裂縫型底水氣藏水侵動態(tài)研究

鄧 勇，李 鹴，李 進(jìn)

(1.成都北方石油勘探開發(fā)技術(shù)有限公司，四川 成都 610081；2.中國石油西南油氣田分公司，四川 遂寧 629000；3.中國石油西南油氣田分公司，四川 成都 610041)

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裂縫型底水氣藏水侵動態(tài)研究

鄧 勇1，李 鹴2，李 進(jìn)3

(1.成都北方石油勘探開發(fā)技術(shù)有限公司，四川 成都 610081；2.中國石油西南油氣田分公司，四川 遂寧 629000；3.中國石油西南油氣田分公司，四川 成都 610041)

裂縫型底水氣藏裂縫較為發(fā)育，儲層非均質(zhì)性強，氣井普遍產(chǎn)水且形式較為復(fù)雜，為明確該類型氣藏的水侵規(guī)律，準(zhǔn)確預(yù)測氣井的見水時間，以C氣田Y層組裂縫型底水氣藏為例，根據(jù)出水井的水侵特征及裂縫發(fā)育情況，總結(jié)出產(chǎn)水井的水侵模式，然后采用統(tǒng)計學(xué)方法，利用部分油藏地質(zhì)參數(shù)，建立裂縫厚度、單井產(chǎn)量與氣井出水時間的非線性關(guān)系，繪制裂縫型底水氣藏氣井產(chǎn)水時間的預(yù)測圖版，從而預(yù)測氣井在不同配產(chǎn)下的見水時間。該研究可為同類型氣藏的合理開發(fā)提供一定的指導(dǎo)。

裂縫；底水氣藏；水侵模式；預(yù)測圖版

0 引 言

在成巖過程和后期構(gòu)造運動中，裂縫型儲層產(chǎn)生各種微斷裂和裂縫，成為后期油氣運移和流體滲流的主要通道，其發(fā)育程度是影響油氣井產(chǎn)能的重要因素，也是影響油氣井產(chǎn)水的重要因素[1-4]。裂縫的影響造成氣藏表現(xiàn)出多種多樣的水侵模式，前人也針對該類型氣藏的出水機理、生產(chǎn)動態(tài)及見水時間進(jìn)行了廣泛研究[5-8]，但總體上缺乏對該類型氣藏水侵規(guī)律和見水時間的定量化描述和預(yù)測。以C氣田Y層組氣藏為例，利用油井出水的快速診斷方法，總結(jié)出產(chǎn)水氣井的水侵模式，在此基礎(chǔ)上，采用統(tǒng)計學(xué)方法，建立裂縫厚度、單井產(chǎn)量與氣井出水時間的非線性關(guān)系，繪制出裂縫型底水氣藏氣井產(chǎn)水時間的預(yù)測圖版，為裂縫型底水氣藏的合理開采提供技術(shù)支撐。

1 氣田基本地質(zhì)特征

C氣田Y層組氣藏儲集空間類型多，孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受次生成巖作用影響強烈，從微觀到宏觀均表現(xiàn)出極強的非均質(zhì)性，孔、洞、縫交織在一起，儲層具有較大的差異性和突變性。氣藏儲層裂縫發(fā)育程度高，主要以構(gòu)造縫為主，成巖縫和溶蝕縫次之。構(gòu)造縫開度大、延伸遠(yuǎn)、充填復(fù)雜，而成巖縫則以微裂縫為主，規(guī)模較小，常呈網(wǎng)狀，溶蝕縫屬于次生裂縫，是原生裂縫經(jīng)溶蝕而形成的，根據(jù)原生裂縫的成因分為構(gòu)造溶蝕縫和成巖溶蝕縫，裂縫規(guī)模受溶蝕前原始裂縫的控制[9-10]。氣藏總體上表現(xiàn)為上氣下水的底水特征，屬于典型的裂縫型底水巖性-構(gòu)造氣藏。氣井在生產(chǎn)過程中表現(xiàn)出來的水侵動態(tài)和水侵模式受裂縫影響較大。

2 產(chǎn)水井水侵模式分析

將采油井水竄識別方法[11-12]應(yīng)用到氣井，提出一種能夠迅速診斷產(chǎn)水氣井水侵類型的方法。該方法利用氣井實際生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)，求取生產(chǎn)水氣比、水氣比導(dǎo)數(shù)與生產(chǎn)時間的關(guān)系曲線，根據(jù)曲線形狀判斷氣井出水的實際原因，對裂縫型底水氣藏水侵模式進(jìn)行分析，通過對氣井產(chǎn)水規(guī)律及水侵動態(tài)的對比，總結(jié)出氣井3種產(chǎn)水模式，即底水正常錐進(jìn)、高導(dǎo)縫和高滲層水竄以及近井筒出水。

2.1 底水正常錐進(jìn)

對于底水正常錐進(jìn)造成的氣井出水，水氣比(WGR)隨時間的延長變化幅度不大，曲線變化相對比較平緩，水氣比的導(dǎo)數(shù)(WGR′)隨時間的變化逐漸降低(圖1)。該類產(chǎn)水氣井地層水推進(jìn)較為均勻，反映儲層相對均質(zhì)，裂縫不發(fā)育或以微裂縫為主。

圖1 底水正常錐進(jìn)水竄類型診斷圖版

2.2 高導(dǎo)縫及高滲層水竄

對高導(dǎo)縫或高滲層水竄造成的氣井出水，地層見水后，其水氣比(WGR)隨時間的延長而逐漸增加，增長幅度較快；而水氣比導(dǎo)數(shù)(WGR′)隨時間的延長也逐漸增加，后期快速上升(圖2)。該類氣井儲層發(fā)育有高導(dǎo)縫或存在高滲層，底水推進(jìn)到高導(dǎo)縫或高滲層后，氣井迅速見水，水氣比快速上升，儲層非均質(zhì)性較強，裂縫較為發(fā)育，以高導(dǎo)縫為主。

圖2 高導(dǎo)縫或高滲層水竄類型診斷圖版

2.3 近井筒水竄

對于近井筒水竄造成的氣井出水，其水氣比(WGR)快速上升，增長幅度較快；而水氣比導(dǎo)數(shù)(WGR′)也快速上升(圖3)。該類型氣井近井筒附近存在水層，地層水快速推進(jìn)到井筒內(nèi)，造成氣井出水。

圖3 近井筒水竄類型診斷圖版

3 氣井產(chǎn)水時間預(yù)測圖版

通過對產(chǎn)水模式總結(jié)，明確了氣藏單井產(chǎn)水規(guī)律，通過對氣藏的多口產(chǎn)水氣井產(chǎn)水特征及規(guī)律的分析表明，裂縫型底水氣藏多以高導(dǎo)縫及高滲層水竄為主，裂縫發(fā)育情況和單井產(chǎn)量是影響氣井產(chǎn)水的關(guān)鍵因素。

以裂縫發(fā)育厚度為橫坐標(biāo)，氣井出水前的相對穩(wěn)定產(chǎn)量為縱坐標(biāo)，繪制該氣藏氣井出水時間的預(yù)測圖版，將單井的裂縫發(fā)育厚度數(shù)據(jù)和出水前相對穩(wěn)定產(chǎn)量投射至圖版，即可得到該井的見水時間。

C-1井鉆遇井段裂縫發(fā)育200 m，利用圖版可以得到不同產(chǎn)量下預(yù)測的見水時間。該井見水前平均日產(chǎn)氣為40×104m3/d，實際產(chǎn)水時間在投產(chǎn)后800 d左右，利用圖版進(jìn)行預(yù)測，該井的出水時間為850 d(圖4)，與實際見水時間較吻合。

圖4 C-1井見水時間預(yù)測圖版

通過實例驗證可知，利用氣井產(chǎn)水時間預(yù)測圖版，在確定氣井平均產(chǎn)量以及單井鉆遇裂縫有效厚度后，可以有效預(yù)測其產(chǎn)水時間。從圖4也可以看出，產(chǎn)量越低，無水采氣期越長，但為保障氣井正常生產(chǎn)，通常要確定氣井的合理產(chǎn)量范圍。圖版反映了氣井不同產(chǎn)水時間下的氣井產(chǎn)量，從而可以結(jié)合氣井產(chǎn)能來確定氣井生產(chǎn)的合理產(chǎn)量。

以C-1井為例，該井投產(chǎn)前進(jìn)行產(chǎn)能測試(表1)，利用測試結(jié)果進(jìn)行產(chǎn)能評價，得到二項式產(chǎn)能方程，計算其無阻流量為166×104m3/d，并繪制IPR曲線(圖5)。根據(jù)采氣曲線法得到該井產(chǎn)量不應(yīng)超過40×104m3/d。同時，利用李閩模型[13]計算得到該井的臨界攜液流量為6×104m3/d，因此，該井合理產(chǎn)量范圍為6×104～40×104m3/d。根據(jù)產(chǎn)水時間預(yù)測圖版可知，若要求3 a以上的無水采氣期，則該井產(chǎn)量不應(yīng)超過20×104m3/d。

表1 C-1井產(chǎn)能測試數(shù)據(jù)

圖5 C-1井產(chǎn)能測試IPR曲線

4 結(jié) 論

(1) C氣田Y層組氣藏受后期構(gòu)造運動及成巖作用影響，裂縫較為發(fā)育，氣井在生產(chǎn)過程中表現(xiàn)出多種水侵模式，包括底水正常錐進(jìn)、高導(dǎo)縫及高滲層水竄、近井筒出水，并多以高導(dǎo)縫或高滲層水竄為主。

(2) 單井鉆遇儲層裂縫厚度以及單井產(chǎn)量是影響裂縫型氣藏氣井見水時間的關(guān)鍵，通過統(tǒng)計學(xué)方法建立的裂縫型底水氣藏氣井見水時間預(yù)測圖版可以預(yù)測氣井見水時間，同時也能用于指導(dǎo)氣井合理配產(chǎn)，利用產(chǎn)能評價結(jié)果，結(jié)合見水時間綜合確定氣井合理產(chǎn)量。

(3) 該方法建立在大量實際裂縫發(fā)育參數(shù)以及生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)的回歸基礎(chǔ)上，具有一定實用性，但應(yīng)用時應(yīng)注意針對不同的底水裂縫型氣藏裂縫發(fā)育程度以及氣井產(chǎn)能情況建立各自對應(yīng)的預(yù)測經(jīng)驗圖版，從而提高方法的適用性及預(yù)測精度。

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編輯 姜 嶺

20160129；改回日期：20160520

國家科技重大專項“多層疏松砂巖氣藏開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究”(2011ZX05015-004)

鄧勇(1981-)，男，高級工程師，2003年畢業(yè)于西南石油學(xué)院信息與計算科學(xué)專業(yè)，2009年畢業(yè)于西南石油大學(xué)油氣田開發(fā)工程專業(yè)，獲博士學(xué)位，現(xiàn)主要從事油氣藏工程理論及技術(shù)應(yīng)用和研究。

10.3969/j.issn.1006-6535.2016.04.021

TE33

A

1006-6535(2016)04-0093-03