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低渗透凝析气藏产能影响因素分析

2020-06-30解超成行荣刘桥张兴旭

科技创新导报 2020年9期
关键词:低渗透气藏

解超 成行荣 刘桥 张兴旭

摘   要:低渗透凝析气藏兼具低渗透储层的特殊性质和凝析气藏的特征。在实际生产期间,低渗透特征会造成凝析气藏出现反凝析和反渗析现象,而反凝析和反渗析现象的出现对于气藏开采极为不利。本文以长庆油田区块低渗透凝析气藏为对象,深入分析开发过程中,反凝析与反渗析对此类型气藏产能的影响,从而有针对性的采取应对之法,进而提高低渗透凝析气藏产能。

关键词:低渗透  气藏  产能  反凝析  反渗析

中图分类号:TE328                                 文献标识码:A                       文章编号:1674-098X(2020)03(c)-0069-02

近年来,国内外的勘探程度均呈现越来越高的趋势,深层低渗凝析气藏越来越多的出现在公众面前,此类气藏在凝析气田开发中的地位也日益重要。凝析气藏开发的一个重要特征便是反凝析现象,这类现象的出现不仅会损失凝析油,还会降低气相的渗流能力,更重要的是还会客观上给气藏开发带来更大难度,不利于相关企业经济效益的提升。基于此,本文以长庆油田深层低渗凝析气藏为例,深入分析低渗透凝析气藏的开发技术难点,提出低渗透凝析气藏产能影响因素,对于提高低渗透凝析气藏产能具有重要意义。

1  长庆油田概况

长庆油田(PCOC)成立于1970年4月,总部位于陕西省西安市,是中国第一大油气田。勘探区域主要在陕甘宁盆地,勘探总面积约37万km2。长庆油田工作的鄂尔多斯盆地自然环境艰苦,北部是荒原大漠,南部是黄土高原,山大沟深、沟壑纵横、梁峁交错。水源、林缘、沙地、自然保护区较多,环境敏感,安全环保风险较高。盆地油气资源丰富, 品位较差,开发难度大。长庆油田下有一层为低渗透储层,测试也见到较低的油气产能,是下一步产能接替的潜力阵地。但前期资料及认识也凸显了该目的层具有埋藏深、物性差、储层分布不连续、有边底水发育、高温、高压异常、流体性质复杂、产能低等低渗油气藏复杂特征,导致该层一直无法实现有效评价及有效开发动用,目前该层尚未投入开发。

2  低渗透凝析气藏的开发技术难点

2.1 低渗透凝析气藏资源储层的构造影响因素

低渗凝析气藏资源作为一种低渗透油气资源,在构造上主要受断层、裂缝、透镜体等因素影响。地质断裂活动会造成地层的改变,进而造成地层流体性质、压力系统等产生变化,使气藏储层的埋藏条件发生变化。在部分致密砂岩储层中,存在一定的透镜体,对气藏资源分布存在影响,因为透镜体的形状、分布和大小等存在差异,造成气藏开发困难。低渗透气藏虽然自身渗流能力较低,但只要配合一定的裂缝体系,就可获得较高的工业气流,但研究发现,低渗透气藏特别是埋深较大的气藏资源,在自然作用下裂缝大多呈现闭合状态,宽度仅为 10~50um,如不采取压裂等增产措施,很难获取较高的工业气流[1]。

2.2 低渗透凝析气藏储层的基本特征

一是具有较强的非均质性,储集层的各向异性较强,厚度和岩性等开发参数都不稳定,小层开发和对比较为困难。二是具有低孔低渗的特征,低渗储层孔隙结构多为次生孔隙、微细孔隙、粒间孔隙和裂缝等基本类型,特别是受砂岩作用较强,存在较多的次生孔隙,连接的吼道直径多在 2um以下,且具有较高的泥质含量。特别是埋深较大的气藏,因深度加大、压力增高而渗透率急剧减小,且恢复原压力后渗透率无法恢复原值。三是存在较高的含水饱和度,低渗透凝析气藏束缚水饱和度多在 40%以上,且具备较高的残余气饱和度,气藏开发中伴随着含水饱和度的增加,造成气藏渗流的相对渗透率降低,影响油气资源开发[2]。

2.3 低渗透凝析气藏资源的开发难点

基于低渗凝析气藏储层的构造特征和基本特征,造成其开发中存在一定的技术难点:受渗流状况较差影响,单井可控储量较小,投产后产能递减较快,难以实现长期稳产;气井自然条件下产能较低,若不采取压裂、酸化等技术措施,会造成气井产能难以提升;因非均质性较强,投产后气井主力储层动用程度较高,采气速度较快,而非主力储层恰恰相反,造成层间矛盾更加突出,无法有效动员各储层间的产能;储层含水饱和度较高,加之开发中的反凝析作用等影响,造成油井井筒积液出水较多,影响气井生产;气井的生产压差和压降都比较大,采气指数较低,压力资源有限;受孔隙结构影响,储层多表现为细歪度型的毛管压力曲线,喉道较为细小,需要较高的排驱压力[3]。

3  产能影响因素分析

低渗透油藏的显著特征就是渗透率低,压力传播慢,需要很长时间才能把压力传到远处。因此,油井生产常常表现出能量不足,产量遞减快。低渗透凝析层产能大小的影响因素是反凝析及反渗析[4]。从产能方程角度,可进一步量化分析两个特征对产能的影响,典型产能方程可简化为:

Qsc=C×K×dP

从方程中可以看出,影响低渗凝析气藏产能的因素包括渗透率及有效生产压差。

3.1 渗透率

当井底压力降至露点压力以下时,井底附近出现反凝析现象,随着凝析油的不断析出,当近井地带油相饱和度大于临界油饱和度,将形成油气两相流,此时气相有效渗透率为Ki×Krg,如果随着含油饱和度的增加,油相相对渗透率提高,气相相对渗透率随之降低。

地层水或凝析油无法被气流携带出井筒时,将形成井底积液。关井时井底积液可能在井筒回压、储层岩石润湿性和微孔隙毛细管压力作用下,向中低渗储层的微毛细管孔道产生反向渗吸,形成“反渗吸水锁”。水锁的存在进一步堵塞了气体渗流通道,降低气相有效渗透率,加剧近井地层的伤害。

3.2 生产压差

在产能方程中反凝析、液锁、完井污染等都可以等效为附加压力损失加以表征,即:

dP=Pi-Pwf=dP有效+dP污染+dP反凝析+dP反渗析

由上式可知,实际低渗凝析气藏中,dP=Pi-Pwf并不能完全成为生产驱动压差,而是要克服反凝析、反渗析等特征的影响,进而损失一部分压力,即dP污染+dP反凝析+dP反渗析,而dP有效作为实际有效生产压差,要小于dP。因此,受反凝析效应影响,测试的单井产能要小于该气藏的理论供气能力[5]。

4  建议

(1)在充分调研国内外文献的基础上,结合上文所述分析,尤其是影响低渗凝析气藏产能的因素,为提高低渗透凝析气藏产能,提出了注甲醇段塞+氮气吞吐解除反凝析污染、反渗吸水锁,恢复气井产能的方法。

(2)针对有水锁效应的凝析气藏,设计了注甲醇段塞+氮气吞吐的方法解除反凝析污染、水锁堵塞,并进行了实验,实验结果表明注甲醇段塞+氮气吞吐的方法能有效解除反凝析、水锁伤害,提高气井产能。

5  结语

综上所述,凝析气藏尤其是低渗透凝析气藏资源,在实际的开发过程中存在诸多技术难点,本文在探讨其储层特征和开发特征等基础上,分析反凝析与反渗析对低渗透凝析气藏产能的影响,发现影响低渗凝析气藏产能的因素主要包括渗透率及有效生产压差,进而有针对性制定科学合理的开采方案,如此可有效提升气藏采收率。

参考文献

[1] 杨东东,段宇,王美楠,等.渤海异常高压凝析气藏产能评价模型建立及应用[J].石油化工应用,2018,37(7):1-4.

[2] 杨凯.QK深层凝析气藏气井产能评价与采收率标定[D].西南石油大学,2018.

[3] 陈盼盼.龙凤山凝析气藏压裂产能预测及设计优化研究[D].中国石油大学,2017.

[4] 刘鹏超.盆5低渗透凝析气藏储层伤害因素对气井产能影响程度研究[D].西南石油大学,2011.

[5] 蔡记元.低渗透凝析气藏储层损害特征及钻井液保护技术[J].化工管理,2016(27):76.

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