海上有水氣藏水下井口開發技術實踐

殷修杏，汪來潮，陳建華，廖儀，譚舜

（中海石油（中國）有限公司湛江分公司，廣東湛江 524057）

隨著我國海洋石油工業向深海發展，利用水下生產系統進行海上氣田開發越來越普遍[1]。強水驅氣藏利用水下生產系統開發面臨著氣井見水后管理難度大，修井成本高等難題，如何利用水下井口高效開發強水驅氣藏是氣田工作者努力的方向。YXX氣田是我國首個采用水下井口開發的氣田，水體能量強，屬于強邊底水驅氣藏。設計依托Y13-1氣田現有生產設施采用水下生產系統進行開發，于2012年正式投產，氣田共有3口開發井，高峰年產氣3.50億m3，緩解了Y13-1氣田的供氣壓力，為下游用戶香港特別行政區繁榮發展作出了貢獻[2-4]。目前該氣田已于2019年4月底停產。回顧8年的生產歷程，總結YXX氣田高速高效開發的經驗教訓，為后續深水氣田的開發管理提供指導。

1 氣田概況

YXX氣田位于海南省三亞市西南方約72 km的南海北部海域上，位于Y13-1氣田東北方向，主體區塊與Y13-1氣田相距18 km，南高點與Y13-1氣田相距10.8 km，氣田所處海域水深84~100 m。主體區構造為簡單的披覆背斜構造，以高位三角洲沉積為主，屬中孔高滲儲層；南高點為構造+巖性圈閉，以濱海砂壩沉積為主，屬低孔中滲儲層。該氣田屬正常的溫度壓力系統，天然氣組分以甲烷為主，水體倍數80~150倍，為強邊底水驅氣藏，氣井產能較高，投產初期測試產能180萬~633萬m3/d。目前氣田累計產天然氣15.80億m3，采出程度44.8%。

2 高效開發技術實踐

與YXX氣田總體開發方案（ODP）對比，探明天然氣地質儲量減少7.43億m3，技術可采儲量減少7.62億m3，采收率降低10%，氣田開發效果沒有達到預期既有客觀原因也有主觀原因，總結開發管理經驗如下。

2.1 認清地下情況，制定策略，高效開發

主體區有2口探井資料，鉆前對主體區二維地震資料重處理，對主體區的構造形態及砂體展布重新刻畫研究，主體區地質認識較清楚，鉆前鉆后地質認識差別不大。主體區在氣水間發育一套夾層，且順物源方向夾層泥質含量逐漸增多（見圖1），儲層物性逐漸降低，考慮水體能量較強，水體倍數150倍，設計采用水平井開發，并充分利用隔夾層隔水優勢，合理避水，A1H井見水規律與ODP預測吻合性好，最終累產氣與ODP預測相當。

圖1 主體區氣藏剖面

南高點鉆前僅有一口探井資料，地質資料較少，且南高點為海平面上升背景下的濱海砂壩沉積，砂體橫向展布較主體區不穩定，導致ODP階段對南高點砂體展布認識不夠深入，南高點ODP鉆前鉆后地質模式發生較大變化，鉆后天然氣探明地質儲量減少8.78億m3，但由于按供氣合同壓力鉆后仍然按ODP方案設計開發，這是南高點開發效果變差的主要原因。

因此取全取準資料，精細刻畫砂體展布，預估水體能量等，是有水氣藏高效開發的先決條件。

2.2 控制采氣速度，延緩氣井見水

YXX氣田由于儲量規模較小，而海上氣田開采成本高，為高效開發邊際氣田，設計依托臨近的Y13氣田現有生產設施采用水下井口的開發方式聯合開發YXX氣田。ODP設計南高點一口井采氣速度為4%，實際開發過程中為滿足供氣需求采氣速度提高到9%；ODP設計氣田采氣速度8%，實際開發過程中為滿足供氣需求采氣速度提高到10%，過高的采氣速度導致氣井見水時間比預測提前1~2年，且由于水體能量強，導致氣井見水后水氣比快速上升（見圖2），影響了氣井開發效果[5-6]。因此為了提高強邊底水驅氣藏開發效果，建議適當控制采氣速度，延緩氣井見水時間。調研國內外水驅氣藏采氣速度，建議強水驅氣藏采氣速度控制在3%左右為宜[7]。

2.3 優化配產，穩定工作制度

圖2 單井水氣比上升規律

南高點A3H井于2013年11月見水，為延緩水氣比上升速度，將A3H井產量控制在10萬m3/d，帶水生產一年后因平臺大修連續關停3天后積液停噴；主體區A2H井于2015年2月見水，2016年3月初因海管維修連續關停76天后積液停噴。兩口停產井均是在高產水時因連續長時間關井，導致開井失敗。水淹井開井復產過程中，井筒水平段本身存在大量積液，油嘴逐步增大，開井時間較長，在此過程中地層流量低于臨界攜液流量，僅把上部氣放出，同時導致液面升高，積液增多，氣井無法成功復產。借鑒A2H/A3H井生產管理經驗，主體區A1H井見水后優化了工作制度，排除干擾，維持穩定的工作制度，延緩了邊底水上升速度。在油藏和工藝人員的共同努力下A1H井帶水生產26個月，最高水氣比升至95.5 m3/萬m3。開發效果與ODP方案設計相當，是氣田開發效果最好的一口井（見圖3）。因此氣井見水后不宜頻繁開關井，優化配產，保持連續穩定的工作制度是延長見水氣井壽命的關鍵[8-9]。

圖3 A1H井生產曲線

2.4 發展水下井口誘噴技術

作為南海西部第一個水下井口開發的氣田，由于沒有成熟的水下修井技術，又因產水量高，僅利用油嘴放噴技術無法有效救活積液井，而動用鉆井船修井費用太高，導致2口高含水井在產量較高時關井，影響了氣田整體開發效果。因此發展水下井口誘噴技術，開展水下井口開發井的復產技術研究，為后續深水氣田開發作為技術儲備很有必要。

3 結論

1）氣田開發方案設計階段，取全取準資料，精細刻畫砂體展布，評估水體大小，認清氣藏驅動類型，制定合理開發策略，是有水氣藏高效開發的前提。

2）采氣速度是影響強水驅氣藏開發效果的關鍵因素，采氣速度越高，氣井見水時間越早，水氣比上升速度越快，建議強水驅氣藏采氣速度控制在3%左右為宜。

3）氣井見水后，優化單井配產，穩定工作制度是延長見水氣井壽命的關鍵。氣井高含水時關井由于“反向水侵”，導致水對氣區進行封閉、封隔和水淹，堵塞氣區的滲流通道，致使氣井積液關停。YXX氣田3口生產井的生產實踐充分證明了氣井見水后保持連續穩定生產的重要性。目前已將該項管理經驗推廣至其他有水氣田，效果顯著。