S26氣藏開采方案優選研究

王楠

摘 要： 我國已探明天然氣儲層大多屬于中低滲透儲層，這些儲層非均質明顯，孔隙度低，連通性差，自然產能低。為了高效開采氣藏，必須結合儲層的物性特征，優選井網形式和采氣速率，制定合理的開發方案。本文主要通過數值模擬運算，研究井網形式、采氣管徑、采氣速率等開發因素對S26區塊氣藏開采效果的影響，從而優選出合理的開采方案。

關 鍵 詞：天然氣；數值模擬；井網形式；開采方案

中圖分類號：TE 357 文獻標識碼： A 文章編號： 1671-0460（2016）04-0752-04

Abstract： Most of the natural gas reservoirs in our country belong to the low permeability reservoir，which have obvious heterogeneity， low porosity， poor connectivity and low natural productivity. In order to exploit gas reservoirs efficiently， we must combine the physical characteristics of reservoir to optimize the pattern of well and the rate of gas recovery， and to formulate a reasonable development plan. In this paper， effect of development factors such as well pattern， gas production caliber and gas recovery velocity on gas reservoir exploitation in S26 block was investigated by numerical simulation. Then a reasonable development scheme was determined.

Key words： Gas； Numerical simulation； Well pattern； Development scheme

1 區塊概況

蘇里格氣田位于長慶靖邊氣田西北側的蘇里格廟地區[1]，其氣藏分布主要受砂巖的橫向展布和儲集物性變化所控制[2]，是一個低壓、低滲透、低豐度[3]，以河流砂體為主體儲層的大面積分布的砂巖巖性氣藏[4]。S26井區位于蘇里格氣田中西部。區域構造屬于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西北側，區塊面積509.00 km2，含氣面積467.99 km2，探明儲量768.45×108 m3[5]。S26區塊的構造特征與蘇里格整體構造基本一致，氣田的地質情況十分復雜[6]，雖然氣藏儲量大，但儲層物性差，非均質性強，大量特低滲透儲層儲量難以動用[7]。亟需制定相應的開發對策，提高區塊的采出程度[8]。

2 井網形式設計

為了合理開發S26氣田，提高S26氣田的最終采收率，現設計四種開發井網，井網1為水平井、井網2為直井、井網3為水平井交錯、井網4為水平井與直井交錯。其井網布局方式如圖1至圖4所示。

其中，為提高水平井的采出程度，需對水平井進行壓裂。[9]用局部網格加密對各井網布局中水平井進行壓裂模擬預測，將I方向的網格劃分比例定為1∶5，J方向的網格劃分比例定為1∶10。[10]水平井等效裂縫參數如表1所示。

3 開發因素

開發因素是影響氣田采收率的關鍵，[11]合理的開發條件可以高效的開采氣田，是得最終采收率達到最大值。[12]其中，開發因素包括井網布局方式、采氣管徑以及采氣速率。[13]現開展開發因素單因素分析。

3.1 井網形式

針對S26氣田地質狀況和儲層條件，為開發S26氣田設置4中井網布局方式，如圖1至圖4所示。[14]不同的井網布局方式將會對氣田的最終采收率有所影響。運用數值模擬軟件eclipse對S26氣田進行開發預測，水平井的日產氣為160 000 m3，直井的日產氣為25 000 m3，預測開采年限為15年（2006.11.1—2021.11.1），預測結果如表2所示，各井網方案預測對比圖如圖5至8所示。

由表2可以看出，井網1布局方式的穩產時間達到47個月，穩產時間最長，穩產期間累產氣為2.06×109m3，階段采收程度為49.341%，最終采收率達到88.413%，各項生產數據均優于其它井網布局方式；井網3形式下的開采效果僅次于井網一，最終采收率為87.731%，略低于井網1形式。另外，從對比圖中也可以看出，直井方案開采下的全區日產氣、全區累產氣、中心井日產氣、中心井累產氣遠遠低于水平井方案。采用井網2直井布局方式的穩產時間為23個月，最終的累產氣只有2.68×109m3，采收率為64.264%，較井網1形式下的最終采收率低24個百分點。

經上述分析，應盡量選用水平井開發S26氣田。井網1的布局方式采收率最高，達到88.413%，開發效果最好。因此，優選出井網1的布井方式對S26氣田進行開采。

3.2 采氣管徑

管徑的大小是影響氣田開發效果的因素之一，現開展不同水平井管徑對氣田開發效果的影響研究。設置5種不同的水平井管徑，分別為0.05、0.1m、0.15、0.2、0.25m，水平井的日產氣為160 000 m3/d，數值模擬結果如表3所示，各水平井管徑預測結果對比圖如圖9至12所示。

由表3可以看出，當采氣管徑的增大到0.15，穩產時間不再上升；不同管徑0.05、0.1、0.15、0.2m、0.25m對應的采收率分別為88.328%、88.413%、88.464%、88.500%、88.529%。采氣管徑為0.25m的累產氣為3.694×109m3，采收率為88.529%，達到最大值，但其比0.2 m采氣管徑的累產氣僅增加2×106 m3，采收率提高0.029%，而采氣管徑為0.1 m的累產氣較0.05 m采氣管徑的累產氣增加4×106 m3，采收率提高0.085%，增幅最大。

因此，綜合考慮經濟效益和鉆井成本，優選出采氣管徑為0.1 m。

3.3 采氣速率

采氣速率的快慢也是氣田開采的影響因素之一，現開展不同采氣速率氣田開發效果的影響研究。設置5種不同的采氣速率，分別為140 000、150 000、160 000、170 000、180 000 m3/d，水平井的采氣管徑為0.1 m。數值模擬結果如表4所示，各采氣速率預測結果對比圖如圖13至16所示。

由表4可以看出，采氣速率越小，穩產時間越長，其中當采氣速率為140 000 m3/d時，穩產時間為58個月（最長），其穩產時間內的累產氣為2.22×109m3，階段采收程度為53.307%；當采氣速率為180 000 m3/d時，穩產時間為40個月（最短），其穩產時間內的累產氣為1.95×109 m3，階段采收程度為47.182%。

另外，隨著采氣速率的增大，全區和中心井的累產氣越大，采收率越高，但累產氣和采收率的增幅逐漸減小且穩產時間越來越短。其中，采氣速率為170 000 m3/d與180 000 m3/d的采收率僅相差0.131%，因此，采氣速率并不是越大越好，應該有一個合理區間。

綜合考慮采收率、經濟效益以及穩產時間，最終優選氣田的采氣速率為150 000～160 000 m3/d。

4 結 論

（1）水平井的開發效果優于直井的開發效果，應盡量選用水平井開發S26氣田。

（2）隨著采氣管徑的增大，采收率的提高幅度逐漸減小，綜合經濟效益和鉆井成本考慮，確定S26氣田最佳采氣管徑為0.1 m；

（3）隨著采氣速率的增大，穩產時間越來越短，累產氣和最終采收率增幅逐漸減小，綜合考慮采收率、經濟效益以及穩產時間，S26氣田采氣速率應控制在150 000～160 000 m3/d。

（4）從開發因素計算結果來看，對采收率的影響最大井網形式，采出速率和管徑對最終采收率影響有限。

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