柴北緣南八仙油氣田氣井出水變化特征及水侵影響研究

徐嬌 趙嘉寅 孫曉軍 張飛 趙雯 曹璐穎

摘要：南八仙油氣田近幾年產(chǎn)水量總體隨采氣量的增加而逐年增加，水氣比不斷升高，通過對該區(qū)塊氣井出水變化特征分析，掌握該區(qū)塊水侵類型及影響，為后續(xù)油氣田治水及長效開發(fā)提供依據(jù)。

關鍵詞：南八仙 氣井出水 水侵影響

一、氣井出水變化特征研究

1、早期試采評價階段，地層水影響不明顯（2001年～2015年）

1955年發(fā)現(xiàn)南八仙油氣田后，仙3井在N22層段的三個砂層組獲得工業(yè)油氣流，南八仙油氣田開始了綜合勘探階段。1997年仙7井在2924.89m發(fā)生井噴，從而證實了E31油氣藏的規(guī)模;1998年，部署仙9井，在E31取芯井段發(fā)現(xiàn)顯示最好的含油砂巖，同年12月進行試采。

該階段氣井出水不明顯，生產(chǎn)規(guī)模小，年產(chǎn)水小于0.013萬方，地層水不活躍，氣井出水問題不突出;2015年報表顯示，氣井日產(chǎn)水量主要以小于1方的井為主;

2、開發(fā)建設階段，地層水影響初顯（2016年～2020年）

2015-2018年南八仙油氣田天然氣開始調(diào)整建產(chǎn)，平均日產(chǎn)氣量最高達到104.38×104m3/d。年產(chǎn)水快速增加。水氣比呈現(xiàn)快速上升的勢頭，E31和N1油組由于產(chǎn)能調(diào)整，采速提高，出水量增加較快，水氣比上升幅度最大。

該階段末期日產(chǎn)水量由230.78m3上升至621.77m3，年平均單井產(chǎn)水量由初期的2.12m3上升至末期的4.97m3，水侵活躍的有如：N21、N1、E32、E31油組，這些油組出現(xiàn)了邊水水侵的情況，從產(chǎn)水量分級數(shù)據(jù)表可以看出日產(chǎn)水小于1方的氣井逐年減少，而日產(chǎn)水大于3方及以上的氣井逐漸增加的;年產(chǎn)水逐年緩慢增加，水氣比呈現(xiàn)上升的勢頭。

在這一階段，氣井出水對產(chǎn)量的影響逐漸顯現(xiàn)，水氣比2019年較2014年增加了近4.38倍，平均單井日產(chǎn)水2019年較2014年增長近2.64倍，但平均單井日產(chǎn)氣還是不斷下降。主要原因是由于近幾年進行了產(chǎn)能建設，采氣速度增大，短時間內(nèi)產(chǎn)能上升，但同時也伴隨著含水量的上升，出砂的加劇。

二、水侵對氣田開發(fā)的影響分析

1、水侵方式

南八仙構造是一個被斷層復雜化的背斜構造，也是一個受早期基巖隆升和晚期沖斷褶皺雙重作用所控制的背斜構造。深、淺層構造格局分別受兩個不同的主斷裂所控制。

南八仙構造油氣層分布井段長（233.3-3190m）共劃分了5套含油層系。各含氣小層均有獨立的氣水界面。從構造平面上分析，各含氣小層均有邊水環(huán)繞。邊水分布于構造的翼部。儲層高部位含氣，邊部位含水，氣水過渡帶較窄。從構造特征看侵為邊水從構造低部位向高部位的舌進水侵方式為主。

2、水侵對產(chǎn)能、產(chǎn)量的影響

氣田水侵后，首-先給氣田開發(fā)帶來的最直接最明顯的影響是出水后產(chǎn)能、產(chǎn)量急劇降低，降低了氣藏的開發(fā)效果。第一，邊水指進降低了儲層內(nèi)兩相流的滲透率，增加了流動阻力，降低了采氣指數(shù)和氣井的無阻流量;從地層內(nèi)天然氣流動性和井筒的附加壓力損失角度分析，地層出水將導致產(chǎn)量遞減加劇。分析南八仙油氣田的單井產(chǎn)量遞減率與出水量的關系，可以發(fā)現(xiàn)，出水量越大，產(chǎn)量遞減率越大。第二，氣井由于出水以后，增加了生產(chǎn)壓差。邊水侵入氣藏后，氣藏內(nèi)單一的氣相流動變?yōu)闅馑畠上嗔鲃樱酀B透率迅速上升，氣相滲透率下降，增加了流動阻力，導致氣井產(chǎn)能的大幅度降低。

3、水侵對氣井可采儲量的影響

氣藏氣井出水后可采儲量的影響雖不如產(chǎn)能影響那么明顯，但對氣藏開發(fā)危害更大，因為氣田周圍存在邊水（澀北氣田屬弱邊水驅(qū)動的氣藏），層內(nèi)及層間非均質(zhì)性強，隨著氣區(qū)地層壓力的下降，高滲帶成為邊水推進的優(yōu)勢區(qū)域，邊水突進區(qū)塊的氣井受水淹而停產(chǎn)，雖然氣井仍有較高的地層壓力，但氣井控制范圍的剩余儲量靠自然能量已不能采出，而被井筒及井筒周圍的水封隔在地下，不能向氣井補給，這也是天然氣產(chǎn)出過程中的一種水封形式，將降低氣藏的采收率。

4、水侵對生產(chǎn)管理的影響

水侵對氣田生產(chǎn)管理的影響主要表現(xiàn)在以下三個方面：首先水侵加劇了井筒積液的矛盾，反映出井筒積液井隨著水侵的程度在逐年的增加;其次增加了地面水的處理難度，目前南八仙油氣田是用排污池利用自然蒸發(fā)來解決氣井井口產(chǎn)出水，當出水量較大后，這種方法不僅不能解決問題還將造成環(huán)境隱患，如若回注處理，勢必增加生產(chǎn)成本;第三，由于目前南八仙油氣田集氣站分離裝置一般為立式或臥式分離器及三甘醇脫水裝置，當氣井產(chǎn)水量大時必然增加分離器的工作負荷，同時地層水進入脫水裝置后，會污染三甘醇和在管線中結(jié)鹽垢，降低脫水效果，增加脫水成本。

結(jié)論：1、根據(jù)南八仙氣田的開發(fā)歷程，氣井出水特征大致可劃分二個階段，目前氣井出水對產(chǎn)量的影響逐漸加劇，有效治水將成為氣田開發(fā)重點工作之一。

2、氣井發(fā)生水侵后，將降低氣井產(chǎn)能，縮短氣藏穩(wěn)產(chǎn)年限，造成出砂加劇，減少氣藏的可采儲量，降低氣藏采收率。

3、氣井發(fā)生水侵后，增加氣田水和生產(chǎn)管理難度，并對天然氣集輸工藝造成影響，從而增加天然氣的開采成本，影響氣藏的最終開發(fā)效益。

參考文獻：

[1]朱伶俐：南八仙構造特征及其對油氣的控制作用

[2]何曉東：有水氣藏特性及開發(fā)對策淺議

[3]黃炳光：水驅(qū)氣藏開發(fā)及開采