李士倫 潘毅 孫雷
西南石油大學(xué)
對(duì)提高復(fù)雜氣田開(kāi)發(fā)效益和水平的思考與建議
李士倫 潘毅 孫雷
西南石油大學(xué)
水驅(qū)氣田和凝析氣田屬?gòu)?fù)雜氣田,其開(kāi)發(fā)難度很大,需認(rèn)真對(duì)待。結(jié)合多年理論研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),指出了凝析氣田開(kāi)發(fā)當(dāng)前應(yīng)注意10個(gè)問(wèn)題,即:合格凝析油氣樣品的取得;相態(tài)研究要深入到多孔介質(zhì)相態(tài)、水—凝析油氣相態(tài)、注干氣再蒸發(fā)地層凝析油相態(tài)和開(kāi)發(fā)中后期的相態(tài)研究;凝析氣田開(kāi)發(fā)方式和開(kāi)發(fā)后期提高凝析油采收率問(wèn)題;要慎重對(duì)待凝析氣田注水問(wèn)題,等等。針對(duì)水驅(qū)氣田,指出一定要處理好采氣速度與最終采收率的關(guān)系,應(yīng)重溫四川水驅(qū)氣藏防、治水經(jīng)驗(yàn),管好見(jiàn)水氣井,增強(qiáng)法律意識(shí)。其結(jié)論和認(rèn)識(shí)對(duì)復(fù)雜氣田的高效開(kāi)發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。
水驅(qū)氣田 凝析油氣田 開(kāi)發(fā) 效益 水平 經(jīng)驗(yàn)
石油、天然氣是不可再生資源,是人類極為寶貴的財(cái)富,因此一定要把氣田開(kāi)發(fā)好。氣田中水驅(qū)氣田和凝析氣田開(kāi)發(fā)復(fù)雜,水驅(qū)凝析氣田開(kāi)發(fā)更為復(fù)雜,一定要把產(chǎn)量和儲(chǔ)量、開(kāi)采速度和最終采收率間的關(guān)系處理好,筆者提出當(dāng)今這兩類氣田開(kāi)發(fā)中的一些問(wèn)題,望能引起重視,開(kāi)展深入研究,提高開(kāi)發(fā)效益和水平。
凝析氣田在世界上占有重要位置,我國(guó)的這種寶貴資源現(xiàn)集中在新疆,隨著油氣勘探深度的增加和工作的深入,它將會(huì)更多。凝析氣田經(jīng)濟(jì)價(jià)值高,凝析油不僅是燃料,而且是重要化工原料。凝析氣田開(kāi)發(fā)很復(fù)雜,其重要特征是存在反凝析現(xiàn)象,因此,開(kāi)發(fā)中存在提高凝析油采收率問(wèn)題。國(guó)家和相關(guān)部門(mén)對(duì)此很重視,連續(xù)組織“七五”到“十五”重大國(guó)家科技攻關(guān),開(kāi)展大張坨和柯克亞兩個(gè)凝析氣田的注氣礦場(chǎng)試驗(yàn),更為可貴的是深層高壓、富含凝析油的牙哈水驅(qū)凝析氣藏回注干氣的成功實(shí)施,具里程碑意義,標(biāo)志著中國(guó)凝析氣田開(kāi)發(fā)的新高度,它帶來(lái)了寶貴的開(kāi)發(fā)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。雅克拉—大澇壩氣田經(jīng)歷一段衰竭開(kāi)發(fā)后,也準(zhǔn)備注氣開(kāi)發(fā),必將帶來(lái)新鮮的經(jīng)驗(yàn)。
為把中國(guó)凝析氣田開(kāi)發(fā)提高到一個(gè)新水平,當(dāng)前有10個(gè)問(wèn)題需十分重視并加以研究。
1.1 怎樣才能取得具有代表性的凝析油氣樣品?
除了地質(zhì)基礎(chǔ)外,凝析氣田開(kāi)發(fā)還取決于相態(tài)和滲流特征實(shí)驗(yàn)分析基礎(chǔ),而后者的關(guān)鍵又依賴于取得有代表性的凝析油氣樣品。
凝析氣井投產(chǎn)初期專門(mén)的生產(chǎn)測(cè)試目的是:①獲得有代表性的地層油氣樣品;②流體PVT和相態(tài)實(shí)驗(yàn)分析;③確定儲(chǔ)層流體組成和物理化學(xué)性質(zhì);④確定產(chǎn)出流體原始?xì)庥捅?;⑤確定定容衰竭和等組成膨脹等溫凝析線與上露點(diǎn)(初始凝析)壓力;⑥確定氣藏和氣井生產(chǎn)能力和注入井注入能力。
這是一項(xiàng)非常復(fù)雜的、科學(xué)的、技術(shù)性和組織管理極強(qiáng)的工作?,F(xiàn)今取樣多為地面取樣,但無(wú)論井下或地面取樣,氣井生產(chǎn)制度的調(diào)節(jié)至關(guān)重要。中國(guó)現(xiàn)行操作規(guī)程未作明確規(guī)定,可操作性不強(qiáng)[1]。
1)1980年,俄羅斯曾制定操作規(guī)程,定量地規(guī)定了3條:①測(cè)試取樣時(shí),氣井生產(chǎn)壓差值不能大于10%現(xiàn)行地層壓力;②氣井產(chǎn)量不能超過(guò)分離器銘牌額定通過(guò)能力的50%;③井底氣流速度大于4m/s。
2)實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中存在不統(tǒng)一,出現(xiàn)分歧意見(jiàn)。
第一種意見(jiàn):生產(chǎn)壓差可控制在小于20%地層壓力范圍;氣體通過(guò)能力可小于分離器額定通過(guò)能力的90%。
第二種意見(jiàn):生產(chǎn)壓差可小于10%地層壓力,短時(shí)間可達(dá)到20%地層壓力;氣體通過(guò)能力不超過(guò)50%的分離器額定負(fù)載。
3)為此俄羅斯北方天然氣研究院和相關(guān)油田作了專項(xiàng)測(cè)試研究,其結(jié)果是:①能將液滴從井底攜出地面的最小允許流速在0.5~8m/s范圍,如烏克蒂爾油環(huán)凝析氣田井底壓力為13~25MPa條件下此值為0.55 m/s,其他氣田有相同類似值;②至于生產(chǎn)壓差,在烏克蒂爾氣田做了大量細(xì)致研究,該氣田初期凝析油含量介于100~200g/m3,測(cè)試持續(xù)了3個(gè)月,結(jié)果是采出氣中凝析油含量變化與生產(chǎn)壓差無(wú)關(guān),而與氣藏總壓降有關(guān);③至于分離器最大通過(guò)能力則認(rèn)為不應(yīng)超過(guò)70%額定值。
如此看來(lái),需要結(jié)合氣田情況,參照俄羅斯成果來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題,扎實(shí)的凝析氣田開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)從這里開(kāi)始。
1.2 強(qiáng)水驅(qū)凝析氣藏早期回注干氣是防、治水較為可行的方法,要改變傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法
1)對(duì)這類氣藏,水有補(bǔ)充地層能量的正面作用,但更要認(rèn)識(shí)到水患的嚴(yán)重負(fù)面作用,防、治水已上升為主要矛盾。牙哈凝析氣田能有今天這樣主動(dòng)局面,歸功于早期注氣,阻擋了邊水,現(xiàn)在要進(jìn)入水驅(qū)衰竭開(kāi)采干氣階段,仍要注意水。雅克拉、大澇壩凝析氣田也選擇了注氣這條正確的開(kāi)發(fā)道路,盡管雅克拉凝析氣田凝析油含量達(dá)不到足夠的經(jīng)濟(jì)極限。
在注氣經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)時(shí),不能光算凝析油和干氣采收率的賬,還要算減少水封氣和免去防、治水措施帶來(lái)的附加經(jīng)濟(jì)賬,這樣注氣的凝析油含量經(jīng)濟(jì)界限可大大降低。
2)美國(guó)和加拿大初始凝析油含量介于200~250 g/m3的凝析氣田,大部分回注干氣。
3)注氣投資大,要有足夠的凝析油產(chǎn)出來(lái)回報(bào),以前美國(guó)大致有個(gè)凝析氣油比為17 600m3/m3(相當(dāng)于53cm3/m3的凝析油含量)的經(jīng)濟(jì)極限,少于此值回注干氣無(wú)效益。但科技進(jìn)步后,在采用高壓油吸收裝置和低溫凝析膨脹機(jī)后,這個(gè)界限大大降低,降到了13 cm3/m3,所以提高地面C2、C3—C4、C5+(凝析油)等組分的回收率就能降低注氣經(jīng)濟(jì)極限。地面、地下要一體化考慮。
1.3 注水開(kāi)發(fā)貧含凝析油的凝析氣藏的決策要非常慎重
經(jīng)過(guò)多年研究,總結(jié)出以下認(rèn)識(shí)。
1)水驅(qū)氣的剩余氣飽和度是很高的,1952年,美國(guó)人蓋芬等認(rèn)為碎屑巖和碳酸鹽巖儲(chǔ)層的剩余氣飽和度在0.25~0.5范圍變化,其他人的實(shí)驗(yàn)也都類同,這已成為一個(gè)經(jīng)典性的成果。
2)對(duì)凝析氣藏注水開(kāi)發(fā)問(wèn)題研究世界上一直未停止過(guò),但一直停留在理論和實(shí)驗(yàn)研究上,沒(méi)有取得現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的突破。
3)現(xiàn)在俄羅斯、哈薩克斯坦等國(guó)只是在凝析氣頂油藏或油環(huán)凝析氣藏中得到工業(yè)性應(yīng)用,很有效,傳統(tǒng)做法是在油氣邊界上實(shí)施“屏障注水”,分隔油氣區(qū)兩個(gè)系統(tǒng),先采油或同時(shí)開(kāi)采油氣。
4)中國(guó)石油天然氣股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱中國(guó)石油)大港油田公司與西南石油大學(xué)做過(guò)凝析氣田注水實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),在板橋中區(qū)板Ⅱ油組砂巖油環(huán)凝析氣藏試驗(yàn),有些效果,后因做儲(chǔ)氣庫(kù),未再試下去,還難以得出結(jié)論。
5)筆者對(duì)凝析氣田注水的傾向性意見(jiàn):①國(guó)外絕大部分注水開(kāi)發(fā)文章,凝析油含量都很高,有的超過(guò)1 000cm3/m3;②曾對(duì)凝析油含量為200~400g/m3的凝析氣做過(guò)實(shí)驗(yàn),驅(qū)出的凝析油都很低,若要進(jìn)行礦場(chǎng)試驗(yàn)會(huì)入不敷出,不經(jīng)濟(jì);③美國(guó)對(duì)含高滲透夾層巖心做的水氣交替實(shí)驗(yàn)值得重視,采出的凝析油量可比衰竭開(kāi)發(fā)高出一倍以上,水阻擋了高滲夾層氣竄;④對(duì)深層水驅(qū)凝析氣藏,防、治水已上升到第一位目標(biāo),只有治好水,才有可能提高油、氣采收率,若水體不封閉,排水采氣可能不行,則要采取防治水與利用地層水能量相結(jié)合的方式,較好辦法是采取邊部“擋水”的方式;⑤氣田若地層水礦化度高,地層溫度、壓力高,常規(guī)的泡沫劑、增稠劑、調(diào)剖劑難以適應(yīng),建議加強(qiáng)注采工藝、化學(xué)劑、裝備、工具等研究,在邊部水淹井注阻擋劑(稠油段塞、凝析油段塞、耐鹽抗溫聚合物或泡沫劑等),美國(guó)“TIORCO”公司研制了納米粒級(jí)化學(xué)膨脹劑“Bright Water”,用于氣藏堵水,還有抗146.9℃、耐鹽的堵水凝膠。
1.4 為什么老在采氣井上做文章,而不在源頭上想辦法,開(kāi)發(fā)中后期注氣行不行?
開(kāi)發(fā)初期注氣比晚期注氣好,理應(yīng)如此,但有的氣藏注氣壓力已達(dá)100MPa,現(xiàn)在中國(guó)乃至世界上都解決不了壓縮機(jī)問(wèn)題,能否在露點(diǎn)壓力附近、甚至在最大凝析壓力以下注氣?在權(quán)衡投資、生產(chǎn)費(fèi)用、工藝難度和采收率間關(guān)系后,有時(shí)還是可行的。
俄羅斯有這方面的例子,其衰竭開(kāi)發(fā)貧含凝析油、帶油環(huán)的凝析氣田多,據(jù)估計(jì),目前仍留在地下的原油、凝析油高達(dá)45×108t。油環(huán)原油采收率只有10%~20%;凝析油采收率最大也只有45%,因氣體采不出來(lái)可能損失10%,因毛細(xì)管力影響可損失5%,因巖石性質(zhì)影響可損失15%,因現(xiàn)行工藝條件影響會(huì)損失25%。
鑒于上述情況,在烏克蒂爾油環(huán)凝析氣田成功實(shí)施了開(kāi)發(fā)中后期在最大凝析壓力下注氣;在梅德韋日氣田開(kāi)發(fā)后期成功實(shí)施注氮。這種方法有時(shí)可達(dá)到采取工藝措施(壓裂增產(chǎn)、人工舉升、負(fù)壓開(kāi)采、降低反凝析液污染等)所達(dá)不到的效果,投資、成本會(huì)比采氣工藝措施低。
從1993年9月開(kāi)始,俄羅斯天然氣研究院和天然氣公司在烏克蒂爾劃出2個(gè)集氣站含氣范圍實(shí)施注氣工業(yè)試驗(yàn)[2],目前還準(zhǔn)備擴(kuò)大。
實(shí)施這個(gè)項(xiàng)目的目的是:①用干氣置換(驅(qū)替)地層中剩余的凝析氣;②用干氣再蒸發(fā)反凝析階段已析出于地層的凝析油;③減緩地層壓力下降速度,它不是在采氣井負(fù)壓開(kāi)采,而是在源頭(氣藏邊部)人工注氣補(bǔ)充能量,這樣就減少了采氣井采取人工舉升、增壓、增產(chǎn)等措施;④阻擋邊水進(jìn)入凝析氣區(qū);⑤讓采氣井處于良好工作狀態(tài),甚至保持自噴狀態(tài);⑥提高凝析油最終采收率。
試驗(yàn)初步結(jié)果表明,可提高2%~3%凝析油采收率(有不同渠道的資料,可能要高于此值),C1、C2、C3、C4等組分可提高10%~12%,而且正常蒸發(fā)凝析油后,大大改善了近井帶滲流通道,提高了單井產(chǎn)量。
1.5 多孔介質(zhì)相態(tài)研究還得繼續(xù)下去
多孔介質(zhì)存在對(duì)凝析油氣相態(tài)具有重要意義。20世紀(jì)70年代加拿大用簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)得出“多孔介質(zhì)對(duì)定容衰竭過(guò)程影響在實(shí)驗(yàn)誤差范圍之內(nèi)”的結(jié)論,使許多人不再研究了。筆者沒(méi)有相信這個(gè)結(jié)論,幾代人從理論、實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究。隨著科技進(jìn)步,俄羅斯最近發(fā)表了好幾篇文章,有新認(rèn)識(shí),因此中國(guó)很有必要再深入研究下去。其中一項(xiàng)研究成果如下。
1)實(shí)際在地層中形成凝析油的“胚胎”(或稱“萌芽”)的壓力要高于PVT筒中實(shí)測(cè)的露點(diǎn)壓力,這與筆者研究一致,僅高出1MPa左右。
2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表1中(實(shí)驗(yàn)的多孔介質(zhì)孔隙度為0.24,束縛水飽和度為20%,凝析油密度為737.9 kg/m3,溫度為110℃)[3]。
表1 有無(wú)多孔介質(zhì)時(shí),采出的凝析油量與壓降關(guān)系表
由表1看出,定容衰竭初期,在30~24MPa區(qū)間,兩者誤差可達(dá)到31.2%,隨著壓力下降,差別減小(壓力不同,誤差不同,這是他們的新發(fā)現(xiàn))。而且與筆者的結(jié)論一樣,他們也認(rèn)為吸附是主要影響因素。筆者先前的研究未細(xì)致發(fā)現(xiàn)不同壓力有不同的差值。何江川、杜建芬、黃全華、歐成華、周守信、郭平、孫雷、張茂林等接力棒式地進(jìn)行長(zhǎng)期研究,還導(dǎo)出了考慮多孔介質(zhì)吸附的滲流方程,開(kāi)發(fā)了超聲波多孔介質(zhì)相態(tài)測(cè)試儀。現(xiàn)在的研究在國(guó)內(nèi)基本停了,看來(lái)還很有必要再研究,能有大量實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用來(lái)驗(yàn)證。
1.6 實(shí)驗(yàn)室分析的定容衰竭曲線與實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)符合程度有多大?
俄羅斯的烏連戈伊、奧倫堡、烏克蒂爾、阿斯特拉罕等凝析氣田比較的結(jié)果值得重視,飽和的油環(huán)凝析氣藏差別很大,不飽和的差別要小些,分析原因有[4]:①測(cè)等溫凝析線時(shí)放棄速度過(guò)快會(huì)造成油氣相態(tài)不平衡,從而帶來(lái)測(cè)試誤差;②多孔介質(zhì)的存在使采出凝析油量減少;③地層水(含凝析水)對(duì)相態(tài)的影響,一般影響較小;④凝析氣層中剩余原油飽和度的影響,一般影響較大。其對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 等溫凝析線與實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)比表
下面4個(gè)問(wèn)題限于篇幅,不再展開(kāi)敘述了,只是把問(wèn)題提出來(lái)供大家參考。
1)凝析水、地層水對(duì)凝析油氣相態(tài)的影響究竟有多大?現(xiàn)在測(cè)油氣相態(tài)時(shí)都把樣品中的水排除在外的。
2)如何測(cè)準(zhǔn)凝析氣藏開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)——油氣相滲曲線以及油氣水的三相滲透率曲線?油氣水三相滲透率曲線國(guó)內(nèi)還無(wú)人研究,油氣兩相滲透率曲線國(guó)內(nèi)測(cè)試方法也往往不對(duì)。
3)薄油環(huán)凝析氣藏如何提高原油采收率?用水平井開(kāi)采行嗎?
4)看準(zhǔn)了的項(xiàng)目,一定要接力棒式的由幾代人來(lái)接替完成,研究時(shí)間短了是出不了大成果的,不能只搞點(diǎn)“短平快”項(xiàng)目,國(guó)家、行業(yè)大公司也要給予鼎力支持并創(chuàng)造條件,這樣才能取得重大成果。
水驅(qū)氣藏有補(bǔ)充能量的有利方面,但與油藏相比,氣藏開(kāi)發(fā)更“怕水”,邊底水侵入氣藏后形成大量水封氣,水封氣類型有孔隙的水封(水鎖),氣藏的水封和氣井的水淹。要充分認(rèn)識(shí)水患在氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的嚴(yán)重危害性,積極采取各種防、治水的措施。
2.1 重溫四川水驅(qū)氣藏防、治水經(jīng)驗(yàn)
1)水驅(qū)氣藏開(kāi)發(fā)一般有無(wú)水采氣、帶水自噴和排水采氣三個(gè)階段,甚至在氣藏全部水淹后還會(huì)有降壓采氣的“二次采氣”階段。
開(kāi)發(fā)好水驅(qū)氣藏的關(guān)鍵是合理控制地層水活動(dòng)。水侵有錐形水侵、縱竄型和橫侵型水侵,也可組合為復(fù)合型水侵。如威遠(yuǎn)震旦系燈影組氣藏,1994年由于地層水縱竄橫侵,被分割成6個(gè)互不連通的區(qū)塊,氣井出水后產(chǎn)能下降幅度介于5%~50%(圖1)。
圖1 威遠(yuǎn)氣田燈影組氣藏等壓圖
2)合理控制采氣速度和控制氣井生產(chǎn)壓差,是延長(zhǎng)氣井和無(wú)水采氣期的有效措施。
①威遠(yuǎn)49井,1972年投產(chǎn),逐月加大生產(chǎn)壓差,由1.37MPa上升到9.22MPa,僅230d就見(jiàn)地層水;而威23井,生產(chǎn)壓差一直保持在0.4MPa左右,帶水自噴生產(chǎn)期長(zhǎng)達(dá)13a之久。
②合理控制生產(chǎn)壓差、井網(wǎng)井距和氣井配產(chǎn)對(duì)整個(gè)氣藏的開(kāi)發(fā)指標(biāo)有很大的影響。川渝地區(qū)石炭系氣藏20余年的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為,合理的氣井產(chǎn)量和生產(chǎn)井井網(wǎng)密度對(duì)中、低滲透非均質(zhì)氣藏非常重要,它們是提高氣藏最終采收率、整體開(kāi)發(fā)效益的關(guān)鍵因素。
張家場(chǎng)石炭系氣藏得益于井網(wǎng)分布的均勻,按15口井生產(chǎn),平均單井含氣面積為2.67km2,單井產(chǎn)量為6×104m3/d,不僅達(dá)到90×104m3/d生產(chǎn)規(guī)模,穩(wěn)定性好,未發(fā)生明顯水侵,穩(wěn)產(chǎn)期末采出程度達(dá)到50%可采儲(chǔ)量。而云和寨石炭系氣藏安排了7口井,平均單井含氣面積為3.9km2,開(kāi)發(fā)規(guī)模為60×104m3/d,投產(chǎn)13a總體效果差,主要是井網(wǎng)太稀,產(chǎn)量過(guò)高,引發(fā)了邊水突進(jìn),開(kāi)發(fā)規(guī)模未達(dá)到設(shè)計(jì)要求,云2井、云11井見(jiàn)水時(shí)間提前了10a,預(yù)計(jì)穩(wěn)產(chǎn)期為12a,實(shí)際僅為6a,預(yù)計(jì)的穩(wěn)產(chǎn)期采出程度為39.14%,實(shí)際僅為19.05%。
氣井合理產(chǎn)量的確定要受到絕對(duì)無(wú)阻流量、氣井影響半徑范圍的壓降儲(chǔ)量和有無(wú)地層水干擾等3個(gè)重要因素控制。
③對(duì)封閉性水體的水驅(qū)氣藏排水采氣工藝是水侵氣藏解封的主要手段。
中壩氣田須二段裂縫—孔隙型邊水氣藏是成功開(kāi)發(fā)的典型,大家都很熟悉了。
根據(jù)四川經(jīng)驗(yàn),水驅(qū)氣藏合理采氣速度介于2.5%~4.0%,穩(wěn)產(chǎn)期采出程度為30%~60%,最終采收率為0.45~0.60(其中邊水氣藏采收率為0.65~0.85;底水氣藏采收率為0.40~0.60;裂縫性氣藏采收率為0.30~0.50),可供大家參考。
4)精心管理見(jiàn)水氣井,加強(qiáng)動(dòng)態(tài)分析。
2.2 管好見(jiàn)水氣井是水驅(qū)氣藏開(kāi)發(fā)的基本功
基本原則是:有利于保護(hù)氣井,控制合理生產(chǎn)壓差和產(chǎn)量。穩(wěn)產(chǎn)原則是:少動(dòng)操作,少激動(dòng),少關(guān)井,平穩(wěn)操作;加強(qiáng)監(jiān)測(cè);排出井底積液。
值得我們思考研究的有以下3個(gè)方面的問(wèn)題。
1)對(duì)封閉型水體的水驅(qū)氣藏,四川找到了排水采氣工藝技術(shù),成為穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)、增產(chǎn)的手段和提高采收率的途徑,在新疆地區(qū),尤其是塔里木盆地,水體大于氣藏體積數(shù)10倍(30~40倍不少見(jiàn)),排水采氣可行嗎?能否興利除弊,探索既利用水能量又減少水封氣的工藝技術(shù)?
2)凡水驅(qū)氣田開(kāi)發(fā)不好的,就像開(kāi)汽車肇事一樣,十有八、九是開(kāi)采速度太高。為保證天然氣工業(yè)的快速、可持續(xù)發(fā)展,必須協(xié)調(diào)產(chǎn)量和儲(chǔ)量、采氣速度和最終采收率間關(guān)系。中國(guó)石油和中國(guó)石油化工股份有限公司都明確規(guī)定了一些開(kāi)發(fā)技術(shù)政策,有以下幾方面。
①長(zhǎng)輸干線投產(chǎn)后,在資源上,至少要有20余年供氣資源保證。
②穩(wěn)定供氣的焦點(diǎn)是儲(chǔ)采比,一般認(rèn)為,動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量的儲(chǔ)采比,大致在20∶1較為穩(wěn)妥。
③中國(guó)氣田地質(zhì)情況復(fù)雜,要充分考慮天然氣儲(chǔ)量品位情況,對(duì)勘探所提供儲(chǔ)量要做細(xì)致的工作,要根據(jù)地質(zhì)、開(kāi)發(fā)的靜動(dòng)態(tài)資料,確定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類儲(chǔ)層和相應(yīng)的儲(chǔ)量,Ⅳ類儲(chǔ)層是不產(chǎn)氣的,Ⅲ類儲(chǔ)層是目前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下沒(méi)有開(kāi)采價(jià)值的。
④2005年,中國(guó)石油提出了“必須明確一個(gè)關(guān)系,建立一個(gè)概念,牢記一個(gè)系數(shù)”,要正確處理儲(chǔ)量、產(chǎn)能、銷量之間的關(guān)系,要建高峰日供氣能力概念。牢記反映生產(chǎn)能力與供氣水平關(guān)系的負(fù)荷因子系數(shù)。并以此為基礎(chǔ)來(lái)協(xié)調(diào)產(chǎn)供銷關(guān)系,組織好生產(chǎn)。中國(guó)石化也制定了類似的技術(shù)政策。根據(jù)四川氣田開(kāi)發(fā)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),開(kāi)發(fā)條例中還規(guī)定了各類型邊底水氣藏和裂縫性碳酸鹽巖氣藏合理采氣速度、穩(wěn)產(chǎn)期采出程度和最終采收率[5]。這些都是制定開(kāi)發(fā)水驅(qū)氣田規(guī)劃和編制開(kāi)發(fā)方案的準(zhǔn)繩或參考依據(jù)。
但是中國(guó)這類氣田地質(zhì)情況復(fù)雜,氣藏類型不一、水體類型不一、水侵活躍程度不一,要在總的水驅(qū)氣田開(kāi)發(fā)技術(shù)政策指導(dǎo)下,因地制宜地制定地區(qū)或氣田的開(kāi)發(fā)技術(shù)政策。
3)氣田開(kāi)發(fā)需有法律的觀念。中國(guó)石油組織技術(shù)干部三個(gè)月去考察俄羅斯天然氣公司西西伯利亞幾個(gè)巨型氣田[6],這是好事,使筆者聯(lián)想到俄羅斯幾個(gè)巨型氣田,它們位于同一水動(dòng)力系統(tǒng)上,都屬開(kāi)放型水體,像梅德維日巨型氣田賽諾曼氣藏,到2010年,該氣田停止長(zhǎng)輸?shù)墓I(yè)采收率達(dá)到90.2%,這是難能可貴的。
因此,開(kāi)發(fā)方案一經(jīng)確定,俄羅斯就把它視為法律,具有權(quán)威性,不會(huì)輕易改變,盡量擺脫人為因素,值得學(xué)習(xí)。中國(guó)氣田地質(zhì)情況復(fù)雜,制訂方案時(shí)往往有時(shí)達(dá)不到要求的儲(chǔ)量級(jí)別和試采這兩個(gè)基本要求,不確定性因素很多,這是特殊性,但是方案一經(jīng)確定,在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)也應(yīng)該不輕易改變它。
1)扎實(shí)的凝析氣田開(kāi)發(fā)始于取得有代表性凝析油氣樣品,而其中的關(guān)鍵又是氣井工作制度的調(diào)節(jié)。生產(chǎn)壓差不大于當(dāng)時(shí)地層壓力的10%,氣井產(chǎn)量不超過(guò)分離器額定通過(guò)能力50%,井底流速大于4m/s等條件可作為探索研究起點(diǎn)。
2)多孔介質(zhì)相態(tài)研究有待繼續(xù)下去,在露點(diǎn)壓力到最大凝析壓力之間,多孔介質(zhì)對(duì)凝析油的采出程度降低可達(dá)31.2%,值得重視。
3)PVT筒中研究的定容衰竭實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)于飽和凝析氣藏誤差大,要對(duì)比生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),加以分析研究。
4)凝析油、氣、地層水相滲曲線測(cè)試和研究工作值得重視。
5)要重視凝析氣藏開(kāi)發(fā)方式研究[7],特別是衰竭開(kāi)發(fā)中后期,要從實(shí)驗(yàn)研究開(kāi)始。
6)水驅(qū)氣藏在中國(guó)廣為分布,要做好防、治水這篇大文章。一定要樹(shù)立采氣速度與原始采收率緊密相連的觀念,開(kāi)采不成功的主要原因往往是采氣速度過(guò)高,一定要處理好當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)的關(guān)系,從長(zhǎng)計(jì)議。
7)四川氣田的寶貴經(jīng)驗(yàn)要讓大家引以為訓(xùn)。
8)四川氣田排水采氣工藝技術(shù)功不可沒(méi)。開(kāi)放型水體、深層高溫高壓高礦化度水氣藏的治水技術(shù)有待發(fā)展。
[1]李士倫,王鳴華,何江川,等.氣田與凝析氣田開(kāi)發(fā)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2004.
[2]李士倫.氣田開(kāi)發(fā)方案設(shè)計(jì)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2006.
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[5]曲俊躍,曲林.四川裂縫—孔隙型有水氣藏的水封與解封[M].北京:石油工業(yè)出版社,2001.
[6]方義生,徐樹(shù)寶,李士倫.烏連戈伊氣田開(kāi)發(fā)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)[J].天然氣工業(yè),2005,25(6):90-93.
[7]李士倫,潘毅,孫雷.提高凝析氣藏采收率的新思路[J].天然氣工業(yè),2008,28(9):1-5.
2011-11-01 編輯 韓曉渝)
DOI:10.3787/j.issn.1000-0976.2011.12.013
Li ShiLun,professor,born in 1935,graduated from the Moscow Petroleum Institute.He is mainly engaged in the complex gas field development of new technologies and new methods and is also one of the consultants for the 7th NGI Editorial Committee.
Add:No.8,Xindu Avenue,Xindu District,Chengdu,Sichuan 610500,Sichuan,P.R.China
Tel:+86-28-8303 2724 E-mail:panyiswpu@126.com
Thoughts and suggestions for the improvement of the efficiency and development level of complex gas fields
Li Shilun,Pan Yi,Sun Lei
(Southwest Petroleum University,Chengdu,Sichuan610500,China)
NATUR.GAS IND.VOLUME31,ISSUE12,pp.76-80,12/25/2011.(ISSN1000-0976;In Chinese)
Great challenges are faced by the development of complex gas fields such as water-drive gas and gas condensate fields.In combination with theoretical studies and practical experiences in the recent years,ten problems facing the development in the gas condensate fields are first pointed out.For example,(1)how to obtain the samples of eligible gas condensate;(2)the studies of phase state should focus on porous media,water-gas condensate,oil condensate in the formation after dry gas injection,and gas condensate at the middle-late stage of development;(3)what is the proper way of the development and how to enhance the recovery of condensate gas at the late stage of development;and(4)how to seriously deal with the problem of water injection in gas condensate fields.In view of water-drive gas fields,it is pointed out that the relationship between the gas recovery rate and the ultimate recovery factor must be well handled.Moreover,the past experiences in water proof,water control of water-drive Sichuan gas fields should be reviewed to help manage the water invasion and the operator's legal sense should be improved.This study provides guidance for the high-efficiency development of complex gas fields.
water-drive gas field,condensate gas,development,benefit,level,experience
李士倫,1935年生,教授,博士生導(dǎo)師,本刊第七屆編委會(huì)顧問(wèn);畢業(yè)于莫斯科石油學(xué)院,長(zhǎng)期從事復(fù)雜氣田開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新方法研究工作。地址:(610500)四川省成都市新都區(qū)。電話:(028)83032724。E-mail:panyiswpu@126.com
李士倫等.對(duì)提高復(fù)雜氣田開(kāi)發(fā)效益和水平的思考與建議.天然氣工業(yè),2011,31(12):76-80.
10.3787/j.issn.1000-0976.2011.12.013