氣田永和18井區(qū)水平井開發(fā)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

段大洋

（中國石油長(zhǎng)城鉆探工程有限公司地質(zhì)研究院，遼寧盤錦 124010）

氣田永和18井區(qū)水平井開發(fā)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

段大洋

（中國石油長(zhǎng)城鉆探工程有限公司地質(zhì)研究院，遼寧盤錦 124010）

永和18井區(qū)總體表現(xiàn)為縱向上多層段產(chǎn)氣，但產(chǎn)氣量不高；主力儲(chǔ)層橫向上發(fā)育不連續(xù)，相變快，但永和18井儲(chǔ)層較發(fā)肓，產(chǎn)能較高，井區(qū)整體開發(fā)迫在眉睫。本文從氣田實(shí)際出發(fā)，創(chuàng)造性的提出分井組分層系水平井優(yōu)化部署和類工廠化平臺(tái)輻射狀調(diào)整實(shí)施兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)本增效的水平井優(yōu)化部署開發(fā)。永和18井組水平井的成功實(shí)施為鄂爾多斯盆地東緣低豐度致密氣藏開發(fā)提供有利的指導(dǎo)和借鑒。

水平井 優(yōu)化部署 開發(fā) 低豐度 致密

1 永和18井區(qū)開發(fā)背景

永和18井區(qū)位于石樓西氣田南部，工區(qū)面積約726km2，完鉆探井19口，評(píng)價(jià)井8口，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)水平井1口。累計(jì)試氣23口井，共53層，試采2口井。自鉆開永和18井獲得重大突破后，2012-2013年，永和18井區(qū)進(jìn)入富集區(qū)優(yōu)選及開發(fā)階段。針對(duì)井區(qū)目前單井成本高、產(chǎn)能低的特征，力求需找“少井高產(chǎn)”的低成本開發(fā)模式，創(chuàng)造性的提出尋找富氣“甜點(diǎn)”區(qū)，分區(qū)分層進(jìn)行水平井優(yōu)化部署開發(fā)，圍繞永和18井山2段和永和20井山1段高產(chǎn)氣層，綜合考慮分別在該兩個(gè)井組的兩個(gè)層段進(jìn)行水平井部署；目前在優(yōu)先實(shí)施的永和18井組，考慮該井組地處黃土塬地貌，局部含氣豐度高，但相變快的特點(diǎn)，本著“概念化設(shè)計(jì)，邊實(shí)施邊調(diào)整”的原則，提出類工廠化開發(fā)模式，少平臺(tái)輻射狀鉆井方式，節(jié)本增效，取得了良好的生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2 開發(fā)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)亮點(diǎn)

2.1 分井組分層系水平井優(yōu)化部署

2.1.1 綜合地質(zhì)研究

構(gòu)造上，永和18井區(qū)各層位總體為東高西低的寬緩西傾單斜構(gòu)造，平均坡降6-8m/km，地層傾角不足1°，區(qū)內(nèi)未見斷層，構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單。

沉積相特征，早二疊世山2期，主要表現(xiàn)為盆地北部伊盟隆起的大幅度抬升，沖積-三角洲沉積向湖盆強(qiáng)烈進(jìn)積，而盆地中南部亦有小規(guī)模的河流-潮控三角洲沉積發(fā)育。但相帶展布范圍有限，顯示出“大平原-小前緣”的沉積特征［1］，永和18井區(qū)在平面上除發(fā)育永和4井-永和15井與永和7井-永和18井與永和24井-永和22井等3條規(guī)模不大的潮道砂巖外，研究區(qū)其它井則以潮上砂泥坪、淺湖泥和沼澤沉積為主；二疊世山1期，永和18井區(qū)在平面上以三角洲前緣相區(qū)為特征， 發(fā)育永和4井-永和12井與永和6井-永和23井等兩條水下分流河道朵狀體， 而朵狀砂體兩側(cè)則為分流間灣與淺湖泥分布區(qū)。

砂體特征，通過二維地震和聯(lián)井對(duì)比綜合分析，山2砂體厚度在10-15米，在永和18井以南連片發(fā)育，厚度穩(wěn)定；山1砂厚在15-25米，兩套砂體匯合于井區(qū)南部，永和20井砂體最厚。

氣層分布特征，根據(jù)鉆錄測(cè)資料，永和18井的山2段和永和20井的山1段，小層疊加氣層厚度均在10-15米。中部較厚，向四周逐漸變薄。

儲(chǔ)層物性特征，山2段儲(chǔ)層孔隙度主要分布在3%-6%，平均孔隙度為5.54%，滲透率分布范圍為0.01mD-1.0mD，平均滲透率為9.05mD。山1段儲(chǔ)層孔隙度主要分布在3.0%-12.0%，平均孔隙度為7.38%；滲透率分布范圍為0.1 m D-1.0 m D，平均滲透率為0.65mD。總體屬于低孔、低滲砂巖儲(chǔ)層。

2.1.2 試氣情況

永和18井區(qū)山1、山2段共試氣層位18層。單試山2段的有11層，平均單井無阻流量為12.25×104m3/d，永和18井最高，無阻流量為32×104m3/d。山1段：?jiǎn)卧嚿?段的有7層，平均單井無阻流量為1.26 ×104m3/d。永和20井最高，無阻流量為1.98×104m3/d。

2.1.3 水平井優(yōu)化部署

永和18井區(qū)儲(chǔ)層平面展布連續(xù)性差，縱向多層系含氣，為低豐度、致密氣藏特征。針對(duì)該特點(diǎn)，首次采用水平井分井組分層系優(yōu)化部署井位，在永和18井組以山2段為目的層，優(yōu)化部署水平井12口，在永和20井組以山1段為目的層，優(yōu)化部署水平井48口。

2.2 類工廠化平臺(tái)輻射狀調(diào)整實(shí)施

2.2.1 水平井參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

水平井段長(zhǎng)度，通過數(shù)值模擬方法，分別對(duì)水平井段長(zhǎng)度400米、600米、800米、1000米、1100米和1200米6種方案進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，單井累產(chǎn)氣量隨水平井段長(zhǎng)度的增加而增加，當(dāng)水平井段長(zhǎng)超過1000米后，單井累產(chǎn)氣量增幅很小。

水平井段在氣藏中位置的優(yōu)選，通過模擬水平井在氣層的上部、中部、下部三個(gè)位置累產(chǎn)氣的增量變化來研究。數(shù)值模擬結(jié)果顯示，水平段位于氣層中部時(shí)累產(chǎn)氣量最高。從壓裂裂縫監(jiān)測(cè)資料看，人工裂縫高度為10-40米，可有效溝通了上下儲(chǔ)層［2-3］。

水平井井距的選擇，利用合理井距法，當(dāng)水平井單井合理控制地質(zhì)儲(chǔ)量為1.55×108m3，當(dāng)儲(chǔ)量豐度為1.3×108m3/km2時(shí)，對(duì)應(yīng)合理井距為650m；利用數(shù)值模擬法，隨著井距的增加，單井累產(chǎn)氣逐漸增加，當(dāng)井距大于600m時(shí)，累產(chǎn)氣增加的幅度變小。綜合確定最優(yōu)水平井井距為600米［4］。

2.2.2 類工廠化水平井實(shí)施

永和18井山2段自然產(chǎn)能試氣，計(jì)算無阻流量32×104m3，周圍有評(píng)價(jià)井8口，試驗(yàn)水平井1口，井控程度高，氣層厚度大，地面建設(shè)便于集中建產(chǎn)，因此優(yōu)先進(jìn)行水平井優(yōu)化開發(fā)。實(shí)踐證實(shí)，該區(qū)有效氣層厚度橫向上急速相變，開發(fā)難度大。為規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)降低黃土塬地區(qū)地面建設(shè)成本，確立了“少井高產(chǎn)，少井高效”的指導(dǎo)思想，制定了“概念化設(shè)計(jì)，邊實(shí)施邊調(diào)整”的工作程序，最終形成了類工廠化平臺(tái)水平井開發(fā)形式，目前在三個(gè)鉆井平臺(tái)上成功實(shí)施水平井8口，平均砂巖鉆遇率為83%。

3 水平井開發(fā)效果評(píng)價(jià)

2014年在永和18井組實(shí)施水平井12口，完鉆8口，正鉆4口，投產(chǎn)水平井3口。目前單井平均日產(chǎn)氣10.88萬方，投產(chǎn)的水平井產(chǎn)量是周圍直井的4倍，開發(fā)效果較好。

4 結(jié)語

（1）永和18井區(qū)主力儲(chǔ)層山1段和山2段，縱向上豐度低，橫向上相變快，為實(shí)現(xiàn)有效開發(fā)，創(chuàng)造性地提出分別在永和18井組的山2段和永和20井組的山1段，實(shí)施水平井整體開發(fā)。

（2）通過理論計(jì)算和數(shù)值模擬，永和18井區(qū)以水平段長(zhǎng)1000米、井距600米進(jìn)行水平井整體部署，為規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)降低黃土塬地區(qū)地面建設(shè)成本，創(chuàng)造性的形成了類工廠化平臺(tái)輻射狀調(diào)整實(shí)施的水平井開發(fā)模式。

（3）永和18井區(qū)水平井開發(fā)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了“少井高產(chǎn)、少井高效”開發(fā)模式，為鄂爾多斯盆地東緣低 豐度致密氣藏開發(fā)提供有利的指導(dǎo)和借鑒。

［1］陳洪德，李潔，張成弓，等.鄂爾多斯盆地山西組沉積環(huán)境討論及其地質(zhì)啟示［J］.巖石學(xué)報(bào)，2011.

［2］葉成林.蘇里格氣田水平井參數(shù)優(yōu)化及效果評(píng)價(jià)——以蘇53區(qū)塊為例［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2012.

［3］朱新佳，董建輝，任茵.蘇里格氣田蘇53-4井區(qū)水平井整體部署研究［J］.天然氣勘探與開發(fā)，2012.

［4］李爽，朱新佳，靳輝等.低滲透氣田合理井網(wǎng)井距研究［J］.特種油氣藏，2010.