兩種類型。該方法僅需投產井生產初期具有較為連續的生產歷史,針對蘇里格氣田開發模式具有較強實用性。以蘇48區塊為例,利用生產規律排查產水氣井。首先,對蘇48區塊生產近一年投產井的生產數據整理、分析,計算氣井 Ip、Ic指標。
qg:t時間段日均產氣量,104m3/d;
P:投產套壓;
Pt:生產 t時間套壓,MPa;
Ip:單位產量年套壓下降值,MPa/(y.104m3/d);
Gp:單井累計采氣量,104m3;
Ic:年單位套壓壓降采氣量,104m3/(y.MPa)。

根據蘇48區塊Ip、Ic指標計算結果做交匯圖,發現兩種指標具有較好的乘冪擬合,形成相應擬合公式:


由圖2可知正常生產井、攜液產水井、嚴重產水井的分布具有一定規律性,擬合公式可作為今后區分該區塊不同類型井的依據。通過對Ip、Ic指標進一步研究,初步認為蘇48區塊攜液產水井Ip值為正常井2倍左右,Ic僅為正常井1/2,嚴重產水井Ip為正常井5倍左右,Ic僅為正常井1/5。

表1 蘇48區塊不同類型井Ip、Ic指標結果表
蘇西*-*井于2009年12月5日投產,采用近一年生產歷史數據進行指標計算,其中Ip58.6×MPa/104m3/d、Ic2.1×104m3/MPa,生產規律判斷結果屬于嚴重產水井,現場測試證實該井井底嚴重積液。

蘇48-*-*井于2008年11月29日投產,生產指標計算結果 IP14.5×MPa/104m3/d、Ic22.0×104m3/MPa,生產規律判斷屬攜液產水井,現場試驗表明該井井底少量積液。
實踐證明,氣井動態評價指標Ip、Ic,可作為簡化開采條件下產水氣井的排查方法。同時,根據Ip、Ic取值不同可將產水氣井細化為攜液產水井、嚴重產水井;初步分析結果表明蘇48區塊攜液產水井Ip為正常井2倍左右,Ic僅為正常井1/2,嚴重產水井Ip為正常井5倍左右,Ic僅為正常井1/5。
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