神木气田开发阶梯化精细管理

2016-07-04樊志强朱玉双强小龙

地下水 2016年3期

关键词：精细管理模式

徐　森，樊志强，朱玉双，强小龙

(1.西北大学大陆动力学实验室，陕西西安 710069；2.长庆油田分公司第二采气厂，陕西榆林 710200)

神木气田开发阶梯化精细管理

徐森1，2，樊志强2，朱玉双1，强小龙2

(1.西北大学大陆动力学实验室，陕西西安 710069；2.长庆油田分公司第二采气厂，陕西榆林 710200)

[摘要]神木气田作为长庆油田的新气区，其多层系致密气藏、矿权重叠等造成气田开发管理难度大，主要表现为低丰度多层系气藏开发难度大、与煤矿矿权大面积重叠、气井集输模式致使气井生产状态难以判识等方面。针对生产开发中的问题，逐步探索总结出“阶梯化”精细管理，即从气藏地质研究根基出发，根据不同的井况与气藏特征，逐步改善开发模式和生产组织方式，最终摸清气不同类型气井生产规律，实现了气田的精细化管理，提升了气田的开发效益。

[关键词]精细管理；模式；大型丛式井；气井判识

神木气田于90年代初开始前期综合评价与试验，1997年陕A井在太原组钻遇13 m砂体，试气无阻流量2.7万 m3/d，2003年，双C井获得工业气流9.4万 m3/d，神木气田初见端倪。形成55 ×108m3的年生产能力，

2003年至2007年，加大了神木地区勘探力度，双S井获得日产10万 m3高产工业气流，并于2007年底提交探明储量。随着神木气田开发进程加快，2014年底已完钻开发井411口，建产能达20亿。

1阶梯化管理的内涵

神木气田作为长庆油田大力发展盆地东部的新气区，目前进入稳步上产阶段，其低丰度多层系气藏开发难度大、与煤矿矿权重叠、气井集输模式致使气井生产状态难以判识等方面。针对生产开发中的问题，逐步探索总结出“阶梯化”精细管理，即从气藏研究根基出发，根据不同的井况与气藏特征，逐步提升改善气田开发模式和生产组织方式，最终摸清不同类型气井生产规律，实现了由气藏到气田到气井的逐阶的精细化管理。

图1　伞形专项研究

2气藏方面

2.1“伞状”专项研究

通过对目前气田开发面临的主要问题及开发状况进行认真剖析，确定8个科研项目，如储层精细描述、地质建模及数值模拟、气水关系等。这8项科研专项基本涵盖了气田地质、开发等方面。针对这些专题，进行立项攻关。为了进一步明确研究目标，提出了“伞状”专项研究，即从8项科研项目出发，每个科研项目制定一个组室专题，每个组室专题设定2～3个个人专题。让项目从根源出发，让人人参与，每个员工的特长得到发挥。从而让科研项目掌握全面理论与国内外前沿、并与现场深度结合(见图1)。

2.2“分段”科研方式设定

针对气田开发各阶段存在的难题，以及日常工作的目标及顺序，改进传统对工作的齐上齐下，避免科研能力浪费，特开展了“分段”科研方式。即将科研分为传统研究、过渡研究、创新研究三类，传统研究细分为传统的地质研究、传统动态分析、传统气井管理；过渡研究分为长期项目和短期专题；创新研究分为理论创新、技术创新、新技术应用；以传统研究作为数据基础及研究平台，通过过渡研究短期专题攻坚克难，为长期项目提供理论及技术支撑，并通过长期项目过渡到创新研究。

并以此为基础，划分传统研究小组，过渡研究小组及创新研究小组，突破传统以项目划分。目前依托项目成立传统、过渡及创新小组各3个(见图2)。

图2　分段科研方法

2.3形成神木气田特色地质科研技术

2.3.1储层描述技术

气藏特征及开发阶段决定气藏的个性化管理。神木气田储层在纵向上发育层位多(见图3)，并且涵盖了两大储层类型(碳酸盐岩和碎屑岩储层)；二是在平面上气田开发区域大，储层非均质性强，下古储层物性千差万别，并且沟槽发育，所形成气藏类型也具有多样性；因此储层描述成为地质研究的基础手段，也是气田开发模式、矿权重叠解决方案、及气井开发管理等的基础。

神木气田储层有效储层4～11层，多层系开发更是需要储层描述。在对主力气层太原、山2多年分析的基础上，突破主力层限制，陆续开展对下古马五气藏、盒8及上石盒子组研究，并形成加强砂体变化及构型分析，砂体与沉积相组合研究，及砂体、沉积相、成岩三位一体研究。随着开发进程，神木气田储层描述愈加完善。

2.3.2储层动态地质建模及数值模拟预测

在神木气田储层描述基础上，随产建进度加快，新井资料不能及时反映到地质建模上来，因此通过预测储层走向及变化规律，在原模型基础上建立虚拟井，并在新井完钻后进行反复修正，运用数值模拟预测新井的产量及压力变化情况。

3气田方面

3.1气田开发模式

神木气田含气层系多，通过储层精细描述、岩溶故地貌恢复等研究，在下古发育区兼顾下古，充分发挥多层系气层产气能力，并建成最大丛式井组—双S-6井组(15口)。在主力气层突出的区域部署水平井，在多层含气区域部署定向井，每个井场3～15口井，在神木气田形成了“大型丛式井组多层系立体开发”的模式，有效提高了储量动用程度与单井产量(见图3)。

图3　神木气田多层系、丛式井多井型示意图

3.2矿权重叠

神木气田已开发区与煤矿井田、产业园及规划区重叠程度达100%，开发管理艰难可见一斑。本着相互避让、共同开采、互利共赢的目的，在开发模式上采用大型丛式井组多井型开发，合理间隔规则有序部署丛式井场，且丛式井场、管线路由集中部署在预留保安煤柱上。可以有效在矿权重叠区大规模开发。在曹家滩、小保当等煤矿矿权重叠区域的开发中得到充分印证(见图4)。

4气井方面

气田采用大井丛、多井型、多层系、立体化的开发方式；集输方式采用苏里格模式，“井间串接、井下节流、不动管柱改造” 使得产能试井、产气剖面测试等动态监测难以开展，资料难以获取，为气田动态分析带来很大困难。因此通过气井定期调研、气井状态判识、及短期关井压恢分析，气田动态分析引入有力证据。

4.1气井定期调研

针对神木气田问题及后续研究中所需资料，开展“四大六小”气井定期调研，即每季度开展大调研一次(涉及全部气井)，每2个月开展一次小调研(针对生产问题)，主要从单井井口压力核查、产气量核实、井口存在问题等方面开展调研，按照气井生产情况，分为正常生产井、积液井、低产井、节流器失效井、节流气嘴偏小井，并与工艺所及作业区对接问题井配套措施、细化气井管理。

图4　神木气田矿权重叠区互让同采图

4.2气井状态判识

由于井间串接造成单井产量无法独立计量，通过套压判识气井状态成为一个有效途径。经过大量气井调查对气量、压力充分掌握的基础上，配合生产套压变化将气井分为四大类七小类(表1)。分别为正常生产型、套压上升型、套压不变型、套压下降型，并在大类里细化问题，并制定相应措施，通过判识气井生产状态，可以简单有效判断并及时采取措施(见图5)。