新疆油田低滲透凝析氣藏采氣速度優化研究

王鑫（中國石油 新疆油田公司勘探開發研究院，新疆 克拉瑪依834000）

隨著氣藏開發技術的發展，確定氣井產量的方法越來越多，針對不同的氣藏，確定氣井合理產量的方法也不同。縱觀氣藏配產技術的發展可知，氣藏配產方法較多，總結起來主要有以下幾種常用的方法：經驗法、節點分析法、臨界攜液流量法、采氣指示曲線法、最優化配產法、數值模擬法等[1,2]。但在國內，多數凝析氣田在開發初期仍然使用經驗法，取無阻流量的1/3～1/6作為氣井的合理產量[3]。該方法雖然具有簡便、快捷的優點，但更多依靠經驗，考驗決策者的能力。而氣藏數值模擬是在氣藏地質、氣藏工程、滲流理論、現代數學、計算機基礎上發展而來的綜合技術[4,5]。于是本次研究基于油藏數值模擬技術，通過建立不同井網條件，研究采氣速度在低滲透凝析氣藏開發中的影響規律，并以新疆油田某凝析氣藏為例，對采氣速度進行優化，確定不同井網條件的單井合理采氣速度，為凝析氣藏合理配產與增產提供技術方法。

1 數值模型建立

模型選擇：考慮到組分模型存在數據要求高、運算時間長等特點，綜合認識數模中對濕氣中的蒸發油的處理，并結合新疆油田某凝析氣藏低凝析的特點，本次研究選擇黑油模型進行氣藏數值模擬。

數值模型：①網格數為158×99×16；②網格步長平面上采用100m等距塊中心網格，縱向上采用不等距塊網格，共劃分為16個模擬層；③以實際布井情況，調整網格塊之間的距離使氣井處于網格中心位置，包括直井5口、水平井9口。氣藏區塊井位部署圖如圖1所示。

歷史擬合：采用定產的方式控制開發，擬合指標主要包括氣藏累計產氣量、氣藏日產氣量、單井日產氣量和井底流壓。最終全區及單井日產氣量完全擬合，累產氣量4.7×108m3，日產氣量43.22×104m3。井底流壓精度高于95%的井占總井數的7/8，地層壓力擬合精度為98.7%。數據表明數值模型具有可靠性，可以用于后續研究。

圖1 模擬區塊井位部署圖

2 方案及預測結果

2.1 現井網條件

設計合理采氣速度方案，分別以2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%設置6個方案進行生產預測，模擬20年。確定不同采氣速度下氣藏單井產量和生產規模，對比得出自然生產下合理的采氣方案。方案設計如表1所示。

根據各方案的累計產氣量和日產氣量的模擬結果，對比不同方案穩產時間和累計產氣量關系，如圖2所示，可以看出隨著采氣速度的提高，累計產氣量增加，但采氣速度達到一定程度后累產氣量增幅降低且穩產時間縮短，方案F1-6穩產時間只有0.3年，產量遞減較快。而方案F1-1穩產時間較長，穩產時間為5.5 年，但其氣藏累計產氣量低。所以認為該研究區氣藏合理采氣速度為3%，該方案氣藏采收率為44.67%。但綜合考慮該區塊單井狀況，其生產界限為井底流壓11.92MPa，帶液臨近產氣量2.13×104m3，則在現有井網、井距、井筒條件下，認為合理采氣速度為4%，全區日產氣量為37.13×104m3，采收率45.33%。在此生產條件下既能保證井口外輸和井筒排液同時滿足要求，又能保證日常生產規模，但此時穩產年限為0.6年。

表1 合理采氣速度方案設計

圖2 不同方案穩產時間和累計產氣量對比圖

2.2 加密水平井

由于水平井具有較好的投入產出比，在井網加密調整時主要考慮水平井加密調整，水平井水平方向平行于物源方向且與主應力方向垂直，直井10口，水平井13口。井網加密后設計以F1-4為基礎方案，其中，水平井產量是由水平井與壓裂直井產能比結合直井產量確定。分別以基礎方案產量的×0.4、×0.6、×0.8、×1.1、×1.2設計5套方案，如表2所示。

表2 合理采氣速度方案設計

不同方案單井日產量和累計產量預測結果見圖3。從圖中可以看出：在方案的基礎上提高單井產量，產量遞減較快，氣井穩產時間減短，降低產量則產量遞減慢，穩產時間增加，F2-5方案只能穩產1年。通過對比不同方案累計產氣量可以發現，隨著單井產氣量的增加，累計產氣量增大，但在直井配產達到1.34×104m3/d，水平井配產達到1.74×104m3/d 后，累計產氣量增幅降低。為了氣井有一定的穩產期和盡量高的累計產量，推薦水平井加密方案最優方案為F2-2，此時采氣速度為2.9%，老井中直井配產1.34×104m3/d，水平井配產1.74×104m3/d，新井配產1.31×104m3/d，穩產時間為7年，采收率為57.79%。

圖3 不同方案穩產時間和累計產氣量對比圖

3 分析與討論

（1）文章通過數值模擬方法，建立不同井網條件下的數值模型，模型擬合精度較高，具有可靠性；

（2）在采氣速度影響規律研究中，通過模擬結果可以發現，在不同井網條件下均呈現隨著采氣速度的提高，累計產氣量增加，當采氣速度達到一定程度后累產氣量增幅降低且穩產年限降低，產量遞減較快這一規律。所以在優選采氣速度時，要同時考慮累產氣量和穩產時間這兩項指標，綜合判斷合理采氣速度；

（3）在現井網條件下，僅考慮指標預測結果認為該研究區氣藏合理采氣速度為3%，但綜合考慮該區塊單井狀況確定該氣藏合理采氣速度為4%。但該方案下，氣藏穩產時間僅有0.6年。而在進行水平井加密后，優化出的合理采氣速度為2.9%，此時不僅穩產時間提高，采收率也提高了12.45%。所以，這也表明對于低滲透凝析氣藏，加密水平井對氣藏上產具有一定的優勢。

4 結語

文章通過數值模擬這一技術方法，對采氣速度在低滲透凝析氣藏不同井網條件下開發效果影響規律進行研究。對不同方案累計產氣量與穩產時間的關系進行總結，并針對新疆某低滲透凝析氣藏的單井特點進行采氣速度的優選，實現了現場與實際相結合的開發模式。