延安氣田Y 井區壓力遞減規律研究

劉海峰 葛 宇 劉鵬程 魯 波 趙 帥

陜西延長石油（集團）有限責任公司延長氣田采氣二廠 陜西靖邊 718500

延安氣田大地構造位置處于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡中部，區內斷層、褶皺不發育，為一向西傾斜的平緩單斜[1]。Y 井區是一個以下古生界奧陶系馬五碳酸鹽巖氣藏和上古生界二疊系砂巖氣藏部分疊合連片的氣田[2]；井區內上古生界天然氣的分布主要受儲層非均質性控制，下古生界天然氣分布主要受巖溶古地貌控制[3]。

根據研究區已鉆井揭露地層顯示,下古生界奧陶系下統馬家溝組馬五段、上古生界石炭系本溪組、二疊系山西組、下石盒子組盒8 段為研究區主要目的層系。

1 氣藏特征

1.1 氣藏壓力特征

氣藏按照地層壓力分類：凡氣藏原始地層壓力在30MPa 以上者稱高壓氣藏；小于30MPa 者稱常壓氣藏。

Y 井區氣藏埋藏深度為3224～4413m，原始地層壓力為10.025～31.904MPa，平均24.51MPa，平均壓力梯度0.151MPa/ 100m，平均壓力系數0.7214，按照壓力系數分類屬于低壓氣藏。

1.2 氣藏溫度特征

Y 井區氣藏埋藏深度為3224～4413m，氣層溫度分布范圍在90.55～116.752℃，平均102.3℃。試氣數據統計：試氣測靜溫最低值Y920 井，山1+盒8 層3384.5m，90.947℃；試氣測靜溫最高值J10-3 井，山1 層3314m，116.752℃。

1.3 氣藏連通性分析

Y 井區具有相對豐富的測井資料，對盒8、山1、山2和本溪層段儲層進行連通性分析。盒8 層一類流動單元分布相對較廣，沿辮狀河河道物性較好的區域分布，主要集中在Y 井區西部區域。山1 層以二類和三類流動單元為主，一類流動單元分布范圍廣，但面積較小，分散于Y 井區中部和西部。山2 層以二類和三類流動單元為主，一類流動單元分布范圍較小，面積較小，主要分布于Y 井區中部和東北部較小區域。本溪層以二類和三類流動單元為主，中部有小范圍一類流動單元分布。

2 壓力遞減規律研究

2.1 研究區地層壓力、井底流壓遞減規律

單井地層壓力遞減曲線如圖1 所示。地層能量變化曲線圖如圖2 所示。從圖1 及圖2 可以看出：投產初期地層壓力、井口套壓下降較快分析認為是由于投產初期氣藏進入全面開發階段，采氣速度較高，并且投產初期很多生產井配產較高。對于低滲致密氣藏，開采速度較快時，生產井遠處的天然氣不能及時補充由于生產而帶來的井底附近地層能量的虧空，進一步導致氣藏地層能量的虧空，使地層壓力下降較快。

圖1 單井地層壓力遞減曲線

圖2 地層能量變化曲線圖

2.2 典型井分析

Y 井區氣田管網運行壓力為5.8MPa，因Y 井區采取井下節流的生產方式，油壓均為系統壓力，故選擇井口套壓進行遞減趨勢擬合。為了保證壓力遞減趨勢預測的準確性，在擬合分析過程中要遵守以下幾個基本原則：

（1）保證遞減擬合井的儲量剩余程度較高。

（2）趨勢擬合過程中，要保證分時間段擬合。

（3）要考慮工作制度、產量、工藝措施及關井屬性等方面因素影響。

（4）Y 井區屬于“三低”氣藏，考慮受壓力傳遞和恢復時間影響，擬合時間長度至少要大于30d。

2.3 上古儲層流動單元壓力遞減分析——以山1 層為例

本次分析選擇J2-2 井進行壓力遞減分析。J2-2 井生產層位為山1+盒8，根據流動單元劃分結果，山1 層為一類流動單元。J2-2 井地層壓力遞減圖如圖3、圖4 所示。可以看出，J2-2 井投產初期地層壓力下降較快，分析認為是由于投產初期氣藏進入全面開發階段，采氣速度較高，并且投產初期很多生產井配產較高。對于低滲致密砂巖氣藏，開采速度較快時，生產井遠處的天然氣不能及時補充由于生產而帶來的井底附近地層能量的虧空，進一步導致氣藏地層能量的虧空，使地層壓力下降較快。

圖3 J2-2 井地層壓力遞減圖

J2-2 井生產層位為山1+盒8，生產動態曲線如圖5所示。該井核實無阻15.2 萬m3/ d，投產以來一直以配產4.0 萬m3/ d 生產，自投產以來累計產氣1857.8 萬m3，單位套壓壓降采氣量216.02 萬m3/ MPa，根據開發方案及生產實際該井合理配產比例為1/ 8～1/ 10，目前配產比例約為1/ 4，認為該井配產較高。

圖5 J2-2 井生產曲線

該井采取井下節流的生產方式進行生產，選擇該井2017年8 月11 日以后的套壓數據，進行壓力擬合，分析其遞減規律。對其套壓進行擬合，得到擬合方程為：y=-0.004x+11.48，相關系數0.7848，井口壓力遞減率0.0074MPa/ d，換算可得該井井口壓力年下降幅度在2.44MPa 左右，預測套壓下降至5.4MPa 時的自然穩產年限為4.6 年，目前已穩產3 年。通過遞減規律擬合及生產實際表明該井壓降較快，分析原因認為是該井實際配產較合理配產高，一直以高配產進行生產導致壓降較快。

2.4 下古儲層流動單元壓力遞減分析

結合生產套壓、穩定試井、干擾試井等，2019 年將Y井區馬家溝組馬五1+2 細分為27 個氣藏單元，因Y 井區目前生產方式為井下節流定產降壓方式，故研究井口壓力遞減規律具有十分重要的意義，可用于分析氣藏生產動態，評價氣井穩產能力，制定合理的開發方案和預測增壓時機等，文中對25 個氣藏單元（2 個未投產，除外）進行遞減規律研究。結果可發現發現遞減率大于0.01MPa/ d 的區塊共有6 個，分別是J19、Y960、J15-2、Y975、Y921、Y911-1，平均遞減率為0.01335MPa/ d，折算年下降幅度為4.406MPa，分析其遞減速度較快的原因是由于區塊配產比高及受周邊井影響明顯。

遞減率介于0.0013M～0.0043MPa/ d 的區塊共有11 個，平均遞減率為0.00285MPa/ d，折算年下降幅度為0.941MPa。其遞減速率較慢的原因在于部分區塊處于穩產末期，如J2、J17 區塊；部分區塊內所包含井為間開井（如J14-2、J24、J24-1 等），生產天數較短，導致下降較慢；Y978 區塊因單井控制規模大、儲層物性好，壓降較慢。

通過上面的統計表可以發現氣井在定產降壓的生產狀態下，井口套管壓力的下降規律呈線性遞減方式，不同區塊的遞減率差異較大，遞減率最小的是Y908 區塊，遞減率為0.0013MPa/ d，遞減率最大的是Y911-1 區塊，遞減率為0.0176MPa/ d。25 個區塊井口壓力遞減速率算術平均值為0.0066MPa/ d，換算可得氣井井口壓力年下降幅度在2.1M～2.2MPa。

3 結論

（1）對該井區溫度-壓力系統進行描述，該井區平均壓力系數為0.7214，屬于低壓氣藏，試氣成果顯示盒8-馬家溝組平均地溫梯度為2.7℃/ 100m，屬于正常地溫系統，且隨著埋深的增加溫度梯度呈現逐漸減小的趨勢。

（2）結合成巖相法、古地貌關系法、儲層壓力法等方法對井區上下古連通單元進行劃分分類，分析了各類連通單元典型氣井的壓力遞減規律。

（3）其中25 個區塊井口壓力遞減速率算術平均值為0.0066MPa/ d，換算可得氣井井口壓力年下降幅度在2.1M～2.2MPa、

（4）對遞減率影響因素進行分析，發現配產比及周邊井對該井區遞減率影響較大。