新场上沙溪庙气藏气井产量递减规律研究(编辑修改稿)

新场上沙溪庙气藏气井产量递减规律研究(编辑修改稿)内容摘要：

减规律分析方法研究 图 11 论文技术路线图 完成的主要工作 该课题属 于中国石化股份公司油田事业部天然气开发先导项目“新场沙溪庙组气藏递减规律及合理配产研究”部分内容，主要针对新场气田沙溪庙组气藏目前实际生产状况，分析目前 沙溪庙组气藏的渗流规律以及 配产制度的合理性， 得到目前 气井 的 产量递减规律 和影响稳产关键因素 ，提出减缓气藏递减 的合理开发技术对策 ， 以进一步指导 同类 气藏 的合理开发 和调整。 本文在大量的文献调研和分析的基础上， 主要开展了以下几个方面的研究 ： （ 1）分析整理国内外低渗气藏渗流特征和合理配产以及递减规律研究概况； （ 2）从实际气藏出发，针对气藏开发中存在的问题 ,归纳总结 多层合采致密气井开采特征。 （ 3） 利用新场气田上沙溪庙气藏的低渗致密砂岩岩心进行渗流机理实验，主要包括干岩心，含水岩心以及裂缝岩心的应力敏感实验，启动压力梯度实验，得到了 低渗、 特低渗砂岩气藏的基本渗流特征 ；推导出考虑应力敏感影响和启动压力 梯度 影响的气井产能方程 ， 并实例计算了它们对气井产能的影响 ，为低渗砂岩气藏开发的进一步研究提供充分的理论依据。 （ 4） 在常规配产分析方法研究基础上， 建立 了 多层合采气井阶段性合理配产数学模型 ,提出一种可行的计算机解法，并 编制程序进行了实例计算，对 气井采取 的 不同配产方式进行对比研 究。 （ 5）分析了不同配产 下的稳产时间预测以及 采收率的 确定 ， 并编制程序计算了不同储量、产能、配产下的稳产时间和采收率，给出了气井初期以及目前的合理配产量的建议。 （ 6） 分析了上沙气藏 不同类型气井的产量递减规律， 结合 数值模拟研究和对实际气井分析得到了影响递减规律的关键地质因素和开发工程因素，并 由此分析了 影响气井稳产的关键因素，提出了减缓气藏递减的开发技术对策。 西南石油大学硕士研究生学位论文 5 第 2 章 新场 上沙溪庙 气藏基本特征 分析 我国的致密砂岩气藏分布广泛，包括鄂尔多斯盆地的苏里格、大牛地等大型气田储集层，以二叠系低孔低渗河流相致密砂岩为主；四川盆地川西坳陷的新场气田和洛带气田储集层也以河流相低渗透致密砂岩为主。 本文主要根据新场气田上沙溪庙气藏的特征，归纳致密砂岩气藏的 储层 特征以及 上沙气藏的动态特征和开采中存在的问题，为 下 一步研究提供依据。 新场上沙溪庙气藏基本地质特征 构造特征 新场构造是孝泉背斜向东延伸的一个平缓鼻状构造 (背斜 )，总体呈西高东低，南陡北缓的不对称分布。 南翼 倾角比 北翼 大 ， 大约 5176。 左右 ， 北翼 相对 平缓，倾角 大约 176。 左右。 从 JS24 层底面构造图上可见，鼻状构造的高点在 CX468 井 到 CX160 井 一线，高点埋深大约在～ 1800m 左右，工区内位于构造北翼的 CX157井埋深最深， 埋深大约在 ～ 1990m左右。 鼻状构造 (背斜 )轴线位于 CX1681～ X818～ L104等井一线， 工区内 轴线长约 ， 走向为北东东向。 新场气田内断裂不发育， 构造东部发育一些小逆断层， 这些小逆断层近平行于主断层且 分布密度较高， 走向为近南北向、北北东向或北北西向 ， 在沙溪庙组内断距 10m 左右。 沉积特征 及砂体展布 新场沙溪庙组气藏储层主要分布在三角洲平原分流河道和三角洲前缘河口砂坝中，各时期的物源 方向差异和同一时期不同区域的微环境差异影响了储层的储集性，且不同时期的古环境演化决定了储层的纵向发育规律。 JS22 砂体沉积相主要为三角洲平原砂坝，沉积微相主要为强烈进积型 分流河道侧积、 分流河道砂坝，少量发育决口扇，该层河道宽度相对 JS24 层窄些，物源方向为北东向。 JS24 砂体 北部发育三角洲平原砂坝，总体上 主要为三角洲前缘砂坝沉积，沉积微相主要为强烈进积型 分流河道侧积、分流河道砂坝 ，少量发育 决口河道及 河心滩，该层河道很宽，最宽处达到 5km左右，由北向南呈毯状延伸。 JS21 砂体沉积微相主要为强烈进积型 分流河道 侧积、 分流河道砂坝， 沉积相主要为三角洲平原砂坝，由北向南共发育 4支水下分流河道，其中位于中部的 2支河道规模较大。 JS23 砂体 沉积微相主要为强烈进积型分流河道侧积、分流河道砂坝，沉积相 主要为三角洲前缘砂坝沉积，由北向南共发育 2支水下分流河道，其中位于东北部的一支河道规模较大。 JS2 JS23 层分流河道侧积微相明显较主力层 JS2 JS24 层发育，这也是 JS2 JS23 层产能普遍较低的主要原因。 表 21 新场 上沙溪庙 气藏层位划分表 气藏 气层 单层 JS2 JS21 JS21 JS22 JS22 JS222 JS23 JS23 JS232 JS24 JS24 储层特征 储层岩性 新场上沙溪庙气藏气井产量递减规律研究 6 据 50 口井的岩心观察及薄片资料统计，新场地区上沙溪庙气藏储层的岩石类型以灰色、浅绿灰色中～细粒岩屑长石砂岩为主，部分井段夹有少量薄层 泥质粉砂岩、粉砂质泥岩 及 棕红色泥岩。 储层总体上表现为 物性条件较差的致密的块状砂岩。 储层物性 据 26 口井 1985 个样品 煤油法孔隙度 统计结果 ,上沙溪庙组气藏最大孔隙度 %，最小孔隙度%，平均孔隙度为 %，从 孔隙度频率直方图（图 21）可见，各井的主峰位都在 811%之间。 最大渗透率 103μ m2，最小渗透率 103μ m2，平均渗透率 103μ m2。 从渗透率频率直方图（图 22）可见，各井的主峰位都在 ～ 103μ m2 之间，属典型的致密储层。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22孔 隙 度 （ % ）0102030405060708090100 频率（% ） 图 21 上沙气藏孔隙度直方图 渗透率（ md ） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1 0 0 0 .0 1 0 .0 2 0 . 0 3 0 . 0 4 0 . 0 5 0 . 0 6 0 . 0 7 0 . 0 8 0 . 0 9 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 1 . 0 图 22 上沙气藏渗透率直方图 储层非均质性 上沙溪庙组地层与上下邻层构造形态一致， 由于新场构造为一平缓鼻状构造，无大的断裂带出现，整体构造简单，因而上沙气藏地层也 无大的 隆起和断裂带， 且规律性不强， 即使小裂缝也只是偶见，因此 构造因素对储层非均质性影响较小，而平面上受 成岩后生作用 以及 沉积微相变化 的影响较大。 储层流体特征 （ 1）天然气化学组分 沙溪庙组气藏产出流体以天然气为主，同时还产少量 地层水 和 凝析油。 天然气甲烷含量 比例最高，达到 ～ %，平均含量 为 %， 其次是 乙烷含量 ，约为 ～ %，低重烃 的 平均含量 %， 氮气的平均含量 %， 二氧化碳 的 平均含量 %，相对密度 ～ ，属品质西南石油大学硕士研究生学位论文 7 优良的干气。 （ 2）地层水 性质 地层水水型为 CaCl2 型， 具有 典型长期高度封闭状态下的水化学特征， 这些特征表明气藏 封存条件较好 ，地层水总矿化度在 ～ 30000mg/L 之间。 从各单井生产历史来看 绝大部分井 每 月产水量不足 1m3，对气藏主体部位生产 暂时没有 造成明显的影响。 （ 3）凝析油含量及 性质 凝析油为无色 ～ 浅黄色、透明 ～ 半透明，具有 低粘度 (～ ，平均值 )、 低密度(～ g/m3，平均值 )、低馏点 (30～ 97℃ )及馏程短等典型凝析油特征。 凝析油含量 ～ ，平均。 气田开发动态特征 简况 开发简况及现状 新场气田 上 沙溪庙 组 气藏发现于 1990 年，主要由 JS2 JS2 JS2 JS24 这 4 套含气砂体组成。 平均孔隙度为 %，平均渗透率为 103μm2， 试井解释有效渗透率低于 103μm2，埋深为2200~2500m， 属典型的致密砂岩储层。 气藏的原始地层压力在 40~45MPa，属异常高压气藏 （ 压力系数介于 ~ 之间 ）。 上沙 气藏自 1998 年加砂压裂工艺取得突破，产 量开始大幅度提升。 2020年气藏实施开发方案， 2020年完成产能建设规模，目前处于稳产阶段。 整个气藏采用一套层系，一套井网开发，平均井距500600m， JS22 和 JS24 为主力产层， JS21 和 JS23 储量品位较差，仅作部分接替。 截止 2020 年 12月底， 沙溪庙气藏 JS2 JS2 JS2 JS24 气层累计提交探明储量 108m3， 累计 开发 动用 储量 108m3，开发可采储量 108m3， 开发动用 储量主要分布在 上沙 气藏的 JS2 JS24气层。 2020 年底，新场气田 上沙 气藏共有气井 227 口，开井数 218口，开井率 %。 日产气水平 104m3/d，单井日均产气 104m3/d，气藏产量主要分布在主力产层 JS2 JS24层，日产气占整个 上沙 气藏的 %左右。 2020 年产气 108m3，历年累计产气 108m3。 动用储量采速为 %、采出程度为 %； 地质储量采气速度、采出程度分别为 %、 %，总体上采出程度较低。 老井 年自然递减率 %， 折算年综合递减率 %。 气藏综合采气曲线见图 23。 1997 1998 1999 2020 2020 2020 200 3 2020 2020 2020 2020 2020 2020生 产 时 间02020400060008000100001202014000Qg(10^4m^3)01200240036004800Qw(m^3)04812162024P(MPa)月产气量月产水量平 均 油 压平 均 套 压050100150200250生产井数050000100000150000202000250000300000350000400000450000500000550000600000650000700000750000Gp(10^4m^3)累 积 产 气 量 图 23 新场气田 上沙 气藏综合采气曲线 (自 1997 年起 ) 在 上 沙气藏的 4 个气层中，主力产层 JS2 JS24 气层有生产井 182 口，日产气 104m3/d 左右，占气藏日产气的 64%，单井日均产气 104m3/d。 非主力产层 JS2 JS23 气层现有生产井新场上沙溪庙气藏气井产量递减规律研究 8 45 口，日产气 104m3/d。 各气层的开发指标见表 22。 表 22 新场 上沙 气藏 小层 开发指标表 （ 2020 年 12 月底） 气层 探明 储量 108m3 动用 储量 108m3 可采 储量 108m3 生产 井数 口 平均 油压 MPa 日产气 104m3/d 年产气 104m3 累产气 104m3 采气 速度 % 采出 程度 % JS21 34 11312 46877 JS22 84 43795 245271 JS23 11 7104 34541 JS24 98 43004 370494 合计 229 105525 702100 气藏开采中存在的主要问题 （ 1）气井的生产压差大，产能递减快 气井在生产过程中单位压降产气量小，生产压差普遍偏大，其单位压降产气量平均仅为220104m3/MPa左右。 就气藏而言，气井投产初期 大 多数井生产压差在 10～ 25MPa之间， 加砂压裂井的生产压差为 ， 气藏的平均生产压差为。 气井的产 量 是以不断放大生产压差来实现的， 然而可供放大的生产压差是有限的， 因此生产压差大，导致气井的产量 递减较快。 （ 2）气藏渗流特征情况及对气井产能的影响不清楚 上沙气藏属于低渗致密砂岩气藏， 以前 关于对气藏地下渗流特征的研究及渗流变化对气井产能的影响研究很少，特别是应力敏感特征，含水饱和度变化 ，不同类型裂缝的闭合等对气井产能的影响几乎没有，他们对于充分认识地下渗流情况对气井的影响具有重要意义。 （ 3） 气藏井口压力水平低， 50%的气井面临定压降产 目前老井平均井口油压仅 ，约 50%气井油压在 2～ 5MPa 之间，即将面临定压降产，其产量占全气藏的 1/3，气藏总体处于稳产后期。 表 23 新场 JS2 气藏生产井按压力分布统计表。