川西低滲致密氣藏水平井開發動態差異性分析

楊 建，劉 露，卜 淘

（中國石化西南油氣分公司勘探開發研究院，四川成都 610041）

川西低滲致密氣藏普遍具有“低、小、散、差”的地質特點：儲量品質普遍偏低、單砂體控制儲量規模小、儲量空間分布零散、砂體連片性差[1-6]。前期采用直井開發，井控儲量小，單井產量低、產量及壓力遞減快、氣藏穩產期短、開發難度大。經過開發調整逐步嘗試利用水平井開發，隨著水平井開發瓶頸技術的不斷突破，儲量動用程度得以大大提高，實現低滲致密氣藏的效益開發[7-9]。

由于川西低滲致密氣藏類型復雜、儲層非均質性強、含氣性差異大等特點，不同類型氣藏水平井開發動態及開發效果差異性大。為正確認識不同類型氣藏水平井的開發動態特征，有針對性地設計合理的水平井開發對策，本文根據川西低滲致密氣藏儲層展布特點及砂體厚度特征，開展了氣藏類型劃分；利用動態分析方法及數值模擬技術，解剖不同類型氣藏氣井的生產過程，定量分析不同開發階段的儲量動用及采出情況，揭示開發動態存在差異性的原因。

1 氣藏地質特征

川西低滲致密氣藏發育氣層多，埋深跨度大，主要分布在上侏羅統蓬萊鎮組、遂寧組和中侏羅統沙溪廟組地層中。單個氣藏由多套含氣砂體疊置而成，氣藏埋藏淺、中，埋藏深度一般為400～2 800 m；縱向上儲層由淺層常規儲層、近常規儲層向中深層低滲致密儲層變化，砂體連片或不連片分布，含氣面積差異大，儲量豐度低，一般低于3×108m3/km2。氣藏具有低孔（小于10%）、低滲或致密（小于1 ×10–3μm2）、強非均質性、高含水飽和度（大于50%）、氣水關系復雜等特點。

根據砂體厚度和儲層展布特征，可將川西低滲致密氣藏分為三類：① 以XCJS氣藏為代表的厚層層狀致密氣藏，其特點是致密、砂體厚、儲層呈層狀連續分布、含氣面積大，中高含水飽和度；② 以ZJJS氣藏為代表的厚層窄河道致密氣藏，該類氣藏的特點是致密、砂體厚、儲層呈條帶狀展布、河道窄且分布不連續、含氣面積小、中等含水飽和度；③ 以MJJP氣藏為代表的薄層窄河道低滲氣藏，該類氣藏的特點是低滲、砂體薄、儲層呈條帶狀展布、河道窄且分布不連續、含氣面積小、高含水飽和度（表1）。

2 水平井開發特征對比

川西低滲致密氣藏水平井動態指標差異大，XCJS 氣藏初期產量中等（3×104～5×104m3/d），但穩產期長，遞減慢（小于5%），主產階段在定壓前（定壓前采出程度為43.8%），該類氣藏水平井動態儲量最高，平均可達5 900×104m3；ZJJS氣藏初期產量高（6×104～10×104m3/d），但穩產期略短，遞減略快（6%～11 %），主產階段在定壓前（定壓前采出程度為 48.5%），該類氣藏水平井動態儲量較高，平均可達5 200×104m3；MJJP氣藏初期產量低（1×104～3×104m3/d），穩產期短，遞減快（大于 10%），主產階段在定壓后（定壓后采出程度大于40%），該類氣藏水平井動態儲量偏低，平均僅為 2 900×104m3（表 2）。

表1 低滲-致密氣藏地質特征參數

表2 低滲-致密氣藏生產動態參數

3 水平井開發差異性對比

影響川西低滲致密氣藏開發動態的地質因素[10-12]主要有儲層厚度、滲透率、河道寬度及含水飽和度，其中，以河道寬度、儲層厚度和滲透率最為明顯。針對上述三個氣藏，選取物性條件、有效水平段長度相似及動態儲量相近的井（表3），基于建立的該三個氣藏真實三維精細地質模型截取相應井區的單井地質模型（表4），定量分析該三類氣藏典型井在不同生產階段的動態指標，揭示導致不同類型氣藏水平井存在動態差異性的原因。

表3 不同類型氣藏井地質特征參數

表4 不同類型氣藏單井數值模型參數

XC1HF 井定產降壓階段累積產氣 2 817×104m3，動用儲量3 236×104m3，占比57.79%，階段采出程度50.30%，主要壓降區在a軸141 m和b軸687 m內，平均地層壓力下降26 MPa，降幅為60%；外圍區壓力波及范圍達到a軸404 m和b軸949 m，但平均地層壓力僅下降15 MPa，降幅為35%（圖1）。定壓降產階段累產氣 2 783×104m3，采出程度49.70%，主要壓降區在a軸295 m和b軸824 m內，平均地層壓力下降了35 MPa，降幅達到82%；外圍區壓力波及范圍達到a軸537 m和b軸1 009 m，平均地層壓力下降20 MPa，降幅為47%（圖2）。生產到廢棄時主要壓降區面積小，但壓力降幅高。對比兩個階段可知，定產降壓階段動用儲量及階段采出程度均略高于定壓降產階段，壓降區范圍增加較小，增加了1.3倍；該井及其他井的具體動態參數見表 5。

圖1 XC1HF井定壓時壓力分布

圖2 XC1HF井廢棄時壓力分布

表5 單井生產動態特征參數

從上述生產動態特征分析可知，儲層有效厚度大、基質滲透率低，則水平井近井區壓力下降快，壓降區面積小；儲層有效厚度小、基質滲透率高，則近井區壓力下降較小，壓降區面積大，且基質滲透率越高，壓降區面積越大。初期地層滲流以壓裂受效區–裂縫、裂縫–井筒的線性流為主，基質滲透率低，初期能量主要由裂縫受效區提供，所以有效厚度成為制約該類井生產效果的主要因素。儲層有效厚度越大，供氣能力越強，生產越穩定，遞減越慢，采出程度越高。

生產到廢棄時，儲層有效厚度大、基質滲透率低，則井區平均地層壓力下降率大，高達85%，壓力波及范圍小；儲層有效厚度小、基質滲透率高，則井區平均地層壓力下降率略低，約為76%，壓力波及范圍大。這主要是因為后期滲流以壓裂受效區為主，受基質滲透率及外圍展布面積影響，儲層越連續、基質滲透性越強，則泄氣半徑越大、動態儲量越高、生產周期越長，可采儲量越高。

4 結論

（1）XCJS氣藏和ZJJS氣藏水平井主要生產階段為定產降壓階段，而MJJP氣藏水平井的主要生產階段為后期的定壓降產階段。

（2）儲層有效厚度主要影響水平井穩產–遞減階段的生產過程，該階段滲流以壓裂受效區內地層–裂縫、裂縫–井筒的線性滲流為主，它決定了氣井的產能及穩產能力。儲層有效厚度越大，該階段動態儲量越高，初期產量越高，生產越穩定，遞減越慢，階段采出程度越高。

（3）儲層展布及滲透率主要影響水平井定壓后的生產過程，該階段滲流以外圍基質–壓裂受效區的擬徑向流為主。儲層越連續、基質滲透性越強，則泄氣半徑越大、生產周期越長，可采儲量越高。