文96地下儲氣庫邊水運移規律

腰世哲

（中國石化天然氣榆濟管道有限責任公司，河南 濮陽 457001）

0 引言

文96 地下儲氣庫屬于枯竭氣藏型儲氣庫，由原文96氣藏改建而成，含氣層位為沙二下1-4、8砂組（）和沙三上1-3 砂組（），天然氣分布主要受構造控制［1-6］。設計庫容量為5.88 × 108m3，其中，墊氣量為2.93×108m3，有效工作氣量為2.95×108m3。文96 儲氣庫投產后已經過6 個完整注采周期，動態庫容量由最初的4.28×108m3擴大至5.34×108m3，工作氣量達到了1.80×108m3。文96 氣藏為含弱邊水的層狀砂巖凝析氣藏，構造較簡單，內部僅有一條小斷層，地層向南東方向傾沒，傾角為10°。氣藏構造高部位含氣、中部位含油、低部位為水層，天然氣地質儲量為7.30×108m3、原始水體達515×104m3。

1 建庫前邊水推進情況

1.1 原始流體分布

表1 文96氣藏油、氣、水分布關系表

1.2 氣藏邊水推進狀況研究

生產氣水比特征。文96 氣田投入開發以來，初期氣水比穩定在0.013，后期隨著氣藏壓力降低、邊水的影響加劇，產量大幅降低，水氣比上升至0.976。生產特征表明：文96氣藏、氣井即使產水，產水量也很小，但壓力下降較快，反映該氣藏邊水能量弱；層系受注水影響，已經大面積水淹。

邊水侵入量。邊水侵入儲層造成天然氣存儲空間減小，注氣過程中可將邊水向構造低部位驅替，使儲集空間及含氣飽和度上升，對最終階段動態庫容產生正向影響。由于視地層儲量法是嚴格按照氣藏物質平衡通式提出的［7-12］，水驅氣藏的識別正確率較高，選取視地層儲量法計算，氣庫水侵量為110×104m3。按照岡秦磷等人提出的以水驅驅動指數作為分類指標［13］，計算出文96 氣藏的水驅驅動指數為0.07。根據水侵強度判斷標準，判斷文96 氣藏水驅類型為弱彈性水驅。

2 周期注采邊水變化研究

油藏數值模擬方法是迄今為止定量描述在非均質地層中多相流體流動規律的唯一方法［14-15］。根據文96 儲氣庫氣藏的特點，組分模擬器能夠更為準確地反映地下流體的分布和運移規律，選用CMG 數值模擬軟件進行數值模擬研究工作。在地質建模基礎上，充分考慮儲層發育、平面滲流變化等情況，利用油藏數值模擬技術，進行文96 儲氣庫周期注采邊水變化情況跟蹤、分析。

2.1 建立數值模擬模型

根據文96 氣藏區塊地質建模成果建立數值模擬模型，模擬層位為、。為了保持模型數據與地質建模成果的一致性，構造及儲層屬性模型直接采用Petrel軟件生成的地質模型及其網格系統。同時，根據砂體的展布、氣水分布關系以及井網控制程度等因素，對Petrel軟件生成的地質模型進行了粗化處理，形成了數值模擬三維地質模型。

在數值模擬網格劃分時，充分考慮了儲層展布、斷層走向、氣水分布、井距等因素，確保網格方向與地層流體主流線方向一致，兩口井之間不少于3 個網格塊。根據文96 儲氣庫儲層展布以及計算機計算能力，平面上網格尺寸為20 m×20 m，節點數為112×144＝16 128 個；縱向上以實際20 個小層為模擬層，考慮到與跨度大，增加了1 模擬層，縱向上共劃分了21 個模擬層，因此數值模擬總點數為112×144×21＝338 688個。

2.2 歷史擬合

儲氣庫的目的層位主要為文96 凝析氣藏的開采層位，因此，建庫前的生產歷史擬合主要在已建立的數值模擬模型基礎上，擬合文96 凝析氣藏這些目的層位的開發井史。由于文96 邊水凝析氣藏為衰竭式開采，生產歷史擬合的指標主要為儲量、產氣、產水、氣藏壓力、單井壓力5 項指標。調整孔隙體積、氣水界面、高壓物性來擬合儲量；調整高壓物性、水體的大小、侵入速度擬合油藏壓力變化；調整氣水相對滲透率曲線、氣藏傳導率、不同層位射孔段的產量貢獻水平擬合產氣量及產液量［16］；通過調整氣藏傳導率擬合單井壓力。經擬合、調整各指標與實際生產數據基本一致。

2.3 邊水變化分析

2.3.1 注氣階段

2018 年5 月1 日進入第6 注采周期注氣期，注氣前整體庫存為3.46 × 108m3，2018 年10 月29 日注氣結束，注氣量為1.63×108m3，整體庫存達到5.09×108m3，庫存達到歷史峰值，除層外各層氣水界面均發生較大變化，見表3。

2.3.2 采氣階段

2.3.3 產液量

截至到第6 周期采氣末，文96 儲氣庫已累計產液達7 257.4 m3，第6周期產液量為541.8 m3，平均液氣比為0.054 3，液氣比曲線變化平穩證實采氣過程未發生邊水大幅度推進現象，見表4。

表3 注氣過程氣水界面變化情況表

表4 注采周期液氣比表

從產液量看，儲氣庫南部儲1、儲13井產液量為102.09 m3，中部儲2 井產液量為25.05 m3，構造高部位產液量為122.16 m3，北部構造產液量為250.02 m3。受儲1、儲12井長時間開井、產氣量較大影響，6周期南、北部構造產液量較多，降低了邊水向構造高部位推進速度，確保了高部位注采井的產能。

2.4 動態庫容變化

文96 儲氣庫自2012 年投產以來經歷6 個完整注采周期，注采氣生產情況，見表5。隨著注采周期延長，氣庫注采周期內最大庫存氣量逐漸增加，歷史最高值為5.09×108m3。通過注氣期堅持高部位氣井注氣，均衡驅替邊水運移［17-20］；采氣期控制壓差生產，平面井網均衡采氣，保證邊水推進穩定［21］；經過6 個完整注采周期運行，氣水界面監測結果顯示，注采氣期間較好地控制了邊水運移，達到了排液擴容的目的。

表5 文96儲氣庫周期注采情況對比表

文96 儲氣庫運行6 周期，主塊庫存氣量與地層壓力逐年提高，評價庫容為5.34×108m3；第6 周期采氣曲線與注氣曲線夾角減小，顯示了地層滲流條件進一步改善，滲流阻力減小。

圖1 文96儲氣庫庫容曲線圖

3 結論與建議

1）在地質建模的基礎上，運用CMG數值模擬軟件建立文96 儲氣庫組分模擬模型，開展邊水運移數值模擬研究，結合注采井實際氣水界面監測數據，逐步落實弄清了周期注采邊水運移規律。

2）基于邊水活動分析研究結果，堅持“高部位強注、低部位緩注”“合理控制生產壓差”的注采運行原則，6周期液氣比變化顯示，文96儲氣庫注氣驅水效果整體較好，邊水分布更加合理，庫容逐步擴大。

3）多周期的注采導致氣水邊界的反復移動，應進一步研究氣水互驅對含水飽和度、含氣飽和度及氣相滲透率的影響，進而探索提升邊水氣藏儲氣庫工作氣量的有效途徑。