超深层多断裂碳酸盐岩气藏水侵模式及治水对策

超深层天然气勘探开发潜力巨大,已经成为全球勘探开发的热点。近年川西北地区发现双鱼石构造中二叠统栖霞组气藏,成为四川盆地目前最具潜力的超深层勘探开发领域之一。该气藏高温、高压且多断裂,埋藏深度超过7000 m,开发投资成本高。2020年气藏整体投产以来,5口气井陆续产出地层水,产水井比例超过40%,效益开发面临挑战。为此,基于气藏生产动态特征,采用气藏工程方法对水体活跃性进行评价,提出气藏典型水侵模式,形成气藏差异化治水对策。研究结果表明:①气藏不同区域水体活跃性存在差异,表现出整体水体不大但局部水体活跃的特征。②气井水侵特征包括指数产水型、线性产水型及指数+线性产水型等3类,并以指数产水型为主。③结合气藏地质特征,将气井水侵模式划分为构造端部沿层推进型、单翼边水沿裂缝推进型及双翼边水沿裂缝窜进型这3种类型,并确定气藏3口产水风险井。④提出气藏治水对策:Ⅰ号条带控水为主,Ⅲ-Ⅳ号条带中部各优选排水井1口,气藏合理排水规模250 m3/d。研究结果可保障气藏的长期稳产与科学开发,同时对同类型气藏的开发具有指导意义。

考虑水封气影响的有水气藏物质平衡法及非均匀水侵模式划分

为了明确有水气藏非均匀水侵的特征,基于水体侵入补给地层能量与封隔储层中天然气的双重作用机制,引入储层非均匀系数(A)与水侵常数(B),分别表征储层物性非均匀程度与外围水体活跃程度,进而建立考虑水封气现象的物质平衡法;在此基础上,绘制有水气藏水侵特征曲线图版,并结合实例气藏进行非均匀水侵模式划分。研究结果表明:①基于考虑水封气影响的物质平衡法,绘制的有水气藏水侵特征曲线图版右上、左下区域分别为补给区与封隔区,以A=0、B=2为界限,将补给区划分为强补给区与弱补给区,以A=2、B=2为界限,将封隔区划分为强封隔区与弱封隔区,并对应于强补给、弱补给、弱封隔与强封隔4种水侵模式;②对于裂缝性气藏,其储层物性非均匀程度高,水侵后容易形成水封气,该类型气藏的无因次相对拟压力数据位于水侵特征曲线图版的封隔区;③储层物性较均匀的气藏,其无因次相对拟压力数据位于水侵特征曲线图版的补给区,水侵对地层能量的补给作用大于水封气对地层能量的削弱作用;④随着A增大,储层物性非均匀程度不断增加,水侵特征曲线由右上方向左下方偏移,气藏采收率不断降低,而随着B增大,水侵对地层能量的补给与水封气对地层能量的削弱作用则均减弱,水侵特征曲线分布范围向补给/封隔区分界线收窄,相应气藏采收率区间范围也变窄。

羊塔1气藏生产动态资料判断水侵模式方法

气井出水严重影响气井正常生产,分析气井产水来源和水侵模式是开发后期调整开发方案的基础和依据。以羊塔1气藏为例,提出判断气藏水侵模式的方法。首先用产出水矿化度判断产出水来源,再利用含气饱和度、产液剖面、试井结果等生产动态资料分析气藏水侵模式,判断出羊塔1气藏水侵模式为边水推进、底水绕进的复合模式。运用数值模拟对比验证,得到的判断结果与其保持一致。该方法分析过程简单,结果准确,为以后分析复杂气藏产水模式提供了依据。

裂缝性底水气藏气井水侵模式及见水时间预测

底水供给充足，裂缝系统发育使得裂缝性底水气藏在开采过程中极易形成水窜，造成该类型气藏采收率较低。在前人总结的裂缝性底水气藏气井水侵模式的基础上，针对裂缝性底水气藏非均质性强的特点，提出了该类型气藏见水时间预测方法。在研究过程中，将裂缝性储层抽象成为渗透率突变概念地质模型，定义渗透率突变系数和区域半径比来表征储层裂缝发育程度，在此基础上推导出裂缝性底水气藏气井见水时间的预测公式，实例计算其预测效果并分析了裂缝发育程度（渗透率突变系数和区域半径比）、工作制度和射孔厚度对该类型气藏气井见水时间的影响。

呼图壁气田地层水分布及水侵模式

呼图壁气田是存在边底水的贫凝析气藏,目前开发进入稳产后期,部分气井开始见水,但地层水的分布及规模尚不清楚,这对气田的持续开发不利。通过背斜构造、断层和储集层非均质性等地质因素对地层水的分布进行了分析,对水侵特征进行了总结,认为气藏水侵具有差异性,各气井见水具一定的时间和空间顺序,水体总体由西向东向气区范围推进。结合各气井的水侵特征,将气藏水侵分为边水横侵型、底水锥进型、底水纵窜型和边底水横侵型等4种主要模式。

克拉2气田水侵规律及模式

克拉2气田是中国探明储量最大的整装超高压干气气藏,2010年以来该气田因地质原因,先后有7口井出水,使气田长期稳产面临极大风险,深化气田的水侵规律认识,确定其水侵模式,显得尤为重要。对克拉2气田水侵总体特征进行分析,确定西南部、北部、中部和东部4个不同水侵模式区域。针对不同区域的见水井,分别对井旁断裂发育程度、高渗条带与隔夹层匹配关系和距边底水距离进行分析,明确水侵主控因素;通过断层封堵性评价、动态追踪试井和套后饱和度时间推移对比,确定主要来水方向;结合生产动态特征和地质模型历史拟合,落实见水井的水侵模式,将单井水侵模式划分为底水纵窜横侵型、边水横侵型和底水上侵型3种类型。通过数值模拟,对未见水井进行水侵模式预判,并针对不同的水侵特点,提出具体防水治水开发对策,以保障克拉2气田持续高效开发。

裂缝型底水气藏水侵动态研究

裂缝型底水气藏裂缝较为发育,储层非均质性强,气井普遍产水且形式较为复杂,为明确该类型气藏的水侵规律,准确预测气井的见水时间,以C气田Y层组裂缝型底水气藏为例,根据出水井的水侵特征及裂缝发育情况,总结出产水井的水侵模式,然后采用统计学方法,利用部分油藏地质参数,建立裂缝厚度、单井产量与气井出水时间的非线性关系,绘制裂缝型底水气藏气井产水时间的预测图版,从而预测气井在不同配产下的见水时间。该研究可为同类型气藏的合理开发提供一定的指导。

松南气田火山岩气藏的水侵特征与产水影响因素

为延长火山岩气藏的开采寿命,提高气藏采收率,以松南气田主力火山机构S1为例,基于地质资料和气井生产动态资料,计算气井产出水的矿化度和水气比,分析地层压力特征、气井水侵模式及气井产水影响因素。结果表明,松南火山岩气藏驱动类型为弱水侵,水侵程度有加深趋势,见地层水井数不断增多,但地层压力尚未因水侵而出现明显的压降漏斗。该区的水侵模式为底水纵向锥进型、底水沿高渗带窜入型、底水沿高角度裂缝窜入型三类。影响气井水侵的因素为生产压差、避水高度、气井措施作业方式和钻遇地层特征。该研究为火山岩气藏的稳产控水与排水采气提供了借鉴。

XL气田茅口组有水气藏水侵量计算及水侵分析

由于对XL气田茅口组气藏气水关系认识不清,气藏早期不均衡高速开采,导致气藏大规模产水、产能大幅度下降;气藏出水后,未从气藏整体治理思路进行排水,采用控水采气、井筒排水采气使气藏气水关系变得更加复杂,导致大部分茅口组气井水淹停产,大量剩余储量难以动用。利用非线性物质平衡法对各裂缝系统和各单井水侵量进行了计算,结合各井的生产动态特征对计算结果进行分析得出各裂缝系统的水侵模式,为气田下一步的排水采气措施提供理论依据。

火山岩气藏气水运移规律研究

笔者研究X火山岩气藏水运移规律,主要利用水体能量评价容积法、数值模拟法、动态法对水体能量进行评价,根据典型出水井水侵特征和地质情况,总结了气田产水井直线型、平方型直线-指数型三种主要水侵模式,利用数值模拟建立水侵分析预报方法,建立关键参数和气井出水时间的二元非线性关系,绘制成裂缝型底水气藏水侵分析预测图版,总结气井出水规律,从而对该复杂底水气藏未来开发趋势和潜力做出科学预测,给出攻关方向及对策。