張 臣 陳嘯博 郭海永

(西南石油大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開發(fā)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 成都 610500)

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澀北氣田多層合采氣藏出水類型及水侵層位分析

張 臣 陳嘯博 郭海永

(西南石油大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開發(fā)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 成都 610500)

柴達(dá)木盆地的澀北氣田出水機(jī)理復(fù)雜、水源多樣，開發(fā)過程中氣井出水問題對(duì)生產(chǎn)影響嚴(yán)重，準(zhǔn)確判斷出水水源和出水層位對(duì)氣井出水的防治工作至關(guān)重要。生產(chǎn)指標(biāo)曲線是地下氣水流動(dòng)的直觀反映，按照氣井日產(chǎn)水量及水氣比曲線的變化趨勢(shì)將氣藏出水類型劃分為持續(xù)較低、由低升高、持續(xù)較高和先升后降4種類型，并分析各種產(chǎn)水類型對(duì)應(yīng)的水源。

澀北氣田； 多層合采； 出水類型； 水侵層位； 鄰井信息

1 澀北氣田概況及出水現(xiàn)狀

澀北氣田屬于第四系生物成因氣藏，為一套完整、無斷層發(fā)育的背斜構(gòu)造。氣藏地質(zhì)特征復(fù)雜，儲(chǔ)集層膠結(jié)疏松，具有高孔、中 — 低滲特點(diǎn)。氣田具有氣層薄而多、氣水層間互、地層膠結(jié)疏松和氣水界面復(fù)雜等特點(diǎn)[1-2]。隨著澀北氣田開發(fā)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和氣井開采時(shí)間的延長，氣井生產(chǎn)出水問題日益嚴(yán)重。澀北氣田出水機(jī)理復(fù)雜，水源多樣且識(shí)別難度大，出水加劇出砂，并加劇水敏、速敏的影響，增加地層滲流阻力和井筒管流的壓降損耗，造成產(chǎn)量遞減顯著，穩(wěn)產(chǎn)難度增大[3]，因此，治理出水問題是解決澀北氣田各項(xiàng)難題的關(guān)鍵。鄧勇等人[4-6]對(duì)水源類型開展過研究，并提出了判別出水層位的方法。為更準(zhǔn)確地判斷邊水水侵層位，本次研究利用氣井生產(chǎn)指標(biāo)曲線結(jié)合儲(chǔ)集層物性和鄰井有效信息分析邊水水侵層位。

2 單井出水類型動(dòng)態(tài)分析

由于澀北氣田出水機(jī)理復(fù)雜，水源多樣，存在多種出水類型，而不同的出水類型需采用不同的治水措施，因此，準(zhǔn)確分析出水井水源十分重要。氣井的日產(chǎn)氣量、日產(chǎn)油量以及水氣比等生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)能夠反映地層內(nèi)部情況，通過不同類型的生產(chǎn)指標(biāo)曲線能夠獲得相應(yīng)的信息。對(duì)于出水氣井，不同的產(chǎn)水趨勢(shì)反映不同的水源類型。本次研究按照日產(chǎn)水量的大小及水氣比曲線變化的趨勢(shì)總結(jié)出如下幾種類型。

(1)持續(xù)較低型。日產(chǎn)水量及水氣比曲線趨勢(shì)持續(xù)較低主要有3種情況。①無水生產(chǎn)：整個(gè)生產(chǎn)過程井口無水產(chǎn)出，日產(chǎn)氣量穩(wěn)定。反映生產(chǎn)過程中地層僅有極少量的水產(chǎn)出，而后堆積井底形成積液。②伴生凝析水：日產(chǎn)水量很小，產(chǎn)氣穩(wěn)定。凝析水是地層條件下呈氣態(tài)的部分地層水，在采出過程中，由于壓力和溫度的降低而逐漸析出。伴生凝析水產(chǎn)出對(duì)生產(chǎn)影響非常小。③層內(nèi)水產(chǎn)出：日產(chǎn)水量波動(dòng)小，水氣比較低，日產(chǎn)氣量較穩(wěn)定。層內(nèi)水有原生層內(nèi)可動(dòng)水和次生層內(nèi)可動(dòng)水[4]。

(2)由低升高型。邊水推進(jìn)到井底時(shí)，會(huì)造成氣井大量見水。由于邊水水源充足，日產(chǎn)水量穩(wěn)定上升且波動(dòng)不大，同時(shí)邊水水侵造成日產(chǎn)氣量的降低。由于澀北氣田為多層合采氣藏，主力層和非主力層發(fā)生邊水水侵在生產(chǎn)指標(biāo)曲線上有所不同：①主力層邊水水侵，生產(chǎn)指標(biāo)曲線特征表現(xiàn)為日產(chǎn)水量及水氣比大幅升高，日產(chǎn)氣量急劇降低；②非主力層邊水水侵，生產(chǎn)指標(biāo)曲線特征表現(xiàn)為日產(chǎn)水量持續(xù)升高，水氣比小幅升高，日產(chǎn)氣量小幅下降。

(3)持續(xù)較高型。生產(chǎn)指標(biāo)曲線出現(xiàn)該種趨勢(shì)可能為：生產(chǎn)井打開了已水侵層。生產(chǎn)指標(biāo)曲線特征為開井即大量見水，日產(chǎn)水量及水氣比持續(xù)較高，日產(chǎn)氣量迅速下降。在關(guān)井過程中地層砂體已被邊水水侵，開井時(shí)立即大量見水，產(chǎn)氣量迅速降低。

(4)先升后降型。生產(chǎn)指標(biāo)曲線出現(xiàn)該種趨勢(shì)可能是該井射孔層位發(fā)生層間水竄(或管外水竄)。

3 邊水井水侵層位分析

邊水水侵對(duì)生產(chǎn)影響尤為嚴(yán)重。澀北氣田往往一口井打開多個(gè)砂體，實(shí)施多層合采，因此需判斷邊水水侵的具體層位。綜合分析提出了2種判斷邊水水侵具體層位的方法：

(1)根據(jù)生產(chǎn)指標(biāo)曲線結(jié)合儲(chǔ)層物性分析。澀北氣田1口氣井往往鉆遇多產(chǎn)層的多個(gè)砂體，而各個(gè)產(chǎn)層的滲透率、厚度等物性各不相同，其中儲(chǔ)層物性較好的砂體對(duì)氣井產(chǎn)量貢獻(xiàn)相對(duì)較多，為主力層；儲(chǔ)層物性較差的砂體對(duì)氣井產(chǎn)量貢獻(xiàn)相對(duì)較少，為非主力層。按照單井出水類型分析方法劃分主力層邊水水侵井和非主力層邊水水侵井，對(duì)照該井鉆遇砂體的物性，區(qū)分主力層與非主力層，結(jié)合產(chǎn)水、產(chǎn)氣特征，判斷發(fā)生邊水水侵的砂體。

(2)結(jié)合鄰井出水狀況分析。邊水水侵會(huì)導(dǎo)致氣井嚴(yán)重出水，但是未發(fā)生邊水水侵氣井也有可能由于層內(nèi)和層間水竄等原因?qū)е鲁鏊^多，因此，產(chǎn)水量大是氣井邊水水侵的必要條件，但不是充要條件；其次在過去分析水侵層位時(shí)，往往僅根據(jù)見水多的疑似水侵井的信息進(jìn)行分析，而忽略了大量未水侵井的信息。邊水水侵是一個(gè)逐步推進(jìn)的過程。 “推進(jìn)”說明邊水從邊部的低部位向高部位連續(xù)侵入，不會(huì)出現(xiàn)低部位井未水侵而相鄰高部位井發(fā)生水侵的情況；“逐步”說明邊水推進(jìn)時(shí)間上的規(guī)律，邊水依次水侵的井位見水時(shí)間應(yīng)符合先后順序，低部位氣井水侵時(shí)間早于高部位氣井。利用這些鄰井信息可對(duì)砂體水侵分析提供很多依據(jù)。

如圖1中TH4-5井的生產(chǎn)指標(biāo)曲線中日產(chǎn)水量呈逐漸上升趨勢(shì)，而該井僅打開唯一一個(gè)生產(chǎn)砂體，推測(cè)該砂體有可能發(fā)生邊水水侵。結(jié)合該砂體射孔井位分布圖分析(圖2)，TH4-5井周圍的TH4-18井、TH4-13井、T4-5井、T5-2井等所有井生產(chǎn)過程中均產(chǎn)水少，從而判斷圖2中橢圓曲線圈起區(qū)域一直未被邊水水侵。TH4-5井位于4個(gè)未水侵區(qū)域中間，邊水不可能到達(dá)，因此判斷TH4-5井產(chǎn)水并非邊水水侵導(dǎo)致，應(yīng)考慮層竄等因素。

4 結(jié) 語

(1)氣井生產(chǎn)指標(biāo)曲線中日產(chǎn)水量、水氣比及日產(chǎn)氣量能夠間接反映地層中氣水流動(dòng)情況，日產(chǎn)水量及水氣比曲線趨勢(shì)表現(xiàn)為持續(xù)較低、由低升高、持續(xù)較高和先升后降等4種類型，每種趨勢(shì)類型對(duì)應(yīng)不同的水源類型，從而可以利用曲線判斷氣井出水類型。

圖1 TH4-5井生產(chǎn)指標(biāo)曲線

圖2 TH4-5井打開砂體井位分布圖

(2)根據(jù)邊水水侵井生產(chǎn)特征曲線結(jié)合該井打開砂體的物性及出水氣井鄰近產(chǎn)水及不產(chǎn)水氣井的信息，分析邊水水侵發(fā)生的具體層位，可排除層間水竄等其他因素的影響。

[1] 連運(yùn)曉,顧端陽,李杰林.澀北氣田疏松砂巖氣藏出水類型判斷[J].青海石油,2004,30(3):45-49.

[2] 張立娜,楊文領(lǐng),張恒,等.青海澀北氣田分層開采技術(shù)研究[J].石油機(jī)械,2013,41(7):94-101.

[3] 張立會(huì),廖麗,馬洪奎,等.澀北氣田產(chǎn)水特征分析[J].石油天然氣學(xué)報(bào),2012,34(9):308-309.

[4] 鄧勇,杜志敏,陳朝暉.澀北氣田疏松砂巖氣藏出水規(guī)律研究[J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào))，2008,30(2):336-338.

[5] 羅萬靜,萬玉金,王曉冬,等.澀北氣田多層合采出水原因及識(shí)別[J].天然氣工業(yè),2009,29(2):86-88.

[6] 華銳湘,賈英蘭,李清,等.澀北氣田氣水分布及氣水運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析[J].天然氣工業(yè),2009,29(7):68-71.

Analysis of Water Production Types and Water Invasion Formation Position of Multi Layer Producer in Sebei Gas Field

ZHANGChenCHENXiaoboGUOHaiyong

(State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir and Exploration, Southwest Petroleum University,Chengdu 610500, China)

Located in Gaidam Basin, with a complex water production mechanism and diversiform water sources, Sebei gas field encountered a big water breakthrough problem which seriously impacts well productivity, so accurately judging the type of water and the formation is essential to prevention and control work in the gas well. Production index curve is the intuitively reflection of the flowing of underground gas and water. According to the trend of the water production date from well production index curve and water gas ratio curve, four forms of water production curve types are summarized: persistent low, rise form from low to high, persistent high, decline after rise; then an analysis work of all four kinds of curves′ corresponding types of water source was done.

Sebei gas field; commingling production; water production curve types; water invasion formation; adjacent well date

2015-02-15

國家重大專項(xiàng)“多層疏松砂巖氣藏開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究”(2011ZX05015-003-01)

張臣(1988 — )，男，河南濮陽人，碩士，研究方向?yàn)橛蜌馓镩_發(fā)工程。

TE358

A

1673-1980(2015)05-0051-02