水驱气藏开发特点与开发技术

岩性：灰色细晶、粉藻、砂屑白云岩 厚度：约100m，平均有效厚度74.24m，分布稳定 孔隙类型：储集层中次生溶孔发育，分布着大量的针
孔层，大量的微细裂缝与渗透率较高的溶孔形成主要 的渗流通道
孔隙度：2.4～5.5%，平均为4.38% 渗透率：0.01～35.04mD，一般为1mD
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一、边水气藏
中国石油
2、边水沿产层推进
气井出水特点：
① 存在一定时间的无水产气期； ② 生产水气比高于凝析水水气比； ③ 气井一旦出水，生产水气比逐渐上升，上升 速度相对较慢
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一、边水气藏
中国石油
2、边水沿产层推进
2、边水沿产层推进
采用物质平衡非线性
中21井 中24井 中42井
34
地层压力（MPa）
处理计算边水储量为 3067.33×104m3，数模计 算边水储量8790×104m3 （含束缚水）。各井生产 稳定，历年凝析水产量相 对稳定；历次稳定试井折 算无阻流量、Kh值无明显 变化，气藏生产未受到边 水影响。
（1）储层特征
震旦系灯影组白云岩，具有低孔、非均 质性强、裂缝发育的特征
储层 基质 裂缝
平均孔隙度
2%左右 0.1%左右
渗透率（mD）
0.001~0.04 0.0001~10000
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二、底水气藏
中国石油
2、示例－威远气田
震旦系张开缝分类统
按力学性质 划分
14
60
Ⅲ
45
24 17
Ⅱ
2 40 52 33
39 32
6
图
-3
例
-2 50 0
14
6
7 地面井位 地下井位
等高线
于构造东北翼
35 12
35 12
41
逆断层
定向斜井
和鞍部枢扭带
Ⅰ级裂缝 发育区
68 70 72 74 76 78 80 82 84
Ⅱ级裂缝 发育区
86
Ⅲ级裂缝 发育区
184 88
184
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文士豪 ，2005
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33 32 31 30 29 28 1982 1983 1984 1985
1986
1987
年 份
中坝雷三气藏试采期地层压力下降情况
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一、边水气藏
中国石油
2、边水沿产层推进
小结：
似均质气藏之所以不象裂缝发育的非均质气 藏那种活跃水侵，并非水体能量小，而是因为压 力波的传递和水的侵入总是以一个面(往往是复 杂的曲面)的形式，使有限的水体能量很快得到 释放。而裂缝水窜则反之 ，是以一条线的形式传 递和侵入
典型实例： 边水沿层推进的情况主要发生在高渗透 似均质气藏，一般对气藏开采影响小， 如 ：
中埧气田雷三气藏 龙头—吊钟坝石炭系气藏 万顺场石炭系气藏
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7
一、边水气藏
中国石油
2、边水沿产层推进
实例１－中坝雷三气藏
双河断层 背斜型边水气藏 产层为三叠系中统雷三下亚
6
7
流动性差，水体不活跃
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一、边水气藏
中国石油
2、边水沿产层推进
水区监测井压力下降缓慢，边水能量有限
中8井
气藏 平均 地层 压力
中7井
文士豪 ，2005 中石油勘探开发研究院廊坊分院
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一、边水气藏
中国石油
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中7井 中18井 中23井 中40井
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一、边水气藏
中国石油
2、边水沿裂缝水窜
气藏地层可动水储量较小，水驱能量较弱
184 68 35 26 70 72 74 76 78 80 82 84 86 184 88 35 26
0
24
2
4 km
8 27 28 43 12
可 动
1
-2
50
0
24
水储量
0 30 0
可动水区 ( 104m3 )
水 区
22
-2500
14
4
25 55
3
4 50
Ⅰ
38 22
-3
13
50
0
22
00
-3 90 0
-20
20
20
2
-25
30
36 42 川参1 49 20 19 62
44
35
可动水区 I 可动水区II 合 计
7519.1 655.7 8174.8
00
0
00
51
-3
气 水 关 系
边水气 藏
底水气 藏
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中国石油
主要内容
一、边水气藏开发的主要特点 二、底水气藏开发的主要特点 三、水侵对气藏开发的影响机理 四、水侵的识别与实例分析 五、有水气藏开发方案优化设计
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一、边水气藏
中国石油
1、水侵方式
生产水气比 －－－－－－－ 凝析水水气比 ≤1
生产水气比 相对稳定 相对稳定 相对稳定 逐渐上升
＞１ ＞１ ＞１
• 边、底水侵入对于气藏开发影响较大，是研究的主体
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引
中国石油
言
２、气藏类型划分
气藏分类
储层中裂缝发育程度 不发育 发育 （似）均质气藏 非均质气藏
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一、边水气藏
中国石油
2、边水沿裂缝水窜
四川盆地已开发的活跃水侵气藏大部分 都是这类气藏，典型实例如：
中坝气田须二气藏 平落坝气田须二气藏 宋家场气田矛口组气藏
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一、边水气藏
中国石油
2、边水沿裂缝水窜
在边水气藏开发中，边水侵入气藏 主要表现为两种形式： 边水沿产层推进（舌侵） 边水沿裂缝窜入
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一、边水气藏
中国石油
1、水侵方式
• 边水侵入方式随储层特征 不同而不同：
– 视均质或网状微细裂缝储 层，水侵方式多为舌进侵入 方式 – 裂缝控制渗流通道的储 层，水侵方式多为窜进侵入
184 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 184 88 35 26
• 地层厚度290～ 400m
24
35 26
0
2
4 km
28
-2
8 27 43
1
50
0
24
-3
00
0
• 原始气水界面
22
12
- 25 00
14
4
25 55 38 4 50 22
-3
13
50
0
22
- 20
20
90
可动水 气
气
岩 石 中 孔 隙
可动水 束 缚 水
可动水
束缚水
Krg 骨架颗粒 Swi Sw
Krw
可动水示意图 中石油勘探开发研究院廊坊分院
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引 言
中国石油
1、出水类型
(3)夹层水
夹层水存在于气层之间的高含水薄层(或封存水)，更多地出现在气 水分离不彻底的碎屑岩储层中。在压差驱动下，夹层水将被激活产出
分 类
按产状划分
按张开宽度划分(mm)
按间距划分(cm) 合 计
张性 缝
压扭 性缝
立缝
斜缝
平缝
中缝 0.2～ 2
小缝 0.02 ～0.2
式中： W－水蒸汽含量，kg/m3； p－绝对压力，MPa； lgA(T )＝10.9351 - 1638.36T
-1
- 98.162T
-2
lgB(T ) = 6.69449 – 1713.26/T 中石油勘探开发研究院廊坊分院
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引
中国石油
言
1、出水类型
(2)可动水
当孔隙中含水饱和度大于束缚水饱和度时，有部分水 在压差驱动下可流动，这部分水称之为可动水
窜进侵入示意图 舌进侵入示意图
方式
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一、边水气藏
中国石油
2、边水沿产层推进
气藏特征：
储层物性分布较均匀,或微细网状缝发育且与孔隙组 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5~10倍以下 井区附近无断层，不稳定试井解释也无断层显示 气井无水采气期一般较长，产水情况可控性较好，对 气藏或气井危害较小
《复杂气藏开发技术》系列讲座
中国石油
水驱气藏开发特点 与开发技术
万玉金
中石油勘探开发研究院廊坊分院
2010年8月
中国石油
引
言
与油藏开发不同，水对于气藏开发危害Leabharlann Baidu大， 主要表现在：
由于出现气水两相流动，增加了气体流动渗流阻
力，使气井产量急剧下降，甚至形成气井水淹
由于水的侵入，封闭了部分气体；并增加了井筒
威远气田
威001－H1
威001－02
2007年气藏累计采气 144.39×108m3、采水 1646.2×104m3
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二、底水气藏
中国石油
2、示例－威远气田
威远气田震旦系气藏剖面图
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二、底水气藏
中国石油
2、示例－威远气田
定向斜井
86 184 88
水体体积估算
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中国石油
主要内容
一、边水气藏开发的主要特点 二、底水气藏开发的主要特点 三、水侵对气藏开发的影响机理 四、水侵的识别与实例分析 五、有水气藏开发方案优化设计
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二、底水气藏
18
5 54
37 63 31
18
10
9 18
53
3
16
-3
10
0
11
16 23 47 65 48 2 40 39 52
6
江油
46 34
64
16
32
24
14
6
动 水 区
Ⅱ
74
可
60
17 33 45
14
7
图
例
0 50 -2
35 12
35 12
41 地面井位 地下井位 等高线
逆断层
184 68 70 72 76 78 80 82 84
气层
高含水薄层
气层
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引 言
中国石油
1、出水类型
(4)边底水 气藏开采过程中，边、底水沿着渗流通道侵入到井底 而产出
气
边水舌进
水
底水锥进 中石油勘探开发研究院廊坊分院
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引 言
中国石油
1、出水类型
生产特征 产出水 无水产气期 凝析水 可动水 夹层水 边底水 无 有 无 有
中国石油
1、水侵特征
• 似均质底水气藏
-----以气井水锥为主要特征
• 裂缝发育的非均质底水气藏
-----以气井裂缝水窜为主要特征
威远气田震旦系气藏就是 典型的裂缝水窜底水气藏
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二、底水气藏
中国石油
2、示例－威远气田
含气面积：225km2 气水界面：－2434m 含气高度：240m 探明储量：400×108m3
• 气井出水特点：
① 气井无水采气期一般都很短 ② 气井出水初期产水量上升迅猛，产水量大、稳 定快 ③ 产水情况难以控制，对气藏气井危害大：边水 沿裂缝水窜后严重影响气藏采收率、产量和开 采效益
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一、边水气藏
中国石油
2、边水沿裂缝水窜
实例1-中坝气田须二气藏
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一、边水气藏
中国石油
2、边水沿产层推进
（2）边水能量
8 12 3
邻区构造雷三段产出水水性 与中坝雷三气藏地层水水性不 同，说明中坝雷三气藏水体未 与邻区水体连通，不具备产大 水的基础 水区的中3、6、7、8、11、 12井的测试资料，日产水最大 的中7井依靠抽吸仅产水 4.7m3/d，最小的中6井仅 1.37m3/d，说明水区范围内水
海 拔 -2200m ，
00
3
00
0
20
- 25
30
含 气 面 积
18
川参1 20
2
Ⅱ
5
36 42
00
49
0
62
44
Ⅰ
19
18 16
35
51 18
-3
37 63 31
24.5km2 ， 含 气
16
10
54
9
53
3
1 -3
00
11
16 23 47 65 48 46
江油
64 34
高度543m • 裂缝主要发育
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一、边水气藏
中国石油
2、边水沿裂缝水窜
气藏储层特征
储层储集空间 以次生粒间溶孔为主，粒內溶孔、残余粒间孔和粒间隙、粒间 微孔、微裂缝、宏观裂缝等为辅。喉道类型以片状或弯曲片状喉道 为主，管束状喉道及缩颈喉道次之 储层低孔低渗 气藏平均孔隙度一般在8.0%左右，平均渗透率小于0.28mD，一 般在0.4mD以下，渗透率小于0.1mD 的岩样占总数的82.42％。属低 孔低渗致密砂岩储层
油
断
段
含气面积13.4km2 ，探明地质
江
层
储量86.3×108m3
含气高度372m 气藏为同一压力系统，井间
连通性较好
彰
明
断
层
气藏构造主体以外分布一定
能量的边水，驱动类型属有弹性 边水的气压驱动
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一、边水气藏
中国石油
2、边水沿产层推进
（1）储层特征
管损，提高了废弃压力，从而降低气藏采收率
需要对地层水进行处理，增加开发成本
中石油勘探开发研究院廊坊分院
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引
中国石油
言
1、出水类型
气藏中赋存有多种类型地层水，除了束缚水之外，还 有凝析水、可动水、夹层水和边、底水等 (1)凝析水 在地层条件下为以水蒸汽形式存在，采出后由于温 度、压力下降而析出的水称之为凝析水 W ＝ 1.10419×10-7A(T )/p + 1.60188×10-5B(T )