崔學(xué)敏,馬漢平,吳茂富,安宏廣
(1.山東省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東泰安 271021;2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第一采氣廠,寧夏銀川 750004)
靖邊氣田陜17 井區(qū)為典型的海相碳酸鹽巖儲(chǔ)層,馬家溝組含膏白云巖受風(fēng)化淋濾溶蝕發(fā)育孔洞型儲(chǔ)層,上傾方向受致密巖性或侵蝕古溝槽泥巖遮擋,形成古地貌-巖性氣藏,具有工區(qū)面積大、儲(chǔ)層薄、低孔、低滲非均質(zhì)性強(qiáng)等特點(diǎn)。主力儲(chǔ)層孔隙度分布在4.2 %~12.5 %,基質(zhì)滲透率分布在0.02~4.554×10-3μm2,含氣飽和度分布在55 %~95 %。
1995 年井區(qū)投入開(kāi)發(fā),投產(chǎn)氣井11 口,至2012年底,累計(jì)產(chǎn)氣量30.292 0×108m3,地質(zhì)儲(chǔ)量采出程度38.08 %,地層壓力降至9.81 MPa,井區(qū)全面進(jìn)入增壓開(kāi)采階段。
為評(píng)價(jià)井區(qū)增壓開(kāi)采效果,本文通過(guò)建立精細(xì)三維地質(zhì)模型,開(kāi)展數(shù)值模擬研究,預(yù)測(cè)增壓開(kāi)采階段穩(wěn)產(chǎn)期、地層壓力、累計(jì)產(chǎn)出氣量和遞減率等關(guān)鍵指標(biāo),及時(shí)調(diào)整增壓參數(shù)和管理制度,實(shí)現(xiàn)區(qū)塊的高效增壓開(kāi)采。
井區(qū)增壓生產(chǎn)后氣井壓力下降平穩(wěn),產(chǎn)氣量增加,增壓開(kāi)采效果好:增壓前平均油壓5.95 MPa,日產(chǎn)氣37.878 5×104m3,增壓初期平均油壓4.97 MPa,日產(chǎn)氣48.948 3×104m3,產(chǎn)量增加幅度29.22 %,增壓1 年后平均油壓4.97 MPa,日產(chǎn)氣44.762 3×104m3。
圖1 陜17 井區(qū)增壓生產(chǎn)動(dòng)態(tài)曲線
圖2 孔隙度、滲透率預(yù)測(cè)模型
1.2.1 精細(xì)三維建模 采用petrel 建模軟件,綜合利用鉆井、測(cè)井、地震和生產(chǎn)等數(shù)據(jù),以構(gòu)造模型為背景,測(cè)井解釋和綜合研究為基礎(chǔ),通過(guò)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)隨機(jī)模擬方法,在成因模式控制下采用序貫指示算法模擬出儲(chǔ)集巖相的三維空間展布。以儲(chǔ)層巖相模型為約束,儲(chǔ)層屬性參數(shù)空間分布相互制約關(guān)系為模擬次序的原則,應(yīng)用多元序貫高斯多參數(shù)約束協(xié)同模擬方法,從儲(chǔ)層孔隙度、滲透率到含氣飽和度,逐個(gè)建立儲(chǔ)層物性參數(shù)三維分布模型[1,2](見(jiàn)圖2)。
模型網(wǎng)格采用正交網(wǎng)格系統(tǒng),平面上網(wǎng)格步長(zhǎng)采用300×200 m,共劃分76×65 個(gè)網(wǎng)格??v向上將馬五1+2小層進(jìn)一步劃分為12 個(gè)微層,縱向上步長(zhǎng)在2~3 m,建模網(wǎng)格總節(jié)點(diǎn)數(shù)達(dá)到59 280 個(gè)。
由儲(chǔ)層三維模型看出:井區(qū)主力層馬五13儲(chǔ)層連片分布、物性較好,孔隙度分布在5 %~13 %,滲透率可達(dá)3~5 mD,含氣飽和度在70 %以上;次產(chǎn)層儲(chǔ)層物性較差,局部地區(qū)儲(chǔ)層物性較好,呈條帶狀、團(tuán)塊狀分布。三維模型計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量77.24×108m3,與提交儲(chǔ)量符合度高,其中主力層馬五13地質(zhì)儲(chǔ)量44.03×108m3,占到總儲(chǔ)量57 %。
1.2.2 數(shù)值模擬和開(kāi)發(fā)指標(biāo)預(yù)測(cè) 生產(chǎn)歷史擬合是開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)指標(biāo)預(yù)測(cè)的前提和依據(jù)[3]。通過(guò)歷史擬合可以對(duì)地質(zhì)模型、儲(chǔ)層物性參數(shù)進(jìn)一步評(píng)價(jià)和修正,提高數(shù)模預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。對(duì)10 口生產(chǎn)井18 年生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史擬合,通過(guò)調(diào)整滲透率、表皮系數(shù)和傳導(dǎo)因子等參數(shù),最終獲得較高的擬合精度。擬合后儲(chǔ)量65.38×108m3,地層壓力10.12 MPa,主力層馬五13產(chǎn)氣貢獻(xiàn)率83.02 %,與井區(qū)生產(chǎn)實(shí)際較為吻合。
陜17 井區(qū)增壓開(kāi)采效果好,增壓穩(wěn)產(chǎn)期3.8 年,增壓期末地層壓力5.84 MPa,地質(zhì)儲(chǔ)量采出程度可達(dá)42.28%。增壓末期符合雙曲遞減,初始產(chǎn)量39.70×104m3,遞減率10.08 %。增壓20 年后地層壓力3.68 MPa,地質(zhì)儲(chǔ)量采出程度可達(dá)57.79 %(見(jiàn)表1)。
表1 陜17 井區(qū)增壓開(kāi)采指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表
圖3 陜17 井區(qū)增壓生產(chǎn)預(yù)測(cè)曲線
圖4 陜17 井區(qū)增壓穩(wěn)產(chǎn)期末lgQ-t 關(guān)系曲線
(1)井區(qū)增壓生產(chǎn)后氣井壓力下降平穩(wěn),產(chǎn)氣量增加,增壓開(kāi)采效果好,可根據(jù)生產(chǎn)需求,及時(shí)合理調(diào)整壓縮機(jī)工況,延長(zhǎng)氣井增壓穩(wěn)產(chǎn)期。
(2)增壓生產(chǎn)后,產(chǎn)氣剖面測(cè)試結(jié)果表明:增壓生產(chǎn)改善層間關(guān)系效果不明顯,次產(chǎn)層儲(chǔ)量動(dòng)用程度差,產(chǎn)氣貢獻(xiàn)率低,需加快提高次產(chǎn)層儲(chǔ)量動(dòng)用程度技術(shù)攻關(guān)。
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[4] 張宗大,鄧維佳,胡海燕.油田現(xiàn)行的產(chǎn)量遞減率計(jì)算方法及分析[J].西南石油學(xué)院學(xué)報(bào),1998,20(2):61-65.