羊塔1气藏生产动态资料判断水侵模式方法

羊塔1气藏生产动态资料判断水侵模式方法
郭珍珍;李治平;杨志浩;张航;李梅
【摘要】气井出水严重影响气井正常生产,分析气井产水来源和水侵模式是开发后期调整开发方案的基础和依据.以羊塔1气藏为例,提出判断气藏水侵模式的方法.首先用产出水矿化度判断产出水来源,再利用含气饱和度、产液剖面、试井结果等生产动态资料分析气藏水侵模式,判断出羊塔1气藏水侵模式为边水推进、底水绕进的复合模式.运用数值模拟对比验证,得到的判断结果与其保持一致.该方法分析过程简单,结果准确,为以后分析复杂气藏产水模式提供了依据.
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2015(015)001
【总页数】5页(P206-209,214)
【关键词】生产动态资料;水侵模式;数值模拟
【作者】郭珍珍;李治平;杨志浩;张航;李梅
【作者单位】中国地质大学(北京)非常规天然气能源地质评价与开发工程北京市重点实验室,能源学院,北京100083;中国地质大学(北京)非常规天然气能源地质评价与开发工程北京市重点实验室,能源学院,北京100083;中国地质大学(北京)非常规天然气能源地质评价与开发工程北京市重点实验室,能源学院,北京100083;中国地质大学(北京)非常规天然气能源地质评价与开发工程北京市重点实验室,能源学院,北京100083;中国地质大学(北京)非常规天然气能源地质评价与开发工程北京市重点实验室,能源学院,北京100083
【正文语种】中文
【中图分类】TE332
目前我国许多气藏在开发过程中都面临着气井出水问题，严重影响到气井正常生产。

产水气井水侵来源判断是气田进行后期开发调整的基础，也是制定后期开发调整的依据。

英买力气田投产5年来，见水井超过总井数的50%。

2012年4月气田群
综合含水达到16.62%。

该气田气井出水类型较多，不同区块的见水井产水模式不同，必须尽快搞清气井产水原因、水侵来源和途径，才能及时提出合理的生产技术对策，缓解生产中水侵带来的危害。

以英买力气田羊塔1区块为例，利用生产动
态资料对气井水侵来源进行分析，为分析复杂井产水来源问题提供参考依据。

羊塔1气藏为断背斜构造，古近系E1、E2层位为层状边水凝析气藏，白垩系K层为带底油的块状底水凝析气藏[1]。

羊塔1气藏储层物性好，孔隙度为9%～24%，E层平均渗透率为211 mD，K层平均渗透率为383.5mD，属于中孔高渗储层。

目前该气藏产水气井为YT1-5、YT1-6、YT1-7和YT101。

气井出水水源可以归为三类：凝析水和束缚水、地层水、入井液。

其中地层水又可根据其位置不同细分为边水和底水。

通过对产出水矿化度的分析可以初步判断产水来源。

凝析水化验结果往往显示有一定的矿化度，但远小于地层水的矿化度，一般小于20 g/L[2—4]。

如果在投产初气井见水且产出流体的矿化度和Cl-等的质量浓度较高，生产一段时间后均明显下降并逐渐趋于平稳，那么此时产出水应为入井液。

对于羊塔1气藏，地层水总矿化度在204 682～293 699.18 mg/L，一般为
22×104m g/L。

氯离子含量在123 565.58～177 140.11 mg/L，多数水样分析结果为13×104mg/L，属于高矿化度地层水，水型为CaCl2型。

对产水气井YT1-7进行产水化验，氯离子含量介于119 962～130 210 mg/L之间，与地层水性质相符。

其他几口气井产出水也有相似性质，因此判断羊塔1气藏气井产水来源是地
层水。

利用矿化度分析判断气井出水来源的方法只能区分产出水是属于哪一类，并不能据此判断气井产水的具体水侵方式。

对于羊塔1气藏来说，矿化度方法不能判断出
地层水侵是边水影响还是底水锥进。

因此需要更多方法联合分析判断气藏水侵模式。

3.1 储层特性
气藏主要以弹性气驱单相渗流为主，储层发育的大裂缝是气体的主要渗流通道[5]。

对于裂缝性气藏，其水侵模式为裂缝水窜。

对于不存在中、大型裂缝的砂岩气藏，地层水主要沿着孔隙或微裂隙进入井底，水侵模式底水锥进和绕进。

这主要取决于在气水界面之上是否有有效隔夹层抑制底水上升。

除了隔夹层，储层中的低渗透层在一定程度上也能阻挡水侵过程，而高渗透层易形成水侵优势通道。

因此气藏水侵模式还有地层水沿高渗透层横向侵入，即底水水窜和边水推进。

由于油藏地质状况复杂，导致生产井水淹的因素不止一个，许多生产井可能同时受到边水、底水及注入水的影响，因此，复合水淹型在全区均有分布[6]。

羊塔1气藏对古近系和白垩系储层采用多层合采开采模式，古近系储层存在边水，白垩系储层是底水气藏。

YT1-5射孔层段在E1、E2层，YT1-6射孔层段在E2、
K1层，YT1-7射孔层段在E1、K1层，YT101射孔层段在E2、K1层(见图1)。

从气藏剖面中了解羊塔1气藏白垩系隔夹层较发育，除YT1-5井其余井射孔段到气
水界面之间均有泥质夹层分布，对底水上升有一定的遮挡作用。

在储层物性上，射孔段中E层渗透性要比K层好，是水侵的优势通道。

底水能量较边水充足，边水
存在优势渗流通道，判断羊塔1气藏的水侵模式为边、底水共同作用。

3.2 含气饱和度分析
含气饱和度测试又称PNN测试，利用测井资料对气井生产层位的含气饱和度变化进行分析，反映气层产气能力变化和水淹情况。

YT1-6井2010年5月见水，单井见水3个月后进行了含气饱和度测试(表1)。

PNN测试反映上部E2层含气饱和度
衰竭严重，解释该层为中水淹—强水淹层，表明YT1-6井古近系边水侵入严重。

同时K1层含气饱和度也有所衰减，表明底水上升。

YT1-7井生产井段5 330.5～
5 332.5 m，5 348.0～5 350.0 m及5 353.0～5 358.0 m，分别于20 11年和2012年进行PNN测试(表2)。

2012年测试结果显示，K层水淹严重，自底部向
上水侵程度减小，是底水绕夹层上升的结果。

E层含气饱和度衰减缓慢，表明
YT1-7井没有边水侵入。

3.3 产液剖面判断方法
产液剖面测试能够在气井不停产的情况下录取气井的生产动态资料，测量产液剖面。

分析产液剖面可以进一步了解气井各层的生产动态，分析判断各生产层在生产过程中的出液情况。

YT1-6井在生产过程中进行了多次产液剖面测试。

从三次产气剖面测试结果中可
以看出(图2)， E2层顶部5 354～5 355.5 m为主要产气层段，E2层底部和K1
层顶部为次要产层，K1层底部为微产层。

单井见水后，产液剖面显示E2、K1层
位均有水产出，E2主产层产期能力骤降，K1底部产气能力有所增加，同时产水强度较大。

E2层两射孔段水淹严重。

YT1-6井的产液剖面反映了E层边水水侵影响
以及K层底水上升影响。

3.4 见水时间影响
如果气藏是边水推进所致，那么气井见水时间应与距边水距离和连通程度有关，距边水越近，见水越快。

底水锥进影响下的气井见水时间与气井产量有关，产气量大，稳产期短。

羊塔1气藏生产井主要沿东西方向分布，YT1-5井位于构造边部，靠
近气水界面，YT1-6、YT1-7、YT101井依次远离构造边部。

YT1-5稳产期最短，仅有623 d；YT1-6稳产1 115 d；YT1-7和YT101稳产期相近，为1 770 d左右。

YT1-5、YT1-6受边水影响，见水时间与气井位置有关。

YT1-7和YT101距
边水位置不同，但稳产时间相近，气井见水不是边水影响，产水来源应为底水。

3.5 试井分析方法
对于天然裂缝不发育的气藏，边水推进形式主要为局部单方向均匀推进的方式，可以把此问题归结为无限大地层中存在线性不连续边界的问题[7]。

该方式在压力恢
复双对数上有一定的特征反映。

边水推进时，天然线性水边界在试井曲线上的特征反映与断层影响在压力恢复试井上的反映很相似，只是压力恢复导数曲线后期会上翘[8,9]。

边水离气井越近，压力导数上翘时间越早。

如果是底水影响，在压力恢
复双数曲线上会有定压边界反映，在径向流段之后压力导数曲线呈现明显“下掉”的特征。

YT1-6井两次试井解释双对数曲线对比图(图3)中可以看出，压力导数曲线后期出现上翘的边界反映特征，从构造上可以解释为断层边界。

但2008年5月压力恢复曲线后期压力导数上翘形态与2007年9月压力恢复曲线后期压力导数上翘形态不同，上翘时间提前，上翘幅度加大，这是边水推进造成的边界距离变短。

对各种资料分析后，表明YT1凝析气藏水侵方式属于边翼部舌进型水侵和底水绕
进共同作用，边部水侵模式在构造西部反映明显。

气藏初期见水边水影响较大，后期见水主要是底水绕夹层不均匀抬升导致。

利用数值模拟对边水推进模式进行验证，建立羊塔1气藏三维地质模型，划分网格：X方向97个网格，Y方向26个网格，按储层砂组纵向上分为5个地质层，
即E1、E2、K1、K2和K3，Z方向共206个网格。

总网格节点数为
97×26×206=519 532个。

模型水体倍数为25倍。

图4为数值模拟羊塔1气藏2013年含水饱和度结果。

历史拟合结果显示，K层白垩系底水不均匀抬升，隔夹层对底水的抬升有抑制作用，局部连通性好的地方表现出水体饶隔夹层垂向侵入的舌进特征，舌进的高度受到重力的抑制，活跃性较弱。

产水层位在古近系E层边水推进(西部边水和构造控制)和白垩系K层锥进，E1、E2水侵来自西北部，同时边水水侵在纵向上的趋势还要受
到构造的控制。

构造位置低的YT1-5和YT1-6区已全部水淹。

因此该区块水侵为边水、底水共同作用。

(1) 气井产水来源及水侵模式判断十分复杂，需要结合多种资料进行综合分析。

产出水矿化度分析是初步判断气井产水来源的快速方法。

(2) 水侵模式判断可根据生产动态资料，如含气饱和度测试、产液剖面测试、试井解释等资料，结合地质构造进行综合分析，并用数值模拟进行验证。

各个资料反映的模式相互吻合则表明判断正确。

(3) 综合各种资料分析结果，羊塔1气藏水侵模式为边水推进和底水绕进的复合模式。

运用数值模拟方法得到的水侵模式与上述结论一致。

该方法
简单、快速，具有一定的准确性，为快速判断气藏水侵模式提供依据。

【相关文献】
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