王東，梁倚維，馬力，彭清明

（中國石油長慶油田公司蘇里格南作業(yè)分公司，陜西西安710018）

致密氣井有效井距數(shù)值試井模擬分析

王東，梁倚維，馬力，彭清明

（中國石油長慶油田公司蘇里格南作業(yè)分公司，陜西西安710018）

致密氣井有效井距的確定對氣田的井間加密、長期穩(wěn)產、提高采收率和開發(fā)效益具有重要意義，致密氣井有效井距主要受控制砂體的形態(tài)、儲層和流體屬性及措施效果影響，該文采用數(shù)值試井模擬方法，主要模擬分析在矩形砂體（地層線性流）的地質條件下，滲透率、砂體寬度、砂體長度、裂縫半長、產層厚度對致密氣井有效泄氣距離的影響，并通過數(shù)值試井模擬對比分析找出參數(shù)的匹配關系，結果可為井網優(yōu)化數(shù)值模擬研究提供基礎認識和依據(jù)。

致密氣井；有效距離；矩形砂體；數(shù)值試井模擬；匹配關系

泄氣半徑公式[1]表明瞬態(tài)泄氣半徑是時間、滲透率、孔隙度、黏度和總壓縮系數(shù)的函數(shù)，定義了無限大儲層中徑向擴散流在ti時刻，壓降漏斗擴展到ri的距離，可以看出隨著開井時間的推移，壓力漏斗向儲層深部逐漸擴展，直到遇到儲層邊界或者鄰井的干擾時停止增加，在達到邊界控制流階段之前，在ti時刻，r大于ri的儲層尚未受到影響，壓力未發(fā)生變化；把泄氣半徑轉變?yōu)樾箽饷娣e時，泄氣面積與滲透率和時間成正比，與孔隙度、黏度和總壓縮系數(shù)成反比；瞬態(tài)泄氣半徑擴展越慢，所對應的泄氣面積也就越小。

上述泄氣半徑公式僅適用于徑向擴散流[2]，對于河道形狀砂體的地層線性流并不適用，該文采用數(shù)值試井模擬方法[3]，假設儲層形狀為矩形，對于給定的儲層寬度、巖石和流體屬性，確定氣井有效儲層長度，儲層長度過大和過小都會影響到氣井生產時間、累計產量和最終采收率，為使模擬接近致密氣井實際生產情況，該文定義的有效井距為：以先定產3年后定壓降的方式連續(xù)模擬生產15年，并且氣井模擬期末控制儲量最終采收率至少達到80%（見表1，表2）。

表1 數(shù)值試井基礎模型參數(shù)

表2 砂體寬度、裂縫半長取值范圍

1 無儲層邊界影響最大井距

給定砂體寬度條件下，把累計產量近似不變所對應的砂體長度定義為無儲層邊界影響的最大井距。模擬氣井在基礎模型參數(shù)條件下，氣井連續(xù)生產15年所能達到的最大井距和對應的最大泄氣面積。

給定砂體寬度，模擬泄氣長度在砂體長度方向上隨時間變化關系，模擬結果顯示，砂體寬度和裂縫半長對泄氣長度在砂體長度方向上隨時間的變化無影響，泄氣長度在砂體長度方向上隨時間的變化關系成冪函數(shù)（見圖1）。

在模擬連續(xù)生產15年期末，砂體長度上的泄氣長度約為5 200 m，但當砂體長度增加到一定數(shù)值時，累計產量變化逐漸減弱（見圖2），以累計產量近似不變對應的砂體長度定義為無儲層邊界影響最大井距，與模擬條件對應的最大井距為4 000 m。

圖1 泄氣長度在砂體長度方向上隨時間變化曲線（k=0.1 mD）

圖2 儲層長度與累計產量變化曲線（k=0.1 mD，w=400 m，xf=50 m）

在各種砂體寬度和裂縫半長組合的模擬條件下，累計產量隨儲層長度的變化趨勢相同[4]，累計產量隨砂體長度增加而增加，但當砂體長度達到一定數(shù)值時，累計產量近似不變。在砂體寬度一定的條件下（見圖3），裂縫半長只影響累計采氣量，并不影響無儲層邊界影響的最大井距，砂體寬度為50 m、100 m和200 m時，對應無儲層邊界影響最大井距約3 000 m，砂體寬度為400 m和800 m時，對應無儲層邊界影響最大井距約4 000 m。

在相同生產模擬約束和砂體組合條件下（見圖4），采收率隨裂縫半長的增加而增加，相同裂縫半長隨砂體規(guī)模的擴大采收率降低，證明裂縫半長同砂體規(guī)模具有一定匹配關系；無儲層邊界影響最大井距3 000 m時，對應最高控制儲量采收率45%（w=200 m，xf=100 m），無儲層邊界影響最大井距4 000 m時，對應控制儲量最高采收率34%（w=800 m，xf=400 m），證明在無儲層邊界影響最大井距條件下，控制儲量沒有得到充分開采，仍有大量控制儲量剩余，因此，無儲層邊界影響最大井距并不是致密氣井有效井距，致密氣井存在一個儲量可以得到合理開采的有效井距。

圖3 儲層長度與累計產量變化曲線（k=0.1 mD）

圖4 不同砂體寬度、裂縫半長組合采收率圖

2 致密氣井有效井距

如上論證，在無儲層邊界影響最大井距條件下，致密氣井的控制儲量采收率偏低，其主要原因是雖然壓力波及到無儲層邊界影響最大井距，但是因為儲層供給能力較弱，并未充分動用壓力波及范圍內的控制儲量。

致密氣井主要滲流流態(tài)依次為井筒儲集階段、裂縫線性流階段、平面徑向流階段、地層線性流階段和邊界響應階段，采用數(shù)值試井模擬分析不同砂體寬度、裂縫半長和砂體厚度組合條件下的動態(tài)響應（見表3），裂縫線性流結束時間取決于裂縫半長，裂縫半長越長，裂縫線性流結束所需時間越長；地層線性流響應時間由裂縫半長和砂體寬度共同決定，裂縫半長越長或砂體寬度越大，地層線性流響應時間越長；厚度對裂縫線性流和地層線性流無影響。

表3 砂體寬度、裂縫半長和砂體厚度組合條件下有效井距（k=0.1 mD，Φ=8%，Sg=64%）

以15年模擬期末，控制儲量采收率達到80%為有效井距的判斷標準時，裂縫半長和厚度影響穩(wěn)產能力，裂縫半長與砂體寬度存在匹配關系，有效井距與砂體寬度和裂縫半長的組合有關，砂體寬度小于200 m時，有效井距約為500 m，砂體寬度為400 m和800 m時，有效井距隨裂縫半長增加而增加，有效井距與砂體寬度、裂縫半長和砂體厚度的匹配關系（見表3）。

3 結論

（1）泄氣長度在砂體長度方向上隨時間成冪函數(shù)變化，與裂縫半長和砂體寬度無關。

（2）在無儲層邊界影響最大井距條件下，模擬期末采收率偏低，控制儲量動用不充分，采收率與砂體寬度、裂縫半長和有效井距存在匹配關系。

（3）有效井距與砂體寬度、裂縫半長存在匹配關系。

（4）氣井穩(wěn)產能力與砂體寬度、裂縫半長、厚度和有效井距存在匹配關系。

（5）有效井距與砂體寬度和裂縫半長的匹配關系（見表3）為氣田的井網布局和提高采收率提供了參考依據(jù)，本文的有效井距是在滲透率0.1 mD的條件下模擬獲得，當滲透率高于0.1 mD時，有效井距需適當延長，滲透率低于0.1 mD時，有效井距需適當縮小。

（6）當氣井的實際井距大于有效井距時，需結合氣井生產動態(tài)開展有效砂體展布研究，確定氣井實際砂體規(guī)模，以決定是否井間加密。

［1］Earlouther.R.C.Advances in well Test Analysis［M］.New York，Dallas，1977.

［2］Cox.S.A.Determination of Effective Drainage Area for Tight Gas Well［J］.SPE98035.

［3］KAPPA.ECRIN4.12.03 Help Topics［M/CD］.

Simulation analysis of effective well space for tight gas well

WANG Dong，LIANG Yiwei，MA Li，PENG Qingming
（South Sulige Operating Company of PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi′an Shanxi 710018，China）

Determination of effective well space which is affected by the geometry of net sand,properties of reservoir and fluid is the key point to infill wells,prolong the plateau,enhance recovery factor and increase efficiency.This thesis mainly simulates the effects of permeability,sand width,sand length,half fracture length and net pay on effective well space under the assumption of shape of rectangle sand based on numerical well test simulation. The result of this thesis provides the guidelines for the research of numerical simulation for well space optimization through the match relationship of these parameters.

tight gas well；effective well space；rectangle-shaped sand-body；numerical well test simulation；match relationship

TE324

A

1673-5285（2016）12-0094-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.12.023

2016－10-19

王東，男（1977-），碩士，高級工程師，長期從事天然氣開發(fā)、集輸系統(tǒng)技術研究和管理工作，郵箱：wd_cq@petrochina.com.cn。