神木气田双3 区块气井产量递减规律

王京舰，王一妃，张 晗，王德龙，左海龙，张海波

（1.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西西安 710018；2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西西安 710018；3.中国石油华北油田分公司采油工程研究院，河北任丘 062552；4.延长油田股份有限公司，陕西延安 716000）

鄂尔多斯盆地神木气田上古生界是典型的致密砂岩气藏，主力储集层太原组和山西组山2 段具有低孔、低渗且非均质性强的特征。非均质性是储集体的基本属性，其严重影响和制约着油气储集层的渗透性能和开发效果。地质特征决定了神木气田为典型的“低产、低渗、低丰度”的三低气藏[1-5]，气井产量低，压力下降快，稳产期短，产量递减快，开展神木气井产量递减规律研究是掌握和分析气井动态的基础，可用于指导气井实现合理的开发。因此，神木气田气井递减规律是开发者关心的问题。

鉴于神木气田目前还处于投产初期阶段，本次主要针对投产的双3 区块典型单井进行产量递减规律分析，寻找递减规律，分析数据主要采用产量出现递减的气井，分析、判断气井递减类型，研究递减规律。

1 气井产量递减类型分析

目前研究气藏产量递减规律的方法很多，按变量可以分为Q-t 法、Np-t 法、Np-Qt法。最常用的方法为Arps 提出的产量递减规律方程式，即将递减分为3 种类型：指数递减、双曲递减和调和递减。这3 种规律在气井的产能递减规律研究和预测工作中得到广泛的应用。本次采用J.J.Arps 递减理论进行神木气井递减规律分析[6]。

Arps 提出的油气藏产量递减通式为：

图1 双A1 井Gp与Qg关系曲线

n=∞时为指数递减；当n=1 时为调和递减；1＜n＜∞时为双曲线递减。递减率为单位时间的产量变化率，或单位时间内产量递减的百分数，表征气井产量降低幅度的大小。

1.1 指数递减

指数递减规律的产量与累计产量在普通坐标系上呈直线关系。

选取神木气田典型气井，分析单井累计产气量Gp与产量Qg关系曲线，从图1～图4 可以看出，气井产量与累计产量未出现明显直线关系，不符合指数递减规律。

1.2 调和递减

调和递减的产量与累计产量呈半对数直线关系。

从图5～图8 可以看出，单井产量与累计产量关系曲线未出现明显直线关系，分析表明，由于生产时间较短，目前递减规律不明显，有待随着生产时间的延长，进一步开展研究。

图2 双A2 井Gp与Qg关系曲线

图3 双A3 井Gp与Qg关系曲线

图4 双A4 井Gp与Qg关系曲线

图5 双A1 井Gp与Qg关系曲线

图6 双A2 井Gp与Qg关系曲线

图7 双A3 井Gp与Qg关系曲线

图8 双A4 井Gp与Qg关系曲线

1.3 双曲递减

对于双曲线递减，可以通过给定不同的常数C 值，利用曲线位移法能够得到一条最佳的直线。

从单井log（t+C）与log（Qg）关系曲线图9～图12看，通过C 值的变化，关系曲线呈现直线关系，说明神木气田双3 区块气井产量递减应为双曲递减规律的一种，即1

2 典型气井递减规律认识

图9 双A1 井Gp与产量Qg关系曲线

图10 双A2 井Gp与Qg关系曲线

图11 双A3 井Gp与Qg关系曲线

图12 双A4 井Gp与Qg关系曲线

如果产量递减变化曲线比较平滑，严格遵守递减方程，那么每种方法所得结果是一致的[7-11]。然而，低渗透和特低渗透致密气藏产量变化规律极为复杂，实际生产数据往往比较离散，用不同的变量分析其产量递减规律，有时差异很大[12-15]。低渗透气藏气井早期产量高，递减快，但随着生产时间的推移，气井产量递减不断减缓，即初始递减率并不是恒定不变的，因此不能简单地用传统的递减分析方法来判定递减类型。调研结果显示，绝大多数气井产量递减符合衰减式递减规律，即n=2，是双曲递减的一种特殊形式。衰减递减方程的推导如下：

变形可得：

由式（12）可知，1/Gp与1/t 成线性关系。因此，可以通过时间和累计产气量数据做出1/Gp-1/t 的关系曲线，由回归方程求出A、B，进一步得到产量衰减方程。

从研究区典型气井1/Gp与1/t 关系曲线来看，曲线呈现出直线关系，这说明研究区气井产量递减符合衰减式递减规律（见图13～图16）。

对于低渗透致密气藏，简单地采用衰减递减曲线会出现较大的误差，为此提出了修正衰减曲线分析方法。系数A 代表直线的截距，系数B 代表直线的斜率，而A 又依赖递减指数（n=2）的准确性，在曲线形态上反映出了曲线形状的高低。因此可以通过修正系数A、B，使得预测模型能够很好地拟合实际生产数据，从而使得常规衰减曲线分析方法扩展到低渗透致密气藏。

对神木气田双3 井区4 口典型气井（双A1、双A2、双A3、双A4）进行递减率规律分析，生产动态拟合、预测结果（见图17～图20）。

根据以上研究方法，对4 口典型气井的递减率进行分析，分析结果显示，双A1 井初期平均月递减率为3.8 %；双A2 井初期平均月递减率为3.7 %；双A3 井初期平均月递减率为4.9 %；双A4 井初期平均月递减率为3.6 %（见表1）。

图13 双A1 井1/t 与1/Gp关系曲线

图14 双A2 井1/t 与1/Gp关系曲线

图15 双A3 井1/t 与1/Gp关系曲线

图16 双A4 井1/t 与1/Gp关系曲线

图17 双A1 井产气量、累计产气量拟合、预测曲线

图18 双A2 井产气量、累计产气量拟合、预测曲线

图19 双A3 井产气量、累计产气量拟合、预测曲线

图20 双A4 井产气量、累计产气量拟合、预测曲线

表1 神木气田双3 区块4 口典型井递减率分析结果

从分析结果来看，初期平均月递减率较大（4 %），统计气井当月生产数据，考虑开井时率的影响，对月产量进行修正，然后根据衰减理论计算气井的年递减率，折算年递减率为36 %，大于方案设计初期年递减率（28 %），这主要是由于研究区气井物性差、投产时间短、沟通的有效泄气范围小，并且普遍采用井下节流工艺，气井很快出现产量下降的现象，随着生产时间的延续，气井控制泄气范围不断扩大，产气量趋于平稳，递减率将会不断下降。

3 结论

（1）神木气田投产时间短，生产资料有限，选用典型气井分析了其递减类型为双曲递减，并进一步分析气井递减率符合衰减式递减规律，建立了适用于低渗透致密气藏的衰减式递减方程，分析研究区初期平均月递减率在4 %左右，大于方案设计结果。

（2）分析了气井初期递减率大主要是由于研究区气井物性差、投产时间短、沟通的有效泄气范围小，并且普遍采用井下节流工艺，气井很快出现产量下降的现象，随着生产时间的延续，气井控制面积不断扩大，产气量将趋于平稳，递减率不断下降。

（3）提出的适用于低渗透致密气藏产量递减规律的衰减式递减方程，不仅可以寻求产量的变化规律，还可以对未来的产量进行预测，可用于指导气井实现合理的开发，并且气井的生产史越长，分析结果越准确可靠。

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