周迅，蔣瑛，陳龍，雷迅，熊哲，楊勃

（中國(guó)石油天然氣股份有限公司長(zhǎng)慶油田分公司第三采氣廠，內(nèi)蒙古烏審旗017300）

蘇西致密砂巖氣藏產(chǎn)水機(jī)理與滲流規(guī)律研究

周迅，蔣瑛，陳龍，雷迅，熊哲，楊勃

（中國(guó)石油天然氣股份有限公司長(zhǎng)慶油田分公司第三采氣廠，內(nèi)蒙古烏審旗017300）

蘇里格西區(qū)低滲致密砂巖氣藏具有高壓、低產(chǎn)氣、高產(chǎn)水的特點(diǎn)，區(qū)塊自投入生產(chǎn)開(kāi)發(fā)以來(lái)目前面臨氣井產(chǎn)水現(xiàn)象嚴(yán)重，大量生產(chǎn)井積液減產(chǎn)甚至停產(chǎn)的突出問(wèn)題。本文通過(guò)研究目的層微觀孔隙結(jié)構(gòu)尺度下的儲(chǔ)層產(chǎn)水機(jī)理，揭示致密砂巖氣藏滲流規(guī)律，確定影響儲(chǔ)層產(chǎn)水的主控因素，結(jié)合研究區(qū)儲(chǔ)層靜動(dòng)態(tài)特征提出有效的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)對(duì)策。研究結(jié)果表明，蘇西主產(chǎn)水型為自由水和可動(dòng)束縛水，滲流規(guī)律由生產(chǎn)壓差直接控制，區(qū)塊開(kāi)發(fā)應(yīng)當(dāng)保證控壓與控水相結(jié)合的原則，盡量避免應(yīng)力敏感性及水鎖效應(yīng)的發(fā)生。氣井在投產(chǎn)時(shí)應(yīng)合理配產(chǎn)，控制生產(chǎn)壓差，防止由于生產(chǎn)壓差過(guò)大束縛水轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓜?dòng)水、產(chǎn)水量增大的情況出現(xiàn)。

蘇里格西區(qū)；致密砂巖氣藏；產(chǎn)水機(jī)理；滲流規(guī)律；生產(chǎn)壓差

蘇里格西區(qū)位于蘇里格氣田西側(cè)，主要含氣目的層為古生界二疊系下石盒子組盒8段和山西組山1段河流-三角洲沉積砂巖儲(chǔ)層，儲(chǔ)層具有物性差、非均質(zhì)性強(qiáng)等特點(diǎn)。地質(zhì)儲(chǔ)量采出程度僅為1%，開(kāi)發(fā)前景巨大。蘇西區(qū)塊自2008年投入生產(chǎn)開(kāi)發(fā)以來(lái)，隨著開(kāi)發(fā)程度的不斷擴(kuò)大，目前面臨的突出問(wèn)題是氣井出水規(guī)律不明，產(chǎn)水現(xiàn)象嚴(yán)重，再加上地層壓力下降及應(yīng)對(duì)措施不合理，導(dǎo)致大量生產(chǎn)井積液減產(chǎn)甚至停產(chǎn)，氣井穩(wěn)產(chǎn)難度大[1-4]。目前蘇西區(qū)塊液氣比、積液井比例及平均積液高度均高于蘇里格氣田其他區(qū)塊，復(fù)雜的氣水關(guān)系直接影響了生產(chǎn)井部署和區(qū)塊高效開(kāi)發(fā)進(jìn)程。因此，明確蘇西氣井產(chǎn)水機(jī)理，深化氣藏產(chǎn)水類型及其形成認(rèn)識(shí)，確定氣水分布控制因素，制定合理的生產(chǎn)井管理對(duì)策是現(xiàn)階段迫切需要開(kāi)展的工作。

1 研究背景

1.1 基礎(chǔ)地質(zhì)特征

蘇里格西部地區(qū)的主要目的層為石盒子組盒8段和山西組山1地層，盒8段沉積環(huán)境主要為辮狀河三角洲平原，山1為曲流河三角洲平原，砂體厚度變化大，巖性類型中粗粒石英砂巖、巖屑石英砂巖，石英含量高（70.13%）、其次為巖屑（15.18%），長(zhǎng)石含量低（0.10%），填隙物組分主要有高嶺石、水云母、硅質(zhì)以及碳酸鹽膠結(jié)物。顆粒分選差-中等、膠結(jié)類型以次生加大-孔隙式為主，少量孔隙式膠結(jié)，結(jié)構(gòu)成熟度中等-較低，儲(chǔ)集空間以粒間孔和巖屑溶孔為主，同時(shí)發(fā)育微裂隙，儲(chǔ)層孔隙度在4.0%～10.0%范圍內(nèi)分布，滲透率在0.1×10-3μm2～0.5×10-3μm2分布，儲(chǔ)層具物性差、非均質(zhì)性強(qiáng)等特點(diǎn)（見(jiàn)表1）。

表1 蘇西儲(chǔ)層基本特征統(tǒng)計(jì)

由于蘇西儲(chǔ)層距物源近、沉積環(huán)境水體能量不高、沉積物成分比較復(fù)雜、塑性和不穩(wěn)定碎屑含量較高、結(jié)構(gòu)成熟度較低的特點(diǎn)，在埋藏過(guò)程中易受機(jī)械壓實(shí)作用影響，使塑性碎屑變形充填于碎屑顆粒之間，導(dǎo)致儲(chǔ)層致密，奠定了其砂巖致密的基礎(chǔ)（見(jiàn)圖1a）。沉積后期隨著自生伊利石等黏土礦物的大量填充以及埋藏深度和上覆地層附加壓力的增大，原來(lái)松散的巖石結(jié)構(gòu)就進(jìn)一步變得致密，從而導(dǎo)致原巖的孔隙度、滲透率明顯降低（見(jiàn)圖1b）。此外，由于方解石和硅質(zhì)以膠結(jié)物的形式析出和結(jié)晶，存在于碎屑顆粒之間，使大量原生孔隙被充填，極大地降低了儲(chǔ)層的有效空間，形成更為低孔、低滲的致密儲(chǔ)層（見(jiàn)圖1c）。研究區(qū)目的層微裂隙化作用發(fā)育，且多見(jiàn)成巖縫，伴生有大量裂隙次生溶蝕孔隙，儲(chǔ)層物性得到一定改善（見(jiàn)圖1d）。

根據(jù)物性、巖心特征及成巖作用特征綜合分析，蘇里格氣田西區(qū)儲(chǔ)層整體屬于致密氣藏范疇，僅是在致密儲(chǔ)層背景上局部地區(qū)和個(gè)別層段分布有少量低滲儲(chǔ)層。

1.2 產(chǎn)水情況

據(jù)統(tǒng)計(jì)蘇里格西區(qū)產(chǎn)水井?dāng)?shù)占投產(chǎn)直井?dāng)?shù)的45.4%，蘇a、蘇b、蘇c三個(gè)區(qū)塊的產(chǎn)水井比例分別為37.2%、44.6%和47.7%。對(duì)比蘇里格地區(qū)各區(qū)塊氣井生產(chǎn)情況（見(jiàn)圖2），蘇西區(qū)塊平均單井產(chǎn)量為0.71× 104m3/d，低于其他區(qū)塊0.99×104m3/d的平均產(chǎn)量，而平均水氣比為1.14 m3/104m3，遠(yuǎn)高于其他區(qū)塊0.46 m3/104m3的平均水氣比，氣井較其他區(qū)塊整體表現(xiàn)為高壓、低產(chǎn)氣、高產(chǎn)水的特點(diǎn)[5，6]。

圖1 蘇西致密砂巖鏡下特征

圖2 蘇西產(chǎn)水情況分析

2 產(chǎn)水機(jī)理

2.1 主產(chǎn)水類型分析

可將蘇里格氣田西區(qū)盒8、山1段產(chǎn)水類型劃分為地層水和凝析水兩大類[7-9]。蘇里格氣田西區(qū)氣藏平均中深為3 612 m，平均中深壓力為32.23 MPa，平均中深溫度為115℃。針對(duì)氣藏特點(diǎn)，選擇khaled公式計(jì)算蘇西所產(chǎn)凝析水的含量。

式中：（i=1，2，…，5）為特定系數(shù)值。

計(jì)算結(jié)果顯示，蘇里格西區(qū)凝析水水氣比分布在0.067 m3/104m3～0.102 m3/104m3，平均0.076 9 m3/104m3。而西區(qū)平均水氣比高達(dá)1.14 m3/104m3，可以說(shuō)產(chǎn)水中凝析水占比極低，凝析水占整個(gè)蘇里格西區(qū)產(chǎn)水量極少部分，不是氣井產(chǎn)水的主要原因。同時(shí)結(jié)合氣井產(chǎn)出水分析結(jié)果，Cl-含量在18.06 g/L～45.34 g/L，平均含量30.24 g/L，平均占陰離子總量的95.43%，礦化度較高，水型為CaCl2型，可以判定蘇西產(chǎn)出水主要為地層水，僅在個(gè)別單井中可見(jiàn)較高凝析水氣比（見(jiàn)圖3）。

圖3 蘇西凝析水飽和度分布柱狀圖

2.2 地層水的賦存及產(chǎn)出

蘇里格氣田上古生界致密砂巖氣藏具有先致密后成藏的過(guò)程，儲(chǔ)層先致密，而后天然氣充注到儲(chǔ)層中，天然氣充注成藏是一個(gè)運(yùn)移動(dòng)力克服阻力的過(guò)程[10-12]。對(duì)于氣藏來(lái)講，水相一般為潤(rùn)濕相，主要分布在微細(xì)喉道內(nèi)及巖石表面，氣體賦存在孔隙內(nèi)，微細(xì)孔喉包圍、控制孔隙體，形成氣水互封的狀態(tài)（見(jiàn)圖4）。

圖4 蘇西微觀砂巖飽和水模型

圖4黃圈所示，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，隨著儲(chǔ)層壓力逐步下降，壓力降傳導(dǎo)到孔隙內(nèi)的氣體中時(shí)，氣體體積迅速膨脹，對(duì)孔隙表面束縛水相進(jìn)行擠壓，并對(duì)孔喉處的自由水相產(chǎn)生推動(dòng)力，這種推動(dòng)力只要大于某一孔喉處的毛細(xì)管力束縛，則這部分孔喉處及其控制的孔隙內(nèi)的自由水就會(huì)被推動(dòng)，從而運(yùn)移產(chǎn)出。

在天然氣運(yùn)移動(dòng)力不充足的情況下，天然氣不可能把巖石孔隙中的水完全驅(qū)替出去，會(huì)有一定量的水殘存在巖石孔隙中。圖4紅圈所示，這些水多數(shù)分布和殘存在巖石顆粒接觸處角隅、微細(xì)孔隙中或吸附在巖石骨架顆粒表面。由于特殊的分布和存在狀態(tài)，這一部分地層水在一般油氣層條件下的壓力梯度不能自由移動(dòng)，故被稱為束縛水。

圖5 束縛水受力分析圖

對(duì)于在開(kāi)發(fā)過(guò)程中形成的，吸附在巖石骨架顆粒表面的毛細(xì)管束縛水來(lái)說(shuō)，其并非嚴(yán)格意義上的被束縛，將致密砂巖氣藏儲(chǔ)層看做為一個(gè)管束狀模型，毛細(xì)管束縛水膜的受力狀態(tài)（見(jiàn)圖5）。在地層未打開(kāi)之前，氣體和液體都是處于一個(gè)相對(duì)靜止的狀態(tài)，束縛水膜只在垂直方向上承受巖石界面吸附力F與自身的重力G，F(xiàn)=G。當(dāng)儲(chǔ)層被打開(kāi)以后，在壓差的作用下，氣體開(kāi)始流動(dòng)，氣體在流動(dòng)的同時(shí)，對(duì)束縛水膜產(chǎn)生一個(gè)與其流動(dòng)方向同向的拖曳力Ft，F(xiàn)t的大小與氣體的流速有關(guān)，關(guān)系式如下：

其中：τi-氣液界面的剪切力；ρL-束縛水的密度；δ-氣水界面張力。

從式（1）-（2）中可以看出，氣體的流速越快，其對(duì)束縛流體的拖曳力越大。而束縛水膜的沿程阻力Fy的大小則與束縛水的黏度、界面張力和巖石表面特征有關(guān)系，可以看作是一個(gè)常量。那么一旦氣體流速達(dá)到某個(gè)數(shù)值，使氣體對(duì)束縛水膜的拖曳力大于水膜最外層的沿程阻力，束縛水膜的外層將變的可動(dòng)。通過(guò)對(duì)比巖樣離心前后核磁共振T2譜分布，當(dāng)離心壓力達(dá)到2.07 MPa后，束縛流體區(qū)域明顯變小，束縛流體飽和度較離心前明顯降低，陰影面積代表了離心前后由束縛流體變?yōu)榭蓜?dòng)流體的那部分流體含量（見(jiàn)圖6）。所以束縛水是一個(gè)相對(duì)的概念，超過(guò)一定的條件，束縛水也會(huì)變成可動(dòng)水。

對(duì)于低滲致密氣藏，由于微細(xì)孔喉發(fā)育，束縛水飽和度較高，衰竭式開(kāi)發(fā)過(guò)程中壓力梯度大，因而可動(dòng)水產(chǎn)出量較大，嚴(yán)重影響氣藏產(chǎn)能。

2.3 可動(dòng)水和自由水的定量分析

通過(guò)氣水兩相相滲實(shí)驗(yàn)，可以得到不同含水飽和度條件下的相滲變化曲線以及對(duì)應(yīng)的壓汞曲線（見(jiàn)圖7）。由圖7可知，隨著毛細(xì)管壓力（Pwg）的變化，對(duì)應(yīng)的相滲透率（Kg、Kw）以及含水飽和度（Sw）也均發(fā)生相應(yīng)改變。

圖6 蘇西砂巖樣品離心前后核磁T2譜（2.07 MPa）

圖7 蘇西儲(chǔ)層樣品相滲曲線與壓汞曲線Sw對(duì)應(yīng)圖

要計(jì)算自由水飽和度，首先要確定地層含水飽和度。利用恒速壓汞實(shí)驗(yàn)中附帶進(jìn)行的恒壓氣驅(qū)水實(shí)驗(yàn)對(duì)蘇西樣品進(jìn)行巖心分析，并根據(jù)公式（3）計(jì)算原始含水飽和度Sw。

式中：Sw－含水飽和度，%；W－含水巖樣的總質(zhì)量，g；Wd－巖樣干重，g；Vp－巖樣總孔隙體積，cm3；ρw、ρg－水、氣密度，g/cm3。

由計(jì)算結(jié)果儲(chǔ)層原始含水飽和度分布在37.27% ～69.55%，平均含水飽和度為57.98%。其次，要確定自由水飽和度的界限，用含水飽和度減去臨界水飽和度Sw1（水相開(kāi)始流動(dòng)時(shí)的含水飽和度）即為自由水。統(tǒng)計(jì)了蘇西12口井氣水相滲曲線束縛水處的含水飽和度，平均值為42.64%（見(jiàn)圖8）。這樣可得到蘇西平均自由水飽和度為15.34%。

圖8 水相開(kāi)始流動(dòng)時(shí)含水飽和度

圖9 試氣壓差對(duì)應(yīng)束縛水飽和度

可動(dòng)水飽和度為一定生產(chǎn)壓差下可以驅(qū)動(dòng)的除了自由水以外的束縛水飽和度，算法是水相剛開(kāi)始流動(dòng)的飽和度Sw1減去生產(chǎn)壓差對(duì)應(yīng)的不可動(dòng)束縛水飽和度Sw2。統(tǒng)計(jì)蘇里格西區(qū)產(chǎn)水井的平均試氣壓差為11.7 MPa，所以在高壓壓汞曲線上得到相應(yīng)每個(gè)樣品對(duì)應(yīng)的不可動(dòng)束縛水飽和度（見(jiàn)圖9），平均值為34.52%。這樣計(jì)算得到蘇西平均可動(dòng)水飽和度為8.12%。說(shuō)明在試氣條件下蘇西儲(chǔ)層不但產(chǎn)凝析水和自由水，還可產(chǎn)8.12%的可動(dòng)水。

3 高壓差對(duì)致密氣藏滲流的影響

3.1 壓敏效應(yīng)

在氣藏的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，如果以天然能量進(jìn)行衰竭式開(kāi)采，通過(guò)增大生產(chǎn)壓差的方式獲得最高產(chǎn)量，對(duì)儲(chǔ)層滲流將會(huì)產(chǎn)生較大影響，本次研究分別測(cè)定每塊巖心在圍壓為10 MPa、20 MPa、30 MPa下氣-水兩相滲流過(guò)程中氣-水的相對(duì)滲透率曲線，按照氣驅(qū)水相滲曲線歸一化方法，將巖心數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，得到有代表性的氣驅(qū)水相滲曲線及歸一化相滲曲線特征參數(shù)（見(jiàn)圖10）。

圖10 蘇西儲(chǔ)層樣品氣-水相滲歸一化曲線

從圖10看，不同圍壓下氣水相對(duì)滲透率有一定的變化，隨著圍壓的增加，巖心的水相相對(duì)滲透率下降速度增大，同時(shí)氣相相對(duì)滲透率也降低；殘余水飽和度增大。這說(shuō)明，隨著圍壓增加，巖心的喉道和較大孔隙受到壓縮而發(fā)生變形，甚至閉合，導(dǎo)致氣水相對(duì)滲透率值整體下降。

分別開(kāi)展孔隙度和滲透率應(yīng)力敏感實(shí)驗(yàn)可知（見(jiàn)圖11，圖12），滲透率隨圍壓增大而下降的幅度遠(yuǎn)大于孔隙度，滲透率的應(yīng)力敏感性大于孔隙度應(yīng)力敏感性。由砂巖的孔、喉變形理論，孔隙體為拱形結(jié)構(gòu)，抗擠能力較強(qiáng)，變形較小；而喉道為反拱形結(jié)構(gòu)，其在有效應(yīng)力下極易變形，使喉道半徑急劇減小，甚至閉合。因此致密巖石受壓時(shí)，首先被壓縮的是喉道，并非孔隙，而蘇西致密砂巖儲(chǔ)層微細(xì)喉道發(fā)育，影響巖心滲透率的平均孔喉半徑較小，在有效應(yīng)力的作用下閉合的主要是微細(xì)喉道，所以有效應(yīng)力對(duì)低滲巖心滲透率的影響比較明顯。

圖11 不同應(yīng)力下的孔隙度變化

圖12 不同應(yīng)力下的滲透率變化

3.2 水鎖效應(yīng)

從歸一化相滲曲線上看，隨著圍壓增大，兩相滲流區(qū)變小，等滲點(diǎn)含水飽和度增加，氣驅(qū)水效率降低，原因在于儲(chǔ)層產(chǎn)生了水鎖效應(yīng)，直觀展示了水鎖效應(yīng)的發(fā)生機(jī)理（見(jiàn)圖13，圖14）。原始?xì)鈱訋r石為親水多孔介質(zhì)，從未發(fā)生水鎖時(shí)的儲(chǔ)層截面上可以看出，地層水以液膜環(huán)的形式賦存于管壁，而氣相則被水相包圍在毛管體中，毛細(xì)管自吸作用使得地層水總是先侵入較小的孔喉。當(dāng)生產(chǎn)壓差不斷增大，儲(chǔ)層大量產(chǎn)出地層水，這部分可動(dòng)水使得孔喉半徑的液環(huán)厚度增加，造成氣相流動(dòng)的有效截面積明顯減小，水相的有效流動(dòng)截面積則增大，當(dāng)較小孔喉徹底被地層水充滿后，若無(wú)法克服其毛管壓力，那么這部分孔喉則被封閉，氣水兩相的共滲區(qū)范圍減少，氣層發(fā)生了一定程度的水鎖傷害[13-18]。

圖13 未發(fā)生水鎖時(shí)的儲(chǔ)層截面

圖14 發(fā)生水鎖后的儲(chǔ)層截面

在氣井的開(kāi)采過(guò)程中，由于井的投產(chǎn)造成地層壓力下降，從泄流邊界到井筒方向，氣體的流動(dòng)狀態(tài)服從達(dá)西定律的氣體平面徑向流，其氣體流量的基本微分表達(dá)式為：

上式表明，壓力梯度與流量成正比，相同有效流動(dòng)截面下，流量又與流速成正比。事實(shí)上，由氣井開(kāi)采所引起的壓力降落在井眼周圍是漏斗型的（見(jiàn)圖15），越靠近井筒位置，壓差呈現(xiàn)出一個(gè)逐漸增大的趨勢(shì)，氣體流速越高，氣體對(duì)于地層水的拖曳力也越大，使得鄰井地層巖石中含水飽和度逐漸增大，最終導(dǎo)致儲(chǔ)層水鎖傷害程度逐漸加重，因此越靠近井筒附近，水鎖傷害越嚴(yán)重。

為了定量表征高壓差與水鎖傷害程度的關(guān)系，引入水鎖傷害率公式：

水鎖傷害率越高則表示水鎖效應(yīng)對(duì)儲(chǔ)層氣相滲流能力的傷害程度越高。從公式上可以看出水鎖傷害率是有關(guān)氣相滲透率的函數(shù)，而在相滲實(shí)驗(yàn)中可以得到氣相滲透率和含水飽和度的關(guān)系曲線，因此可以建立儲(chǔ)層含水飽和度與水鎖傷害率的關(guān)系曲線（見(jiàn)圖16）。由圖可知含水飽和度與水鎖傷害率呈良好的指數(shù)關(guān)系，隨著含水飽和度的升高，水鎖效應(yīng)越加明顯，對(duì)儲(chǔ)層的傷害程度也越高。

圖15 氣體平面徑向流水鎖程度示意圖

圖16 水鎖傷害率與生產(chǎn)壓差對(duì)應(yīng)關(guān)系

高壓壓汞實(shí)驗(yàn)所反映出的壓力與流體飽和度的關(guān)系一定程度上可以視為真實(shí)氣層中生產(chǎn)壓差與水相飽和度的關(guān)系。經(jīng)過(guò)換算后，在實(shí)際氣藏中，地層水的毛管壓力值約是壓汞法測(cè)得毛管壓力的1/5。選取同樣的7塊樣品進(jìn)行擬合發(fā)現(xiàn)壓力P與含水飽和度Sw呈指數(shù)關(guān)系，平均擬合曲線（見(jiàn)圖16），據(jù)此可以建立蘇西儲(chǔ)層水鎖傷害率與生產(chǎn)壓差的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

綜合以上分析研究，可以定量劃分不同生產(chǎn)壓差下的蘇西致密砂巖儲(chǔ)層產(chǎn)水區(qū)間范圍：根據(jù)圖16和表2，當(dāng)水鎖傷害率為5.05%時(shí)（自由水開(kāi)始流動(dòng)），對(duì)應(yīng)壓差為1.05 MPa；水鎖傷害率58.3%時(shí)（可動(dòng)束縛水開(kāi)始流動(dòng)），對(duì)應(yīng)壓差為4.26 MPa。對(duì)于蘇里格西區(qū)，如果控制生產(chǎn)壓差小于1.05 MPa，地層只產(chǎn)少量凝析水；如果生產(chǎn)壓差控制為1.05 MPa～4.26 MPa，地層既產(chǎn)凝析水，也產(chǎn)自由水；如果生產(chǎn)壓差大于4.26 MPa，地層產(chǎn)出凝析水、自由水及可動(dòng)水。因此，控制生產(chǎn)壓差可以控制地層產(chǎn)出水。

表2 蘇里格西區(qū)生產(chǎn)壓差對(duì)應(yīng)產(chǎn)水區(qū)間劃分表

4 氣井產(chǎn)水主控因素分析

4.1 氣井產(chǎn)水與生產(chǎn)壓差的關(guān)系

由前文研究可知，生產(chǎn)壓差一旦增大到產(chǎn)可動(dòng)水壓差的下限，微觀上可使部分束縛水變?yōu)榭蓜?dòng)束縛水，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)水量升高。另外，當(dāng)儲(chǔ)層周圍存在水層時(shí)，放大壓差生產(chǎn)容易連通周圍水層，使氣井過(guò)早見(jiàn)水，從而嚴(yán)重影響產(chǎn)氣量。蘇X1井生產(chǎn)初期不產(chǎn)水，但隨生產(chǎn)制度的調(diào)整，氣井產(chǎn)水量與生產(chǎn)壓差呈明顯的正相關(guān)性，宏觀上看，該氣井儲(chǔ)層上下存在水層，因水平井壓裂形成縱向裂縫，當(dāng)生產(chǎn)壓差過(guò)大容易連通上下水層，從而導(dǎo)致日產(chǎn)液上升，可達(dá)10 m3。但該井產(chǎn)水不能完全用宏觀因素解釋，因?yàn)樯a(chǎn)壓差一旦降低，該井日產(chǎn)液量立即減少，不符合連通水體連續(xù)產(chǎn)水的特點(diǎn)，這說(shuō)明該井主要受微觀產(chǎn)水機(jī)理影響，當(dāng)生產(chǎn)壓差低于產(chǎn)可動(dòng)水平均下限壓差（4.26 MPa）時(shí)，儲(chǔ)層只產(chǎn)自由水。該類井應(yīng)該適當(dāng)降低配產(chǎn)，控制壓差生產(chǎn)，注意不要超過(guò)產(chǎn)可動(dòng)水的壓差下限，生產(chǎn)后期進(jìn)行排水采氣。

4.2 氣井產(chǎn)水與生產(chǎn)時(shí)間的關(guān)系

蘇里格氣田存在透鏡狀水體，單透鏡狀水體水量有限，隨著生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)，水量逐步被采出、日產(chǎn)液量呈逐步下降趨勢(shì)。蘇X2井隨著生產(chǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，日產(chǎn)氣量與生產(chǎn)壓差保持平穩(wěn)的情況下，日產(chǎn)液量由初期的4.0 m3降至目前的0.8 m3。分析認(rèn)為該井儲(chǔ)層存在孤立水體，在排液到一定程度后，水體減小，產(chǎn)液量下降。而當(dāng)生產(chǎn)中期的生產(chǎn)壓差增大且始終低于蘇西產(chǎn)可動(dòng)水的平均下限壓差（4.26 MPa）時(shí)，日產(chǎn)氣量增大，日產(chǎn)液量持續(xù)降低，說(shuō)明該井生產(chǎn)壓差范圍始終控制在產(chǎn)自由水的范圍內(nèi)，隨著自由水量的逐漸減少，日產(chǎn)液量逐步下降。該類井應(yīng)在投產(chǎn)初期放大壓差排液，注意不要超過(guò)可動(dòng)水的壓差下限，同時(shí)采取排水采氣措施防止井筒積液，待產(chǎn)液量降至平緩后控制壓差生產(chǎn)。

4.3 氣井產(chǎn)水與攜液能力的關(guān)系

蘇里格氣田單井產(chǎn)量低，氣井?dāng)y液能力有限，當(dāng)產(chǎn)液量過(guò)大時(shí)，氣井無(wú)法連續(xù)攜液，表現(xiàn)出間歇性攜液的特征。蘇X3井生產(chǎn)中期開(kāi)展放大壓差排水采氣水實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)液量波動(dòng)較大，壓力隨產(chǎn)液變化明顯，液大時(shí)壓力下降、液小時(shí)壓力恢復(fù)，生產(chǎn)后期套壓頻繁波動(dòng)，表現(xiàn)出間歇性積液、排液特征。分析認(rèn)為該井主要因?yàn)榈貙赢a(chǎn)液量大，氣井?dāng)y液能力不足，無(wú)法連續(xù)排液，導(dǎo)致井筒內(nèi)表現(xiàn)出積液-排液-積液的動(dòng)態(tài)特征。針對(duì)這種攜液能力不足需放大壓差生產(chǎn)的氣井應(yīng)重點(diǎn)開(kāi)展排水采氣工藝措施，或者輔以間歇制度進(jìn)行生產(chǎn)。

5 結(jié)論

（1）蘇里格西區(qū)具有高壓、低產(chǎn)氣、高產(chǎn)水的特點(diǎn)，產(chǎn)水類型一般以自由水、束縛水和凝析水三種形態(tài)存在。受強(qiáng)烈晚期成巖作用的影響，蘇西低滲透砂巖儲(chǔ)層巖性致密，微細(xì)喉道發(fā)育，孔喉配置關(guān)系復(fù)雜，形成氣水互封的狀態(tài)，衰竭式開(kāi)發(fā)過(guò)程中壓力梯度大，因而自由水和可動(dòng)束縛水產(chǎn)出量較大，嚴(yán)重影響氣藏產(chǎn)能。定量計(jì)算蘇西平均自由水飽和度為15.34%，試氣條件下（11.7 MPa）可產(chǎn)8.12%的可動(dòng)水。

（2）受物性條件和含水飽和度的影響，蘇西致密砂巖氣藏滲流規(guī)律由生產(chǎn)壓差直接控制。生產(chǎn)壓差過(guò)低，氣相達(dá)不到運(yùn)移啟動(dòng)壓力，導(dǎo)致單井控制范圍減小，儲(chǔ)量動(dòng)用程度降低；生產(chǎn)壓差越大，儲(chǔ)層發(fā)生應(yīng)力敏感，束縛水飽和度升高，水鎖效應(yīng)越加明顯，儲(chǔ)層水鎖傷害率也越高。

（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，對(duì)于蘇里格西區(qū)，如果控制生產(chǎn)壓差小于1.05 MPa，地層只產(chǎn)少量凝析水；如果生產(chǎn)壓差控制為1.05 MPa～4.26 MPa，地層既產(chǎn)凝析水，也產(chǎn)自由水；如果生產(chǎn)壓差大于4.26 MPa，地層產(chǎn)出凝析水、自由水及可動(dòng)水。合理的控制氣井生產(chǎn)壓差對(duì)于氣井產(chǎn)水有著重要意義。

（4）蘇西應(yīng)當(dāng)保證控壓與控水相結(jié)合的開(kāi)發(fā)原則，盡量避免應(yīng)力敏感性及水鎖效應(yīng)的發(fā)生。氣井在投產(chǎn)時(shí)應(yīng)合理配產(chǎn)，控制生產(chǎn)壓差，防止由于生產(chǎn)壓差過(guò)大束縛水轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓜?dòng)水、產(chǎn)水量增大的情況出現(xiàn)。

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TE312

A

1673-5285（2016）12-0076-08

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.12.019

2016－10-21