梁倚維，張雪剛，王媛芳，彭清明

（1.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司蘇里格南作業(yè)分公司，陜西西安 710018；2.塔里木油田分公司塔西南勘探開發(fā)公司油氣開發(fā)部，新疆喀什 844000）

Stephen A. Holditch 于2006 年基于滲透率及開發(fā)成本和技術(shù)難度將天然氣資源分為高、中、低三個(gè)品味[1]。根據(jù)該分類標(biāo)準(zhǔn)，致密氣藏滲透率小于0.1 mD，屬于低品味儲(chǔ)層，此類儲(chǔ)層開發(fā)難度較大，但儲(chǔ)量資源非常豐富，位于天然氣資源三角分布的底部。本文主要基于數(shù)十口井試井解釋結(jié)果和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)歷史擬合結(jié)果，建立致密氣藏?cái)?shù)值試井概念模型（見表1），通過多方案模擬對(duì)比分析致密氣藏不同儲(chǔ)層參數(shù)對(duì)壓裂直井和壓裂水平井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)影響，為使模擬接近實(shí)際情況，模擬條件為氣井生產(chǎn)期13 年，其中穩(wěn)產(chǎn)期3 年。

表1 數(shù)值試井概念模型參數(shù)

1 儲(chǔ)層參數(shù)影響分析

1.1 滲透率影響分析

分別模擬儲(chǔ)層滲透率0.000 1 mD～1 mD 范圍內(nèi)9～10 個(gè)不同滲透率值（見表2），考慮壓裂直井、常規(guī)水平井、壓裂水平井三種井型，共計(jì)29 個(gè)方案，根據(jù)模擬結(jié)果得出以下結(jié)論[2]：（1）三種井型初期無(wú)阻流量隨滲透率增加近似直線增加（見圖1）；（2）最終采收率隨滲透率的增加而增加；（3）當(dāng)儲(chǔ)層滲透率K>0.1 mD 時(shí)，多段壓裂水平井的采收率增長(zhǎng)減緩；（4）當(dāng)儲(chǔ)層滲透率K>0.2 mD 時(shí)，常規(guī)水平井的采收率增長(zhǎng)減緩；（5）當(dāng)儲(chǔ)層滲透率K>0.3 mD 時(shí)，壓裂直井的采收率增長(zhǎng)減緩；（6）當(dāng)有效滲透率K>0.5 mD 時(shí)，多段壓裂水平井的采收率與常規(guī)水平井相近（見圖2）。

表2 儲(chǔ)層滲透率模擬參數(shù)

1.2 垂向滲透率與平面滲透率異性影響分析

分別取垂向滲透率與平面滲透率比值（Kv/Kr）4 個(gè)不同值，儲(chǔ)層滲透率取值0.000 1 mD～1 mD 范圍內(nèi)5個(gè)不同滲透率值，考慮壓裂水平井（5 段）和常規(guī)水平井兩種井型，共計(jì)17 個(gè)方案，根據(jù)模擬結(jié)果得出以下結(jié)論：

（1）垂向滲透率與平面滲透率異性對(duì)壓裂水平井開發(fā)效果影響較小；（2）垂向滲透率與平面滲透率異性對(duì)常規(guī)水平井開發(fā)效果影響較大；（3）當(dāng)儲(chǔ)層滲透率Kv/Kr<0.1 mD 時(shí)，常規(guī)水平井初期產(chǎn)能及采收率有較大變化（見圖3、圖4）。

常規(guī)水平井垂向滲透率與平面滲透率異性模擬采收率與壓裂水平井模擬采收率對(duì)比[3]（見表3、表4）。

圖1 儲(chǔ)層滲透率對(duì)初期無(wú)阻流量影響

圖2 儲(chǔ)層滲透率對(duì)采收率影響

圖3 Kv/Kr 對(duì)初始無(wú)阻流量的影響

圖4 Kv/Kr 對(duì)采收率的影響

表3 儲(chǔ)層滲透率模擬參數(shù)

表4 常規(guī)水平井與壓裂水平井采收率對(duì)比

1.3 儲(chǔ)層厚度影響分析

分別模擬3 個(gè)不同厚度值、4 個(gè)不同滲透率值，考慮壓裂直井、常規(guī)水平井、壓裂水平井，共計(jì)36 個(gè)方案，根據(jù)模擬結(jié)果得出以下結(jié)論：（1）累計(jì)采氣量和無(wú)阻流量隨厚度的增加近似線性增加；（2）壓裂水平井和壓裂直井在相同滲透率條件下，采收率變化微小；（3）常規(guī)水平井在相同滲透率條件下，采收率隨厚度增加降低（見圖5、表5）。

表5 儲(chǔ)層厚度模擬參數(shù)

1.4 孔隙度影響分析

分別模擬孔隙度為6 %和8 %時(shí)，壓裂直井和壓裂水平井累計(jì)采氣量隨泄氣面積的變化，孔隙度影響泄氣面積范圍內(nèi)的控制儲(chǔ)量，進(jìn)而影響累計(jì)采氣量的變化，但是對(duì)泄氣面積的影響不大（見圖6）。

1.5 有效泄氣面積影響分析

基礎(chǔ)方案條件下，不同滲透率在13 年模擬期末壓力傳播（見圖7），當(dāng)滲透率為0.000 1 mD 和0.001 mD時(shí)，壓力波及近裂縫周圍，裂縫以外的區(qū)域并未參與流動(dòng)，當(dāng)滲透率為0.01 mD、0.1 mD 時(shí)，壓力波及整個(gè)儲(chǔ)層，相比0.01 mD，0.1 mD 使整個(gè)儲(chǔ)層壓力較均勻下降，儲(chǔ)量動(dòng)用程度充分。

基于以上認(rèn)識(shí)，采用“收縮盒子”的方法[4]，以累積采氣量不變?yōu)闂l件，確定氣井在不同滲透率條件下，13年生產(chǎn)期末泄氣面積，經(jīng)對(duì)比，相對(duì)低滲儲(chǔ)層比相對(duì)高滲儲(chǔ)層具有產(chǎn)量低、泄氣面積小、采收率低、儲(chǔ)量動(dòng)用不充分、生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)（見表6）。

圖5 厚度對(duì)累計(jì)采氣量和無(wú)阻流量的影響

圖6 壓裂直井和壓裂水平井累計(jì)采氣量隨泄氣面積的變化（模擬期13 年）

圖7 k=0.000 1 mD，0.001 mD，0.01 mD，0.1 mD 模擬期末壓力傳播圖（13 年）

2 認(rèn)識(shí)及建議

主要取得以下認(rèn)識(shí)：儲(chǔ)層滲透率決定采收率、氣井合理泄氣面積；儲(chǔ)層厚度僅影響氣井初期產(chǎn)能和累計(jì)采氣量，但對(duì)壓裂直井和壓裂水平井的采收率幾乎無(wú)影響，常規(guī)水平井采收率隨厚度增加而降低；孔隙度取值6 %和8 %時(shí)，對(duì)泄氣面積的變化影響不大；當(dāng)滲透率低于0.001 mD 時(shí)，泄氣面積僅限于裂縫附近；相對(duì)低滲比相對(duì)高滲具有產(chǎn)量低、泄氣面積小、采收率低、儲(chǔ)量動(dòng)用不充分、生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。

主要提出以下建議：致密氣田開發(fā)，首先應(yīng)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)儲(chǔ)層滲透率范圍；當(dāng)滲透率低于0.001 mD 時(shí)，泄氣面積有限，需采取其他措施增大泄氣面積；致密氣田提高采收率需采取更強(qiáng)增產(chǎn)措施和井間加密，需要綜合考慮投資成本。

表6 “收縮”前后泄氣面積及采收率對(duì)比

［1］ Stephen A.Holditch Tight Gas Sand［J］.JPT，2006，88-94.

［2］ Waqar Ali Khan.Factors Affecting Production Behavior in Tight Gas Reservoir［J］.SPE.149045.

［3］ 梁倚維，等.低滲氣藏壓裂水平井產(chǎn)能評(píng)價(jià)新方法［J］.油氣井測(cè)試，2011，（5）：21-23+76.

［4］ KAPPA.ECRIN4.12.03 Help Topics［EB］.