涩北气田多层合采气藏出水类型及水侵层位分析

张 臣 陈啸博 郭海永

(西南石油大学油气藏地质及开发国家重点实验室， 成都 610500)



涩北气田多层合采气藏出水类型及水侵层位分析

张 臣 陈啸博 郭海永

(西南石油大学油气藏地质及开发国家重点实验室， 成都 610500)

柴达木盆地的涩北气田出水机理复杂、水源多样，开发过程中气井出水问题对生产影响严重，准确判断出水水源和出水层位对气井出水的防治工作至关重要。生产指标曲线是地下气水流动的直观反映，按照气井日产水量及水气比曲线的变化趋势将气藏出水类型划分为持续较低、由低升高、持续较高和先升后降4种类型，并分析各种产水类型对应的水源。

涩北气田； 多层合采； 出水类型； 水侵层位； 邻井信息

1 涩北气田概况及出水现状

涩北气田属于第四系生物成因气藏，为一套完整、无断层发育的背斜构造。气藏地质特征复杂，储集层胶结疏松，具有高孔、中 — 低渗特点。气田具有气层薄而多、气水层间互、地层胶结疏松和气水界面复杂等特点[1-2]。随着涩北气田开发建设规模的不断扩大和气井开采时间的延长，气井生产出水问题日益严重。涩北气田出水机理复杂，水源多样且识别难度大，出水加剧出砂，并加剧水敏、速敏的影响，增加地层渗流阻力和井筒管流的压降损耗，造成产量递减显著，稳产难度增大[3]，因此，治理出水问题是解决涩北气田各项难题的关键。邓勇等人[4-6]对水源类型开展过研究，并提出了判别出水层位的方法。为更准确地判断边水水侵层位，本次研究利用气井生产指标曲线结合储集层物性和邻井有效信息分析边水水侵层位。

2 单井出水类型动态分析

由于涩北气田出水机理复杂，水源多样，存在多种出水类型，而不同的出水类型需采用不同的治水措施，因此，准确分析出水井水源十分重要。气井的日产气量、日产油量以及水气比等生产动态数据能够反映地层内部情况，通过不同类型的生产指标曲线能够获得相应的信息。对于出水气井，不同的产水趋势反映不同的水源类型。本次研究按照日产水量的大小及水气比曲线变化的趋势总结出如下几种类型。

(1)持续较低型。日产水量及水气比曲线趋势持续较低主要有3种情况。①无水生产：整个生产过程井口无水产出，日产气量稳定。反映生产过程中地层仅有极少量的水产出，而后堆积井底形成积液。②伴生凝析水：日产水量很小，产气稳定。凝析水是地层条件下呈气态的部分地层水，在采出过程中，由于压力和温度的降低而逐渐析出。伴生凝析水产出对生产影响非常小。③层内水产出：日产水量波动小，水气比较低，日产气量较稳定。层内水有原生层内可动水和次生层内可动水[4]。

(2)由低升高型。边水推进到井底时，会造成气井大量见水。由于边水水源充足，日产水量稳定上升且波动不大，同时边水水侵造成日产气量的降低。由于涩北气田为多层合采气藏，主力层和非主力层发生边水水侵在生产指标曲线上有所不同：①主力层边水水侵，生产指标曲线特征表现为日产水量及水气比大幅升高，日产气量急剧降低；②非主力层边水水侵，生产指标曲线特征表现为日产水量持续升高，水气比小幅升高，日产气量小幅下降。

(3)持续较高型。生产指标曲线出现该种趋势可能为：生产井打开了已水侵层。生产指标曲线特征为开井即大量见水，日产水量及水气比持续较高，日产气量迅速下降。在关井过程中地层砂体已被边水水侵，开井时立即大量见水，产气量迅速降低。

(4)先升后降型。生产指标曲线出现该种趋势可能是该井射孔层位发生层间水窜(或管外水窜)。

3 边水井水侵层位分析

边水水侵对生产影响尤为严重。涩北气田往往一口井打开多个砂体，实施多层合采，因此需判断边水水侵的具体层位。综合分析提出了2种判断边水水侵具体层位的方法：

(1)根据生产指标曲线结合储层物性分析。涩北气田1口气井往往钻遇多产层的多个砂体，而各个产层的渗透率、厚度等物性各不相同，其中储层物性较好的砂体对气井产量贡献相对较多，为主力层；储层物性较差的砂体对气井产量贡献相对较少，为非主力层。按照单井出水类型分析方法划分主力层边水水侵井和非主力层边水水侵井，对照该井钻遇砂体的物性，区分主力层与非主力层，结合产水、产气特征，判断发生边水水侵的砂体。

(2)结合邻井出水状况分析。边水水侵会导致气井严重出水，但是未发生边水水侵气井也有可能由于层内和层间水窜等原因导致出水较多，因此，产水量大是气井边水水侵的必要条件，但不是充要条件；其次在过去分析水侵层位时，往往仅根据见水多的疑似水侵井的信息进行分析，而忽略了大量未水侵井的信息。边水水侵是一个逐步推进的过程。 “推进”说明边水从边部的低部位向高部位连续侵入，不会出现低部位井未水侵而相邻高部位井发生水侵的情况；“逐步”说明边水推进时间上的规律，边水依次水侵的井位见水时间应符合先后顺序，低部位气井水侵时间早于高部位气井。利用这些邻井信息可对砂体水侵分析提供很多依据。

如图1中TH4-5井的生产指标曲线中日产水量呈逐渐上升趋势，而该井仅打开唯一一个生产砂体，推测该砂体有可能发生边水水侵。结合该砂体射孔井位分布图分析(图2)，TH4-5井周围的TH4-18井、TH4-13井、T4-5井、T5-2井等所有井生产过程中均产水少，从而判断图2中椭圆曲线圈起区域一直未被边水水侵。TH4-5井位于4个未水侵区域中间，边水不可能到达，因此判断TH4-5井产水并非边水水侵导致，应考虑层窜等因素。

4 结 语

(1)气井生产指标曲线中日产水量、水气比及日产气量能够间接反映地层中气水流动情况，日产水量及水气比曲线趋势表现为持续较低、由低升高、持续较高和先升后降等4种类型，每种趋势类型对应不同的水源类型，从而可以利用曲线判断气井出水类型。

图1 TH4-5井生产指标曲线

图2 TH4-5井打开砂体井位分布图

(2)根据边水水侵井生产特征曲线结合该井打开砂体的物性及出水气井邻近产水及不产水气井的信息，分析边水水侵发生的具体层位，可排除层间水窜等其他因素的影响。

[1] 连运晓,顾端阳,李杰林.涩北气田疏松砂岩气藏出水类型判断[J].青海石油,2004,30(3):45-49.

[2] 张立娜,杨文领,张恒,等.青海涩北气田分层开采技术研究[J].石油机械,2013,41(7):94-101.

[3] 张立会,廖丽,马洪奎,等.涩北气田产水特征分析[J].石油天然气学报,2012,34(9):308-309.

[4] 邓勇,杜志敏,陈朝晖.涩北气田疏松砂岩气藏出水规律研究[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报)，2008,30(2):336-338.

[5] 罗万静,万玉金,王晓冬,等.涩北气田多层合采出水原因及识别[J].天然气工业,2009,29(2):86-88.

[6] 华锐湘,贾英兰,李清,等.涩北气田气水分布及气水运动规律分析[J].天然气工业,2009,29(7):68-71.

Analysis of Water Production Types and Water Invasion Formation Position of Multi Layer Producer in Sebei Gas Field

ZHANGChenCHENXiaoboGUOHaiyong

(State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir and Exploration, Southwest Petroleum University,Chengdu 610500, China)

Located in Gaidam Basin, with a complex water production mechanism and diversiform water sources, Sebei gas field encountered a big water breakthrough problem which seriously impacts well productivity, so accurately judging the type of water and the formation is essential to prevention and control work in the gas well. Production index curve is the intuitively reflection of the flowing of underground gas and water. According to the trend of the water production date from well production index curve and water gas ratio curve, four forms of water production curve types are summarized: persistent low, rise form from low to high, persistent high, decline after rise; then an analysis work of all four kinds of curves′ corresponding types of water source was done.

Sebei gas field; commingling production; water production curve types; water invasion formation; adjacent well date

2015-02-15

国家重大专项“多层疏松砂岩气藏开发关键技术研究”(2011ZX05015-003-01)

张臣(1988 — )，男，河南濮阳人，硕士，研究方向为油气田开发工程。

TE358

A

1673-1980(2015)05-0051-02