王冬燕
(中國(guó)石化東北油氣分公司勘探開發(fā)工程部,吉林 長(zhǎng)春 130062)
松南氣田營(yíng)城組氣藏構(gòu)造上位于達(dá)爾罕斷凸帶北段,受白堊紀(jì)時(shí)期沙河子組的地層結(jié)構(gòu)影響,使得巖性以流紋巖、流紋質(zhì)火山碎屑熔巖為主[1]。主要含氣層系是營(yíng)城組火山巖氣藏,地理上松南氣田位于松原市境內(nèi)。營(yíng)城組火山巖氣藏共計(jì)完鉆井20口,截至2019年12月底,松南營(yíng)城組氣藏日產(chǎn)原料氣226萬m3,日產(chǎn)水646 m3,平均油壓7.76 MPa,年產(chǎn)原料氣7.7億m3,采氣速度4.8%,累產(chǎn)氣63億m3,采出程度39%。
分析認(rèn)為松南氣田火山巖氣藏在平面上仍有剩余潛力,有必要開展地質(zhì)研究,摸清剩余潛力分布,提高儲(chǔ)量的動(dòng)用程度,改善氣藏開發(fā)效果。松南氣田營(yíng)城組火山巖氣藏已經(jīng)投產(chǎn)10年,氣井的產(chǎn)量、壓力與投產(chǎn)初期相比發(fā)生很大變化,各井之間生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特征差異大,需要加強(qiáng)氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析,為制定氣井合理工作制度提供依據(jù)。
根據(jù)產(chǎn)量、壓力、產(chǎn)水變化特征將松南氣田營(yíng)城組氣藏氣井分為4種類型。
1)產(chǎn)量壓力穩(wěn)定,油壓保持在11.5~14 MPa,產(chǎn)凝析水,產(chǎn)能較高,具備一定調(diào)峰能力的井(腰平9井、腰平8、腰平6井、腰平5井、腰深1井)。
YP9井水平生產(chǎn)段位于Ⅰ類儲(chǔ)層中上部,距離氣水界面較遠(yuǎn),下部隔層發(fā)育。該井于2009年10月投產(chǎn),投產(chǎn)初期日產(chǎn)氣35萬m3,日產(chǎn)水5 m3,水氣比0.14,油壓29 MPa;目前日產(chǎn)氣量29萬m3,日產(chǎn)水3.6 m3,水氣比為0.124,油壓8.2 MPa,如圖1所示,YP9井提產(chǎn)后,水氣比反而下降;該井無阻流量高(166萬m3·d-1),產(chǎn)水量小,且為凝析水;合理產(chǎn)量下,壓降速率小,可保持長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定生產(chǎn)。氣藏中部較高部位的井僅產(chǎn)少量凝析水,水風(fēng)險(xiǎn)較小,因此在生產(chǎn)中高部位適當(dāng)高配,提高采氣速度;構(gòu)造低部位產(chǎn)地層水,因此對(duì)于構(gòu)造低部位鉆井和井底靠近構(gòu)造低部位的水平井,適當(dāng)?shù)团洌刂撇蓺馑俣?,可?shí)現(xiàn)有效的火山巖氣藏控水[2]。
圖1 YP9井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)曲線圖
2)產(chǎn)量壓力相對(duì)穩(wěn)定,油壓保持在12~14 MPa,產(chǎn)地層水且水氣比上升,但總體可控(腰平1、腰平3、腰平10井、腰平2井)。
YP1井于2008年11月投產(chǎn),截至目前,累產(chǎn)氣5.64億m3,平均日產(chǎn)氣15.6萬m3,平均日產(chǎn)水24.3 m3。該井水氣比由0.1上升到4.6,產(chǎn)水量大(38.9 m3·d-1),且為地層水。為了延緩底水的錐進(jìn),YP1井的合理配產(chǎn)應(yīng)控制在10萬m3·d-1。
腰平1位于構(gòu)造高部位,但井斜略小,向南、北構(gòu)造急劇下降,水平段靠近Ⅰ類儲(chǔ)層底部。前期生產(chǎn)效果較好,日均產(chǎn)氣在30~40萬m3,水氣比小于0.1,后期含水上升,氣產(chǎn)量下降,水氣比2.0~3.2,水樣分析礦化度30 mg·g-1。目前分析認(rèn)為由于氣井生產(chǎn)壓差較大,造成底水沿裂縫錐進(jìn)。
3)產(chǎn)量總體下降,油壓保持在5~9.1 MPa,產(chǎn)地層水且產(chǎn)水量及水氣比不斷升高(腰平7井、腰平11)。
YP7井于2008年8月投產(chǎn),投產(chǎn)初期日產(chǎn)氣22萬m3,日產(chǎn)水10 m3,水氣比0.5,油壓28.5 MPa;目前日產(chǎn)氣1.9萬m3,日產(chǎn)水67 m3,水氣比35,油壓3.2 MPa。該井井口油壓、產(chǎn)量逐漸下降,產(chǎn)水量和水氣比一直呈上升趨勢(shì)。產(chǎn)水量大(67 m3·d-1),且為地層水。
腰平7井位于獨(dú)立火山機(jī)構(gòu)高部位,Ⅰ類儲(chǔ)層鉆遇率相對(duì)較低,水平井段尾部在氣水界面下,由于前期生產(chǎn)壓差較大,底水逐步錐進(jìn),水氣比逐漸升高,導(dǎo)致后期高含水。
4)外圍供給不足,產(chǎn)量和壓力均下降較快(腰深101、腰深102、腰平4井)。
腰深101井2010年7月投產(chǎn),投產(chǎn)初期能量供給不足,產(chǎn)量和地層壓力下降快,截至2012年5月,平均日產(chǎn)氣2.4萬m3。2013年10月對(duì)營(yíng)城組3 735~3 745 m井段進(jìn)行壓裂測(cè)試后5 mm 油嘴放噴,日產(chǎn)氣3.3萬m3,油壓18.6 MPa。2013-2018年產(chǎn)水量和水氣比上升,油壓呈下降趨勢(shì),年均降3.4 MPa。目前日產(chǎn)氣0.6萬m3,日產(chǎn)水4 m3,水氣比6.7,油壓0.81 MPa。
氣藏受不同驅(qū)動(dòng)類型的影響,區(qū)塊及單井地層壓降差異較大,YS1井區(qū)2012-2018年地層壓力每年分別下降2.35、2.98、2.61、2.47、3.22、1.63、2.4 MPa,平均下降2.5 MPa。YP7井區(qū)地層壓力每年下降3.42 MPa。2012-2018年氣藏總體地層壓力下降速度一致,平面上YS1井區(qū)開采均衡,北部YS102井區(qū)由于采出程度低,壓降較小。
不同井區(qū)彈性產(chǎn)率差異明顯,水平井彈性產(chǎn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于直井,腰深1井區(qū)水平井彈性產(chǎn)率遠(yuǎn)高于腰平7井區(qū)水平井。2012-2018年,產(chǎn)地層水氣井(YP1、YP3、YP7井)受水侵影響,彈性產(chǎn)率下降。YP9井主要受地層壓力下降的影響,彈性產(chǎn)率略有減小,如圖2所示。
圖2 氣井單位壓降產(chǎn)氣量變化圖
氣井產(chǎn)水,氣相相對(duì)滲透率下降,地層滲流阻力和井筒流動(dòng)阻力增大,額外消耗能量,生產(chǎn)中表現(xiàn)出產(chǎn)量和壓力下降快、單位壓降采氣量小的特征,影響氣井穩(wěn)產(chǎn)及最終采收率[3]。受地層壓力下降、氣井產(chǎn)水的影響,氣井采氣指數(shù)逐漸減小。2012-2019年,產(chǎn)水氣井(YP1、YP3、YP7、YP11、YP10井)受水侵的影響,采氣指數(shù)不斷減小。YP9、YS1井主要受地層壓力下降的影響,采氣指數(shù)減小。
氣井生產(chǎn)壓差差異大,直井的生產(chǎn)壓差是水平井的3.3倍。氣井受水侵影響導(dǎo)致生產(chǎn)壓差增加。2012-2019年,產(chǎn)水氣井(YP1、YP3、YP11)為保持產(chǎn)量穩(wěn)產(chǎn),所需生產(chǎn)壓差不斷增加。氣井未受水侵時(shí),生產(chǎn)壓差變化小,在0.2~1.2 MPa。
YP5井區(qū)鄰近老井YP3和YP9,從油壓變化看,三者油壓變化趨勢(shì)一致,但從日產(chǎn)氣量看,YP5井2015年投產(chǎn)后未對(duì)YP3、YP9井產(chǎn)生明顯干擾,從動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量分析結(jié)果看,YP3井2015-2017年彈性產(chǎn)率由1 498萬m3·MPa-1增至3 440萬m3·MPa-1,同樣顯示YP5 投產(chǎn)對(duì)周圍老井影響較小。YP2井區(qū)鄰近老井YP10,從油壓變化看,YP2井與鄰井YP10井油壓變化趨勢(shì)一致,從日產(chǎn)氣量看,YP2 投產(chǎn)后,YP10 產(chǎn)量降低,這是由于YP10井2014年酸化作業(yè)導(dǎo)致產(chǎn)量增加后,水氣比也快速升高,后期為控水主動(dòng)降低配產(chǎn)。從動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量分析結(jié)果看,YP10井2016-2017年單位壓降采氣量分別為2 270、3 413萬m3·MPa-1,穩(wěn)中有升,整體分析認(rèn)為YP2井2015年投產(chǎn)后對(duì)YP10井產(chǎn)量及動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量的干擾不明顯。
目前6口調(diào)整井投產(chǎn)后,年增工業(yè)氣1.9億m3,預(yù)計(jì)累增工業(yè)氣18.32億m3,氣藏采收率提高至62.6%。2015-2018年老井年產(chǎn)工業(yè)氣比方案預(yù)測(cè)低0.29億,但老井的穩(wěn)產(chǎn)期比方案預(yù)測(cè)長(zhǎng)2年,累產(chǎn)氣比方案預(yù)測(cè)多2.2億m3,6口調(diào)整井投產(chǎn)降低了老井采氣強(qiáng)度,控制老井底水突進(jìn)速度,提高老井采出程度(圖3)。
1)本區(qū)的氣井可以分為產(chǎn)量壓力穩(wěn)定、產(chǎn)量壓力相對(duì)穩(wěn)定、產(chǎn)量總體下降、產(chǎn)量壓力均下降較快4種類型。
2)平面上YS1井區(qū)開采均衡,北部YS102井區(qū)由于采出程度低,壓降較小。
圖3 氣井單位壓降產(chǎn)氣量變化圖
3)水平井彈性產(chǎn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于直井,產(chǎn)地層水氣井彈性產(chǎn)率下降。
4)氣井生產(chǎn)壓差差異大,直井的生產(chǎn)壓差是水平井的3.3倍。
5)調(diào)整井投產(chǎn)降低了老井采氣強(qiáng)度,控制老井底水突進(jìn)速度,提高老井采出程度。