苏里格气田苏东区块多层产量劈分新方法

林孟雄 成育红 张林

摘   要：苏里格气田苏东区开发中虽然其主力层盒8、山1突出，但大部分井2-4层合层生产，因此造成地质、生产研究中对单层产量的获取和指标计算存在困难。本文旨在寻找劈分单层产量的新方法，通过数理分析、数值模拟等方法对单层产量进行劈分，分析合层开采的影响因素，进而通过计算得到单层产量，为单层技术指标评价及后续多层系开发提供技术保障。

关键词：合层开采;产量劈分;丛式井

2015年底苏东A密井网试验区开辟。加密区虽然主力层盒8、山1突出，但钻遇层位多在3-7层，生产层位1-4层[1]，因此在地质、生产等研究中对单层产量的劈分、单层技术指标计算存在困难，造成对多层生产气井中主力层及次主力层的贡献及相应生产指标获知甚少，大部分研究皆为以单井为目标，主力层为研究方向，无法针对单层进行地质及生产评价;研究区单层产量主要通过生产层为1层气井及生产测井获取相应数据，技术成本、时间成本较大，并且通过类比方法无法满足各类气井。

目前对气藏合采井应用的产量劈分传统方法主要有试气、生产测井、地质分析[2]，3种方法各有优缺点（表1）。此外，对产量劈分延伸方法主要有物理实验方法、数值模拟方法、气藏工程计算（表2）。

苏东A密井网试验区具有多层系合采、井下节流、井间串接、生产测井较少等造成产量劈分方法选择有限，且低成本开发无法做到每口井进行分层试气、生产测井。因此，地质分析法和数值模拟法能够较为适应目前开发条件下的产量劈分，可在多参数分析基础上，寻找地质分析、生产动态与数值模拟相结合的方法，以便低廉、快速、可全井分析的进行合层开采的产量劈分（图1）。

1  多层合采参数敏感性分析

通过达西公式可见，合采气井的产量劈分会受压力、渗透率及有效厚度的影响[3，4]，在寻找适宜的新方法前，需要通过数值模拟对合采井分层产量贡献的影响因素的参数敏感性进行分析。

1.1  渗透率的影响

苏东A密井网试验区渗透率范围为0.01×10-3～4×10-3 μm2，平均渗透率0.38×10-3 μm2。为充分体现渗透率对产量劈分的影响，通过模拟上下两层渗透率的变化，将上部产层渗透率使用平均渗透率，下部产层与上部有效渗透率的比率（渗透率极差）设定为1、5、10、50及100时，以上部产层为目标，可见随下部产层比上部产层的渗透率比率增加，上部产层的贡献率逐步变小;并且随生产时间延长，下部产层贡献率变低，上部产层贡献率增加，并逐步趋近50%，即上下产层贡献率趋于一致。苏东A区层间渗透率级差1～6，主力层渗透率极差接近1，且生产时间已超过1年，各产层贡献率基本趋稳（图2）[5]。

1.2  有效厚度的影响

苏东A密井网试验区有效厚度较稳定，范围为2～8 m，主要集中在2～4 m，平均有效厚度4.19 m。同样将上下层有效厚度比率设为1、5、10、40时，有效厚度的影响与渗透率基本一致，并且随生产时间延长，有效厚度对上下层产能影响减弱。

1.3  压力的影响

苏东A密井网试验区原始地层压力分布较均衡，异常高压及低压点较少，平均原始地层压力为27.5 MPa。当下层与上层压力比率为0.8、1.0和1.2时，可见由于下部产层压力增加，上部产层的贡献率降低，并且当比率为0.8和1.2时，下层和上层分别不产气，随着生产时间延长，贡献率趋近50%。研究区层间级差1.01～1.04，主力层极差接近于1，并且生产时间已经超过1年，因此压力对产层贡献率的影响基本可消除（图3）。由参数敏感性分析可见，合采产气贡献率随生产时间延长不断地进行调整并趋于稳定，且苏东A区层间差异较小，压力对产层贡献率影响较小，生产初期后不会出现“倒灌”的情况 。因此可通过易获取的地质参数，运用储层参数分析法进行分层产量劈分。

2  产量劈分方法

2.1  静、动态参数优选

由上文参数敏感性分析可知，可选择适当易获取的地质参数进行产量劈分，此外由于苏里格气田气井主力层突出、次要层变化大的因素，为了统一，动态参数要进行归一化处理。

研究区多为分压合采井，因此需要寻找单采井、分层测试井、分层试气井，进行数据分析。并选出静态数据有效厚度、孔隙度、渗透率、饱和度、测试日产气、单层日产气、无阻流量7个参数。在之前参数敏感性分析基础上，进行参数优选。

由于各井差异较大，单井数据如地层系数、有效厚度、渗透率、孔隙度等与试气日产气量、试气无阻流量的匹配较差，整体数据较集中，无数量关系。因此选择单井地质参数进行劈分效果较差。此外参数无归一性，因此引入单层总气量占比（如全部气井山1单层气量求和/全部气井总气量求和）作为归一化参数，避免单井对整體数据的影响。

2.2  动静态配伍关系及参数选择

为验证参数有效性，并寻找参数与单层总气量占比的关系，可通过建立参数或参数团的动静匹配对比方式进行优选，并建立判别公式。

通过建立参数与单层总气量占比关系，可发现，总参数团（SgΦKH）、单层总累计有效厚度（H总）、储能系数（SgΦ）、地层系数与单层总气量占比相关性较好，可达80%以上;因此采用总参数团便可进行单层产能劈分系数的确定（图4）。

2.3  数值模拟验证

通过回归对比，得到参数团的回归公式：Y=0.025 1SgΦKH-0.137，因此参数团可用于快速产量劈分，为验证其精确性，建立典型井（苏B井）的数值模型，并进行对比。

运用测井数据带或测井解释，以500×560井网井距建立多层系单井模型，按照生产动态进行拟合，计算各层产气贡献程度，并与回归公式计算出的总气量占比进行对比。若符合，则回归公式可用。从典型井数值模拟可见，数值模拟基本可反映出产气剖面的结果;总参数团（SgΦKH）与产气剖面、数值模拟对应较好，可作为分层产量劈分的回归公式（图5，表3，4）。

3  典型井验证

对6口典型井进行数值模拟与计算结果对比，可见总参数团基本符合要求，对于本溪组高渗高饱和度层也能计算合理贡献率（表5）。后续随着苏东A密井网试验区工作加深，生产测井逐步增加，将数值模拟、参数团划分与生产测井结果进一步对比，进行适应性调整。

4  结论

新方法通过动静态匹配关系、数值模拟结果及生产测井对比可见，总参数团（SgΦKH）劈分结果基本一致，可运用于其他生产井劈分，达到快速单层产量劈分的目的，为苏东A密井网区单层指标计算提供新方法，摆脱之前高成本的生产测井实验，有效缩短研究的时间成本。

此外，该方法可有效应用在苏里格气田与相同模式下的神木气田研究中，目前已在神木气田展开对比性实验。

参考文献

[1]   杨华，张明禄.低渗透油气田研究与实践[M].北京石油工业出版社，2003.

[2]   李坤，喻高明，王乔，等.一种新的产量劈分方法[J].油气地球物理，2011，（4）：19-22.

[3]   李进秀，段生胜，赵生孝，等.涩北气田多层合采产量劈分新方法[J].青海石油，2009，（4）：52-55.

[4]   刘启国，王辉，王瑞成，等.多层气藏井分层产量贡献计算方法及影响因素[J].西南石油大学学报（自然科学版）.2010，（1）：80-84.

[5]   Tariq S M.A study of the behavior of layered reservoirs with wellbore storage and skin effect.[D].California USA：Stanford University，1977.