低滲氣藏水平井產(chǎn)能影響因素敏感性分析

孫 娜

(中油吉林油田公司，吉林 松原 138003)

低滲氣藏水平井產(chǎn)能影響因素敏感性分析

孫 娜

(中油吉林油田公司，吉林 松原 138003)

為了提高吉林油田水平井開(kāi)發(fā)深層天然氣的產(chǎn)能和經(jīng)濟(jì)效益，研究了低滲透率氣藏水平井產(chǎn)能影響因素。所考慮的影響因素包括儲(chǔ)層滲透率、儲(chǔ)層厚度、水平段長(zhǎng)度、縱向位置、表皮系數(shù)、壓裂裂縫條數(shù)。研究表明:在相同滲透率下，隨著水平井段長(zhǎng)度、氣層厚度和壓裂縫條數(shù)的增加，水平井采氣指數(shù)增加，而且三者對(duì)水平井采氣指數(shù)的影響顯著;水平井采氣指數(shù)隨表皮系數(shù)的增加而降低幅度逐漸減緩;縱向位置影響甚微;水平井采氣指數(shù)隨著儲(chǔ)層滲透率的增大而逐漸增大。

低滲氣藏;水平井;產(chǎn)能;影響因素;吉林油田

引 言

影響氣藏水平井產(chǎn)能的主要因素包含儲(chǔ)層厚度、水平段長(zhǎng)度、水平井在油藏中的位置、鉆井液與完井表皮效應(yīng)、壓裂、酸化等，不同原因?qū)Ξa(chǎn)能的影響各異［1－7］。結(jié)合 X氣藏實(shí)際，采用綜合考慮儲(chǔ)層非均質(zhì)性的數(shù)值模擬技術(shù)研究氣藏水平井產(chǎn)能的影響因素［8－10］，為今后X氣藏水平井開(kāi)發(fā)提供科學(xué)理論依據(jù)。

1 X氣藏概況

X氣田是低壓、低豐度、低滲、非均質(zhì)性強(qiáng)的復(fù)雜巖性氣藏。X氣田為河流相沉積，2套含氣層系之間無(wú)明顯隔層，屬于無(wú)邊底水、同巖性干氣氣藏，為同一溫度、壓力系統(tǒng)。據(jù)完鉆井統(tǒng)計(jì)，目的層段平均鉆遇有效厚度為13.93 m，氣層單層厚度薄，儲(chǔ)量豐度低，不適合分層系開(kāi)發(fā)，因此采用一套層系開(kāi)發(fā)。氣藏驅(qū)動(dòng)類型為定容彈性驅(qū)動(dòng)，因此開(kāi)發(fā)方式采用天然能量衰竭式降壓開(kāi)采。

根據(jù)X氣藏水平井設(shè)計(jì)井位，對(duì)儲(chǔ)層滲透率、儲(chǔ)層厚度、水平段長(zhǎng)度、表皮系數(shù)、壓裂裂縫條數(shù)進(jìn)行敏感性分析。數(shù)值模擬中用到的參數(shù)取值見(jiàn)表1。

表1 X氣藏基礎(chǔ)參數(shù)

2 產(chǎn)能影響因素敏感性分析

2.1 氣層厚度

圖1為儲(chǔ)層其他參數(shù)不變、改變儲(chǔ)層厚度和滲透率引起的氣井產(chǎn)能的變化情況。可以看出，水平井采氣指數(shù)與氣層厚度幾乎呈現(xiàn)線性變化，水平井采氣指數(shù)隨氣層厚度的增加而增加。對(duì)于氣藏滲透率來(lái)說(shuō)，隨著氣層厚度的增加，氣藏滲透率對(duì)水平井采氣指數(shù)的影響越明顯。

圖1 水平井產(chǎn)能與儲(chǔ)層厚度關(guān)系曲線

2.2 水平井段長(zhǎng)度

通過(guò)對(duì)比不同水平段氣井產(chǎn)能可以看出，隨著水平井段長(zhǎng)度的增加，水平井采氣指數(shù)增加，但增加的幅度則隨著水平段長(zhǎng)度的增加而減小。總的來(lái)說(shuō)，在有限的長(zhǎng)度范圍內(nèi)，水平段長(zhǎng)度越大，單井產(chǎn)量越大，而且?guī)缀醭示€性變化。對(duì)于氣藏滲透率來(lái)說(shuō)，隨著氣藏滲透率增加，相同水平段長(zhǎng)度下，水平井采氣指數(shù)增加(圖2)。

圖2 水平井產(chǎn)能與水平段關(guān)系曲線

從實(shí)際要求出發(fā)模擬了水平井水平段為2 000 m時(shí)不同井底流壓下對(duì)應(yīng)的水平井產(chǎn)量(表2)。

表2 不同井底流壓下對(duì)應(yīng)的水平井產(chǎn)量

從表2看出當(dāng)水平段達(dá)到2 000 m時(shí)，相同滲透率下水平井產(chǎn)量隨著流壓的降低而逐漸增大，但增大的幅度也逐漸減緩;按照目前的流壓(pwf)約為20 MPa生產(chǎn)時(shí)，氣井的平均產(chǎn)量能達(dá)到80×104m3/d以上的。

2.3 水平井在氣層中的縱向位置

模擬計(jì)算了水平井水平段在氣層中的縱向位置(水平井水平段與氣層頂之間的厚度占?xì)鈱雍穸鹊谋壤?對(duì)氣井產(chǎn)能的影響(圖3)。從圖3中可以看出，水平井采氣指數(shù)與水平井在氣層中的縱向位置的關(guān)系并不明顯，當(dāng)水平井在氣層中間時(shí)，水平井具有最好的采氣指數(shù)，但相對(duì)于其他位置來(lái)說(shuō)，優(yōu)勢(shì)并不明顯。

圖3 水平井產(chǎn)能與水平井位置關(guān)系曲線

2.4 表皮系數(shù)

對(duì)比不同污染程度下氣井產(chǎn)能大小可以看出

圖4 水平井產(chǎn)能與表皮系數(shù)關(guān)系曲線

(圖4)，隨著水平井表皮系數(shù)的增加，水平井采氣指數(shù)明顯降低，而且在表皮系數(shù)比較小的時(shí)候，具有更加明顯的變化趨勢(shì)。當(dāng)表皮系數(shù)增加到一定的程度后，再繼續(xù)增加表皮系數(shù)，水平井采氣指數(shù)的降低的幅度變緩。從氣藏滲透率的角度來(lái)看，滲透率越大，水平井采氣指數(shù)隨表皮系數(shù)的增加而降低得越明顯。

2.5 壓裂水平井裂縫條數(shù)

對(duì)比不同裂縫條數(shù)情況下氣井產(chǎn)能大小可以看出(圖5)，隨著壓裂縫條數(shù)的增加，水平井采氣指數(shù)增加，但增加的幅度則隨著壓裂縫條數(shù)的增加而減小。總的來(lái)說(shuō)，在有限壓裂縫的條數(shù)范圍內(nèi)，壓裂縫條數(shù)越大，單井產(chǎn)量越大，而且?guī)缀醭示€性變化。對(duì)于氣藏滲透率來(lái)說(shuō)，隨著氣藏滲透率增加，水平井采氣指數(shù)隨壓裂縫條數(shù)增加而增加越明顯。

圖5 水平井產(chǎn)能與壓裂縫條數(shù)關(guān)系曲線

對(duì)不同流壓下的壓裂情況進(jìn)行了模擬(表3)。從表3分析認(rèn)為，壓裂水平井隨著流壓的降低，產(chǎn)能逐漸增大，水平井產(chǎn)量與裂縫條數(shù)呈線性關(guān)系。

表3 不同井底流壓下水平井產(chǎn)量隨壓裂縫條數(shù)變化規(guī)律_

3 結(jié)論

(1)水平井采氣指數(shù)與氣層厚度幾乎呈現(xiàn)線性變化，水平井采氣指數(shù)隨氣層厚度的增加而增加。隨著氣層厚度的增加，氣藏滲透率對(duì)水平井采氣指數(shù)的影響越明顯。

(2)隨著水平井段長(zhǎng)度的增加，水平井采氣指數(shù)增加，但增加的幅度則隨著水平段長(zhǎng)度的增加而減緩。隨著氣藏滲透率增加，相同水平井長(zhǎng)度下，水平井采氣指數(shù)增加。

(3)水平井采氣指數(shù)與水平井在氣層中的縱向位置的關(guān)系并不明顯，當(dāng)水平井在氣層中間時(shí)，水平井具有最好的采氣指數(shù)，但相對(duì)于其他位置來(lái)來(lái)說(shuō)，優(yōu)勢(shì)并不明顯。

(4)隨著水平井表皮系數(shù)的增加，水平井采氣指數(shù)明顯地降低，而且在表皮系數(shù)比較小的時(shí)候，具有更加明顯的變化趨勢(shì)。

(5)隨著壓裂縫條數(shù)的增加，水平井采氣指數(shù)增加，但增加的幅度則隨著壓裂縫條數(shù)的增加而減緩。隨著氣藏滲透率增加，水平井采氣指數(shù)隨壓裂縫條數(shù)增加而增加得越明顯。

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Sensitivity analysis of the influential factors of horizontal well productivity in low permeability gas reservoir

SUN Na
(Jilin Oilfield Company，PetroChina，Songyuan，Jilin138003，China)

The influential factors of horizontal well productivity in low permeability gas reservoir have been studied for the Jilin oilfield to improve deep gas development．The influential factors include reservoir permeability，reservoir thickness，length of horizontal segment，vertical location，skin factor，and the number of induced fractures．The results show that under same permeability，the gas productivity index(PI)of horizontal well increases with the increasing of the length of horizontal segment，gas layer thickness，and the number of induced fractures，and these three factors have evident influence on gas productivity index;the extent of gas PI decrease along with skin factor increase gradually slows down;vertical location has little effect;and the gas PI of horizontal well increases gradually with the increasing of reservoir permeability．

low permeability gas reservoir;horizontal well;productivity;influential factor;Jilin oilfield

TE319

A

1006－6535(2011)05－0096－04

20110115;改回日期20110415

“973”項(xiàng)目“高效天然氣藏形成分布規(guī)律與凝析、低效氣藏經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)研究”(2001－CB－209－100);黑龍江省科技攻關(guān)項(xiàng)目“水平井產(chǎn)能設(shè)計(jì)及指標(biāo)預(yù)測(cè)方法研究”(GZ05A301)

孫娜(1983－)，女，助理工程師，2006年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院工商管理專業(yè)，2009年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院油氣田開(kāi)發(fā)工程專業(yè)，獲碩士學(xué)位，現(xiàn)從事油氣田開(kāi)發(fā)方面工作。

編輯 孟凡勤