（石油与天然气工程专业论文）苏里格气田气井生产动态跟踪分析研究.pdf

中文摘要 论文题目： 专业： 硕士生： 指导教师： 苏里格气田气井生产动态跟踪分析研究 天然气开发 魏克颖( 签名) 李天太( 签名) 摘要 苏里格气田苏6 井区气井自从2 0 0 2 年投入评价开采后，动态上表现为压力下降快， 稳产能力差。因此根据气井的储层特征和生产动态特征，建立适合气井的工作制度，是 提高苏里格气田气井单井产量和稳产能力开发的有效途径。本文以气井生产动态分析的 理论为基础，结合大量生产动态数据，系统地分析了气井在低产、低压生产阶段的生产 规律和产量递减规律，指出苏里格气田气井的定压和定产稳产能力均较差，气井产量递 减符合指数递减特征，气井在低压和较低产量下生产能力较好；在此基础上，对气井进 行了动态分类，并对气井今后生产走势进行初步评估；其次系统分析了气井产水的机理 和规律，指出气井产出水为天然气中的凝析水和处于封闭环境下储层内的滞留水，并且 主要是储层的滞留水；接着对气并的控制储量进行了预测，计算出了不同气井的储量范 围；随后分析了气井压裂施工参数对生产动态的影响，并确定了气井的压裂规模；最后， 根据目前气井的生产动态，确定了正常生产和间歇生产气井合理的生产制度。 关键词：生产动态，产量递减，滞留水，压裂参数，储量，生产制度 论文类型：应用基础 英文摘要 s u b j e c t ：s t u d yo fp r o d u c t i o np e r f o r m a n c eo fg a s - w e l li nt h es u l i g eg a sf i e l d s p e c i a l i t y ：n a t u r a lg a se n g i n e e r i n g n a m e ：w e ik e y i n g i n s t r u c t o r ：l it i a n t a i ( t h ep r o d u c t i o np e r f o r m a n c eo f g a s - w e l li nt h es u l i g eg a sf i e l ds h o w st h a tp r e s s u r ed r o p s f a s tf a i r l ya n dr a t e - m a i n t e n a n c ec a p a b i l i t yi sp o o rs i n c eg a sw e l l sw e r ep u ti n t oa p p r a i s a lt r i a l p r o d u c t i o nf r o m2 0 0 2 i no r d e rt oe s t a b l i s ht h es u i t a b l ep r o d u c t i o ns y s t e m so fg a s - w e l l ，t h e p r o d u c t i o nd y n a m i cd a t am u s tb eu s e di na c c o r d a n c ew i t ht h ef e a t u r e so fg e o l o g ya n d e x p l o i t a t i o n i ti st h eb a s i so fi m p r o v i n gp r o d u c t i v i t ya n dr a t e - m a i n t e n a n c ec a p a b i l i t y o nt h e b a s i so f t h et h e o r yo f g a s - w e l lp r o d u c t i o np e r f o r m a n c e ；t h er e g u l a rp a t t e r n so f p r o d u c t i o na n d i t sd e c l i n eo fg a s - w e l li nl o wp r o d u e d v i t ya n dl o wp r e s s u r es t a g ea r es t u d i e di nt h et h e s i s s y s t e m a t i c a l l y , c o m b i n i n g w i t ht h ea n a l y s e so fm a n y p r o d u c t i o n sd y n a m i c d a t a c o m p r e h e n s i v e l y i tc a nb ec o n c l u d e dt h a tt h er a t e - m a i n t e n a n c ec a p a b i l i t yo fg a sw e l li n c o n s t a n tp r e s s u r ea n dp r o d u c t i v i t yi sp o o rr e l a t i v e l y ；t h ep r o d u c t i o nd e c l i n em o d e li si n c o n f o r m i t yw i t ht h ee x p o n e n t i a lt a p c r t h er a t e - m a i n t e n a n c ec a p a b i l i t yi nl o wp r o d u c t i v i t ya n d p r e s s u r ei sf a i r l yw e l l g a sw e l l sa r ec l a s s i f i e db yt h ep r o d u c t i o np e r f o r m a n c ea n dt h et r e n d s o fp r o d u c t i o no ft h e ma r ee s c i n 妊i l e d t h em e c h a n i s ma n dm o d e lo fp r o d u c i n gw a t e ri nw e l l s a r ea i l a l y z l c d i tc a nb ec o n c l u d e dt h a tt h ep r o d u c e d - w a t e ri st h em i x t u r eo fc o n d e n s a t ew a t e r i ng a sa n dr e s i d e n tw a t e ri nc o n f i n e dr e s e r v o i r , a n dt h ed o m i n a n ti n 掣e d i e n ti st h er e s i d e n t w a t t t h er e c o v e r a b l er e s e r v e so fd i f f e r e n tw e l l sa r ec a l c l l l a 锄t h ei n f l u , m c eo ff r a c t u r i n g p a r a m e t e r st og a s - w e l lp r o d u c t i o np e r f o r m a n c ei sa n a l y z e dc o m p r e h e n s i v e l y , a n dt h es u i t a b l e f r a c t u r i n g s c a l ei sd e t e r m i n e d t h es u i t a b l ep r o d u c t i o ns y s t e m so fn o r m a la n db a t c h p r o d u c t i o ng a s - w e l la r ed e f i n e db ya c t u a lp r o d u c t i o nd y n a m i cd a t ao fg a s - w e l lo f t h es u l i g e g a sf i e l d k e y w o r d s ：p r o d u c t i o np e r f o r m a n c e ，p r o d u c t i o nd e e l i n e ，r e s i d e n tw 曩t e r ，f r a c t u r i n g p a r a m e t e r - r e s e r v 髓p r o d u c t i o ns y s t e m t h e s i s ：f u n d a m e n ts t u d y 学位论文创新性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论 文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学 或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所 做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名： 学位论文使用授权的说明 本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校 攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发 表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论 文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。 论文作者签名： 导师签名： 日期：泣业! ：! 日期：2 型笸：丛 注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出( 含解密年限等) 。 第一章绪论 1 1 研究目的与意义 第一章绪论 苏里格气田苏6 井区处于伊陕斜坡长庆气田中央古隆起的西北侧，评价开采证明储 层分布非常复杂。在辫状河砂岩大面积分布的背景下，有效砂体的分布具有很强的非均 质性，分布局限，连续性和连通性差，造成单井控制储量低，在动态上表现为压力下降 快，恢复缓慢，稳产能力差。针对苏6 井区复杂的储层类型和气井的生产动态特征，为 了提高单井产量和稳产能力，为进一步合理开发苏里格气田提供前期准备，首先要搞清 楚连通性较好的有效砂体分布，其次利用水平井或大型压裂沟通多个孤立的有效砂体， 最后对生产动态进行分析，建立适合的气井工作制度，是苏里格气田开发的有效途径。 因此研究苏里格气田气井规律和气井生产走势的评估；研究气井控制储量和气井产水机 理和规律；研究储层敏感性因素和压裂施工影响因素和优化压裂施工参数，最终确定气 井合理生产制度，对苏里格气田经济有效开发具有重要的指导意义。 t 2 国内外发展及现状 气井生产动态分析主要研究气井的产能分析、产量递减规律及控制储量预测等内容。 1 ) 气井产能测试方法 气井产能测试以气体的稳定渗流理论为基础，目的是确定气井的产能方程和合理的 生产制度。预测气井产量随着气藏衰竭而下降的方式。目前产能测试方法可分为系统试 井测试、等时试井测试和修正等时试井测试和一点法测试。 1 9 2 5 年巴涅特和波尔斯1 1 】介绍了气井试并方法，让被测试的气井井底流动压力降到 大气压力，并测量其产气重。1 9 2 9 年p i e c e 和r a w l i n e s 2 1 对产能试井方法进行了改善， 首次提出一个测量各种回压下井的生产能力的方法。1 9 3 6 年r a w l i n e s 和s e h e l l h a r d s 例 公稚了系统试井的方法，即以几种不同的产量生产，且每种产量都要维持到压力稳定进 行测试。由于这种试井方法要求每个工作制度条件下产量和井底压力达到稳定，因而这 种方法的适用性受到了限制。1 9 5 5 年c u l l d e r 【4 】介绍了“等时试井”的方法，即气井以 相等的时间间隔在几种不同的产量下生产。1 9 5 9 年k a t z 5 1 等人提出了“修正的等时试井” 方法，这种“修正”要求生产间隔之阃的关井时间不必长到使井底流压基本上达到稳定， 而是关井时间和生产时自j 一样长。对于大多数探并，可以采用“一点法”测试的方法。 这种测试方法只需要在关并测得地层压力条件下，开井取得一个工作制度下的产量和井 底流动压力，便可计算气并无阻流量。 压力恢复试井也可用在气井产能分析中，1 9 8 2 年葛家理1 6 对这一方法进行了阐述， 并假设压力恢复曲线的初始偏离直线段完全或主要由近井区的非线性渗流引起。1 9 9 6 年 唐洪俊、赵必荣【7 1 提出了用压力恢复试井资料预测气井产能的新方法，文中指出气井的 i l i 安轩油大学硕十学位论文 压力恢复曲线受钻井液污染、井下作业和非达西流诸因素的影响使早期段变形。在考虑 井底污染( 或解堵) 即考虑表皮系数的影响下，利用压力恢复试井资料，可以更合理、 更真实、更精确地预测气井产能。 2 ) 气井产能分析方法 气井产能分析方法主要有二项式方法、指数式方法以及单点式方法。稳定试井、等 时试井、修j 下等时试井常常采用二项式、指数式方法来分析；一点法试井常用单点式方 法来分析。其中二项式方法在油田应用最为广泛；单点式产能分析方法也随一点法产能 试井的推广被同益广泛的使用。 1 9 6 5 年o d e l l 和m i u l 8 1 根据稳态流动的概念，提出了一个简单迅速推算凝析气井产 能的简单方法。1 9 6 8 年r o c b u e k l 9 】等人考虑了凝析油气不同组成间的流动及两相问的组 分质量转移，建立了一维径向组分模型，用以预测富含凝析油气的油藏中一口生产井的 生产动态。1 9 7 3 年f u s s e ldd 1 1 0 l 根据实验修正了r o e b u c k 等人的模型，在研究了单井生 产动态的基础上，指出在生产区域内的凝析液堆积比室内试验测的要大得多。但没有给 出描述这种现象的具体理论公式。1 9 8 1 年h i n c h m a n 和b a f r c e 【1 1 】研究了流体性质对凝析 气井产能递减预测的影响，说明井筒附近的凝析液累积量取决于凝析气的富集程度、相 对渗透率和流体粘度。1 9 8 5 年z i az i a n d d i a 1 2 1 研究了利用压力恢复曲线来确定气藏平均 地层压力的方法。1 9 8 7 年m e u n i e rd ， k a b i rcs 和w i t t m a r mmj 【b 】使用拟压力和拟时 间函数来研究气井的试井分析。1 9 8 9 年j o n e sjr 和r a g h a v a n i h 】研究了凝析气藏的稳定 渗流，给出了含油饱和度与压力的关系，他们认定存在凝析液流动区，且指出流动区内 的含油饱和度比临界含有饱和度大。1 9 9 5 年x i o n gy u b 】研究了凝析气藏的不稳定渗流， 是在单相气井分析基础上的经验性修正，并利用凝析油气两相拟压力函数，提出了拟 稳态条件下气藏动态i p r 曲线。 国内对气井试井的研究工作起步较晚，但是目前研究得比较多。1 9 8 7 年陈元千【1 6 】 提出了一种确定气井绝对无阻流量的简单方法。1 9 9 4 年李笑萍、刘义坤、张丽囡【1 7 l 研究 了带井筒积液的气井试井分析方法，以f a i r 的井筒相态重新分布的理论为基础，通过井 筒积液效应对井底产生的附加压力分析了井筒积液效应对井底压力的影响，建立了带并 筒积液的气井试井数学模型，研制了新的试井理论图版，解决了积液气井测试资料分析 这一难题。1 9 9 8 年郝玉鸿、李治平【1 8 】对地层产水影响气井产能做了定量分析，指出地层 出水后气井产能方程发生较大的变化，二项式系数a 、b 均增大，无阻流量均降低；若 发生水锥，则变化更大。对于地层已出水的气井，若已知产水范围及相应的气相渗透率， 便可根据该方法确定气井产水时的稳定产能方程及无阻流量，为气井产水后的合理配产 及动念预测提供依据。对于地层还未出水的气井，应以合理的工作制度生产，尽量避免 或推迟气井产水。2 0 0 1 年李晓平【1 9 1 从不稳定渗流理论出发，从理论上证明了可以利用压 力恢复资料求气井产能方程和排泄半径，得出了求解产能方程和排泄半径的方法，这样 就为求单井控制储量提供了一个主要的基础参数。同一年，李晓平、胡勇j 研究了气、 2 第一章绪论 水同产井瞬态流入动态的关系曲线，指出对于地层中存在气、水两相渗流时，若仍用纯 气井的瞬态流入动态关系曲线去预测气、水两相渗流井的产能和生产动态，必然会导致 较大的误差。文中建立了气、水两相地层瞬态渗流的数学模型，考虑地层损害和非达西 效应的影响，推导出地层存在水、气两相渗流时气、水同产井的二项式产能方程，建立 了气水同产井瞬态流入动态关系曲线的理论。 2 0 0 1 年何自新、郝玉鸿1 2 ”考察了渗透率对气井产能方程及无阻流量的影响，研究指 出在气井产能试井过程中，当井筒储集效应消失后，渗透率和影响半径只对气井产能方 程的系数a 有影响，系数b 与它们无关；对于气层渗透性由气井向外围变好的气藏，在 产能测试过程中，压力动态达到基本稳定就能够获得较为可靠的稳定产能方程和无阻流 量，这种情况下应避免过长时问测试，以降低成本，并减少能源浪费；对于渗透性基本 不变的均质气藏，产能试井的测试过程需力求达到足够的稳定状态，在相同条件下，测 试时间应长于气层渗透性由气井向外围变好的气藏，这样才能得到较可靠的稳定产能方 程和无阻流量；对于气层渗透性由气井向外围变差的气藏，产能试井的测试时间应更长 一些，不仅要使压力动态达到足够的稳定状态，而且应力求接近或达到拟稳态，在渗透 性差异比较大时更应做到这一点，否则试井分析结果误差较大。 2 0 0 2 年喻西崇、赵金洲田】等人对深部凝析气井流入动态进行了分析研究，他们根据 天然气和反凝析液在地层中渗流特点，结合凝析气体系相态理论及闪蒸计算方法，运用 状态方程进行模拟，考虑流体相态和组分的变化以及凝析气井的表皮系数，引入稳态理 论的两相拟压力函数，建立适合凝析气流入动态预测的方法，并根据凝析油的临界压力 和临界饱和度与渗流的关系，给出了预测凝析气井井底流压的数学模型：井底压力高 于露点压力时的渗流数学模型；井底流压低于露点压力且凝析油饱和度小于临界饱和 度时的渗流数学模型：井底流压低于露点压力且凝析油饱和度大于临界饱和度时的渗 流数学模型。根据这一思路编制了完整的计算软件，可准确地预测凝析气井的井底流压 与产量的关系方程。文中同时指出一般可以不考虑地层中凝析油流动服从非达西渗流的 情况。 2 0 0 3 年郝斐、刘东等人田谰广义拟压力法，确定了适用于气井多相渗流的产能方程， 拟压力函数是绘制气井流入动态曲线的一种准确简便方法，引入广义拟压力函数后，油 气水三相渗流的产能方程与纯气井产能方程形式相同，广义拟压力函数涵盖了单相气体 拟压力函数，其适用性更广。2 0 0 3 年周旺兵、姜雅玲阱】对单点法试气预测气井产能方法 进行了补充，文中指出，单点稳定试井法最大优越性在于消除了利用一点法测试进行产 能预测时口统计值对计算结果的影响，对单点测试条件也没有限制；它克服了单点法必 须建立在统计规律上的弱点，是完全建立在理论基础上的单点稳定试井法。方法仅需要 气井的地层压力、一个测试点的井底流压和相应压力下的产气量，可以得到与常规多点 稳定试井法相同的气井产能方程和绝对无阻流量。也可以对气井的产能进行连续性预测， 以便了解不同井底流压下的产气量变化情况。 曲安f i 油人学硕士学位论文 2 0 0 4 年唐俊伟、马新华等人脚】提出了气井产能测试新方法一回压等时试井法，该方 法所需测试时间与“单点法”大致相同，但能较准确地评价低渗气井产能。 3 ) 气井产量递减规律【2 6 。2 8 j 气井的生产全过程基本可以分为投产与产量上升阶段、稳产阶段、递减阶段和低压 小产量阶段。正确预测气井产量将对气井配产、气藏开发方案调整、地面工程建设、气 井增产措施决策起到巨大的指导作用。影响气井递减状况的因素很多，可归纳为地质因 素、开发因素和工程因素。地质因素主要包括气藏构造因素：气藏断层因素；气井控制 的地质储量：气藏储层因素，如岩石类型、储集层类型、均质性、渗透性、储层有效厚 度、孔隙度、储层几何形状、大小、气藏驱动类型、流体性质等。开发因素主要包括井 网布置；地层能量的消耗，即采气速度越快，地层压力消耗越快，产能递减就越快；气 井出水的影响，当气井出水后，气体在地层中的渗流由单相变为气、水两相流动。气相 渗透率降低，气产量递减增快；生产制度的影响，加大气井产量生产，采气速度增快， 气产量递减快。工程因素主要包括气井在生产过程中发生套管窜漏；井底垮塌、沉砂： 井筒或生产管线中结垢：油管堵塞、断落等现象都会影响气井产气量的递减。 1 9 4 5 年，j j a r p s 提出了产量递减3 种最基本的规律，即指数递减、双曲线递减和 调和递减规律。国内外的不少油藏工程师都对产量递减规律作了许多研究工作，并提出 了许多处理技巧和一些新的产量递减统计规律，目前在油( 气) 田的产量递减研究和预 测工作中最广泛应用的递减规律有指数递减、双曲线递减、调和递减，此外还采用了衰 竭递减规律和直线递减规律。 4 ) 气井控制储量的预测方法1 2 9 3 0 3 1 3 2 3 3 l 目前可用于油、气藏储量评价的动态法有：压降法、物质平衡法、矿场不稳定试井 法、压力一产量递减法、产量递减法和水驱曲线法等。就气藏探井早期储量评价工作的 特点和要求，对于定容封闭性油气藏的气井控制地质储量的预测研究，般采用矿场不 稳定试并法。矿场不稳定试井法有以下几种： ( 1 ) 压降曲线法 对于一个定容有限封闭的油气藏，当油气井以稳定产量开井生产，所测试的井底流 动压力随开井生产时间的关系曲线，称之为压降曲线。压降曲线按其压力随时间的变化 动态，可以划分为非稳定阶段、过渡阶段和拟稳定阶段。根据不同阶段井底压力随时间 的变化规律，利用容积法来确定气井的控制储量。 ( 2 ) 压力恢复法 这是一种近似算法，需要气井在管井前有较长的稳定生产时间。利用不稳定早期的 气井压力恢复曲线方程式和气体平面径向稳定渗流规律求解气井控制半径，从而确定气 井的控制储量。应用此方法计算储量，必须先求得地层平衡压力p ，和压力恢复达到边界 的时问f 。以及斜率m ，这些均可利用压力恢复测试数据求得。 ( 3 ) 压差曲线法 4 第一章绪论 在气井关井之前已经以恒定定产量生产了足够长的时间，致使地层内的压力变化已 达到拟稳定状态，在关井以后压力恢复达到过渡阶段，根据压差曲线方程求解气井的控 制体积从而求得气井的控制储量。 ( 4 ) 对数差值法 在不均质的裂缝一空隙介质中，气体基本渗透率过程是从孔隙空间流到裂缝系统中 在从裂缝系统流向表皮污染区，最后由表皮污染区流入井底。总压差等于这三部分压力 损失的总和，根据关井压力恢复过程压力与时间关系特征求解气井的控制储量。 ( 5 ) 综合求解法 该方法假设在某一控制储量条件下，联立求解物质平衡方程和气井二项式采气方程， 计算气井采气曲线并将其与实际曲线匹配，最后确定储量、产能参数。该方法不需要较 长的多次关井复压资料，在气藏生产中得到应用。 5 ) 压裂井产量预测例 压裂井产量预测方法有增产倍数法、典型曲线法和数值模法。从5 0 6 0 年代起，人 们就开始研究压裂井的产量与裂缝参数和地层物性问的关系，最初的研究方法主要是电 模拟实验，实验结果以曲线形式给出，即增产倍数曲线；7 0 年代后对压裂井的产量预测 多采用数值计算方法，但由于受当时计算机技术的限制，常把模拟结果以典型曲线表示 不论是油井还是气井，利用增产倍数可以方便地描述水力压裂的效果。目前广泛使 用的计算j j o 的方法是由p r a t s 、t i n s i e y 等人和m c g u i r e 及s i k o r a 在井处于稳态或拟稳 态时建立起来的具有长缝的低渗地层需要几个月或几年的常产量生产同样长的时间后 才能达到拟稳态。稳态也只有以常产量生产同样长的时间后才能达到。另外，为了求解 方程方便，我们作了一个近似假设，即要求一口井的排流边界定压，而这在实际中不可 能达到。而且，由于很多井的生产更接近常井底压力条件而不是常产量条件，因此。利 用基于常产量条件的方法计算j j o 的误差较大。 当污染井压裂时，其稳定条件的增产倍数可能比由m c g u i m s i k o r a 建立的估算压裂 增产倍数曲线图等方法所预测的增产倍数大得多。m c c m i r e - s i k o r a 曲线图是假设压裂前 没有地层污染，事实上，在很多情况下存在严重的地层污染，它甚至可能是压裂处理的 根本原因。r a y m o n d 和b i n d e r 推导出预测圆柱形泄油面积中具有有限导流能力的压裂井 在拟稳态流动阶段的增产倍数的一个近似方法。该方法考虑了地层的污染问题，污染区 的大小由压裂前压力恢复测试确定表皮因子s 估算。c i n c 0 i 掣和s a m a n i e g o 的增产倍 数法引入裂缝的导流能力f c d ，将具有一定长度和导流能力的水力裂缝等价的表皮因子 称为等价表皮因子s k 认为压裂对地层的改善可以用裂缝表皮表示，分析井筒周围渗透 率变化引起的拟压力差的变化，可以导出裂缝等价表皮因子函引起的拟压力降，从而推 导在拟稳态流动下气井的产能方程。从而可得气井压裂后的采油指数以及压裂后气井的 增产倍数。 西安打油人学硕十学位论文 1 3 论文研究内容 苏取格气田气井生产动态跟踪分析研究内容包括： 1 ) 系统分析气井低产、低压生产阶段气井的生产规律； 2 ) 对气井的产量递减规律进行分析，并依据产量递减规律对气井今后生产走势进行 初步评估； 3 ) 对气井产水特征进行分析，研究苏里格气田气井产水的机理和规律： 4 ) 对气井的控制储量进行预测； 5 ) 分析不同压裂施工参数对气井生产动态的影响，寻求合适的压裂施工参数。 6 ) 确定气并合理的生产制度。 6 第二章苏里格气田概况 第二章苏里格气田概况 苏里格气田苏6 井区位于内蒙古自治区苏里格庙境内，处于伊陕斜坡长庆气田中央 古隆起之西北侧。苏里格气田苏6 井区2 8 口生产井经过两年多的评价开采后，动态上表 现为压力下降快，恢复缓慢，稳产能力差，目前已进入开发中末期。在增压工程和排水 采气措施配合下，目前有1 5 口井在捧水采气措施的配合下，按照连续生产方式生产，目 前1 5 口井平均油压1 2 0 5 m p a ，平均套压2 8 3 5 m p a ，平均产量1 1 6 7 4 x 1 0 4 m 3 d ：有1 3 口井在排水采气措施的配合下，按照间歇生产方式生产，目前1 3 口井平均油压2 6 8 5 m p a ， 平均套压4 2 8 m p a ，平均产量0 4 4 5 1 x 1 0 4 m 3 d ，2 8e l 井目前日产气约2 4 1 0 4 m 3 苏里格 气田2 8 口气井分布情况如图2 1 所示。 图2 1 苏里格气田2 8 口气井分布情况 7 撕安f 袖人学硕十学位论文 2 1 区域构造特征 鄂尔多斯瓮地位于华北板块西缘，为一多构造体系、多旋回坳陷、多沉积类型的大 型克拉通镐地。苏罩格气田属上古生界含气系统，天然气主要来源于本溪一山西组的“广 覆型”煤系烃源岩，来源较为单一；主要含气层位是上古生代下二叠系下统山西组山。 段和中统下石河子组盒8 段；上石盒子组发育一套分布稳定的河漫湖相泥质岩，厚l o o m 以上，构成上古气藏的区域盖层，此外气藏上覆泥岩及上倾方向致密泥岩提供了气藏良 好的直接盖层及侧向封堵条件。苏罩格气田天然气臧具有溶蚀孔隙成藏为主，晚期成藏 特点，为下生上储源顶成藏组合模式。阻、3 珂 盒8 底部构造图显示该区构造形态为一宽缓的西倾单斜，坡降3 l o m k m 。苏里格 气田发育五排北东向开口的鼻状构造，宽度5 8 k m ，长l o 3 5 k m ，起伏幅度1 0 2 5 m 。 通过位于不同局部构造部位的井统计结果表明，构造对砂体的有效厚度及孔隙度无明显 影响。研究结果显示，苏6 井区山西组石盒子组沉积时期，盆地整体为北商南低，物 源主要来自北部，苏里格地区物源主要来自杭锦旗以北的元古界地层，从北向南依次发 育冲积扇一河流一三角洲一湖相沉积，并随湖泊的扩张和收缩在垂向上形成多旋回沉积。 晚石炭一早二叠时期认为苏里格地区整体处于水上环境，属于河流相沉积，河流类型为 辫状河。由于古隆起的存在，造成分流河道砂体向东迅速弯转和尖灭。东部抬升后，在 区域西倾的大背景上，砂体于后期形成上倾尖灭，这为形成构造一岩性地层复合性气 藏奠定了基础。 2 2 沉积特征 苏里格气田盒8 、山l 段属于沼泽背景的辫状河体系，辫状河沉积心潍和河道充填是 最主要的砂岩沉积微相。根据岩心和测井相分析，主要划分出7 种微相类型：心滩、河 道充填、溢岸沉积、堤岸沉积、决口沉积、泛滥沼泽相泥和泛滥平原相泥。结合目前掌 握的所有井资料，岩相组合在单井剖面上主要有六种分布模式： 1 ) 单河道砂体的主体，占砂岩的7 0 9 0 ，顶部突变为细粒； 2 ) 复合河道砂体的主体，粗岩相或连续或与中粗砂岩不等厚互层； 3 ) 单河道砂体下部薄层状，一般厚度小于2 m ； 4 ) 复合河道砂体中间互出现，位于下部、中部或上部，一般占整个复合砂体厚度的 协帕，粗岩相单层厚2 4 m ： 5 ) 单河道砂体，基本无粗岩相分布； 6 ) 复合河道砂体，基本无粗岩相分布。 这6 种组合形式在辫状河沉积体系中的分布具有一定的规律性。不同的岩相组合类 型分布在辫状河的不同沉积部位，如图2 2 所示。单心滩型和心滩叠置型主要分行在辫 状河体系的主河道部位，形成较发育的有效储层沉积，属于好井的沉积类型。河道底部 8 第_ 二章苏里格气田概况 型和心滩河道底部叠置型主要分布在主河道两侧地势相对较高的河床部位，心滩属于次 要类型沉积，以河道充填为主，属于中等井和部分差井的沉积类型。单河道无心滩型和 复合河道无心滩型形不成有效储层，一般分布在辫状河体系的边都或局部的小分支河道 中，为无效井的沉积类型。高能水道的分布规律是控制苏里格气田有效储层分布的最主 要因素。 图2 - 2 苏里格气田辫状河沉积模式 苏旱格气田辫状河沉积体系下形成的沉积砂体，无论在横向上或者在垂向上，其连 续性都不是很好。在纵向上，砂岩厚度变化较大，在横向上，砂体普遍呈零散分布，储 层层间和层内的非均质性都很强。 2 3 储层特征 1 ) 岩性特征 二叠系山西期和下石盒子期的辫状河沉积环境，沉积了一套中一粗粒和粗中粒碎屑 岩储层，储层岩石以泥质杂基含量高为特征。苏里格气田苏6 井区储层的岩石类型有各 类粉砂岩、细粒砂岩、中粒砂岩、粗粒砂岩、含砾粗砂岩及灰绿、暗灰、紫红色泥岩等 陆源碎屑岩。其中以中粗粒石英砂岩、岩屑石英砂岩、岩屑砂岩三种岩石类型为主。 储层砂岩中填隙物结构类型以杂基胶结物混合填隙为主，偶有胶结物单一填隙。 杂基填隙物见于大多数岩石中，含量一般不超过1 0 ，主要为泥质水云母杂基和淀高岭 石杂基及自生绿泥石。胶结物种类在各类岩石中无明显差异，在大多数岩石中均可见到 方解石、粘土杂基、淀高岭石、绿泥石和硅质。从填隙物中杂基和胶结物相对含量的组 合关系上看，主要以淀高岭石+ 粘土杂基十硅质组合为主，其次以粘土杂基+ 硅质十方解 石+ 淀高岭石组合，再次为方解石+ 粘土杂基组合和粘土杂基+ 方解石+ 淀高岭石组合，纯 钙质胶结仅见于个别岩石中。 砂岩结构类型总体上以粗粒砂岩为主( 1 o 5 r a m ) ，见少量含砾巨砂岩、含砾粗砂 9 西安i i 油人学硕十学位论文 岩。其次为中粒砂岩及少量细砂岩和不等粒砂岩。粒度分析结果表明，苏里格气田储层 砂岩是在强水动力体系中沉积的。粗粒砂岩多沉积于砂体底部，是水动力强时的沉积产 物，杂基含量低，储层物性稍好；细中粒、细粒砂岩多形成于河漫滩相，泥质含量高， 储层物性稍差。砂岩分选多以中偏好为主，少量不等粒砂岩分选较差，部分砂岩由双粒 级碎屑组成。碎屑磨园以次棱角状为主，其次为次园状。总体反映出矿物成熟度与结构 成熟度较低。 2 ) 孔隙结构特征 苏里格气田上古生界砂岩储层的主要储集空间为各种类型的孔隙，岩心观察及薄片 分析中未见明显的裂隙，局部见少量微裂缝，只占岩石孔隙体积的很少一部分。孔隙类 型主要为次生溶孔，次为粒间孔、晶问孔及杂基内微孔。次生溶孔又可按被溶组构类型 进一步分为岩屑溶孔、长石溶孔、杂基溶孔及胶结物溶孔等。盒8 砂层以岩屑溶孔、粒 问孔及杂基溶孔为主；山l 砂层以岩屑溶孔和高岭石晶间孔为主，微孔次之。孔隙组合 特征分为三种类型，即溶孔一粒间孔型、溶孔一晶间微孔型和晶间微孔型。 3 ) 物性特征 苏里格气田石盒子组和山西组储层属低孔、低渗储层。盒8t 、盒8 ，、山l 为研究区 主要目的层段，渗透率分布范围在o 0 0 1 6 5 6 1x l o 刁岬2 ，平均值为0 1 7 7 x 1 0 。3 t t m 2 ：孔 隙度的分布范围在0 7 1 2 1 8 4 ，平均为7 7 7 ：含水饱和度的分布范围在4 3 7 9 9 3 7 ，平均为6 5 2 5 。主渗流孔喉半径在0 0 4 2 3 9 m ，平均为0 4 4 t u n 。相应汞饱和 度在1 2 8 3 7 。0 1 0 o l t t m 的孔喉控制了7 6 4 的孔隙体积，地层条件下0 1 0 o l g m 孔喉易造成束缚水的滞留，造成储层水锁伤害。 2 4 流体特征 1 ) 天然气性质 苏里格气田天然气甲烷含量在9 0 3 4 9 3 0 8 ，平均为9 1 3 5 ，乙烷为平均含量为 5 1 9 0 , 6 ，c 2 以上组分百分含量平均为1 8 1 ，非烃气体含量小于2 ，平均含量为1 5 7 ， 其中c 0 2 平均含量o 8 9 0 , 6 ，不含h 2 s 气体，天然气平均比重为0 6 1 。 2 ) 凝析油性质 苏里格气田盒8 、山i 气藏属于特低含凝析油的凝析气藏，露点压力较低，单井的凝 析液量不大。在不同压力条件下产油量变化不明显，油气比和累积油气比在o 0 2 7 o 0 6 6 x m 3 1 0 4 m 3 范围内变化。凝析油组分当中c 值主要分布在c 6 c 1 2 之问，占整个凝 析油7 8 3 9 6 6 2 ，平均9 0 2 1 。最大反凝析液量占孔隙容积的o 0 2 2 0 0 4 ，反凝析 液量一般被吸附在孔隙表面，不易形成气、油两相流动。i j 州 3 ) 产出水性质 苏罩格气田苏6 井区水质全分析及氯根分析的结果可以看出，苏罩格气阳产出水水 1 0 第一二章苏里格气田概况 量恒定，水型为氯化钙型，c i - 平均含量小于1 0 0 0 0 m g n ，p h 值在5 8 之间，属于封闭 环境的水，总矿化度低于3 5 0 0 0 m g l ，应为气藏的饱和凝析水，不属于地层水。但从生 产水气比上来看( o 2 6 9 1 1 8 3 m 3 l o 3 ，平均0 4 8 9m 3 1 0 4 m 3 ) ，明显高于天然气在地层 压力条件下的完全饱和水量。 2 5 气藏特征 苏里格气田气藏压力在2 8 4 2 9 5 2 m p a ，砂带高部位压力系数在o 8 6 至o 8 9 之间。 砂带东西两侧部位变低，压力系数小于o 8 6 ，储层为低压气藏。气藏地温梯度为 2 8 8 0 1 0 0 m ，气藏为常温气藏。从驱动类型上看，属于无边底水定容弹性驱动气藏，从 储集空间类型上看，属于溶孔晶间孔型气藏，从储集物性上看，属于中低孔和中低 渗型气藏。 听安行油人学硕十学位论文 第三章苏里格气田气井生产规律 通过对苏6 井区2 0 0 2 年和2 0 0 3 年投入试采的2 8 口井生产动态进行分析，气井具有 以下生产动态特征： 1 ) 气井产能低，稳产时间普遍较短，并底流压、油压、套压均下降较快： 2 ) 气井普遍产水和少量凝析油，井底有积液现象，而气井携液能力差，影响气井的 正常生产： 3 ) 气井关井压力恢复程度较低，压力恢复缓慢； 4 ) 气井在较低的井底流压下具有一定的稳产能力。 3 1 储层参数和求产结果 i ) 储层参数 2 0 0 2 年投产的1 6 口气井盒8 段储层参数如表3 1 所示。可以看出砂层有效厚度3 8 2 4 7 m ，平均有效厚度1 2 m ；孔隙度7 5 4 1 2 3 ，平均孔隙度9 4 ；渗透率0 2 4 1 9 6 4 xi f f 3 1 t m 2 ，平均渗透率0 6 7 1 0 - 3 0 r n z ；含气饱和度5 3 4 9 7 2 2 ，平均含气饱和度 6 4 5 9 。 表3 1 苏6 井区2 0 0 2 年投产的1 6 口气井盒8 段储层参数 有效厚度孔隙度渗透率含气饱和度 井号 ( m )( ) ( 1 0 3 i t m 2 ) ( ) 苏4 1 7 8 1 0 90 9 8 76 4 3 苏 61 9 81 1 11 5 4 77 0 1 桃 56 81 2 31 9 6 47 0 1 苏4 0 - 1 6 l o t 39 4 40 4 75 5 5 2 苏3 8 一1 6 2 1 18 4 20 3 5 6 6 6 2 2 苏3 7 1 59 28 90 4 5 76 0 5 6 苏3 6 一1 3 1 9 29 0 5 0 5 5 6 9 1 3 苏3 9 - 1 7 87 8 50 2 4 85 5 6 7 苏3 5 一1 7 1 6 59 9 50 6 2 97 1 4 9 苏4 0 1 4 6 87 5 40 2 46 1 9 8 苏3 8 一1 49 8 6 90 3 6 7 5 3 4 9 苏3 5 1 5 1 0 19 1 60 7 4 27 2 2 苏3 3 1 8 8 59 70 5 7 66 7 8 3 苏3 6 1 8 3 88 0 80 3 4 86 8 8 4 苏平1 7 5 27 6 20 2 5 86 3 2 l 苏3 9 一1 4 1 0 21 0 1 50 6 4 l6 1 2 2 2 0 0 3 年投产的1 2 口加密气井盒8 段储层参数如表3 2 所示。可以看出砂层有效厚度 2 8 1 4 m ，平均有效厚度8 9 m ；孔隙度6 5 1 1 6 ，平均孔隙度9 4 6 ；渗透率o 1 6 4 1 2 4 6 x 1 0 3 u m ? ，平均渗透率o 5 4 1 0 。g m 2 ；含气饱和度4 7 4 7 4 4 ，平均含气饱和度 1 2 第二章苏里格气田气升生产规律 6 3 1 7 。 表3 - 2 苏6 井区2 0 0 3 年投产的1 2 口加密气井盒。段储层参数 有效厚度孔隙度渗透率含气饱和度 井号 ( m )( )( 1 0 。啪2 )( ) 苏3 8 1 6 - l 1 1 i7 70 1 7 8 4 7 4 苏3 8 1 6 - 2 7 16 5o 1 95 9 6 苏3 8 一1 6 _ 3 7 41 0 5 0 3 7 6 6 2 2 苏3 8 1 6 - 4 8 81 1 51 1 2 7 6 8 7 苏3 8 1 6 - 5 1 21 0 81 2 4 6 6 6 8 苏3 8 1 嘶 7 6l o 40 1 6 4 5 9 苏3 8 1 6 - 7 1 1 2l 】0 8 3 5 6 6 2 苏3 8 1 6 - 8 1 48 1 40 3 0 96 8 7 6 苏3 9 1 4 1 1 3 77 70 2 5 56 2 9 苏3 9 一1 4 - 2 1 5 39 6 0 4 2 27 4 4 苏3 9 1 4 _ 3 1 0 81 1 6 1 1 46 3 6 苏3 9 1 “ 6 - 38 0 5 0 2 8 5 8 4 8 综合对比分析渗透率、孔隙度和含气饱和度，盒s 层为低孔、低渗、低含气饱和度 的储层。 苏6 井区气井山t 段储层参数如表3 - 3 所示。可以看出砂层有效厚度l 8 6 m ，平均 有效厚度4 6 4 m ；孔隙度7 3 1 2 4 ，平均孔隙度9 6 6 ；渗透率0 2 1 4 0 9 9 6 1 0 3 t a n 2 ， 平均渗透率0 4 4 x l o 3 1 x m 2 ；含气饱和度5 7 1 1 7 5 ，平均含气饱和度6 5 4 5 。 表3 - 3 苏6 井区气井山l 段储层参数 有效厚度孔隙度渗透率含气饱和度 井号 ( 1 0 3 t t m 2 ) ( ) ( m )( ) 苏6 4 79 50 5 3 5 6 5 6 桃5 8 6 8 40 3 1 66 7 4 苏4 0 1 6 6 51 1 4 8 0 5 5 96 2 0 4 苏3 5 1 7 37 4 80 2 1 4 7 1 4 8 苏4 0 1 4 7 1 3 70 9 9 65 8 7 4 苏3 8 一1 4 1 8 1 1 60 4 75 7 5 苏3 8 1 6 - 1 48 8 50 2 8 1 6 2 1 苏3 8 一1 6 _ 2 2 88 5 0 3 3 56 6 6 8 苏3 8 1 6 - 3 l1 2 40 5 8 8 7 0 7 苏3 8 1 6 - 6 27 6 7o 2 1 6 5 7 1 l 苏3 9 一1 4 - l 6 28 10 3 5 9 7 5 苏3 9 一l 禾2 3 31 0 60 6 2 9 7 4 苏3 9 - l “ 27 30 2 7 4 6 2 5 综合对比分析渗透率、孔隙度和含气饱和度，山l 层为低