新疆油田低渗透凝析气藏采气速度优化研究

2020-05-09王鑫中国石油新疆油田公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000

化工管理 2020年12期

王鑫（中国石油新疆油田公司勘探开发研究院，新疆克拉玛依834000）

随着气藏开发技术的发展，确定气井产量的方法越来越多，针对不同的气藏，确定气井合理产量的方法也不同。纵观气藏配产技术的发展可知，气藏配产方法较多，总结起来主要有以下几种常用的方法：经验法、节点分析法、临界携液流量法、采气指示曲线法、最优化配产法、数值模拟法等[1,2]。但在国内，多数凝析气田在开发初期仍然使用经验法，取无阻流量的1/3～1/6作为气井的合理产量[3]。该方法虽然具有简便、快捷的优点，但更多依靠经验，考验决策者的能力。而气藏数值模拟是在气藏地质、气藏工程、渗流理论、现代数学、计算机基础上发展而来的综合技术[4,5]。于是本次研究基于油藏数值模拟技术，通过建立不同井网条件，研究采气速度在低渗透凝析气藏开发中的影响规律，并以新疆油田某凝析气藏为例，对采气速度进行优化，确定不同井网条件的单井合理采气速度，为凝析气藏合理配产与增产提供技术方法。

1 数值模型建立

模型选择：考虑到组分模型存在数据要求高、运算时间长等特点，综合认识数模中对湿气中的蒸发油的处理，并结合新疆油田某凝析气藏低凝析的特点，本次研究选择黑油模型进行气藏数值模拟。

数值模型：①网格数为158×99×16；②网格步长平面上采用100m等距块中心网格，纵向上采用不等距块网格，共划分为16个模拟层；③以实际布井情况，调整网格块之间的距离使气井处于网格中心位置，包括直井5口、水平井9口。气藏区块井位部署图如图1所示。

历史拟合：采用定产的方式控制开发，拟合指标主要包括气藏累计产气量、气藏日产气量、单井日产气量和井底流压。最终全区及单井日产气量完全拟合，累产气量4.7×108m3，日产气量43.22×104m3。井底流压精度高于95%的井占总井数的7/8，地层压力拟合精度为98.7%。数据表明数值模型具有可靠性，可以用于后续研究。

图1 模拟区块井位部署图

2 方案及预测结果

2.1 现井网条件

设计合理采气速度方案，分别以2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%设置6个方案进行生产预测，模拟20年。确定不同采气速度下气藏单井产量和生产规模，对比得出自然生产下合理的采气方案。方案设计如表1所示。

根据各方案的累计产气量和日产气量的模拟结果，对比不同方案稳产时间和累计产气量关系，如图2所示，可以看出随着采气速度的提高，累计产气量增加，但采气速度达到一定程度后累产气量增幅降低且稳产时间缩短，方案F1-6稳产时间只有0.3年，产量递减较快。而方案F1-1稳产时间较长，稳产时间为5.5 年，但其气藏累计产气量低。所以认为该研究区气藏合理采气速度为3%，该方案气藏采收率为44.67%。但综合考虑该区块单井状况，其生产界限为井底流压11.92MPa，带液临近产气量2.13×104m3，则在现有井网、井距、井筒条件下，认为合理采气速度为4%，全区日产气量为37.13×104m3，采收率45.33%。在此生产条件下既能保证井口外输和井筒排液同时满足要求，又能保证日常生产规模，但此时稳产年限为0.6年。

表1 合理采气速度方案设计

图2 不同方案稳产时间和累计产气量对比图

2.2 加密水平井

由于水平井具有较好的投入产出比，在井网加密调整时主要考虑水平井加密调整，水平井水平方向平行于物源方向且与主应力方向垂直，直井10口，水平井13口。井网加密后设计以F1-4为基础方案，其中，水平井产量是由水平井与压裂直井产能比结合直井产量确定。分别以基础方案产量的×0.4、×0.6、×0.8、×1.1、×1.2设计5套方案，如表2所示。

表2 合理采气速度方案设计

不同方案单井日产量和累计产量预测结果见图3。从图中可以看出：在方案的基础上提高单井产量，产量递减较快，气井稳产时间减短，降低产量则产量递减慢，稳产时间增加，F2-5方案只能稳产1年。通过对比不同方案累计产气量可以发现，随着单井产气量的增加，累计产气量增大，但在直井配产达到1.34×104m3/d，水平井配产达到1.74×104m3/d 后，累计产气量增幅降低。为了气井有一定的稳产期和尽量高的累计产量，推荐水平井加密方案最优方案为F2-2，此时采气速度为2.9%，老井中直井配产1.34×104m3/d，水平井配产1.74×104m3/d，新井配产1.31×104m3/d，稳产时间为7年，采收率为57.79%。

图3 不同方案稳产时间和累计产气量对比图

3 分析与讨论

（1）文章通过数值模拟方法，建立不同井网条件下的数值模型，模型拟合精度较高，具有可靠性；

（2）在采气速度影响规律研究中，通过模拟结果可以发现，在不同井网条件下均呈现随着采气速度的提高，累计产气量增加，当采气速度达到一定程度后累产气量增幅降低且稳产年限降低，产量递减较快这一规律。所以在优选采气速度时，要同时考虑累产气量和稳产时间这两项指标，综合判断合理采气速度；

（3）在现井网条件下，仅考虑指标预测结果认为该研究区气藏合理采气速度为3%，但综合考虑该区块单井状况确定该气藏合理采气速度为4%。但该方案下，气藏稳产时间仅有0.6年。而在进行水平井加密后，优化出的合理采气速度为2.9%，此时不仅稳产时间提高，采收率也提高了12.45%。所以，这也表明对于低渗透凝析气藏，加密水平井对气藏上产具有一定的优势。