采气工程方案

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根据选区结果和气藏工程研究结论，从采气方式、生产管柱、增产措施、防腐防垢、动态监测、安全控制等方面，针对先导性试验的要求和特点，对采气工程进行研究。

1开采方式

依据大牛地气田上古生界气藏特点和气藏类型，本次研究选定三个试验井组（大16、大15、大10井组）的开采方式均为利用自然能量衰竭式开采。

2采气方式

根据大牛地气田的气藏地质特征、气藏工程设计以及气藏生产的地面条件，三个井组的采气方式均为油管自喷采气。

3气井节点分析

3.1气井合层开采分析

3.1.1多层合采可行性分析

大牛地气田具有多套气层叠合连片的特点，试验区单层平均无阻流量1.8×104m3/d，产能较低，只有采用多层合采，才能获得较好的经济效益。

盒3、盒1、山1、太2段基本储层性质及自然气性质类似；各层段地层水均为氯化钙；自然气性质类似；各层孔隙度、渗透率大小接近，层间基本均质；盒3、盒1、山1、太2段气藏压力系数范围接近；

根据李熙哲等在《鄂尔多斯盆地上古界深盆气气水分布与压力特征》中的研究成果，鄂尔多斯盆地中、北部地区上古生界盒8段（即盒1段）XX组基本为一个压力系统。其中盆地北部压力系数一般为0.746～0.981，中部气田下石盒子组压力系数为0.787～0.998,陕141井区山2段（即山1段）常压区。这与大牛地气田DST结果基本一致。根据钻探结果，最顶部的盒三段气层距最低部的二气约250米左右，根据地层平均压力梯度计算两个压力差4MPa左右，由于各气层均为特低渗气层，理论研究说明，特低渗油气藏存在启动压力，所以在实际生产过程中生产压差较大（特别是依照多层合采配产相对较高），井筒中各层在较短时间将会达到动态平衡，不会出现倒灌现象。

本次试验确定在大10井组进行多层合采试验，通过对大10井太2段、山1段、盒1段、盒3段四个产气层位的试井资料进行分析认为：大10井4个层段实测无阻流量之和为88276m3/d，具备合采的物质基础；依据DST测试结果，盒1段压力系数为0.85,山1段压力系数为0.9，压力系数基本一致，为同一压力系统，多层合采时，层间干扰的可能性较小；各层地层水的水型均为氯化钙，PH值偏弱酸性，合采不易结垢；最上部

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的盒3段与最下部的太2段射孔距离为205米，距离不大。

依据长庆上、下古生界合采经验，当多层生产时，只要井底流压低于地层静压，就不存在层间干扰，多层的产气量之和就为单井产量。大10井试气期间各层的井底流压均小于地层静压，根据数值模拟研究大10井早期最大井底流压为13MPa（配产16000m3/d、深度2739m）,见图2，不会倒灌。因此，在大10井组进行多层合采一般不会出现层间干扰，多层合采具备可行性。

3.1.2合层IPR曲线预计

图1为大10单层和合层流入动态图，可见合采后，无阻流量大大增加，无需大的生产压差就能获得较大产量。当流压20.3

图1大10井各层及合采流入动态曲线

3.1.3层间矛盾分析

大10井山1段综合评价该层为产气层。测得该层静压为16.073MPa/2679m，静温度为82.66℃/2679m。平均气产量6391m3/d的井底流压为6.31MPa/2679m，平均产水量

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2.3m3/d，平均产凝析油量0.25m3/d。测试解释地层压力为24.51MPa/2734.5m，压力系数为0.9；地层温度为84.17℃/2737.5m,该层厚13m,地层渗透率为0.00134×10-3μm，无阻流量为7428m3/d。盒1段综合评价该层为产气层。测得该层静压为18.07MPa/2608m，平均气产量9503m3/d的井底流压为13.25MPa/2608m，流温为81℃/2608m。平均产水量0.8m3/d，平均产凝析油量0.2m3/d。该层厚14m；地层渗透率为0.00134×10-3μm2；无阻流量为19294m3/d。盒3段测试时测得平均产气量20287m3/d，井底流压15.9MPa/2450、流温为78.43℃/2450m，原始地层压力为23.87MPa/2511.7m，分析结果该层厚17m；无阻流量为37000m3/d。太2段测试时地层不产油，有少量水和气产出，平均产气量为13.39m/d，折算日平均产水量0.033m/d。测试解释原始地层压力为24.51MPa/2734.5m，压力系数为0.9；地层温度为84.17℃/2737.5m；该层厚18m；地层渗透率为0.00134×10-3μm2；无阻流量为24398m3/d。

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图2大10井四层合采井底流压随时间变化曲线

大10井盒3、盒1、山1、太2四个产层按开发方案要求该四个产层合采。该四层盒3、太2两层原始地层压力相差0.64MPa，相差不大；和其它两产层地层压力相差较大，太2在最下面，盒3在最上面；盒3、太2无阻流量分别在该井四个产层中分别排第一、其次，盒1段、山1段基本为一个压力系统，多层合采时，若井底流压低于各层地层压力，层间干扰的可能性较小，简单做到各层均衡产出。

大15井有两个产层盒3、山1，山1地层压力为约23～27MPa，无阻流量约为41085m/d；盒3地层压力为约26MPa，无阻流量约为15万m/d；测试时山1有水产出，两层间跨度189m，按开发方案要求该两个产层合采。盒3、山1两层原始地层压力相差约1MPa，相差不大。多层合采井底流压低于各层的地层压力。因此，多层合采不会出现

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层间干扰。

3.1.4合理生产压差的确定3.1.4.1经验法确定合理生产压差

合理生产压差可以运用系统试井和试气成果来确定，也可以用经验法来确定。由于大牛地区现处于勘探开发初期，没有系统试井资料，因此只有通过经验法来确定合理生产压差。

依照经验法寻常取原始地层压力的10％～15％作为合理生产压差，依照该方法根据大10井、大15井、大16井各产层的原始地层压力计算得各产层的合理生产压差，各井各产层的合理生产压差如下表5-1所示；对低渗透，由于压差小了无法满足产能建设的需要，生产压差会超过这些值。

表1各井各产层的合理生产压差

盒3原始地层压大10井大15井力23.87MPa合理生产压差2.39～3.58MPa盒3原始地层压力26MPa合理生产压差2.6～3.9MPa大16井盒3原始地层压力26.41MPa合理生产压差2.64～3.96MPa盒1原始地层山1原始地层压太2原始地层压压力18MPa1.8～2.7MPa力16.07MPa力24.51MPa合理生产压差合理生产压差合理生产压差1.61～2.41MPa2.4