唐　瑜　王喬怡如　莊小菊　曾　敏

（1.中國(guó)石油西南油氣田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院2.中國(guó)石油大學(xué)·北京）

安岳氣田須二氣藏井間連通性與治水對(duì)策研究

唐瑜1王喬怡如2莊小菊1曾敏1

（1.中國(guó)石油西南油氣田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院2.中國(guó)石油大學(xué)·北京）

四川盆地安岳氣田上三疊統(tǒng)須二段氣藏動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料少，氣藏連通性不清楚，治水措施多樣，效果參差不齊。以氣藏地質(zhì)為基礎(chǔ)，結(jié)合生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料，深入分析氣藏井間連通關(guān)系，認(rèn)為氣藏以獨(dú)立的單井壓力系統(tǒng)為主，井間基本不連通；氣藏氣水關(guān)系復(fù)雜，地層水侵方式以裂縫水竄為主，生產(chǎn)受水影響嚴(yán)重，但水體能量小。在此基礎(chǔ)上綜合排水工藝的適用條件，提出氣藏應(yīng)實(shí)施單井排水的治水思路及不同產(chǎn)水特征下的治水工藝措施。該研究成果對(duì)安岳氣田須二段氣藏治水有較好的指導(dǎo)作用，建議措施已在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。圖8表1參16

四川盆地安岳氣田須二段氣藏連通性治水對(duì)策

0　前言

安岳氣田須二段氣藏位于四川盆地中東部資陽(yáng)市安岳縣境內(nèi)，屬于川中古隆中斜平緩構(gòu)造帶中部磨溪—龍女寺構(gòu)造群，是構(gòu)造背景下的巖性圈閉、彈性氣驅(qū)中含凝析油氣藏。氣藏單井產(chǎn)量差異大，多以低小產(chǎn)井為主，多數(shù)氣井投產(chǎn)初期產(chǎn)水，由于產(chǎn)水影響氣井產(chǎn)量、壓力快速下降，間歇井和水淹井增多，導(dǎo)致氣藏采出程度降低。在氣藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中曾試圖尋找連通性較好的區(qū)塊采取整體治水措施但效果較差。因此深化氣藏連通性認(rèn)識(shí)及氣水關(guān)系，尋找有效的治水對(duì)策是氣藏延緩遞減面臨的重要課題。

1　氣藏基本地質(zhì)特征

（1）安岳氣田須二段底部構(gòu)造為自南西—北東傾向的平緩斜坡，地層傾角一般在10°以?xún)?nèi)，構(gòu)造受力較弱，區(qū)塊斷裂不發(fā)育，裂縫發(fā)育不均，僅在小斷層附近發(fā)育，分布范圍局限［1］。

（2）須二段地層厚98～180 m，平均埋深2 200 m，是主要含氣層段。屬三角洲前緣亞相沉積，水下分流河道及河口壩微相是有利的沉積微相［2-3］。

（3）儲(chǔ)層巖性以巖屑長(zhǎng)石砂巖和長(zhǎng)石巖屑砂巖為主，儲(chǔ)層低孔（平均8.32%）、致密（平均0.225 mD）、高含水（平均67%）［4］，孔喉結(jié)構(gòu)較差［5］，儲(chǔ)滲類(lèi)型以孔隙型為主、局部發(fā)育裂縫-孔隙型儲(chǔ)層。

（4）氣藏主要的開(kāi)發(fā)目的層為須段二上亞段，縱向上多層，平均4～5層，單層厚度較薄，一般1～5 m，橫向連續(xù)性較差呈透鏡狀展布。

（5）氣藏屬中含凝析油、常溫高壓、構(gòu)造背景下的巖性圈閉氣藏，驅(qū)動(dòng)方式為彈性氣驅(qū)［3］。

2　氣藏連通性分析

安岳氣田須二段氣藏面積大，氣藏各區(qū)塊單井地層壓力差異較大。等高線-1 700 m以上區(qū)域地層壓力30～32 MPa；等高線-1 800 m以下區(qū)域地層壓力32～35 MPa。由于氣藏缺乏最有力的井間干擾資料，本文從地質(zhì)基礎(chǔ)入手，采用靜、動(dòng)態(tài)結(jié)合的方法開(kāi)展氣藏連通性研究［6-7］，認(rèn)為：氣藏以單井壓力系統(tǒng)為主，井間連通性差，僅在同一斷層附近小范圍的氣井可能存在連通。

2.1須二段為三角洲前緣亞相沉積

安岳氣田須二段為三角洲前緣亞相沉積，主要發(fā)育三角洲前緣水下分支河道、河口壩、分流間灣、水下天然堤、席狀砂等微相，儲(chǔ)層砂體主要發(fā)育在水下分流河道，縱向上表現(xiàn)為多透鏡體砂體疊置，橫向上因沉積微相變化連續(xù)性較差。該沉積特點(diǎn)決定儲(chǔ)層橫向連通性差。

2.2地層壓實(shí)作用強(qiáng)烈，裂縫不發(fā)育

根據(jù)薄片觀察，須二段砂巖壓實(shí)作用強(qiáng)烈。鏡下軟質(zhì)泥屑、泥板巖屑、炭屑（煤）屑及云母屑等強(qiáng)烈壓實(shí)變形，中等強(qiáng)度巖屑也有較強(qiáng)的壓實(shí)變形，巖石顆粒呈線接觸或縫合線接觸，表明巖石壓實(shí)作用強(qiáng)烈（圖1）。另?yè)?jù)鑄體薄片鑒定，統(tǒng)計(jì)壓實(shí)損失孔隙度高達(dá)6%～18%，占總孔隙度損失的30%～65%。強(qiáng)烈的壓實(shí)作用導(dǎo)致儲(chǔ)層致密，不僅降低了儲(chǔ)層的孔隙度，也嚴(yán)重?fù)p害了儲(chǔ)層的滲透性，影響儲(chǔ)層的連通性。

圖1　壓實(shí)作用強(qiáng)，軟質(zhì)巖屑呈定向分布，鑄體，正交偏光（安岳氣田2井2 235.26 m）

另外，須二段底部構(gòu)造平緩，構(gòu)造受力較弱，僅存在小斷層。根據(jù)巖心統(tǒng)計(jì)，須二段取心13口井678.60 m，僅3口井見(jiàn)裂縫11條，且為水平縫和低斜縫，線密度0.06～0.07條/m，宏觀裂縫極不發(fā)育（圖2）。從13口成像測(cè)井分析，僅4口井見(jiàn)裂縫響應(yīng)。可見(jiàn)須二段儲(chǔ)層裂縫總體不發(fā)育。

圖2　層間縫（岳104井）2 256.73～2 257.04 m（左）低角度傾斜縫（岳112井）2 484.09～2 484.31 m（右）

綜上表明，須二段儲(chǔ)層致密，裂縫不發(fā)育，致使氣藏連通性較差。

2.3氣藏存在多個(gè)獨(dú)立水體

氣藏鉆試成果證實(shí)，在構(gòu)造的高部位或低部位均存在水體，平面上水體分布與構(gòu)造海拔無(wú)關(guān)，這表明氣藏不具有統(tǒng)一的氣水界面和存在多個(gè)獨(dú)立的水體，佐證了氣藏不可能為同一壓力系統(tǒng)，應(yīng)為多壓力系統(tǒng)。

2.4氣藏壓力系數(shù)和拆算壓力不一致

根據(jù)氣藏獲取的33口井可靠地層壓力數(shù)據(jù)分析，氣藏單井地層壓力28.578 0～38.931 3 MPa，地層壓力系數(shù)1.35～1.59，折算地層壓力（折算海拔-1810m）27.254 1～34.937 2 MPa。各井地層壓力系數(shù)及折算地層壓力差異大，證明須二段氣藏不是一個(gè)統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)，應(yīng)屬于多壓力系統(tǒng)。

2.5單井控制范圍小

（1）單井累產(chǎn)氣量低反應(yīng)其控制范圍小

氣藏自1965年1月投產(chǎn)，截至2015年底先后投產(chǎn)井115口，絕大多數(shù)氣井生產(chǎn)時(shí)間3年以上，單井累產(chǎn)氣（0.000 2～1.51）×108m3，平均0.2×108m3。其中單井累產(chǎn)氣大于0.3×108m3的井30口（占比27.83%），單井平均累產(chǎn)氣0.49×108m3（表1），表明氣藏單井累產(chǎn)氣量較低。

表1　安岳氣田須二段氣藏單井累產(chǎn)氣量統(tǒng)計(jì)表

另統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)和累產(chǎn)氣量大于0.5×108m3的井有23口，其中生產(chǎn)時(shí)間最長(zhǎng)的通6井（已停產(chǎn)）累計(jì)產(chǎn)氣0.56×108m3；累產(chǎn)氣最高的岳103井累產(chǎn)氣1.50×108m3?？鄢缙诶郛a(chǎn)氣低于0.1×108m3的井，計(jì)算投產(chǎn)時(shí)間早、累產(chǎn)氣最高的20口井，單井平均累產(chǎn)氣為0.5×108m3。從通6井的累產(chǎn)氣和20口單井平均累產(chǎn)氣量分析，須二段氣藏一般單井累產(chǎn)氣在0.5× 108m3左右。反應(yīng)安岳氣田須二段氣藏單井控制范圍較小、單井控制儲(chǔ)量?。?］。

（2）試井反應(yīng)單井探測(cè)半徑與控制范圍小

通過(guò)8口井9井次壓力恢復(fù)試井分析認(rèn)為：壓裂效果較好，井筒附近呈改善狀態(tài)；基質(zhì)滲透率低，非均質(zhì)性強(qiáng)；單井探測(cè)半徑小，一般探測(cè)半徑為200～300 m，最遠(yuǎn)探測(cè)半徑512 m（岳105井），反應(yīng)單井控制范圍較小（表2）。

（3）單井控制儲(chǔ)量小進(jìn)一步證實(shí)單井控制范圍小

多種方法計(jì)算氣藏115口井的動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量介于0.01× 108～2.78×108m3之間，平均單井控制儲(chǔ)量0.45×108m3，單井動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量小。根據(jù)該儲(chǔ)量反算單井控制半徑一般小于300 m，最大單井控制半徑為776 m（岳103），可見(jiàn)單井控制范圍較小。

另外，以單井可采儲(chǔ)量0.5×108m3、致密砂巖氣藏采出程度50%推算單井地質(zhì)儲(chǔ)量為1.0×108m3，計(jì)算單井控制半徑300～400m，平均350m。如果按單井控制儲(chǔ)量增加到2.0×108m3，則單井控制半徑440～560m，平均500 m。由此可見(jiàn)，安岳氣田須二段氣藏單井控制范圍小。

綜上表明，安岳氣田須二段儲(chǔ)層致密、連續(xù)性差；裂縫不發(fā)育；水氣關(guān)系復(fù)雜；地層壓力差異大及單井控制范圍小，氣藏井間距多在1 500 m以上，氣藏表現(xiàn)為單井壓力系統(tǒng)［9］。

表2　安岳氣田氣田須二段氣藏試井解釋參數(shù)匯總表

3　氣藏氣水關(guān)系

3.1縱向上無(wú)統(tǒng)一氣水界面

須二段底部構(gòu)造為一平緩單斜構(gòu)造，儲(chǔ)層分布不連續(xù)，縱向上呈“上氣下水”，上亞段含氣性好，天然氣聚集儲(chǔ)層上傾端形成局部巖性氣藏；產(chǎn)水層段主要位于下亞段。橫向上氣水分布與構(gòu)造海拔無(wú)關(guān)，產(chǎn)水井散亂的分布在構(gòu)造的高中低各部位，沒(méi)有統(tǒng)一氣水界面［10-11］。若鉆遇斷層的井，因裂縫發(fā)育容易產(chǎn)大水。

3.2地層水為儲(chǔ)量較小的局部夾層水

須二段氣藏?zé)o統(tǒng)一的邊、底水存在，地層水主要以局部夾層水方式存在［10-11］。夾層、隔夾層與有效儲(chǔ)集砂體交互疊置，使得縱向上氣水分布復(fù)雜。斷層附近裂縫較發(fā)育，產(chǎn)水量大的井多分布在斷層較發(fā)育的區(qū)域。這些局部水體分布零星，因儲(chǔ)層連通性較差，水體能量有限。目前氣藏普遍產(chǎn)水，氣井的產(chǎn)水量相對(duì)較小，多數(shù)井累產(chǎn)水量小于5000m3?？傊瑲獠卣w水侵偏弱，局部較強(qiáng)，侵入的水能夠較好地采出。

4　氣藏產(chǎn)水特征

4.1水侵方式以裂縫水竄為主

須二段為低孔、致密砂巖儲(chǔ)層，裂縫主要發(fā)育斷層附近，氣藏鉆井多采用“裂縫+孔隙型”模式部署，實(shí)施效果較好。鉆井成功率高，獲氣產(chǎn)量高，但也易產(chǎn)水。多數(shù)產(chǎn)水井表現(xiàn)出地層水沿裂縫水竄特征［12］，氣井油、氣產(chǎn)量快速遞減，水氣比持續(xù)上升，但是地層水能量有限，水產(chǎn)量后期有所下降。在氣藏水侵特征圖版上，大部分井落在裂縫水竄區(qū)域（圖3、4），可見(jiàn)氣井產(chǎn)水特征主要是裂縫水竄［13］。

4.2水侵影響大

須二段氣藏單井普遍產(chǎn)水，投產(chǎn)115口井中先后90口井產(chǎn)地層水。地層產(chǎn)水對(duì)氣井生產(chǎn)影響顯著，氣井出水后其產(chǎn)氣量、壓力快速下降（圖5），逐漸不能正常帶液生產(chǎn)，最終導(dǎo)致井筒積液，氣井間產(chǎn)或水淹停產(chǎn)，目前氣藏已有21口井受地層水影響間歇生產(chǎn)，21口井水淹停產(chǎn)。

圖3　威東12井水氣比擬合與圖版疊合圖

圖4　岳101井—X12井水氣比擬合與圖版疊合圖

5　氣藏治水對(duì)策

研究表明，安岳氣田須二段氣藏單井基本不連通，屬于獨(dú)立的單井系統(tǒng)為主，氣藏治水思路以“單井排水、優(yōu)選工藝”來(lái)提高氣藏采收率。根據(jù)該思路，結(jié)合氣井的剩余儲(chǔ)量、產(chǎn)水特征、井筒情況、地面配套等多方面因素綜合優(yōu)選出35口單井開(kāi)展車(chē)載式氣舉［14-15］、自動(dòng)間開(kāi)、螺桿泵三大類(lèi)工藝實(shí)施排水采氣措施［16］。其中。車(chē)載式氣舉19口井，主要針對(duì)產(chǎn)水量在10～30 m3、剩余儲(chǔ)量在（0.3～0.6）×108m3的氣井；自動(dòng)間開(kāi)15口井，主要針對(duì)產(chǎn)水量在10 m3以?xún)?nèi)、剩余儲(chǔ)量小于0.3×108m3的氣井；螺桿泵1口井，該井產(chǎn)水量為15～20 m3、剩余儲(chǔ)量0.63×108m3，有一定的潛力，并且開(kāi)展螺桿泵工藝對(duì)安岳氣田須家河組氣藏接替排水采氣工藝開(kāi)展先導(dǎo)試驗(yàn)。

圖5　威東12井采氣曲線圖

6　結(jié)論

（1）安岳氣田須二段儲(chǔ)層致密、連續(xù)性差；裂縫不發(fā)育；氣水關(guān)系復(fù)雜；地層壓力差異大及單井控制范圍小，氣藏表現(xiàn)為單井為主的多壓力系統(tǒng)。

（2）氣藏氣水關(guān)系復(fù)雜，氣水分布受巖性及斷層控制，縱向上無(wú)統(tǒng)一氣水界面，存在多個(gè)能量較小的有限水體。

（3）氣藏單井水侵方式以裂縫水竄為主，累產(chǎn)水量小，但產(chǎn)水對(duì)氣井生產(chǎn)影響大。

（4）氣藏治水思路應(yīng)為“單井排水、優(yōu)選工藝”，結(jié)合單井實(shí)際情況開(kāi)展車(chē)載式氣舉、自動(dòng)間開(kāi)、螺桿泵、車(chē)載式連續(xù)氣舉等排水采氣措施。

［1］曾青高，龔昌明，李俊良，等.川中地區(qū)須家河組氣藏勘探成果及潛力分析［J］.天然氣工業(yè)，2009，29（6）:13-18.

［2］肖玲，田景春.四川盆地威東—安岳地區(qū)上三疊統(tǒng)須二段湖泊灘壩砂體特征［J］.地質(zhì)找礦論叢，2011，26（4）:466-471.

［3］黃小瓊，張連進(jìn)，鄭偉，等.安岳地區(qū)上三疊統(tǒng)須二上亞段致密砂巖氣藏氣井產(chǎn)能控制因素［J］.天然氣工業(yè)，2012，32（3）:65-69．

［4］陳中華，楊洪志，徐偉，等.四川盆地安岳地區(qū)須二段氣藏相態(tài)特征新認(rèn)識(shí)［J］．天然氣工業(yè)，2013，33（3）：37-42.

［5］康仁東，李明.川中安岳地區(qū)須家河組儲(chǔ)層物性研究［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2009，11（1）:101-103.

［6］鄧英爾，劉樹(shù)根，麻翠杰.井間連通性的綜合分析方法［J］．?dāng)鄩K油氣田，2013，10（5）:50-53.

［7］劉琦，補(bǔ)成中，帥建軍.低滲氣藏連通性分析新方法的應(yīng)用及認(rèn)識(shí)［J］．天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2014，8（6）:27-30.

［8］郭平，李士倫．凝析氣藏開(kāi)發(fā)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及問(wèn)題［J］.新疆石油地質(zhì)，2002，23（3）:262-264.

［9］孫志道，胡永樂(lè)．凝析氣藏早期開(kāi)發(fā)氣藏工程研究［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2003:220-252.

［10］陳濤濤，賈愛(ài)林，何東博，等.川中地區(qū)須家河組致密砂巖氣藏氣水分布規(guī)律［J］．地質(zhì)科技情報(bào)，2014，33（4）:67-71.

［11］金濤，陳玲.四川安岳地區(qū)須二段致密砂巖氣藏流體分布規(guī)律探討［J］.天然氣勘探與開(kāi)發(fā)，2010，33（3）:5-9.

［12］樊懷才，鐘兵，李曉平，等.裂縫型產(chǎn)水氣藏水侵機(jī)理研究［J］．天然氣地球科學(xué)，2014，23（6）:1179-1184.

［13］于蘇浩.氣井生產(chǎn)特征與產(chǎn)水機(jī)理分析［J］．石化技術(shù)，2015，12（3）:166.

［14］徐國(guó)偉.凝析氣井氣舉排水采氣工藝技術(shù)研究［D］.長(zhǎng)江大學(xué)，2012.

［15］蔡海強(qiáng)，張永斌.氣舉排水采氣工藝在澀北氣田的研究和應(yīng)用［J］.天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2015，9（4）:33-35.

［16］康琳潔.螺桿泵排水采氣工藝設(shè)計(jì)研究［D］.西南石油大學(xué)，2015.

（修改回稿日期2016-08-24編輯陳古明）

唐瑜，女，1988年出生，工程師；主要從事油氣田地質(zhì)方面的綜合研究工作。地址：（610041）四川省成都市高新區(qū)天府大道北段12號(hào)。電話：（028）86015040。E-mail：ty1@petrochina.com.cn