蘇53區(qū)塊致密砂巖氣藏水平井整體開發(fā)效果分析

徐全昌

（中國(guó)石油長(zhǎng)城鉆探工程有限公司地質(zhì)研究院，遼寧盤錦 124010）

蘇里格氣田蘇53區(qū)塊為低壓、低滲、低孔巖性氣藏，2010年在該區(qū)塊優(yōu)選蘇53－4井區(qū)為先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)，采用水平井整體開發(fā)。試驗(yàn)區(qū)面積121.30 m2，地質(zhì)儲(chǔ)量為224.72×108m3，已實(shí)施水平井48口，年產(chǎn)能力達(dá)到10×108m3，取得顯著的開發(fā)效果。截止2012年7月底，試驗(yàn)區(qū)水平井日產(chǎn)氣370×104m3，累產(chǎn)14.8×108m3。

1 水平井生產(chǎn)特征分析

已投產(chǎn)水平井48口，初期平均單井日產(chǎn)12×104m3，套壓18.50 MPa；目前平均單井日產(chǎn)7.82×104m3，套壓9.62 MPa，平均單井累積產(chǎn)氣4060.53×104m3。

1.1 水平井生產(chǎn)特點(diǎn)

（1）水平井單井無(wú)阻流量高。根據(jù)一點(diǎn)法產(chǎn)能計(jì)算公式，對(duì)試驗(yàn)區(qū)2011年以前投產(chǎn)井進(jìn)行無(wú)阻流量計(jì)算，水平井平均無(wú)阻流量為43.82×104m3／d。直井平均無(wú)阻流量為6.28×104m3／d，水平井的無(wú)阻流量為直井的7倍左右。

（2）水平井平均單井日產(chǎn)量高。統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)區(qū)已投產(chǎn)水平井，初期單井日產(chǎn)氣大于8×104m3有37口，占投產(chǎn)井比例的94.8%。單井平均日產(chǎn)氣大于6×104m3有27口，占投產(chǎn)井比例的69.2%。對(duì)比區(qū)內(nèi)直井實(shí)際生產(chǎn)情況分析，水平井產(chǎn)能是直井產(chǎn)能的3～5倍以上。

（3）水平井單位壓降產(chǎn)量高。水平井單位壓降產(chǎn)量（196.72～605.46）×104m3／MPa，平均328.54×104m3／MPa，為直井的4～5倍。

1.2 水平井生產(chǎn)規(guī)律

1.2.1 產(chǎn)量變化規(guī)律

水平井產(chǎn)量變化與直井基本一致：產(chǎn)量初期遞減快，后期遞減慢。目前2010年投產(chǎn)井平均單井日產(chǎn)氣大于4.0×104m3。2011年投產(chǎn)水平單井日產(chǎn)好于2010年投產(chǎn)井。

1.2.2 壓力變化規(guī)律

水平井壓力變化特征與直井具有相似性，即初期壓降快，生產(chǎn)半年到1年后，逐漸變緩，水平井同樣具有低壓穩(wěn)產(chǎn)期長(zhǎng)的特點(diǎn)。目前2010年投產(chǎn)井平均井口壓力5.0MPa左右。

1.2.3 水平井單井動(dòng)儲(chǔ)量計(jì)算

（1）2010年投產(chǎn)水平井。生產(chǎn)時(shí)間大于1年，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用壓降法、流動(dòng)物質(zhì)平衡法進(jìn)行水平井單井動(dòng)儲(chǔ)量計(jì)算，為1.17×108m3。

（2）2011年投產(chǎn)水平井。低滲透氣井生產(chǎn)特征明顯不同于常規(guī)氣井，表現(xiàn)為單位套壓壓降采氣量、井控動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量、泄流范圍隨生產(chǎn)時(shí)間動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn)，在進(jìn)行井控動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量分析時(shí)需要考慮時(shí)間因素。對(duì)于2011年投產(chǎn)水平井，由于生產(chǎn)時(shí)間短，受生產(chǎn)資料及其他數(shù)據(jù)的限制，計(jì)算氣井控制儲(chǔ)量精確度較差，本次利用FAST和TOPAZE軟件采用“氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)曲線特征圖版擬合法”，通過(guò)雙對(duì)數(shù)擬合法、Fetkovich法、Blasingame法、A－G法進(jìn)行了單井動(dòng)儲(chǔ)量預(yù)測(cè)，結(jié)果為1.25×108m3。

2 水平井合理生產(chǎn)指標(biāo)評(píng)價(jià)［1－3］

2.1 水平井配產(chǎn)合理性評(píng)價(jià)

氣井的配產(chǎn)即確定氣井的合理產(chǎn)量。保持合理產(chǎn)量不僅可以使氣井在較低的投入下獲得較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)產(chǎn)，而且可以使氣藏能在合理的采氣速度下獲得較高的采收率，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

本次我們采用經(jīng)驗(yàn)法、采氣指示曲線法、壓降速率法、礦場(chǎng)統(tǒng)計(jì)法等多種方法綜合分析認(rèn)為，蘇53區(qū)塊水平井平均單井合理產(chǎn)量為6.0×104m3，穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間可以達(dá)到3年。

2.2 水平井生產(chǎn)指標(biāo)預(yù)測(cè)

方案設(shè)計(jì)水平井生產(chǎn)指標(biāo)配產(chǎn)6×104m3／d，穩(wěn)產(chǎn)3年，穩(wěn)產(chǎn)期單井累計(jì)產(chǎn)氣6300×104m3。

采用指數(shù)遞減法，對(duì)2010年投產(chǎn)水平井進(jìn)行了合理生產(chǎn)指標(biāo)預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)水平井3年內(nèi)平均單井日產(chǎn)氣6.24×104m3，平均單井累產(chǎn)氣6599.54×104m3。

2.3 穩(wěn)產(chǎn)潛力分析

（1）井區(qū)儲(chǔ)層條件逐步落實(shí)，有利區(qū)面積滿足部署井?dāng)?shù)要求。2010年開始，從地質(zhì)認(rèn)識(shí)相對(duì)清楚的中部入手，部署水平井，逐步外推，通過(guò)直導(dǎo)眼評(píng)價(jià)方式，逐步落實(shí)了井區(qū)東部、西部和南部有效儲(chǔ)層分布及儲(chǔ)量，證實(shí)適合水平井部署的有利區(qū)面積在全區(qū)分布。試驗(yàn)區(qū)開發(fā)之初確定井間接替方式，建成10×108m3／a生產(chǎn)能力，穩(wěn)產(chǎn)10年，需要鉆水平井122口。按目前試驗(yàn)區(qū)采用的開發(fā)井網(wǎng)及水平井實(shí)施參數(shù)計(jì)算，適合水平井開發(fā)的有利區(qū)面積內(nèi)可部署水平井井?dāng)?shù)超過(guò)122口的設(shè)計(jì)指標(biāo)，滿足穩(wěn)產(chǎn)10年的建井?dāng)?shù)要求。

（2）水平井產(chǎn)能落實(shí)，適合產(chǎn)能接替的有利區(qū)分布范圍廣 。繼2010年在試驗(yàn)區(qū)中部水平井開發(fā)獲得高產(chǎn)后，2011年發(fā)現(xiàn)了東西南3個(gè)高產(chǎn)區(qū)域，2012年在北部新投產(chǎn)的蘇53－74－44H和蘇53－74－62H井，進(jìn)一步落實(shí)試驗(yàn)區(qū)適合產(chǎn)能接替的有利區(qū)域分布，確保井區(qū)穩(wěn)產(chǎn)10年以上。

從試驗(yàn)區(qū)2010年投產(chǎn)水平井生產(chǎn)指標(biāo)預(yù)測(cè)結(jié)果看，水平井3年內(nèi)平均日產(chǎn)氣6.24×104m3，平均單井累產(chǎn)氣6599.54×104m3，單井最終累產(chǎn)氣可達(dá)1.06×108m3；2011年、2012年生產(chǎn)效果好于2010年，試驗(yàn)區(qū)整體生產(chǎn)指標(biāo)好于設(shè)計(jì)指標(biāo)。按目前生產(chǎn)指標(biāo)，試驗(yàn)區(qū)內(nèi)122口水平井可穩(wěn)產(chǎn)10年以上。

3 井網(wǎng)井距合理性評(píng)價(jià)

（1）井網(wǎng)方式能較好適應(yīng)本區(qū)河道砂體的分布特點(diǎn)。本區(qū)實(shí)際生產(chǎn)采用的水平段方位南北向排距大于東西向井距的近似菱形面積井網(wǎng)，適合本區(qū)砂體分布特征，砂體鉆遇率高。根據(jù)2個(gè)已完鉆的井網(wǎng)較完善的74排6口井和78排7口井統(tǒng)計(jì)，砂巖鉆遇率分別為91.52%和92.37%，有效儲(chǔ)層鉆遇率69.52%和62.43%。試驗(yàn)證實(shí)，試驗(yàn)區(qū)的水平井井網(wǎng)方式能較好適應(yīng)本區(qū)河道砂體的分布特點(diǎn)。

（2）井距600 m滿足了橫向上的儲(chǔ)量動(dòng)用。本區(qū)基礎(chǔ)井網(wǎng)東西向井距為600 m，平面上適合砂體分布特點(diǎn)。投產(chǎn)井壓裂裂縫監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示：壓裂產(chǎn)生的人工裂縫長(zhǎng)度一般200～400 m，裂縫條數(shù)一般為5～6條／1000 m，滿足了水平井平面上儲(chǔ)量控制程度要求。

4 水平井參數(shù)合理性評(píng)價(jià)

（1）水平段長(zhǎng)度800～1000 m，滿足水平井產(chǎn)量要求。從本區(qū)水平段長(zhǎng)度與單井平均日產(chǎn)相關(guān)曲線（圖1）來(lái)看，水平段長(zhǎng)度在800～1000 m時(shí)，水平段長(zhǎng)度和單井平均日產(chǎn)呈現(xiàn)一定的正相關(guān)性，大于1000 m后隨著水平段的增加，產(chǎn)量增加幅度會(huì)越來(lái)越小。

圖1 試驗(yàn)區(qū)水平井水平段長(zhǎng)度與日產(chǎn)氣量關(guān)系

（2）水平段方位適合下步壓裂改造。根據(jù)前期蘇里格氣田研究成果，其最大主應(yīng)力方位在80°左右，因此，在水平井部署過(guò)程中，設(shè)計(jì)水平段方位采用南北向167°或347°。從壓裂裂縫監(jiān)測(cè)裂縫展布方向?yàn)槲鞅保瓥|南向或近東西向，基本上與水平段軌跡呈正交形式，說(shuō)明目前本區(qū)水平段方位采用南北向適合下步壓裂改造。

（3）水平段位于集中發(fā)育的砂巖組中部，可保證縱向上儲(chǔ)量充分動(dòng)用。本區(qū)小層氣層厚度統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，氣層主要分布盒8段4～6小層，其中盒8段5、6小層氣層厚度和儲(chǔ)量最為富集，最大28.2 m，一般20 m左右。統(tǒng)計(jì)已完鉆水平井水平段位置大部分位于有效氣層厚度相對(duì)較大的盒8段5、6小層。其中完鉆層位為盒8段5小層有20口井，占總數(shù)的51.3%，完鉆層位為盒8段6小層有19口井，占總數(shù)的48.7%。

水平段實(shí)鉆軌跡大部分在集中發(fā)育的砂巖組中部。本區(qū)投產(chǎn)水平井均為壓裂后投產(chǎn)，壓裂方式采用水平井裸眼分多段壓裂，人工裂縫高度一般為25～30 m，有效溝通了上下儲(chǔ)層。實(shí)踐證明，水平段在砂巖組中部生產(chǎn)效果好。

5 結(jié)論

（1）試驗(yàn)區(qū)儲(chǔ)層發(fā)育特點(diǎn)適合水平井開發(fā)，主力儲(chǔ)層為河流相沉積，單層厚度較薄，側(cè)向連通情況較差，但有效儲(chǔ)層在縱向上分布較為集中，水平井開發(fā)可以提高單井控制儲(chǔ)量。試驗(yàn)區(qū)水平井預(yù)測(cè)單井動(dòng)用儲(chǔ)量及目前單井實(shí)際產(chǎn)能是直井的3～5倍，38口水平井建產(chǎn)能10×108m3，實(shí)現(xiàn)了少井高產(chǎn)、少井高效開發(fā)。

（2）試驗(yàn)區(qū)采用的方案設(shè)計(jì)指標(biāo)合理，具有可借鑒性。試驗(yàn)區(qū)井網(wǎng)采用南北向排距大于東西向井距的近似菱形面積井網(wǎng)，井距為600 m，井排間井點(diǎn)交叉分布，以集中發(fā)育的砂巖組（盒8段4～6小層）為目的層，水平段位于氣層中部位置，水平段方位167°或347°，水平段長(zhǎng)度800～1000 m。此井網(wǎng)井距能較好適應(yīng)本區(qū)河道砂體的分布特點(diǎn)，提高了砂體鉆遇率，開發(fā)效果較好，可在區(qū)塊其他區(qū)域開發(fā)中沿用。

（3）試驗(yàn)區(qū)已建成10×108m3產(chǎn)能，并具有穩(wěn)產(chǎn)10年的能力。經(jīng)過(guò)兩年的水平井整體開發(fā)試驗(yàn)，地質(zhì)研究、開發(fā)部署、快速鉆井、工藝技術(shù)、動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)、氣井管理等方面的水平井整體開發(fā)技術(shù)已經(jīng)成熟。開發(fā)效果分析表明，各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)均好于方案設(shè)計(jì)指標(biāo)。隨著地質(zhì)認(rèn)識(shí)的不斷加深，開采技術(shù)的逐步提高，試驗(yàn)區(qū)開發(fā)效果越來(lái)越好，完全可以保持10.0×108m3產(chǎn)能穩(wěn)產(chǎn)10年以上。

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