侯科鋒，李進(jìn)步，張 吉，王 龍，田 敏

（1.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實驗室，西安 710018；2.中國石油長慶油田分公司勘探開發(fā)研究院，西安 710018）

0 引言

儲量評價是一項貫穿油氣勘探開發(fā)全過程的長期工作，應(yīng)隨著地質(zhì)、工程資料和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的變化，分階段適時進(jìn)行儲量復(fù)算及評價［1］。針對常規(guī)氣藏的儲量評價研究，各大石油公司和研究人員已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗，并形成相應(yīng)的儲量分類和計算規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)［2-3］，而對于強(qiáng)非均質(zhì)致密砂巖氣藏儲量和剩余未動用儲量的評價目前還處于探索研究中，尚未有比較統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)［4-9］。

蘇里格氣田自2001 年發(fā)現(xiàn)以來，歷經(jīng)評價開發(fā)和規(guī)模上產(chǎn)，2013 年建成我國最大的致密砂巖氣田，2014 年開始進(jìn)入230 億m3/a 的穩(wěn)產(chǎn)階段。隨著開發(fā)的深入，氣田穩(wěn)產(chǎn)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：①優(yōu)質(zhì)儲量規(guī)模不斷減小，剩余儲量品質(zhì)逐漸變差，開發(fā)對象日益復(fù)雜；②氣田單井及區(qū)塊遞減率高，綜合遞減達(dá)23.5%，每年須彌補(bǔ)遞減產(chǎn)能約55 億m3，動用地質(zhì)儲量（450～500）億m3，鉆井近1 000 口，井位部署難度大；③氣田不同區(qū)塊儲量動用程度差異大，剩余未動用儲量規(guī)模、品質(zhì)、分布及穩(wěn)產(chǎn)潛力不明確。針對蘇里格氣田穩(wěn)產(chǎn)階段如何提高儲量動用程度的現(xiàn)實問題，在儲量核算、落實儲量規(guī)模的基礎(chǔ)上，考慮動、靜態(tài)參數(shù)和內(nèi)部收益率等指標(biāo)，采用分類評價的思路，建立儲量分類評價標(biāo)準(zhǔn)，開展不同類型儲量規(guī)模、分布、動用程度及剩余未動用儲量的評價，以期提出氣田穩(wěn)產(chǎn)階段提高儲量動用程度的開發(fā)對策。

1 研究區(qū)概況

蘇里格氣田屬于典型的致密砂巖氣藏，與美國的大綠河、圣胡安盆地的致密氣藏地質(zhì)條件相比，蘇里格致密砂巖氣藏具有“埋藏深、有效砂體規(guī)模小、儲量豐度低、壓力系數(shù)低、非均質(zhì)性強(qiáng)”的特征［10-12］。截至2018 年，蘇里格氣田累計探明（含基本探明）地質(zhì)儲量約4.7 萬億m3，平均儲量豐度1.2億m3/km2。受儲層的強(qiáng)非均質(zhì)性和成藏條件的差異影響，平面上蘇里格氣田東、中、西、南各區(qū)塊儲量規(guī)模差異較大，中、東區(qū)儲量探明程度高，且儲量規(guī)模較大；縱向上儲量主要分布在盒8、山1 段，深度為3 000～3 700 m。

2 地質(zhì)儲量復(fù)算

2.1 地質(zhì)儲量復(fù)算思路與方法

儲量復(fù)算結(jié)果的準(zhǔn)確程度關(guān)鍵在于深化儲層空間展布特征認(rèn)識的基礎(chǔ)上，選取適當(dāng)?shù)姆椒?zhǔn)確求取各項計算參數(shù)。畢海濱等［13］研究表明，有效厚度（hi）、含氣面積（Ai）均是影響儲量計算的主要地質(zhì)因素。針對蘇里格致密砂巖氣藏特征，結(jié)合多種儲量計算方法的優(yōu)缺點，確立了以儲層地質(zhì)知識庫建立為基礎(chǔ)，以細(xì)分計算單元的砂體/有效砂體空間展布精細(xì)刻畫為關(guān)鍵，優(yōu)化主要計算參數(shù)的求取，采用以容積法為主、三維地質(zhì)模型法為輔進(jìn)行儲量復(fù)算的思路（圖1）。

圖1 致密砂巖氣藏儲量復(fù)算技術(shù)思路圖Fig.1 Technology roadmap of reserves recalculation of tight sandstone gas reservoirs

2.2 儲層地質(zhì)知識庫的建立

儲層地質(zhì)知識庫作為指導(dǎo)稀井網(wǎng)區(qū)儲層精細(xì)表征，提高儲層預(yù)測和建模精度的方法已經(jīng)得到了業(yè)界的廣泛重視和應(yīng)用，眾多學(xué)者［14-20］通過野外露頭、現(xiàn)代沉積、水槽試驗和地下儲層構(gòu)型（reservoir architecture）等研究建立了多個關(guān)于曲流河、辮狀河儲層地質(zhì)知識庫。蘇里格氣田儲層地質(zhì)知識庫的建立借鑒了前人的研究，重點立足蘇里格氣田4 個加密區(qū)146 口加密井，井網(wǎng)井距為（350～400）m×（400～500）m，基于儲層構(gòu)型分析理論，采用旋回對比、分級控制、模式擬合的思路進(jìn)行井間構(gòu)型（剖面和平面）的對比與分析，建立儲層地質(zhì)模型，結(jié)合生產(chǎn)動態(tài)測井資料進(jìn)行驗證和修正，使地質(zhì)模型逐步逼近客觀地質(zhì)體，利用該模型統(tǒng)計研究區(qū)砂體、有效砂體的長度、寬度、厚度等參數(shù)的相互關(guān)系，建立對研究區(qū)儲層精細(xì)描述和三維地質(zhì)建模具有指導(dǎo)意義的儲層地質(zhì)知識庫（圖2）。

結(jié)合現(xiàn)代沉積、露頭觀測，基于4 個加密區(qū)加密井的構(gòu)型解剖所建立的儲層地質(zhì)知識庫表明：①單砂體厚度為2～6 m，寬度為600～1 200 m，砂體的外推寬度一般為100～500 m，砂體外推寬度與厚度具有較好的線性關(guān)系；②有效單砂體（心灘、點壩）厚度為2～6 m，寬度一般為450～550 m，寬厚比為100∶1～200∶1（表1）。

圖2 儲層地質(zhì)知識庫構(gòu)建流程圖Fig.2 Technical process of construction of geological knowledge database

表1 密井網(wǎng)區(qū)儲層規(guī)模參數(shù)地質(zhì)知識庫［21］Table 1 Reservoir geological knowledge database established based on infilling well zone

2.3 基于地質(zhì)知識庫的儲層描述

氣藏類型的不同決定著儲層描述的方法和側(cè)重點不同。蘇里格氣田有效儲層厚度薄、非均質(zhì)性強(qiáng)、孔隙度低、滲透率低。勘探階段和評價開發(fā)階段，基于地震儲層預(yù)測和地質(zhì)綜合評價相結(jié)合的儲層描述有效指導(dǎo)了探井井位部署和儲量提交。進(jìn)入規(guī)模開發(fā)階段，隨著井網(wǎng)密度和生產(chǎn)動態(tài)資料的增加，對儲層認(rèn)識加深，地震資料的分辨率已難以滿足對儲層精細(xì)描述的要求。目前，基于儲層地質(zhì)知識庫的儲層描述和三維地質(zhì)建模已成為氣田穩(wěn)產(chǎn)階段儲層精細(xì)描述的主要方法。

密井網(wǎng)區(qū)儲層構(gòu)型分析表明，蘇里格氣田盒8段縱向上可細(xì)分為10 個儲量計算單元［圖3（a）］，山1 可細(xì)分為6 個儲量計算單元［21］［圖3（b）］。對于每個計算單元以儲層地質(zhì)知識庫為指導(dǎo)編制各計算單元砂體、有效砂體等厚圖、含氣飽和度、孔隙度等值線圖。其中有效砂體邊界的刻畫是影響儲量復(fù)算的關(guān)鍵。

巖性氣藏儲量計算細(xì)則以“鄰井距離的1/2～1/3”原則推測有效砂體含氣邊界，該原則適用于相對較小井距下含氣邊界的推測。對于非均質(zhì)性較強(qiáng)的氣藏，在大井距和多種井網(wǎng)井距條件下，該原則存在一定的誤差，會導(dǎo)致有效砂體含氣邊界預(yù)測過大。此外，密井網(wǎng)解剖結(jié)果表明，加密后解剖的單砂體、有效砂體的規(guī)模較加密前變小。因此，基于儲層地質(zhì)知識庫的約束，縱向上分計算單元進(jìn)行井間有效砂體邊界的內(nèi)插和外推，提高了有效砂體含氣邊界預(yù)測的可靠程度，進(jìn)而提高儲量復(fù)算過程中含氣面積和儲量復(fù)算結(jié)果的精度。如圖4 所示，S15-2 井、S15-4 井都鉆遇盒8 下亞段一套氣層，S15-3 井未完鉆前，推測上述2 口井鉆遇同一套氣層A，但基于地質(zhì)知識庫的認(rèn)識和儲層構(gòu)型分析與對比發(fā)現(xiàn)，S15-2 井、S15-4 井鉆遇的氣層為同一期2 條不同河道砂體中的氣層，后期完鉆的S15-3 加密井證實了基于儲層地質(zhì)知識庫約束的有效砂體含氣邊界描述準(zhǔn)確性。

圖3 盒8 段（a）、山1（b）段儲量縱向計算單元劃分Fig.3 Calculation units division in He 8 member（a）and Shan 1 member（b）

圖4 不同含氣邊界劃分方式對比意圖Fig.4 Gas reservoir boundary dividing based on different methods and rules

2.4 地質(zhì)儲量復(fù)算

2.4.1 容積法儲量復(fù)算

氣田的開發(fā)實踐及儲層構(gòu)型分析表明，強(qiáng)非均質(zhì)致密砂巖氣藏縱向上每個計算單元中，在平面上由多個氣藏組成，且由單河道砂體中部向河道砂體邊部，氣藏的有效厚度減小、物性和含氣性變差。因此，平面上根據(jù)氣藏有效厚度等值線圖的分布，以1 m 為間隔，將每個氣藏在平面上劃分為多個計算單元，對于每個計算單元分別確定含氣面積（Ai）、有效厚度（hi）、孔隙度（φi）、含氣飽和度（Sgi）。每個計算單元的含氣面積（Ai）為相鄰有效厚度等值線所圈定的含氣面積；有效厚度按照有效砂體等值線范圍內(nèi)單井控制面積（Aci）進(jìn)行加權(quán)平均；孔隙度按照有效厚度進(jìn)行加權(quán)平均；含氣飽和度按照單井體積（Aci hφ）加權(quán)平均。溫度、壓力參數(shù)繼續(xù)沿用提交儲量時的溫、壓計算參數(shù)，根據(jù)式（1）完成每個計算單元的儲量計算

式中：G為天然氣原始地質(zhì)儲量，億m3；A為含氣面積，km2；h為平均有效厚度，m；φ為平均有效孔隙度，小數(shù)；Sgi為平均原始含氣飽和度，小數(shù)；Ti為平均地層溫度，K；Tsc為地面標(biāo)準(zhǔn)溫度，K；Pi平均原始地層壓力，MPa；Psc為地面標(biāo)準(zhǔn)壓力，MPa；Zi為原始?xì)怏w偏差系數(shù)。

最后對各個計算單元的儲量進(jìn)行累加即為復(fù)算地質(zhì)儲量。

2.4.2 三維地質(zhì)模型法儲量復(fù)算

運用基于目標(biāo)隨機(jī)模擬、相控隨機(jī)模擬及以目標(biāo)對象為單元的巖相控制隨機(jī)模擬3 種方法建立沉積相模型；結(jié)合儲層地質(zhì)知識庫建立儲層三維構(gòu)型模型；通過對測井資料數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，進(jìn)行單井?dāng)?shù)據(jù)粗化、變差函數(shù)分析，在三維構(gòu)型模型基礎(chǔ)上分別建立三維孔隙度模型、三維滲透率模型和三維含氣飽和度模型等屬性模型，根據(jù)有效儲層物性下限［22］（孔隙度>5%，滲透率大于0.1 mD），建立凈毛比（NTG）模型進(jìn)行儲量的計算，其思路流程如圖5 所示。

圖5 三維地質(zhì)模型法儲計算流程Fig.5 Technical process of reserves recalculation based on 3D geologic model

以蘇XX 區(qū)塊為例，通過采用容積法和三維地質(zhì)建模方法對該區(qū)塊儲量進(jìn)行復(fù)算，2 種方法復(fù)算結(jié)果相近，且儲量分布特征與地質(zhì)綜合解釋成果相一致，主要分布在盒8 下各小層（圖6）。容積法和三維地質(zhì)建模法復(fù)算地質(zhì)儲量相比探明地質(zhì)儲量787.9 億m3，分別減少了7.4%和13.8%。

容積法進(jìn)行儲量復(fù)算原理簡單，可操作性強(qiáng)，對儲層精細(xì)描述要求高，儲量計算結(jié)果更準(zhǔn)確，且能夠刻畫儲量的分布特征、指導(dǎo)生產(chǎn)實踐。三維地質(zhì)模型的儲量計算方法對模型質(zhì)量要求高、工作量大，模型的主觀性強(qiáng)，對氣藏開發(fā)僅能做到地質(zhì)概念模型上的指導(dǎo)，模擬計算結(jié)果缺乏立體分布的真實性。

圖6 容積法與建模法復(fù)算地質(zhì)儲量對比圖Fig.6 Comparison of geological reserves recalculated by volumetric and modeling method

因此，從氣藏地質(zhì)特征、2 種建模方法的優(yōu)缺點和對氣田開發(fā)實踐的指導(dǎo)等方面綜合考慮，通過細(xì)分計算單元的“容積法”應(yīng)為蘇里格氣田各區(qū)塊進(jìn)行儲量復(fù)算的主要方法。此次縱向計算單元細(xì)分到小層，在提高儲量復(fù)算精度的同時，能夠反映儲量縱向上分布的非均質(zhì)性。通過對蘇里格氣田各區(qū)塊的儲量復(fù)算，氣田的復(fù)算地質(zhì)儲量相比探明儲量減少了0.83 萬億m3。除個別區(qū)塊，整體上各區(qū)塊復(fù)算地質(zhì)儲量均不同程度的減少，含氣面積減小是儲量減少的主要原因，其次為儲量豐度。復(fù)算結(jié)果表明氣田穩(wěn)產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)相對落實。

3 剩余未動用儲量分類綜合評價

3.1 儲量分類評價意義及標(biāo)準(zhǔn)

氣田的開發(fā)通常采用“先肥后廋”、分期逐步開發(fā)的原則［23］。對于大面積分布的強(qiáng)非均質(zhì)氣藏，不僅區(qū)塊間儲量的規(guī)模和分布差異大，而且相同區(qū)塊內(nèi)儲量的品質(zhì)差異也較大。氣田開發(fā)要實現(xiàn)目前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下儲量最大程度動用，提高氣田的開發(fā)效果，宜采用儲量分類評價的思路，對地質(zhì)儲量進(jìn)行分類評價，建立不同類型儲量與經(jīng)濟(jì)效益的相關(guān)關(guān)系，一方面通過不同類型儲量的分布來優(yōu)選產(chǎn)建有利區(qū)，同時可以根據(jù)不同類型剩余未動用儲量的分布特征針對性地制定開發(fā)對策來提高儲量動用程度。

蘇里格氣田實際開發(fā)過程中，氣井一般會在縱向上鉆遇3～5 套有效砂體/儲層，根據(jù)含氣性和物性的差異，有效儲層分為差氣層和純氣層。從氣井生產(chǎn)動態(tài)的影響地質(zhì)因素統(tǒng)計分析來看，有效儲層的厚度、純氣層的厚度和比例、儲層的物性和含氣飽和度共同影響氣井的產(chǎn)能、預(yù)測最終累計產(chǎn)氣量（EUR）和單井動儲量。除富水區(qū)產(chǎn)水對氣井產(chǎn)能影響較大外，氣井鉆遇有效儲層厚度越大，純氣層的比例相對越高，儲層在平面上的連續(xù)性和連通性越好，氣井的控制儲量規(guī)模越大，高產(chǎn)井的比例越多，有效儲層的厚度是影響氣井產(chǎn)能的最主要因素，但在有效儲層厚度較大的條件下，仍然存在20%～25%比例的低產(chǎn)氣井，這主要受儲層物性和含氣性的影響。對比分析蘇里格氣田中、東區(qū)1 250 口直井投產(chǎn)初期井均日產(chǎn)量和預(yù)測累計產(chǎn)氣量，有效儲層厚度大于8 m 氣井平均單井日產(chǎn)量大于1.0 萬m3/d，平均預(yù)測累計產(chǎn)氣量大于2 000 萬m3，且根據(jù)目前氣田內(nèi)部開發(fā)投資收益分析，內(nèi)部收益率可達(dá)到12%，并且純氣層的厚度和比例越大，氣井生產(chǎn)指標(biāo)及收益率均越好；有效儲層厚度在3～8 m 的氣井平均單井日產(chǎn)量為（0.5～1.0）萬m3，平均預(yù)測累計產(chǎn)氣量大于（1 500～2 000）萬m3，內(nèi)部收益率為8%～12%。

開發(fā)階段儲量分類評價應(yīng)堅持“科學(xué)實用、不宜過細(xì)”的原則，在考慮目前技術(shù)條件下可動用程度以儲量靜態(tài)屬性特征和氣井的生產(chǎn)指標(biāo)為主，結(jié)合內(nèi)部收益率，建立了儲量綜合分類評價標(biāo)準(zhǔn)（表2），依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)將研究區(qū)儲量劃分為可動用富集區(qū)、致密區(qū)和難動用的富水區(qū)等3 種類型。

表2 蘇里格氣田儲層分級分類Table 2 Comprehensive classified evaluation standard for reserve in Sulige gas field

富集區(qū)儲量一般位于砂帶主體部位，發(fā)育多期疊置的塊狀厚層砂體，有效砂體厚度一般大于8 m，厚層有效單砂體（厚度>4 m）發(fā)育比例高，有效砂體中純氣層的比例一般大于60%，有效儲層的連續(xù)性強(qiáng)，平均儲量豐度一般大于1.5 億m3/km2，內(nèi)部平均收益率為12%。

致密區(qū)儲量一般位于低能砂帶或者平均單井預(yù)測累計產(chǎn)氣量為（1 500～2 000）萬m3砂帶的邊部，與富集區(qū)相比，致密區(qū)有效砂體厚度多為3～8 m，塊狀厚層砂體比例低，有效砂體縱向上相對分散、孤立，純氣層比例一般為40%～50%，平均儲量豐度為（1.0～1.5）億m3/km2，單井預(yù)測累計產(chǎn)氣量為1 500～2 000 萬m3，內(nèi)部平均收益率為8%～12%。

富水區(qū)砂體發(fā)育特征與富集區(qū)、致密區(qū)相近，縱向上發(fā)育多套獨立砂體、局部也發(fā)育疊置塊狀砂巖，但儲層受構(gòu)造、儲層物性和生排烴強(qiáng)度影響，儲層含氣飽和度一般小于55%，氣水混存，普遍含水，有效儲層比例低，且有效儲層多成孤立的“透鏡體”狀分布，純氣層多發(fā)育在物性較好的構(gòu)造高部位，平均儲量豐度為（0.5～0.8）億m3/km2，除部分井外，單井預(yù)測累計產(chǎn)氣量小于1 500 萬m3。

根據(jù)上述評價標(biāo)準(zhǔn)，復(fù)算蘇里格氣田可動用的富集區(qū)、致密區(qū)和難動用的富水區(qū)儲量分別為1.71萬億m3，1.15 萬億m3，1.03 萬億m3。富集區(qū)和致密區(qū)儲量主要分布在蘇里格氣田的中、東區(qū)，富水區(qū)儲量主要分布在蘇里格氣田的西區(qū)、南區(qū)和東區(qū)的北部。由于綜合多種分類平均指標(biāo)，整體上各類儲量的分布與氣井的累計產(chǎn)氣量、儲量豐度和Ⅰ+Ⅱ類井比例趨勢一致，但局部存在一定的差異。

3.2 已動用儲量評價

3.2.1 已動用儲量評價方法

目前已動用儲量或者已控制儲量的計算方法有采氣速度法、單井控制面積法、壓降法、流動物質(zhì)平衡法、流動單元法等［24-27］。不同方法的適用性對比見表3。采氣速度法的優(yōu)點是計算簡單，但該方法計算的是區(qū)塊井網(wǎng)完善時最終的動用地質(zhì)儲量，且采氣速度難以準(zhǔn)確標(biāo)定，不適用于開發(fā)過程中已動用儲量的評價；單井動用儲量累加法，即根據(jù)單井控制面積與儲量豐度來確定單井動用儲量，該方法的優(yōu)點是可操作性強(qiáng)、注重地質(zhì)儲量在幾何分布上的逼近，能夠反映不同開發(fā)階段、不同井網(wǎng)條件下的動用地質(zhì)儲量，缺點是沒考慮儲層的連通性和地下滲流特征；壓降法和流動物質(zhì)平衡法受儲層性質(zhì)和生產(chǎn)時間影響嚴(yán)重，對非均質(zhì)氣藏存在高滲區(qū)儲量重復(fù)累加、低滲致密區(qū)短時間存在壓力未波及的未動用死角區(qū)，適用于常規(guī)均質(zhì)氣藏；流動單元法雖然在理論上考慮了動態(tài)法和靜態(tài)單井控制面積法的不足，但在實際應(yīng)用時流動單元難于劃分，可操作性差。

對于蘇里格氣田這種有效砂體規(guī)模小、連通性差、非均質(zhì)性強(qiáng)的氣藏，難以準(zhǔn)確劃分流動單元，且氣田的開發(fā)采用“單元”接替的方式進(jìn)行，采氣速度隨時間發(fā)生變化。因此，綜合分析前期已動用儲量評價方法的優(yōu)缺點，結(jié)合蘇里格氣田的開發(fā)方式和氣藏特征，認(rèn)為“單井動用儲量累加法”評價已動用儲量的方法相對更科學(xué)、操作性更強(qiáng)，對井網(wǎng)加密完善指導(dǎo)性更強(qiáng)、更加實用。區(qū)塊動用儲量為單井動用儲量之和。單井動用儲量為井網(wǎng)控制范圍內(nèi)動用儲量豐度與參與射孔的有效儲層分布面積的乘積，具體流程如圖7 所示。

表3 已動用儲量評價方法對比表Table 3 Comparison of evaluation methods for used reserves

圖7 蘇里格氣田已動用儲量評價流程Fig.7 Flowchart of calculation of used reserves in Sulige gas field

3.2.2 井網(wǎng)與井控面積

經(jīng)過多年的持續(xù)探索和實踐，蘇里格氣田的井型井網(wǎng)不斷優(yōu)化，開發(fā)效果不斷提升。井型由直井發(fā)展到叢式井和水平井，開發(fā)井網(wǎng)由600 m×1 200 m的矩形井網(wǎng)優(yōu)化到600 m×800 m 的平行四邊形井網(wǎng)，水平井井網(wǎng)為600 m×1 800 m。通過加密試驗區(qū)（300～500）m×（400～500）m 的砂體精細(xì)解剖、井間干擾測試、數(shù)值模擬和經(jīng)濟(jì)評價綜合研究，目前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，蘇里格氣田合理的井網(wǎng)密度為3～4 口/km2［28-29］，對應(yīng)的井網(wǎng)井距為500 m×500 m～500 m×650 m 的平行四邊形井網(wǎng)?；谀壳暗暮侠砭W(wǎng)考慮，對于600 m×1 200 m 井網(wǎng)，井間具有加密潛力，單井控制面積按照目前合理井網(wǎng)井距500 m×650 m 進(jìn)行計算，即0.325 km2，動用儲量面積為該井控面積范圍內(nèi)已射孔層段含氣面積；600 m×800 m井網(wǎng)，按照合理井網(wǎng)控制面積（0.325 km2）計算，井網(wǎng)存在控制未動用儲量，由于未動用儲量分布范圍小，且目前不具備井網(wǎng)加密空間，暫不可動。因此，動用儲量面積近似等于控制面積，即0.48 km2；500 m×650 m 井網(wǎng)井距下動用儲量面積為井網(wǎng)控制面積下已射孔打開層的含氣面積，即井網(wǎng)控制區(qū)的下射孔層位的儲量全動用。單井控制面積法計算動用儲量如圖8 所示。

對已動用儲量評價結(jié)果顯示目前儲量動用以富集區(qū)和致密區(qū)為主，富集區(qū)已動用儲量為0.98 萬億m3，占富集區(qū)儲量的57.5%；致密區(qū)已動用儲量為0.38 萬億m3，占致密區(qū)儲量的32.6%；富水區(qū)已動用儲量為0.26 萬億m3，占富水區(qū)儲量的24.5%。

3.3 剩余未動用儲量

剩余未動用儲量指目前未被井網(wǎng)控制，仍賦存在儲層中不能參與滲流與貢獻(xiàn)產(chǎn)量的剩余儲量。根據(jù)剩余未動用儲量的分布特征，剩余未動用儲量包括井間未動用型、層間未動用型和富水區(qū)中的水相封閉型三部分。井間未動用型包括井網(wǎng)未控制的孤立含氣砂體和復(fù)合砂體內(nèi)阻流帶控制的未動用含氣砂體。層間未動用型包括直/定向井未射孔改造的薄氣層或者差氣層和水平井控制范圍內(nèi)縱向遺留的氣或含氣層。水相中封閉型包括被水體封閉的孤立含氣砂體的儲量和氣水層中的儲量兩部分。

氣藏強(qiáng)非均質(zhì)特征、開發(fā)井網(wǎng)、井型及儲層的改造方式共同控制了已動用和剩余未動用儲量在縱向上和平面上的分布。儲層特征和井網(wǎng)是造成剩余未動用儲量分布的主要影響因素。

圖8 不同井網(wǎng)動用儲量計算示意圖Fig.8 Schematic diagram of calculation of used reserves in different well pattern

通過儲量的核算和分小層已動用儲量的評價可以看出，剩余未動用儲量主要分布在富水區(qū)和致密區(qū)（圖9）。富集區(qū)剩余未動用儲量為0.73 萬億m3，占富集區(qū)儲量的42.5%；致密區(qū)剩余未動用儲量為0.78 萬億m3，占致密區(qū)儲量的67.4%；富水區(qū)剩余未動用儲量為0.78 萬億m3，占富水區(qū)儲量的75.5%。從剩余未動用儲量的平面分布來看，富集區(qū)和致密區(qū)以井間未動用型為主，其次為層間未動用型；西區(qū)、南區(qū)等富水區(qū)除了井間未動用型外，水相封閉型也是剩余未動用儲量的重要組成部分。

圖9 蘇里格氣田儲量動用分布圖Fig.9 Used reserve distribution in Sulige gas field

4 開發(fā)對策

從不同類型剩余未動用儲量的規(guī)模來看，致密區(qū)剩余儲量、富水區(qū)剩余儲量規(guī)模大，是后期穩(wěn)產(chǎn)階段接替開發(fā)的重要組成部分，但由于富水區(qū)氣水關(guān)系復(fù)雜，氣水分布影響因素多，無統(tǒng)一的氣水界面，存在低阻氣層和高阻水層，流體性質(zhì)識別難度大［30-31］。富水區(qū)儲量目前還難以有效動用，還須要進(jìn)一步進(jìn)行攻關(guān)、試驗。因此，目前開發(fā)技術(shù)條件下，氣田的持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)須以提高富集區(qū)和致密區(qū)的儲量動用程度為主，從新井加密完善井網(wǎng)和老井措施挖潛2 個方面提高儲量的動用程度和氣田開發(fā)效果（圖10）。

圖10 蘇里格氣田剩余未動用儲量開發(fā)技術(shù)思路Fig.10 Technical process of remaining unused reserves in Sulige gas field

4.1 加密完善井網(wǎng)

井網(wǎng)加密模擬結(jié)果顯示，隨著井網(wǎng)密度增加，加密井產(chǎn)氣量逐漸降低，井組所有井均累計產(chǎn)氣量逐漸降低，采收率在4 口/km2時提高幅度最大，井網(wǎng)密度大于4 口/km2，加密井自身沒有經(jīng)濟(jì)效益。近年來通過儲層結(jié)構(gòu)解剖、井控范圍評價、密井網(wǎng)效果分析和數(shù)值模擬等方法論證，蘇里格氣田按照3～4 口/km2的井網(wǎng)密度進(jìn)行加密完善井網(wǎng)是合理可行的，但不同區(qū)塊不同儲層條件下合理井網(wǎng)密度須要進(jìn)一步評價。

因此基于合理井網(wǎng)密度，根據(jù)目前井網(wǎng)密度的大小將剩余儲量分為井網(wǎng)完善區(qū)剩余儲量、井網(wǎng)基本完善區(qū)剩余儲量和井網(wǎng)不完善區(qū)剩余儲量。新井加密主要集中在平面上井網(wǎng)未控制的井網(wǎng)不完善區(qū)域，該區(qū)域平面上和縱向上的儲量動用程度均低。井網(wǎng)完善區(qū)，井網(wǎng)井距一般小于500 m×650 m，井網(wǎng)密度大于3 口/km2；井網(wǎng)基本完善區(qū)井網(wǎng)井距為600 m×800 m 和600 m×1 200 m，井網(wǎng)密度為（1～2）口/km2，具備局部“甜點”加密的空間；井網(wǎng)不完善區(qū)井網(wǎng)密度小于1 口/km2，是后期井網(wǎng)加密完善的重點區(qū)域。在儲層精細(xì)描述的基礎(chǔ)上，綜合考慮儲層厚度、疊置樣式、儲量豐度及分布特征，進(jìn)行井網(wǎng)井型的優(yōu)化部署。對縱向上儲量集中的未動用區(qū)域繼續(xù)堅持水平井加密部署，包括階梯型水平井和大斜度水平井。對于垂向上多、薄層發(fā)育的未動用儲量堅持直/定向井整體部署。其中井網(wǎng)基本完善區(qū)以“甜點”加密部署為主，井網(wǎng)密度可加密至4 口/km2，井網(wǎng)不完善區(qū)結(jié)合礦權(quán)、保護(hù)區(qū)等地面影響因素進(jìn)行整體部署動用為主。

4.2 老井措施挖潛

隨著氣田的生產(chǎn)，蘇里格氣田低產(chǎn)氣井比例逐年增加，老井措施挖潛成為提高儲量動用程度和采收率的重要方式。老井措施主要針對平面上井網(wǎng)已控制動用區(qū)域，該區(qū)域井網(wǎng)相對完善，但井間和層間儲量動用程度低，挖潛方式主要包括側(cè)鉆水平井和查層補(bǔ)孔等措施。2012—2015 年通過在蘇14區(qū)塊、蘇10、蘇36-11 等區(qū)塊開辟側(cè)鉆試驗區(qū)，進(jìn)行側(cè)鉆水平井試驗，通過對比分析側(cè)鉆前后的生產(chǎn)效果，總結(jié)形成了側(cè)鉆水平井位優(yōu)選原則和標(biāo)準(zhǔn)：①老井的靜態(tài)解釋參數(shù)分別為Ⅰ類、動態(tài)為Ⅲ類；②Ⅱ井網(wǎng)井距大于1 500 m，滿足合理井網(wǎng)井距要求；③鄰井區(qū)域剩余地質(zhì)儲量規(guī)模大于4 000 萬m3；④側(cè)鉆方向鄰井氣層厚度大于5 m；⑤單井日產(chǎn)量小于2 000 m3，或累計產(chǎn)氣量小于1 500 萬m3?；谠撛瓌t對近兩年篩選的6 口老井進(jìn)行側(cè)鉆，側(cè)鉆后井均累計產(chǎn)氣2 131 萬m3，預(yù)測井動用地質(zhì)儲量14.3 億m3，側(cè)鉆水平井增產(chǎn)效果明顯。

同時對蘇東XX-59 等17 口井開展了查層補(bǔ)孔，查層補(bǔ)孔后目前井均累計增加氣量850 萬m3，預(yù)測動用地質(zhì)儲量120.3 億m3。老井措施挖潛能夠明顯地提高儲量動用程度，是后期提高井網(wǎng)完善區(qū)和基本完善區(qū)儲量動用程度的主要手段。

4.3 攻關(guān)技術(shù)

以蘇里格氣田西區(qū)為代表的富水區(qū)氣水關(guān)系復(fù)雜，水氣比高，受氣井產(chǎn)水影響，氣井產(chǎn)能低，儲量動用程度低，剩余未動用儲量規(guī)模大。富水區(qū)儲量有效動用必然是蘇里格氣田后期持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)的重要開發(fā)領(lǐng)域，在深化儲層地質(zhì)認(rèn)識的基礎(chǔ)上，亟須探索形成避水建產(chǎn)、控水壓裂、優(yōu)化排水等地質(zhì)-氣藏-工藝一體化技術(shù)思路。在避水建產(chǎn)方面須要在深化含水氣藏分布規(guī)律及滲流機(jī)理研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)地震含氣性檢測技術(shù)和測井可動水評價技術(shù)攻關(guān)，支撐井位優(yōu)化部署；儲層壓裂改造方面須要探索與地質(zhì)工程相結(jié)合的改造層位優(yōu)選級施工參數(shù)優(yōu)化的控水壓裂技術(shù)；在氣井生產(chǎn)管理方面以排水采氣管理為主線，通過積液識別，生產(chǎn)管柱、投產(chǎn)方式及氣井生產(chǎn)管理等方面的技術(shù)攻關(guān)，形成主動性排水采氣技術(shù)。含水氣藏有效開發(fā)技術(shù)的突破將對蘇里格氣田乃至長慶氣區(qū)的長期穩(wěn)產(chǎn)具有更重要的現(xiàn)實意義。

5 結(jié)論

（1）蘇里格氣田屬于強(qiáng)非均質(zhì)致密砂巖氣藏，儲層非均質(zhì)性強(qiáng)、有效砂體規(guī)模小、儲量豐度低，受儲層的強(qiáng)非均質(zhì)性和成藏條件的差異影響，各區(qū)塊儲量規(guī)模差異較大?；趦拥刭|(zhì)知識庫約束完成了單砂體級別的有效砂體精細(xì)刻畫，在此基礎(chǔ)上通過平面上細(xì)分計算單元進(jìn)行儲量核算，核算地質(zhì)儲量相比探明儲量減少了0.88 萬億m3，比例為18.4%，含氣面積減小是儲量減少的主要原因，其次為儲量豐度的減小。儲量核算結(jié)果表明蘇里格氣田儲量物質(zhì)基礎(chǔ)落實，具備較長期的穩(wěn)產(chǎn)潛力。

（2）在綜合考慮儲層靜態(tài)參數(shù)，生產(chǎn)動態(tài)指標(biāo)和內(nèi)部收益率的基礎(chǔ)上，將儲量分為可動用的富集區(qū)儲量、致密區(qū)儲量和難動用的富水區(qū)儲量等3 種類型，其中富集區(qū)、致密區(qū)儲量分別為1.71 萬億m3，1.15 萬億m3，富集區(qū)和致密區(qū)儲量占地質(zhì)儲量的73.6%，富水區(qū)儲量為1.03 萬億m3，占地質(zhì)儲量的26.4%。

（3）采用單井控制面積法，分小層評價已動用儲量和剩余未動用儲量評價。蘇里格氣田各區(qū)塊儲量動用程度差異較大，最小為7.6%，最大的動用程度達(dá)70.8%，平均為40.1%。富集區(qū)、致密區(qū)和富水區(qū)的儲量動用程度分別為57.5%，32.6%和24.5%。剩余未動用儲量包括井間未動用型、層間未動用型和富水區(qū)中的水相封閉型三部分。

（4）目前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下穩(wěn)產(chǎn)階段井位優(yōu)化部署仍以提高富集區(qū)和致密區(qū)儲量動用程度為主。井網(wǎng)完善區(qū)以老井措施挖潛為主，井網(wǎng)基本完善區(qū)和井網(wǎng)不完善區(qū)應(yīng)綜合考慮儲層厚度、疊置樣式、儲量豐度及分布特征通過優(yōu)選井型進(jìn)行加密部署來提高儲量動用程度。

（5）通過儲量復(fù)算及剩余未動用儲量評價，落實了儲量物質(zhì)基礎(chǔ)和穩(wěn)產(chǎn)潛力，為后期穩(wěn)產(chǎn)階段井位優(yōu)化部署和氣田的高效開發(fā)提供了技術(shù)支持。