边水气藏水侵特征识别及机理初探

7. 81 36. 8
31
0. 75 2. 57( 池 30 井) 2. 03( 池 34 井)
5. 57
9. 6 6. 1
15. 8
2. 03
比值
> 61. 6 1 07 45. 9 10. 4 14. 3 15. 3
7. 8
裂缝统计 条数 密度
无水生 产时间
( d)
122 1. 92 315 5. 2
假设井区水侵的基本模式为: 正方形含气区域, 1 口生产井位于区域内偏向水侵方向一侧, 井与水侵 边之间有一相对高渗透带连通。
水侵模型基本参数设定: ①根据水侵方向, 设定 水侵区宽 11 个单位; ②根据水侵方向, 设定相对高 渗带宽 1 个单位; ③设定 5 组相对高渗带渗透率与 储层平均渗透率比值, 即 2 B 1、3 B 1、5 B 1、10 B 1、 100 B 1。
水侵强度用气水界面的单位面积水侵强度系数 描述, 确定了 5 种水侵强度系数值: 6、10、100、1000、 10000 m3 / M Pa # m2 。
以出水累积时间为横坐标, 生产水气比为纵坐 标, 计算作出气藏水侵特征曲线图版( 图 2) , 气水界 面单位面积水侵强度系数取 100 m3/ M Pa # m2 。比 较分析不同水侵强度系数的图版曲线, 有以下重要 认识。
( 4) 水侵强度的大小, 对水侵特征曲线有影响, 但影响不改变特征曲线的基本形态。相对高渗带渗 透率与储层平均渗透率比值越小, 这种影响越小。
将实际出水气井的生产水气比与累积出水时间 的对应点放在 气水界面 单位面积 水侵强度 系数为 100 m3/ M Pa # m2 的水侵特征图版上( 图 3) , 显示了 很好的可对比性。根据实际点与计算 点的对比, 可 以将所研究的气藏水侵特征分为 4 类。
( 1) 裂缝弱水窜模式 ) ) ) 地层边水沿长轴方向 裂缝窜进所致。
( 2) 舌进强水侵模式 ) ) ) 地层边水沿短轴方向 网状微细缝舌进侵入所致。
( 3) 裂缝弱水窜+ 舌进强水侵模式 ) ) ) 长、短轴 方向均有地层水侵入。
计算结果及分析如下。 ( 1) 裂缝弱水窜模式下, 模拟气井出水后水产量 上升很快, 没有缓慢上升的过程, 与池 39 井的实际 生产历史不吻合。 ( 2) 采用边水舌进强水侵模式, 计算结果与池 39 井的实际生产历史吻合程度高。 ( 3) 采用裂缝弱水窜进+ 舌进强水侵模式, 池 39 井的出水特征主要表现为弱裂缝水窜特征。 ( 4) 无论哪一种水侵模式, 距池 39 井以北 3. 8 km 的池 27 井均表现出压力降, 与该井的实际观察 压力变化情况相吻合。 分析池 39 井早期进行的压力恢复试井资料, 压 力特征曲线没有大裂缝特征显示。
第 26 卷第 3 期
天然气工业
开发及开采
边水气藏水侵特征识别及机理初探
何晓东 邹绍林 卢晓敏
( 中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院)
何晓东等. 边水气藏水侵特征识别及机理初探. 天然气工业, 2006, 26( 3) : 87-89. 摘 要 对于有水气藏, 正确认识地层水活动 规律是 非常重 要的。为了 正确判 断边水 气藏水 侵特征, 文章 对 一些 边水气藏出水气井生产动态数据及其产层的物性参 数进行 了统计 和对比, 研究 了不同 气井动、静特 征的共 性 和差异, 借助数学表达式对气井出水变化规律进行了描述, 并根据数学表达式将出 水类型分为 线形型、二次方型 及 多次方型等 3 类。分析了 3 种出水类型与 储层物性之间的因果关系, 提出气井 出水特征是 井区储层 物性展布特 征 的反映。在假设井区为 正方形含气区域、1 口生产井位于区域内偏向水侵方向一侧、井与水侵边之间有一相对高 渗 透带 连通的基本模式下, 研究了水侵机理, 提出了边水 气藏水侵 特征分 类及识 别图版。通 过实际 出水气 井生产 史 拟合检验, 所提出的分析方法和识别图版是行之有效的, 有助于正确地定量认识边 水气藏地层 水活动规律 , 为实 际 生产 管理中制定相应的治水措施提供了一种有利的分析手段。 主题词 气藏 地层水 水侵 特征 分类 识别
( 1) 生产水气比变化特征同相对高渗带渗透率 与储层平均渗透率比值有关, 比值越大, 气井见水后 水气比上升越快; 反之, 水气比上升较缓。
( 2) 气井见水后, 生产水气比变化特征与生产井 距气水边界距离无关。
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图 2 气藏水侵特征图版
( 3) 气井出水的时间与产量大小有关, 产量大, 出水时间早; 反之, 出水时间迟。但生产水气比变化 特征与产量大小无关。
二、不同出水类型井的储层特征
以上 3 种出水类型是不同储层物性的体现。表 1 归纳了所统计出水井的储层物性参数, 对比分析不 同出水类型与储层物性之间的关系, 气井出水特征 反映了井区储层物性展布特征, 水气比上升越快, 表 明井区储层非均一性越强; 反之, 水气比上升平缓, 表明井区储层较均一。具体表现如下。
# 87 #
开发及开采
天然气工业
2006 年 3 月
表 1 不同出水类型特征统 计表
出水特征
多次方型
二次方型 一次方型 ( 线性型)
井号
天东 90 威 45
七里 25 中4 池6 池 39 池 61 池 34
距气水界面 高差 平距 (m) (m)
138. 9 770 41. 3 22. 4 316 192. 8 1500 11. 1 266 138. 2 400 68 1000 61 200
1. 多次方型 储层中存在中缝及其以上的大裂缝, 分布集中, 形成裂缝性高渗带; 生产测井显示裂缝发育段产水, 试井解释存在较大裂缝显示, 包括裂缝在内的储层 综合渗透率是基质渗透率的数十倍。属于非均质性 储层裂缝高渗带产水。 2. 二次方型 储层中一般无中缝及其以上的大 裂缝存在, 小 缝及微细网状缝发育, 但分布不均, 局部发育形成裂 缝 ) 孔隙型较好的渗透层; 试井解释综合渗透率较 大, 与基质渗透率的倍数比较多次方型小, 一般在 10 ~ 20 倍左右。
结果表明, 池 6 井出水是边水舌进强水侵所致。
五、结 论
笔者提出的出水类型及水侵特征分类是在研究 了边水气藏水活动规律的基础上提出来的, 识别图 版是在假设井区为正方形含气区域、1 口生产井位于 区域内偏向水侵方向一侧、井与水侵边之间有一相 对高渗透带连通的基本模式下计算形成的。通过实 例井生产史拟合检验, 所提出的分析方法和识别图 版是行之有效的, 有助于正确地定量认识边水气藏 地层水活动规律, 为实际生产管理中制定相应的治 水措施提供了一种有利的分析手段。
N A T URA L GA S I N D US T R Y , vol. 26, no. 3, 2006
March 25, 2006
flect the r eal conditio ns of co ndensate g as w ell at different pressures. Case calculatio n ver ifies that the new equat ion can mor e accurately predict deliv erability o f condensat e w ell. SUBJECT HEADINGS: condensate field, gas w ell, product ion capacit y, binom ial ex pression, Z- facto r, viscosit y, permeability Yu Yuanzhou ( senior eng ineer) , born in 1968, g raduated fr om Southwest Petr oleum Institute in 1994 and is cur rent ly eng aged in research o f condensate g as r eser voir dev elopment , estimation of gas r ecover able r eser ves and resear ch on underg ro und natural gas stor age. Add: Explorat ion and Development Resear ch Institute, Petro China Dag ang O ilf ield Co mpany , T ianjin 300280, P. R. China Tel: 86- 22- 2591 3571 E- mail: y yz90cn@ yaho o. co m. cn
Ⅰ+ Ⅱ 孔隙 类储层 度 厚( m) ( % )
渗透率( 10- 3Lm2 )
综合
基质
17. 9 5. 7 > 133( 裂缝)
2. 16
3. 0 6. 0 11. 7 6. 2
4. 8 113. 4
0. 045 2. 47
25. 6 4. 8 9. 5 6. 3 8. 9 6. 4 3. 42 4. 6
一、出水类型及识别
为了正确判断边水气藏水侵特征, 笔者统计分 析了一些出水井的动态资料, 这些井所具有的共同 动态特点是: 气井具有一段时间的无水采气期, 地层 水横向侵入, 气井见水后水产量变化明显。
以各井出水初始时间为横坐标原点, 作出相应 的生产水气比变化曲线对比图( 图 1) 。分析图中曲 线, 可以归纳为 3 种类型: 第一类表现水气比上升缓 慢, 采用一次方方程( 线形方程) 便可以很好地描述 趋势线, 称作一次方型( 线形型) ; 第二类表现水气比 快速上升, 需采用三次方以上方程描述趋势线, 称作 多次方型; 第三类界于两者之间, 可以采用二次方方 程描述趋势线, 称作二次方型。这 3 种出水类型反 映了 3 种水侵特征, 是不同储层物性特征的体现。
参考 文献
[ 1] 何晓东. 应用数 值模拟 技术认 识气藏 地质特 征[ J] . 天 然 气工业, 2002ห้องสมุดไป่ตู้ 22( 增刊) .
[ 2] 何晓东. 利用试 井资料 综合分 析气藏 产层特 征[ J] . 古 潜 山, 1995( 1) .
[ 3] 周剑锋. 简析中 坝须二 段气藏 地层水 活动[ J] . 天 然气 工 业, 1988, 8( 29) .
[ 4] 杨宇, 杨正文. 中坝气田须二段气藏开发效果分 析[ J] . 天 然气工业, 1996, 16( 4) .
[ 5] 李如金. 平落坝 须二段 气藏开 采效果 分析[ J] . 天 然气 工 业, 2000, 20( 2) .
( 收稿日期 2005- 11- 18 编辑 韩晓渝)
# 89 #
( 1) 舌进弱水侵型 ) ) ) 相对高渗带渗透率与储 层平均渗透率比值不大于 2, 代表性井区有池 61 井 区、池 34 井区。
( 2) 舌进强水侵型 ) ) ) 相对高渗带渗透率与储 层平均渗透率比值在 2~ 3 之间, 代表性井区有池 6 井区、池 39 井区、七里 25 井区。
( 3) 裂缝弱水窜型 ) ) ) 相对高渗带渗透率与储 层平均渗透率比值在 5~ 10 之间, 代表性气井区有 中 4 井区、池 39 井区。
综合分析池 39 井产层储层物性、裸眼测井及生 产测井解释资料, 没有地层水通过大裂缝产出的特 征。池 39 井出水属于边水舌进强水侵特征。
池 6 井是川东地区另一口典型的经过无水产气 期后出水的生产井。该井距气水边界 较近, 根据出 水特征曲线识别, 该井产水属于边水舌进强水侵型, 但也不排除地层水沿裂缝窜进的可能。因此, 考虑 了裂缝弱水窜和舌进强水侵两种模式进行生产史数 值模拟检验。结果及分析如下。
( 1) 裂缝弱水窜模式下, 池 6 井出水时间将提前 5 年半左右, 而且 一旦气井产出水后水产 量上升很 快, 并且池 6 井的产出水量不能够阻止地层水继续 侵入气藏内部, 导致气藏内的其它井出水, 这些结果 与池 6 井和气藏实际生产情况不吻合。
( 2) 采用边水舌进强水侵模式, 计算结果与池 6 井和气藏实际情况基本吻合。
6~ 21
875 23 1284 28. 6
17 2 75 0 1 20 3 1 70 4 2 43 0 730
0 150
3. 线性型 储层中微细网状缝发育, 分布较均匀, 与孔隙组 成视均质储层, 试井解释综合渗透率与基质渗透率 的比值较小, 一般在 10 倍以下。
三、水侵特征机理初探及分类
边水气藏水侵过程的规律性与储层的渗流介质 展布特征密切相关。具体表现为气井出水特征同井 区储层相对高渗透带的展布有关。为此, 我们借助 单井数值模拟方法, 进一步分析地层水水侵机理, 研 究气井出水后的动态变化规律。
( 4) 裂缝强水窜型 ) ) ) 相对高渗带渗透率与储
第 26 卷第 3 期
天然气工业
开发及开采
层平均渗透率比值在 100 以上, 代表性井区有威 45 井区、天东 90 井区。
图 3 气藏水侵特征拟合图
四、典型井水侵特征识别及拟合检验
池 39 井是川东地区 1 口典型的经过无水产气 期后出水的生产井, 根据出水特征曲线识别, 该井产 水应该属于边水舌进强水侵型。钻井 显示池 39 井 区无大裂缝存在, 池 39 井产出地层水是西翼边水沿 相对高渗带舌进所致。然而在大压差作用下, 也不 排除端部边水沿平行于断层的高渗裂缝带窜进的可 能。因此, 对池 39 井出水特征采用了 3 种水侵模式 进行生产史数值模拟检验。
作者简介: 何晓东, 1956 年生, 高级工程师; 曾获国家、中国科学院 、四川省多项科技进步奖; 现从事油 气田开发研 究工作。 地址: ( 610051) 四川省成都市府青路一段 1 号。电话: ( 028) 86015549。E- mail: hex iaodong200211@ 163. com