一種預測低滲氣藏氣井實際生產能力的新方法

陳江萌，文開豐，石磊，陳汝斌，陳朝兵，田國勇，馬俊明

（1.西安石油大學，陜西西安710065；2.中國石油長慶油田分公司第二采氣廠，陜西西安710200；3.中國石油長慶油田分公司第三采氣廠，內蒙古烏審旗017300）

一種預測低滲氣藏氣井實際生產能力的新方法

陳江萌1，2，文開豐2，石磊2，陳汝斌3，陳朝兵2，田國勇2，馬俊明2

（1.西安石油大學，陜西西安710065；2.中國石油長慶油田分公司第二采氣廠，陜西西安710200；3.中國石油長慶油田分公司第三采氣廠，內蒙古烏審旗017300）

在實際生產開發中，測井資料中聲波和密度在識別氣層，預測氣層產能起著重要作用。本文以聲波、密度測井資料為基礎，分析其與氣井生產能力相關性，找到了一種簡便預測氣井實際生產能力的新方法。利用該方法預測的10口氣井的產能與實際產能對比，偏差在-3.38%～23.07%，結果表明該方法具有一定可行性。

氣井產能；預測；密度測井；聲波測井

預測氣井產能在氣田開發中具有重要意義。目前，產能預測方法主要有兩類［1-3］，一類是油氣藏工程的方法，主要利用氣井測試資料，求取產能；另一類是利用測井數據，包括測井解釋數據和原始數據（如孔隙度、滲透率和含氣飽和度等），推算產能，然而目前這兩類方法都存在一定的缺陷。首先，目前預測產能的指標常用氣井的無阻流量，而低滲氣藏開發實踐表明，利用氣井無阻流量表征氣井實際的日產氣量往往對應性較差。其次，利用油氣藏工程方法預測氣井產能，需要有測試資料后才能進行［4］分析，投入成本高；利用測井解釋成果預測產能時，由于這些參數是通過測井的原始資料間接計算而來［5］，在計算過程中有很多關鍵參數不可避免地受各種因素的影響，從而給計算帶來較大誤差［6］；利用測井原始數據預測產能時，前人研究未能將預測產能與實際生產動態數據做比較［7］，對于預測結果可能出現的誤差未進行分析。

本文在豐富的生產經驗和前人利用聲波、密度測井預測氣井產能［3，7，8］研究的基礎上，從一個新的角度，探討一種利用測井資料預測低滲透儲層實際生產能力的方法，同時對比氣井實際生產數據，分析預測產生誤差的原因及范圍，為氣田開發提供依據。

1　方法理論依據

聲波時差測井測得的時差曲線反映了井壁附近地層的聲速，由于聲波在氣體中傳播的時間比液體中傳播慢得多（甲烷：聲波時差=770 μs/ft～980 μs/ft，水的聲波時差=189 μs/ft），如果儲集層中孔隙體積充滿了氣體，那么聲波時差將會偏大，甚至出現“周波跳躍”現象，因此其常用來計算氣層的孔隙度、確定巖性、識別氣層。巖石的骨架密度與孔隙中流體的密度相差是比較大的，對于同種巖性的地層，孔隙度越大，平均密度就越小，因此密度測井也反映了儲層孔隙度的大?。?］。在研究區生產實踐中，聲波測井和密度測井對于識別氣層具有重要意義。通常，氣層段兩種測井響應明顯（見圖1），即聲波相對越大，密度相對越小，氣層段含氣飽和度越高，由此可見，密度和聲波的比值越小，含氣飽和度越高。

圖1　研究區典型井氣層測井響應特征圖

2　具體方法

2.1篩選符合條件氣井

首先，氣井生產層段單一，擬合經驗方程和產能預測的氣井具有相同生產層位；其次，氣井生產層段測井綜合解釋結果一致，即均為氣層（或含氣層）。最后，氣井生產層段沒有明顯夾層。

2.2計算氣井生產層段密度（DEN）和聲波時差（AC）比值的平均值

目前，研究區測井每隔0.125 m取一個聲波和密度測井數據，計算氣井生產層段每個測試點的測井密度值與聲波時差比值，并求取該井段所有測試點比值的平均值作為后續擬合經驗方程的一個參數。例如，A井氣層深度為X米到（X+3）米，整個氣層段共取數據25次（見表1），求25個測試點密度和聲波的比值的平均值為0.011 548，該值即為后續擬合經驗方程的一個參數。

表1　A井擬合參數計算表

2.3擬合經驗方程

利用多口單采相同層位氣井生產氣層段對應的密度（DEN）和聲波時差（AC）比值的平均值和氣井生產初期穩定米產氣量（即氣井生產初期穩定日產氣量和有效厚度比值）的關系擬合經驗方程。

表2　同產層初期產氣量統計表

2.4產能預測

利用擬合的經驗方程結合氣井有效厚度預測區塊內其他氣井生產初期日產氣量。

3　實例分析

該氣田位于鄂爾多斯盆地東部，儲層為一套低孔、低滲-特低滲儲層，主力氣層山2段，測井解釋孔隙度為4.8%～8.63%，平均6.44%；滲透率為0.45 mD～10.07 mD，平均3.33 mD；含氣飽和度為58.49%～94.91%，平均79.39%。氣井均進行壓裂改造，壓入總量主要分布在118 m3～274 m3，平均192 m3，破裂壓力主要分布在33.8 MPa～59.5 MPa，平均50.7 MPa，返排率大于80%。

圖2　平均DEN/AC（x）與初期生產米采氣量（y）散點圖

選取該氣田單采山2段氣層的10口氣井的生產初期米采氣量和密度、聲波測井數據，首先計算每口氣井生產層段密度和聲波時差比值的平均值，做平均DEN/AC（x）與初期生產米采氣量（y）散點圖（見圖2），回歸得經驗公式y=6E-38x-19.3，相關系數R2=0.773 1，結果表明，兩者具有較強的相關性。

其次，將其他氣井同層位平均（DEN/AC）帶入經驗方程，結合每口氣井有效厚度，預測其他氣井同層位的初期產氣能力。

另選取工區內10口生產層位相同氣井，利用上述方法擬合的經驗方程，預測氣井生產初期產量，并與實際生產情況對比，結果（見表2）。

由表2可以看出，該方法預測的初期產氣量偏差在-3.38%～23.07%，平均絕對偏差為13.61%，表明該方法具有一定的可靠性和準確度。相比產能試井等方法，該方法預測氣井產能具有更好的經濟效益，并且更直觀的反映氣井實際生產能力。

表3　夾層對初期產量的影響

4　該方法影響因素分析

研究區儲層非均質性較強［9］，氣井生產層段的夾層會導致測井密度增大，聲波時差降低，兩者比值增大，導致后期預測偏小。選擇3口單采山2生產層段具有明顯夾層氣井進行預測，其夾層厚度和有效厚度比值范圍在0.125～0.156，預測結果對比實際生產偏差在-58.4%～-44.79%，偏差相對較大?？梢?，本方法預測有明顯夾層氣井的產能適用性較差。除此之外，研究區測井間隔為0.125 m，若是夾層小于0.125 m則在測井曲線上識5結論

別不出來，但是生產井段的小夾層對于氣井產能仍存在一定影響（見表3）。

（1）在一定條件下，本文方法是預測氣井初期實際生產能力的一個相對可靠的方法。

（2）夾層對該方法的產能預測有較大的影響，在應用中應盡可能的排除其影響。

［1］肖慈殉.天然氣儲層產能的測井評價與預測［J］.石油與天然氣地質，1999，20（4）：279-282.

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A new actual productivity forecast method for low-permeability gas reservoir

CHEN Jiangmeng1，2，WEN Kaifeng2，SHI Lei2，CHEN Rubin3，CHEN Chaobing2，TIAN Guoyong2，MA Junming2
（1.Xi'an Shiyou Uneversity，Xi'an Shanxi 710065，China；2.Gas Production Plant 2 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi'an Shanxi 710200，China；3.Gas Production Plant 3 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Wushenqi Neimenggu 017300，China）

In the practical exploitation reality，density log and sonic log play an important role in gas reservoir recognition and productivity prediction.By using density log and sonic log information together and analysing the relativity，this paper find a new method that predicts gas well productivity easily and this method is credible by predicting 10 gas wells productivity and making a comparison between the predict data and the actual data to test the results.The 10 sample's predicting result indicates that the error of predicting value range is from-3.38%～23.0%by using this method.The result indicates that this method may be feasible.

gas well；productivity prediction；density log；sonic log

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.07.016

TE328

A

1673-5285（2015）07-0068-04

2015－06-01