李熙喆，郭振華，胡勇，羅瑞蘭，蘇云河，孫賀東，劉曉華，萬(wàn)玉金，張永忠，李蕾

（1. 中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，河北廊坊 065007；2. 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司天然氣成藏與開(kāi)發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北廊坊 065007）

0 引言

超深層大氣田是指埋藏深度超過(guò)4 500 m，探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)300×108m3的氣田[1]。2000年以來(lái)，中國(guó)天然氣勘探開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)發(fā)展迅速，勘探對(duì)象逐步轉(zhuǎn)向深層、超深層并取得重大突破，探明儲(chǔ)量與產(chǎn)量快速增長(zhǎng)。截至2016年底，已累計(jì)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量2.6×1012m3，年產(chǎn)量突破 300×108m3，其中構(gòu)造型大氣田探明儲(chǔ)量1.6×1012m3，年產(chǎn)量230×108m3，在超深層大氣田中占據(jù)主導(dǎo)地位，已成為天然氣增儲(chǔ)上產(chǎn)和效益增長(zhǎng)的主體。由于氣藏埋藏深、地震成像精度差、儲(chǔ)集層類(lèi)型多樣、氣水關(guān)系復(fù)雜，超深層構(gòu)造型大氣田在開(kāi)發(fā)過(guò)程中也暴露出合理開(kāi)發(fā)技術(shù)指標(biāo)和水侵風(fēng)險(xiǎn)程度確定難度大等一系列影響開(kāi)發(fā)效果和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵問(wèn)題。如何更加深入地認(rèn)識(shí)其地質(zhì)與開(kāi)發(fā)特征，有針對(duì)性地提出開(kāi)發(fā)對(duì)策，對(duì)實(shí)現(xiàn)氣藏高效開(kāi)發(fā)、提高經(jīng)濟(jì)效益、保障地區(qū)平穩(wěn)供氣具有重要意義。

本文通過(guò)對(duì)中國(guó)13個(gè)超深層大氣田地質(zhì)與開(kāi)發(fā)特征對(duì)比分析，將 9個(gè)構(gòu)造型氣田按儲(chǔ)集層進(jìn)行分類(lèi)，并跟蹤分析各類(lèi)氣田開(kāi)發(fā)效果，總結(jié)影響氣田開(kāi)發(fā)效果的主要因素，借鑒國(guó)內(nèi)外同類(lèi)氣田的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，提出實(shí)現(xiàn)氣田高效開(kāi)發(fā)的策略。

1 超深層大氣田地質(zhì)特征

1.1 分布特征

中國(guó)目前已累計(jì)探明超深層天然氣田27個(gè)（見(jiàn)圖1），其中大氣田13個(gè)（見(jiàn)表1），主要集中在四川和塔里木盆地。13個(gè)大氣田中8個(gè)位于四川盆地，分別是磨溪、安岳、普光、元壩、龍崗、渡口河、鐵山坡和羅家寨；4個(gè)位于塔里木盆地，分別是大北1、克深、迪那2和塔中I號(hào)；僅有千米橋凝析氣田位于渤海灣盆地。

圖1 中國(guó)超深層氣田探明地質(zhì)儲(chǔ)量分布特征

縱向上，主力含氣層位最新的是古近系，最古老的是震旦系，其余分別為白堊系、三疊系、二疊系、奧陶系和寒武系，尤以二疊系長(zhǎng)興組和三疊系飛仙關(guān)組最為集中，包括龍崗、普光、元壩、羅家寨、鐵山坡、渡口河6個(gè)氣田。

1.2 沉積環(huán)境與氣藏特征

氣藏類(lèi)型復(fù)雜多樣，既有砂巖氣藏也有碳酸鹽巖氣藏，既有巖性氣藏也有構(gòu)造氣藏，在溫壓系統(tǒng)、氣體組分等方面也存在明顯差異。整體來(lái)看，具有以下特征（見(jiàn)表1）。

①以海相沉積環(huán)境為主。除庫(kù)車(chē)山前迪那2、大北和克深氣田開(kāi)發(fā)層系為扇三角洲或辮狀河三角洲沉積外，其余10個(gè)氣田均為臺(tái)地邊緣顆粒灘、鮞粒灘或生物礁相。

表1 中國(guó)超深層大氣田地質(zhì)與氣藏特征參數(shù)表

②以構(gòu)造邊、底水氣藏為主。受儲(chǔ)集層連通性較好和裂縫相對(duì)發(fā)育的影響，氣藏成藏過(guò)程中氣水分異徹底，除塔中I號(hào)、元壩、龍崗長(zhǎng)興組和安岳震旦系燈影組氣藏外，其余均表現(xiàn)出明顯的構(gòu)造氣藏特征，具有統(tǒng)一氣水界面。

③氣體性質(zhì)差異明顯。塔里木盆地各超深層大氣田以凝析氣藏為主（克深氣田為干氣），四川盆地各氣藏普遍為高或中含H2S干氣氣藏。

2 構(gòu)造氣藏儲(chǔ)集層類(lèi)型與開(kāi)發(fā)特征

2.1 氣藏儲(chǔ)集層分類(lèi)

重點(diǎn)針對(duì)超深層構(gòu)造氣藏，從影響開(kāi)發(fā)技術(shù)政策制定的地質(zhì)與生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特征出發(fā)，依據(jù)基質(zhì)物性、裂縫發(fā)育程度以及基質(zhì)與裂縫匹配關(guān)系的差異，將儲(chǔ)集層劃分為單孔單滲、雙孔雙滲、雙孔單滲3種類(lèi)型（見(jiàn)表 2）。

表2 超深層構(gòu)造氣藏儲(chǔ)集層類(lèi)型劃分表

①單孔單滲儲(chǔ)集層：基質(zhì)覆壓滲透率大于0.1×10-3μm2，試井與測(cè)井滲透率比值0.3～3.0。裂縫不發(fā)育，基質(zhì)存儲(chǔ)、基質(zhì)滲流，在壓力恢復(fù)雙對(duì)數(shù)圖版上徑向流段導(dǎo)數(shù)曲線為0.5的水平直線。

②雙孔雙滲儲(chǔ)集層：基質(zhì)滲透率大于 0.1×10-3μm2，試井與測(cè)井滲透率比值 3.0～20.0。基質(zhì)及裂縫存儲(chǔ)，基質(zhì)的氣可以直接滲流至井筒，也可向裂縫供氣，再經(jīng)裂縫滲流至井筒。在壓力恢復(fù)雙對(duì)數(shù)圖版上導(dǎo)數(shù)曲線下凹，當(dāng)裂縫滲透率和基質(zhì)滲透率較接近時(shí)，下凹基本變平，在壓力恢復(fù)雙對(duì)數(shù)圖版上表現(xiàn)為視均質(zhì)特征。

③雙孔單滲儲(chǔ)集層：基質(zhì)滲透率小于 0.1×10-3μm2，試井與測(cè)井滲透率比值大于20.0?；|(zhì)及裂縫存儲(chǔ)，基質(zhì)向裂縫供氣，再經(jīng)裂縫滲流至井筒。在壓力恢復(fù)雙對(duì)數(shù)圖版上導(dǎo)數(shù)曲線為 1/2斜率直線，最后為0.5的水平線，但水平線不易觀測(cè)到。

2.2 開(kāi)發(fā)特征

由于構(gòu)造、儲(chǔ)集層、氣水分布等地質(zhì)特征的差異，3種類(lèi)型氣藏在流體滲流、動(dòng)靜態(tài)儲(chǔ)量比以及水侵風(fēng)險(xiǎn)等開(kāi)發(fā)生產(chǎn)特征方面存在較大差異。

2.2.1 不同尺度滲透率差異

受基質(zhì)物性、裂縫發(fā)育程度以及基質(zhì)與裂縫匹配關(guān)系的影響，不同類(lèi)型儲(chǔ)集層試井與測(cè)井滲透率存在明顯差異：雙孔單滲型氣藏二者比值明顯高于單孔單滲型和雙孔雙滲型，整體表現(xiàn)為基質(zhì)低滲、致密，而宏觀（試井）呈高產(chǎn)但不穩(wěn)產(chǎn)的特點(diǎn)；同一氣藏不同部位氣井的試井與測(cè)井滲透率比值也明顯不同，在裂縫局部發(fā)育條件下，基質(zhì)物性越差、裂縫越發(fā)育，試井與測(cè)井滲透率的比值就越大。

2.2.2 動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量與地質(zhì)儲(chǔ)量比值

受多種因素影響，氣藏動(dòng)態(tài)、靜態(tài)儲(chǔ)量一般都存在一定差異，探明地質(zhì)儲(chǔ)量普遍大于動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量，但多數(shù)相差 10%以?xún)?nèi)，且隨著氣藏開(kāi)采程度的不斷提高，這種差異會(huì)逐漸減小直至趨同。對(duì)克深、迪那 2等超深層大氣田生產(chǎn)動(dòng)態(tài)跟蹤分析表明，受基質(zhì)供氣能力強(qiáng)弱的影響，不同類(lèi)型儲(chǔ)集層的氣藏早期估算動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量與地質(zhì)儲(chǔ)量比值差異明顯：雙孔雙滲型動(dòng)、靜態(tài)儲(chǔ)量比明顯大于雙孔單滲型氣藏，典型如迪那2氣田動(dòng)、靜態(tài)儲(chǔ)量比達(dá)到 94%，而克深氣田則普遍小于 40%，并且基質(zhì)物性越差，動(dòng)、靜態(tài)儲(chǔ)量比值越?。ㄒ?jiàn)圖2）。

圖2 典型超深層大氣田動(dòng)、靜態(tài)儲(chǔ)量比值與基質(zhì)滲透率

基質(zhì)供氣能力與基質(zhì)物性、裂縫發(fā)育程度密切相關(guān)，基質(zhì)滲透率越低、裂縫越不發(fā)育，供氣能力越弱。對(duì)雙孔單滲型儲(chǔ)集層而言，裂縫網(wǎng)絡(luò)是流體的主要滲流通道，孔隙是流體的主要存儲(chǔ)空間，基質(zhì)供氣不足是造成動(dòng)、靜態(tài)儲(chǔ)量差異大的主要原因?？松?2區(qū)塊干擾試井結(jié)果顯示，相距1 000 m以?xún)?nèi)的氣井在5～20 min內(nèi)能夠探測(cè)到鄰井的干擾信號(hào)，井間滲流干擾性很強(qiáng)；但試井雙對(duì)數(shù)曲線僅顯示長(zhǎng)期線性滲流特征，未出現(xiàn)徑向流特征，表明宏觀大尺度裂縫發(fā)育但裂縫密度低、基質(zhì)滲透率低，存在基質(zhì)供氣不足現(xiàn)象。

氣藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中，常以評(píng)價(jià)的地質(zhì)儲(chǔ)量為基礎(chǔ)，通過(guò)類(lèi)比法、經(jīng)驗(yàn)法和數(shù)值模擬法來(lái)確定氣藏的生產(chǎn)規(guī)模。超深層構(gòu)造氣藏動(dòng)、靜態(tài)儲(chǔ)量存在差異，尤以雙孔單滲型最為明顯，在開(kāi)發(fā)早期動(dòng)、靜態(tài)資料相對(duì)有限的情況下，以地質(zhì)儲(chǔ)量為基礎(chǔ)進(jìn)行開(kāi)發(fā)方案編制，常會(huì)造成設(shè)計(jì)產(chǎn)能規(guī)模偏大。

2.2.3 水侵風(fēng)險(xiǎn)程度

中國(guó)超深層構(gòu)造氣藏裂縫普遍發(fā)育，并且由于埋深大，地震資料品質(zhì)差，構(gòu)造落實(shí)程度低，斷裂、裂縫預(yù)測(cè)困難，給井位部署（避水）帶來(lái)較大挑戰(zhàn)。

有水氣藏水侵一般有兩種形式，一是邊底水大面積侵入含氣區(qū)；二是過(guò)大的生產(chǎn)壓差使底水快速錐進(jìn)。生產(chǎn)壓差越大水竄越快，很多氣井投產(chǎn)短時(shí)間就見(jiàn)地層水而氣水同產(chǎn)，不久即被水淹[3-4]。在超深層構(gòu)造氣藏中，雙孔單滲型水侵風(fēng)險(xiǎn)明顯高于單孔單滲型和雙孔雙滲型，主要原因?yàn)椋孩匐p孔單滲型氣藏裂縫對(duì)滲透率的貢獻(xiàn)明顯高于雙孔雙滲型[5]，裂縫對(duì)滲透率貢獻(xiàn)越大，越易發(fā)生快速水侵；②雙孔單滲型開(kāi)發(fā)產(chǎn)能規(guī)模一般偏大，易造成氣藏實(shí)際采氣速度過(guò)高；氣井配產(chǎn)較高，生產(chǎn)壓差大于合理水平，從而發(fā)生非均勻水侵，降低氣藏的最終采收率。

3 高效開(kāi)發(fā)策略

許多學(xué)者均曾提及高效開(kāi)發(fā)[4,6]，但對(duì)于其內(nèi)涵尚無(wú)明確定義。筆者認(rèn)為，氣藏的高效開(kāi)發(fā)，至少應(yīng)包含 3方面內(nèi)容，即：①準(zhǔn)確評(píng)價(jià)儲(chǔ)量、建產(chǎn)規(guī)模，防止地面建設(shè)浪費(fèi)；②保持全氣藏均衡開(kāi)采，動(dòng)用盡可能多的儲(chǔ)量，提高氣藏的累計(jì)產(chǎn)量；③減少無(wú)效和低效井，降低氣田開(kāi)發(fā)的各項(xiàng)成本，實(shí)現(xiàn)較高經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)合國(guó)內(nèi)外已開(kāi)發(fā)氣田經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為超深層構(gòu)造型大氣田高效開(kāi)發(fā)應(yīng)滿(mǎn)足 3個(gè)指標(biāo)：①開(kāi)發(fā)井成功率達(dá)到100%；②穩(wěn)產(chǎn)期 10～15年，穩(wěn)產(chǎn)期末采出程度達(dá)到50%，最終采收率不低于 70%；③地面處理能力與井口核定產(chǎn)能比值不大于1.2。

對(duì)已開(kāi)發(fā)大氣田的跟蹤研究表明，中國(guó)超深層構(gòu)造型大氣田目前開(kāi)發(fā)效益相對(duì)較高，但仍有進(jìn)一步提升空間；高投入和高風(fēng)險(xiǎn)的開(kāi)發(fā)特點(diǎn)，決定了實(shí)現(xiàn)高效開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)艱巨復(fù)雜的系統(tǒng)工程。因此，準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)氣藏特征與儲(chǔ)集層類(lèi)型，采取有針對(duì)性的開(kāi)發(fā)技術(shù)政策是實(shí)現(xiàn)其高效開(kāi)發(fā)的必由之路，為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，特提出4項(xiàng)對(duì)策。

3.1 強(qiáng)化氣藏前期評(píng)價(jià)

開(kāi)發(fā)前期評(píng)價(jià)的主要目的是認(rèn)識(shí)氣藏特征、確定氣藏類(lèi)型，應(yīng)把握3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

①以落實(shí)氣藏構(gòu)造為目標(biāo)，強(qiáng)化高精度開(kāi)發(fā)地震采集、處理與解釋。塔里木盆地大北氣田山地寬方位三維采集攻關(guān)實(shí)踐表明[7]：針對(duì)疊前偏移的寬方位三維地震采集技術(shù)，通過(guò)增大觀測(cè)方位，增加覆蓋次數(shù)，可有效提高信噪比和改善偏移成像質(zhì)量。盡管前期投入相對(duì)較高，但能夠獲得高品質(zhì)資料，較為準(zhǔn)確落實(shí)構(gòu)造形態(tài)，減少或避免鉆井失誤。

②以認(rèn)識(shí)氣藏地質(zhì)和動(dòng)態(tài)特征為目標(biāo)，科學(xué)部署評(píng)價(jià)井。開(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)井的主要作用體現(xiàn)在：約束地震速度建模，落實(shí)構(gòu)造；認(rèn)識(shí)儲(chǔ)集層內(nèi)部特征，評(píng)價(jià)儲(chǔ)量；探明氣水界面，明確流體空間分布特征。評(píng)價(jià)井的部署，要求必須保證一定數(shù)量，覆蓋氣藏構(gòu)造，且必須控制批次數(shù)量。塔里木油田公司經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐，形成以庫(kù)車(chē)克深氣田為代表的井位分批部署原則（見(jiàn)圖3）：采取沿長(zhǎng)軸、占高點(diǎn)、大井距的布井方式；布井次序首先以高點(diǎn)（探井）為中心沿長(zhǎng)軸甩開(kāi)2個(gè)井距部署2口評(píng)價(jià)井；測(cè)試成功，可再展開(kāi)部署1～2口；視第1批評(píng)價(jià)井試采結(jié)果與第2批評(píng)價(jià)井測(cè)試結(jié)果再定下一輪井位。該布井方式已在庫(kù)車(chē)地區(qū)克深2后續(xù)區(qū)塊（克深8、克深6、克深9等）的評(píng)價(jià)井部署中得以應(yīng)用，效果良好。

圖3 庫(kù)車(chē)深層大氣田井位部署示意圖

③以落實(shí)可動(dòng)用儲(chǔ)量為目標(biāo)，強(qiáng)化規(guī)模試采。試采是開(kāi)發(fā)前期評(píng)價(jià)階段獲取動(dòng)態(tài)資料、準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)氣藏開(kāi)發(fā)特征、確定開(kāi)發(fā)規(guī)模的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)于一般氣田，應(yīng)連續(xù)試采半年以上；對(duì)于大型特殊類(lèi)型氣田，應(yīng)加大試采規(guī)模，延長(zhǎng)試采時(shí)間。克深2區(qū)塊試采1年時(shí)，動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量變化幅度趨緩（見(jiàn)圖 4），與后期預(yù)測(cè)值相差20%～30%。因此，對(duì)于超深層構(gòu)造型大氣田，在開(kāi)發(fā)前期評(píng)價(jià)階段，應(yīng)以落實(shí)可動(dòng)用儲(chǔ)量為主要目標(biāo)，強(qiáng)化規(guī)模試采；試采要求涵蓋不同類(lèi)型氣井，試采時(shí)間持續(xù)10～18個(gè)月，視地層壓力下降3%～5%，以獲取可靠的動(dòng)態(tài)資料，確保試采效果。

圖4 克深2區(qū)塊不同生產(chǎn)階段計(jì)算動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量與累計(jì)采氣量

3.2 保持合理建產(chǎn)節(jié)奏

根據(jù)國(guó)內(nèi)外已開(kāi)發(fā)氣田經(jīng)驗(yàn)[8-11]，開(kāi)發(fā)效果較好的氣田，從發(fā)現(xiàn)到開(kāi)始建產(chǎn)，其評(píng)價(jià)周期一般超過(guò) 6年（見(jiàn)圖5），且評(píng)價(jià)時(shí)間隨儲(chǔ)量規(guī)模和埋藏深度的增大而增加。對(duì)于新發(fā)現(xiàn)和投入開(kāi)發(fā)的超深層構(gòu)造型大氣田，尤其是雙孔單滲型構(gòu)造氣藏，欲實(shí)現(xiàn)高效開(kāi)發(fā)，其開(kāi)發(fā)過(guò)程不能逾越，時(shí)間要充分保證。根據(jù)天然氣開(kāi)發(fā)管理綱要和鉆完井周期進(jìn)行估算，為確保開(kāi)發(fā)前期評(píng)價(jià)效果，達(dá)到準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)氣藏儲(chǔ)集層類(lèi)型和特征的目的，其評(píng)價(jià)周期應(yīng)不少于6年（見(jiàn)圖6）。

圖5 部分國(guó)外氣田評(píng)價(jià)與建產(chǎn)周期

圖6 超深層大氣田評(píng)價(jià)建產(chǎn)周期估計(jì)

3.3 確定合理開(kāi)發(fā)技術(shù)指標(biāo)

開(kāi)發(fā)方案是指導(dǎo)氣田開(kāi)發(fā)的重要技術(shù)文件，是產(chǎn)能建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)行管理、市場(chǎng)開(kāi)發(fā)、長(zhǎng)輸管道立項(xiàng)的依據(jù)。在地質(zhì)和動(dòng)態(tài)特征認(rèn)識(shí)清楚、開(kāi)發(fā)主體工藝技術(shù)明確的前提下，編制開(kāi)發(fā)方案，制定科學(xué)合理的開(kāi)發(fā)技術(shù)指標(biāo)是實(shí)現(xiàn)氣藏高效開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)。超深層大氣田開(kāi)發(fā)實(shí)踐表明，在確定開(kāi)發(fā)技術(shù)指標(biāo)時(shí)，尤其需要突出以下3點(diǎn)。

①不論探明、控制或預(yù)測(cè)儲(chǔ)量是多少，一定要充分考慮天然氣儲(chǔ)量的品位情況，以規(guī)模試采評(píng)價(jià)落實(shí)的可動(dòng)用儲(chǔ)量作為編制方案的基礎(chǔ)[12]，確定開(kāi)發(fā)方案指標(biāo)，如生產(chǎn)規(guī)模、采氣速度、穩(wěn)產(chǎn)期等。此外，對(duì)于儲(chǔ)量規(guī)模大、產(chǎn)量比例大的氣田，在論證生產(chǎn)規(guī)模時(shí)，不僅要保證經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)，還要兼顧保障地區(qū)的長(zhǎng)期穩(wěn)定供應(yīng)戰(zhàn)略，往往采取保護(hù)性開(kāi)發(fā)策略，通過(guò)適當(dāng)限制生產(chǎn)規(guī)模，降低采氣速度，從而延長(zhǎng)氣田生命周期。國(guó)外大氣田的采氣速度一般控制在可采儲(chǔ)量的2%～4%[13]。

②優(yōu)化開(kāi)發(fā)井位部署，延長(zhǎng)氣井無(wú)水采氣期，提高氣藏最終采收率。國(guó)內(nèi)外構(gòu)造邊、底水氣藏開(kāi)發(fā)實(shí)踐表明，在彈性水驅(qū)、儲(chǔ)集層非均質(zhì)性較強(qiáng)情況下，采氣速度和井網(wǎng)部署對(duì)氣田采收率有很大影響。在構(gòu)造高部位集中布井，可以保持邊緣帶高壓以阻止邊、底水推進(jìn)，延長(zhǎng)無(wú)水采氣期。根據(jù)氣、水兩相二維數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果，對(duì)于產(chǎn)能較高的氣藏，采用在構(gòu)造高部位集中布井方式，采收率可高達(dá) 90%，采用均勻布井方式，采收率則為 82%[14]。龍王廟組氣藏?cái)?shù)值模擬結(jié)果表明，在裂縫和孔洞相對(duì)發(fā)育、儲(chǔ)量豐度相對(duì)較高的構(gòu)造高部位集中布井，較在含氣面積區(qū)域內(nèi)均勻布井穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng) 4.5年，最終采收率提高3.5%[15]。

對(duì)于雙孔單滲型構(gòu)造邊、底水氣藏，開(kāi)發(fā)井部署時(shí)還需要考慮井位與斷裂、裂縫帶的位置關(guān)系。為此，設(shè)計(jì)平面二維大型物理模擬實(shí)驗(yàn)[16-20]（見(jiàn)圖7）模擬氣井距裂縫帶距離對(duì)水侵前緣推進(jìn)速度和氣藏采收率的影響。物理模擬實(shí)驗(yàn)顯示：水在基質(zhì)中呈活塞式推進(jìn)，裂縫與水體連通時(shí)，開(kāi)采過(guò)程中水沿裂縫非均勻突進(jìn)，水侵前緣推進(jìn)速度是基質(zhì)中的幾十、上百倍。參照克深氣田地質(zhì)特征，綜合考慮模型形態(tài)、氣藏條件以及氣水滲流等相似性，結(jié)合氣、水產(chǎn)量計(jì)算公式和物質(zhì)平衡方程，建立簡(jiǎn)化的裂縫性氣藏水侵?jǐn)?shù)學(xué)模型。計(jì)算結(jié)果表明（見(jiàn)圖 8）：當(dāng)斷裂溝通水體、氣井與斷裂相距100 m左右時(shí)，氣藏采收率達(dá)到峰值27.4%；若氣井與斷裂距離在100 m以?xún)?nèi)，隨距離減小，水侵前緣推進(jìn)速度逐漸增大，氣藏采收率逐漸減小；當(dāng)兩者距離大于100 m時(shí)，隨距離增大，氣藏采收率亦呈下降趨勢(shì)，顯示此時(shí)斷裂對(duì)提高儲(chǔ)集層供氣能力發(fā)揮的作用有限，以基質(zhì)供氣為主。因此，開(kāi)發(fā)井部署時(shí)要根據(jù)斷裂、裂縫預(yù)測(cè)成果，使井位與斷裂保持一定距離，既利用基質(zhì)降低水侵前緣非均勻推進(jìn)速度，也要利用斷裂周緣裂縫提高基質(zhì)供氣能力。

圖7 平面二維大型物理模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪疽鈭D

圖8 開(kāi)發(fā)井與裂縫位置關(guān)系對(duì)水侵及氣藏采收率的影響

③單井配產(chǎn)必須重點(diǎn)考慮水侵風(fēng)險(xiǎn)與基質(zhì)供氣能力兩個(gè)因素。超深層大氣田儲(chǔ)集層基質(zhì)物性一般較差，裂縫相對(duì)發(fā)育，尤其是雙孔單滲型邊、底水氣藏，不同尺度下滲流能力差異較大。當(dāng)氣井配產(chǎn)過(guò)高時(shí)，存在明顯的基質(zhì)供氣能力不足現(xiàn)象，地層壓力下降速度過(guò)快，易發(fā)生快速水淹，具有較短的穩(wěn)產(chǎn)期和較低的采收率，難以滿(mǎn)足方案設(shè)計(jì)穩(wěn)產(chǎn)年限。例如加拿大的Beaver River氣田[10]，該氣田為底水驅(qū)動(dòng)氣藏，天然氣主要產(chǎn)自裂縫性致密白云巖儲(chǔ)集層，開(kāi)發(fā)初期單井平均配產(chǎn)110×104m3/d，為無(wú)阻流量的46%，投入生產(chǎn)6個(gè)月即見(jiàn)水，2年后全氣田水淹，最終采收率僅為12%。

國(guó)內(nèi)多數(shù)氣田單井配產(chǎn)一般為氣井無(wú)阻流量的1/6～1/4，對(duì)于超深層大氣田，在進(jìn)行單井合理產(chǎn)量技術(shù)界限論證時(shí)，必須加強(qiáng)儲(chǔ)集層非均質(zhì)性研究，實(shí)時(shí)跟蹤氣田生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，重點(diǎn)考慮水侵風(fēng)險(xiǎn)和供氣能力兩個(gè)關(guān)鍵因素，滿(mǎn)足方案設(shè)計(jì)穩(wěn)產(chǎn)年限、氣藏采收率最大化和最優(yōu)經(jīng)濟(jì)效益的要求。近幾年通過(guò)對(duì)大北、克深、龍王廟組氣藏開(kāi)發(fā)過(guò)程跟蹤研究，認(rèn)為對(duì)于無(wú)阻流量較高、水侵風(fēng)險(xiǎn)較大的氣井，單井配產(chǎn)控制在無(wú)阻流量的10%左右較為適宜。

3.4 創(chuàng)新關(guān)鍵適用技術(shù)

鑒于氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中所面臨的挑戰(zhàn)，應(yīng)持續(xù)加強(qiáng)氣藏開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，配套主體開(kāi)發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)氣藏高效開(kāi)發(fā)，包括：①規(guī)模部署高密度寬方位地震采集工作，加強(qiáng)處理解釋技術(shù)攻關(guān)，提高構(gòu)造解釋精度；②加強(qiáng)井-震聯(lián)合，多技術(shù)、多手段的儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)技術(shù)攻關(guān)，較為準(zhǔn)確地把握儲(chǔ)集層及流體在平面和縱向上的分布特征；③加強(qiáng)超深層快速鉆井和低傷害鉆井技術(shù)攻關(guān)，進(jìn)一步降低開(kāi)發(fā)成本；④持續(xù)強(qiáng)化壓裂設(shè)計(jì)及施工配套工藝技術(shù)攻關(guān)，降低儲(chǔ)集層傷害、提高單井產(chǎn)量。

4 結(jié)論與建議

超深層構(gòu)造型大氣田儲(chǔ)集層可劃分為單孔單滲、雙孔雙滲和雙孔單滲 3種類(lèi)型，開(kāi)發(fā)規(guī)模確定難度大和存在快速水侵風(fēng)險(xiǎn)是影響氣藏開(kāi)發(fā)效果的主要因素，尤以發(fā)育雙孔單滲型儲(chǔ)集層的氣藏最為突出。

實(shí)現(xiàn)超深層構(gòu)造型大氣田高效開(kāi)發(fā)，需要：①進(jìn)一步強(qiáng)化氣藏前期評(píng)價(jià)，以落實(shí)氣藏構(gòu)造、認(rèn)識(shí)氣藏地質(zhì)和動(dòng)態(tài)特征、確定可動(dòng)用儲(chǔ)量為目標(biāo)，強(qiáng)化高精度開(kāi)發(fā)地震采集、處理與解釋?zhuān)茖W(xué)部署評(píng)價(jià)井、規(guī)模試采。②合理控制建產(chǎn)節(jié)奏，評(píng)價(jià)周期應(yīng)不少于 6年。③制定合理開(kāi)發(fā)技術(shù)政策：以規(guī)模試采落實(shí)的可動(dòng)用儲(chǔ)量作為編制開(kāi)發(fā)方案的基礎(chǔ)；開(kāi)發(fā)井部署要根據(jù)斷裂、裂縫帶預(yù)測(cè)成果，使井位與其保持一定距離；單井配產(chǎn)需重點(diǎn)考慮水侵風(fēng)險(xiǎn)與基質(zhì)供氣能力兩個(gè)因素。④持續(xù)強(qiáng)化地震、鉆完井等施工配套工藝技術(shù)攻關(guān)，進(jìn)一步提高開(kāi)發(fā)效益。

致謝：研究工作得到袁士義院士、李海平教授和梁春秀教授的指導(dǎo)，在此一并表示感謝!

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