張李 張曉東 冷有恒

揚古伊氣田出水分析及對策研究

張李1張曉東1冷有恒2

（1.中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院2.中國石油（土庫曼斯坦）阿姆河天然氣公司開發(fā)部）

揚古伊氣田為阿姆河右岸B區(qū)中部眾多中小氣田群中的一個，氣田投產(chǎn)一年左右出乎意料地有地層水產(chǎn)出，且短短幾個月時間產(chǎn)水量大幅度上升，為了明確氣田出水原因，保障氣藏開發(fā)效果，從氣田及單井的生產(chǎn)動態(tài)特征入手，通過靜態(tài)、動態(tài)資料的充分結(jié)合，研究了水體來源及出水類型，明確了水侵特征及水侵模式、因地制宜地提出了治水對策。近半年的生產(chǎn)實際證明：對于氣田出水情況的分析是精準(zhǔn)且符合實際的，對出水氣井提出的降產(chǎn)控水（初期）、堅持自噴排水采氣、降低條帶采氣速度、加密水樣監(jiān)測等生產(chǎn)建議是及時而有效的，達(dá)到了保障氣藏高效開發(fā)的目的，氣田生產(chǎn)相對平穩(wěn)。圖12參11

阿姆河右岸碳酸鹽巖氣藏邊水水侵裂縫性水竄排水采氣

阿姆河右岸B區(qū)中部的揚古伊氣田是一主力建產(chǎn)氣田，氣田投產(chǎn)一年左右便有地層水產(chǎn)出，且短短幾個月時間產(chǎn)水量大幅度上升。氣田無水采氣期的水氣比平均為0.065 m3/104m3，出水后水氣比最高達(dá)到了1.02 m3/104m3，產(chǎn)水量由最初的45 m3/d（凝析水）增加到了235 m3/d。由于產(chǎn)水量逐漸增加，造成部分單井產(chǎn)量大幅度遞減（產(chǎn)氣量由90×104m3/d左右降為目前的18×104m3/d），給氣田開采帶來較大的困惑和擔(dān)憂。為了保障氣田高效開發(fā)，有必要對氣田出水情況進(jìn)行深入研究，針對性地提出治水對策。

1 氣田水侵分析

1.1 氣田產(chǎn)水概況

揚古伊氣田卡洛夫-牛津階（J3k-o）氣藏受控于揚古伊斷層，主要表現(xiàn)為斷背斜或斷鼻構(gòu)造，具有多個局部高點，氣藏同時受構(gòu)造和巖性控制[1]。目前氣田生產(chǎn)層位主要為卡洛夫-牛津階的XVhp-XVa1層。揚古伊氣田于2014年5月投產(chǎn)，生產(chǎn)井6口（圖1），均為高產(chǎn)井。2015年6月以前，單井平均日產(chǎn)氣約87×104m3/d，氣田整體生產(chǎn)平穩(wěn)。自2015年6月起氣田開始出水，截止到目前，氣田最高水量達(dá)到235 m3/d，水氣比約1.02 m3/104m3（圖2）。

根據(jù)各單井水氣比和氯根含量判斷（圖3~圖5）：出水井為Y-22和Y-101D，其余4口井目前生產(chǎn)平穩(wěn)，沒有出水跡象。（由于Y-21和Y-105D井分別位于兩個相對獨立的巖性體之上，與其余4口井連通性較差，因此本文不涉及這2口井的分析。）

Y-22井于2015年6月開始產(chǎn)出地層水后，氣產(chǎn)量逐漸降低，水氣比上升較快，目前產(chǎn)水最高達(dá)到119.5 m3/d，水氣比6.44 m3/104m3（圖3）；Y-101D井于2015年8月明顯產(chǎn)出地層水，目前產(chǎn)水最高達(dá)到95 m3/d，水氣比2.41 m3/104m3（圖4）。氣井進(jìn)入氣水同產(chǎn)階段后，降產(chǎn)控水效果甚微。

圖1 揚古伊氣田井位部署示意圖

圖2 揚古伊氣田采氣曲線

圖3 Y-22井日產(chǎn)氣和日產(chǎn)水變化曲線

圖4 Y-101D井日產(chǎn)氣和日產(chǎn)水變化曲線

圖5 Y-22和Y-101D井氯根含量變化曲線

1.2 水體來源分析

（1）底水錐進(jìn)的可能性較小

根據(jù)地震速度反演剖面（圖6）、測井曲線（圖7）及試油成果綜合判斷：儲層均發(fā)育在卡洛夫-牛津階的中上部，下部儲層發(fā)育較差；純氣底界（-3300 m）以下為氣水過渡帶或者水層，但含水層段儲層相對致密，不具備發(fā)育較強底水的地質(zhì)基礎(chǔ)[2]。

根據(jù)各單井生產(chǎn)特征分析：氣田采氣速度基本大于7%，目前6口生產(chǎn)井中僅2口井出水，且Y-101D井是在Y-22井出水后相繼出水的，不符合底水錐進(jìn)的特征。

圖6 揚古伊氣田地震速度反演剖面

圖7 揚古伊氣田3口直井連井剖面

（2）水體可能來源于與桑迪克雷氣田相連的邊水理由如下：

1）從Y-104井到Y(jié)-22井，地應(yīng)力與斷層走向夾角逐漸減小，且Y-22井中-高角度縫占比增加，造成①號斷層末端橫向封閉性減弱；且①號斷層向南延伸至桑迪克雷氣田內(nèi)，使2個氣田流體溝通成為可能（圖8）；2）地震速度反演顯示揚古伊氣田與桑迪克雷氣田之間的儲層具有一定的連續(xù)性（圖9），因此水體具有連通的可能。

1.3 水侵特征及模式分析

（1）水侵特征分析

水侵過程的規(guī)律性與儲層滲流介質(zhì)的展布特征密切相關(guān)。根據(jù)單井出水時間與生產(chǎn)水氣比的變化曲線可判斷氣井水侵特征，而水侵特征圖版可分為線性型、二次方型、三次方型[3]。邊水水侵的水氣比上升平緩，一般為線性和二次方型；裂縫性水竄其水氣比變化劇烈，一般為二次方和三次方型，而沿高導(dǎo)裂縫竄入其水氣比一般為指數(shù)型。Y-22和Y-101D井的出水特征曲線總體表現(xiàn)為三次方型（圖10），屬于裂縫性水竄。

圖8 Y-104與Y-22井地應(yīng)力與斷層走向示意圖

圖9 揚古伊與桑迪克雷氣田地震速度反演剖面

圖10 Y-22和Y-101D井水侵特征曲線

根據(jù)Y-22和Y-101D井累產(chǎn)氣、累產(chǎn)水、水氣比的關(guān)系曲線可以看出，累產(chǎn)氣與累產(chǎn)水呈指數(shù)式上升，累產(chǎn)氣與水氣比也表現(xiàn)出相同的特征（圖11）。說明水體能量較強，且水侵強度有逐漸增加的趨勢[4-5]。

圖11 Y-22、Y-101D井累產(chǎn)氣、累產(chǎn)水、水氣比關(guān)系曲線

（2）水侵模式分析

目前國內(nèi)學(xué)者將氣藏的水侵模式歸納為水錐型水侵、縱竄型水侵、橫侵型水侵和縱竄橫侵型水侵4種類型[6]。Y-22和Y-101D井屬于縱竄橫侵型水侵，理由如下：①Y-22井裂縫發(fā)育，裂縫產(chǎn)狀以斜交縫為主（圖12），為水體沿直接竄入井筒提供了通道。②Y-22井附近大小斷層交錯，且該井位于較好的礁體之上，整體具有較好的儲滲性，邊水可能主要沿高滲帶侵入；Y-101D井緊鄰揚古伊逆斷層，邊水一方面可能沿斷層裂縫帶平行斷層走向水竄，一方面可能通過Y-22井繼續(xù)向前水侵。

圖12 Y-22井部分取芯井段(XVhp層)巖心圖片

2 氣田水侵對策研究

根據(jù)國內(nèi)相似氣藏的治水經(jīng)驗，裂縫水竄型氣藏應(yīng)選擇邊部排水采氣的治水措施。在水區(qū)無水井時，可通過氣藏邊部已出水的氣井實施排水采氣，防止邊水繼續(xù)向氣田內(nèi)部侵入：若地層能量充足，可充分利用氣井自身能量堅持帶水采氣；當(dāng)不能利用自身能量排水采氣時，宜采用機械式排水采氣工藝[7-9]。

結(jié)合近期的生產(chǎn)動態(tài)特征：揚古伊主力條帶上連通性較好的Y-103D和Y-104井在生產(chǎn)淡季大幅度降產(chǎn)后，Y-22井的出水量得以控制（圖3）、Y-101D井的產(chǎn)水量明顯減?。▓D4）。因此進(jìn)一步堅定了治理揚古伊主力條帶的水侵對策：①為了延長另外兩口高產(chǎn)井的無水采氣期，需要嚴(yán)格控制該條帶的采氣速度（小于5%），即控制Y-103D和Y-104井的產(chǎn)氣量；②目前地層能量充足，應(yīng)堅持出水氣井自噴帶水采氣。建議Y-22井保持20×104m3/d、Y-101D井保持40×104m3/d左右產(chǎn)量穩(wěn)定生產(chǎn)，盡可能多排水，使氣區(qū)和水區(qū)壓力同步下降，防止邊水進(jìn)一步侵入氣區(qū)；③“少動操作、少關(guān)井，平穩(wěn)操作保穩(wěn)產(chǎn)”對出水氣井至關(guān)重要[10]；④加密Y-103D和Y-104井的水樣監(jiān)測，若出現(xiàn)氯根含量異常升高的情況，應(yīng)及時降低產(chǎn)量生產(chǎn)。

根據(jù)近半年的生產(chǎn)實踐證明：對Y-22和Y-101D井出水情況的分析是精準(zhǔn)且符合實際的，提出的一系列生產(chǎn)建議是及時而有效的，目前該條帶生產(chǎn)相對平穩(wěn)，出水情況得以有效控制，開采效果顯著。

3 結(jié)論

（1）揚古伊氣田連通性較好的主力條帶上分布4口高產(chǎn)井，其中兩口井產(chǎn)地層水，出水量大而迅猛，另外兩口井仍處于無水采氣期；

（2）兩口出水井的水源來自于桑迪克雷方向的邊水，為邊水水侵；

（3）Y-22和Y-101D井的出水特征曲線總體表現(xiàn)為三次方型，屬于裂縫性水竄；

（4）水侵方式為縱竄橫侵式，高滲透帶和平行斷層的裂縫發(fā)育帶是水侵的主要通道；

（5）為了延長Y-103D、Y-104井的無水采氣期，一方面需要保持兩口出水井的排水采氣狀態(tài)，另一方面需要嚴(yán)格控制該條帶整體的采氣速度。

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（修稿回稿日期2016-05-05編輯景岷雪）

張李，女，1980年出生，四川內(nèi)江人，碩士研究生，工程師；主要從事油氣田開發(fā)研究工作。地址：（610051）成都市建設(shè)北路一段83號地質(zhì)勘探開發(fā)研究院。電話：（028）86015197。E-mail：zhangl-sc@cnpc.com.cn