S26气藏开采方案优选研究

王楠

摘 要： 我国已探明天然气储层大多属于中低渗透储层，这些储层非均质明显，孔隙度低，连通性差，自然产能低。为了高效开采气藏，必须结合储层的物性特征，优选井网形式和采气速率，制定合理的开发方案。本文主要通过数值模拟运算，研究井网形式、采气管径、采气速率等开发因素对S26区块气藏开采效果的影响，从而优选出合理的开采方案。

关 键 词：天然气；数值模拟；井网形式；开采方案

中图分类号：TE 357 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）04-0752-04

Abstract： Most of the natural gas reservoirs in our country belong to the low permeability reservoir，which have obvious heterogeneity， low porosity， poor connectivity and low natural productivity. In order to exploit gas reservoirs efficiently， we must combine the physical characteristics of reservoir to optimize the pattern of well and the rate of gas recovery， and to formulate a reasonable development plan. In this paper， effect of development factors such as well pattern， gas production caliber and gas recovery velocity on gas reservoir exploitation in S26 block was investigated by numerical simulation. Then a reasonable development scheme was determined.

Key words： Gas； Numerical simulation； Well pattern； Development scheme

1 区块概况

苏里格气田位于长庆靖边气田西北侧的苏里格庙地区[1]，其气藏分布主要受砂岩的横向展布和储集物性变化所控制[2]，是一个低压、低渗透、低丰度[3]，以河流砂体为主体储层的大面积分布的砂岩岩性气藏[4]。S26井区位于苏里格气田中西部。区域构造属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北侧，区块面积509.00 km2，含气面积467.99 km2，探明储量768.45×108 m3[5]。S26区块的构造特征与苏里格整体构造基本一致，气田的地质情况十分复杂[6]，虽然气藏储量大，但储层物性差，非均质性强，大量特低渗透储层储量难以动用[7]。亟需制定相应的开发对策，提高区块的采出程度[8]。

2 井网形式设计

为了合理开发S26气田，提高S26气田的最终采收率，现设计四种开发井网，井网1为水平井、井网2为直井、井网3为水平井交错、井网4为水平井与直井交错。其井网布局方式如图1至图4所示。

其中，为提高水平井的采出程度，需对水平井进行压裂。[9]用局部网格加密对各井网布局中水平井进行压裂模拟预测，将I方向的网格划分比例定为1∶5，J方向的网格划分比例定为1∶10。[10]水平井等效裂缝参数如表1所示。

3 开发因素

开发因素是影响气田采收率的关键，[11]合理的开发条件可以高效的开采气田，是得最终采收率达到最大值。[12]其中，开发因素包括井网布局方式、采气管径以及采气速率。[13]现开展开发因素单因素分析。

3.1 井网形式

针对S26气田地质状况和储层条件，为开发S26气田设置4中井网布局方式，如图1至图4所示。[14]不同的井网布局方式将会对气田的最终采收率有所影响。运用数值模拟软件eclipse对S26气田进行开发预测，水平井的日产气为160 000 m3，直井的日产气为25 000 m3，预测开采年限为15年（2006.11.1—2021.11.1），预测结果如表2所示，各井网方案预测对比图如图5至8所示。

由表2可以看出，井网1布局方式的稳产时间达到47个月，稳产时间最长，稳产期间累产气为2.06×109m3，阶段采收程度为49.341%，最终采收率达到88.413%，各项生产数据均优于其它井网布局方式；井网3形式下的开采效果仅次于井网一，最终采收率为87.731%，略低于井网1形式。另外，从对比图中也可以看出，直井方案开采下的全区日产气、全区累产气、中心井日产气、中心井累产气远远低于水平井方案。采用井网2直井布局方式的稳产时间为23个月，最终的累产气只有2.68×109m3，采收率为64.264%，较井网1形式下的最终采收率低24个百分点。

经上述分析，应尽量选用水平井开发S26气田。井网1的布局方式采收率最高，达到88.413%，开发效果最好。因此，优选出井网1的布井方式对S26气田进行开采。

3.2 采气管径

管径的大小是影响气田开发效果的因素之一，现开展不同水平井管径对气田开发效果的影响研究。设置5种不同的水平井管径，分别为0.05、0.1m、0.15、0.2、0.25m，水平井的日产气为160 000 m3/d，数值模拟结果如表3所示，各水平井管径预测结果对比图如图9至12所示。

由表3可以看出，当采气管径的增大到0.15，稳产时间不再上升；不同管径0.05、0.1、0.15、0.2m、0.25m对应的采收率分别为88.328%、88.413%、88.464%、88.500%、88.529%。采气管径为0.25m的累产气为3.694×109m3，采收率为88.529%，达到最大值，但其比0.2 m采气管径的累产气仅增加2×106 m3，采收率提高0.029%，而采气管径为0.1 m的累产气较0.05 m采气管径的累产气增加4×106 m3，采收率提高0.085%，增幅最大。

因此，综合考虑经济效益和钻井成本，优选出采气管径为0.1 m。

3.3 采气速率

采气速率的快慢也是气田开采的影响因素之一，现开展不同采气速率气田开发效果的影响研究。设置5种不同的采气速率，分别为140 000、150 000、160 000、170 000、180 000 m3/d，水平井的采气管径为0.1 m。数值模拟结果如表4所示，各采气速率预测结果对比图如图13至16所示。

由表4可以看出，采气速率越小，稳产时间越长，其中当采气速率为140 000 m3/d时，稳产时间为58个月（最长），其稳产时间内的累产气为2.22×109m3，阶段采收程度为53.307%；当采气速率为180 000 m3/d时，稳产时间为40个月（最短），其稳产时间内的累产气为1.95×109 m3，阶段采收程度为47.182%。

另外，随着采气速率的增大，全区和中心井的累产气越大，采收率越高，但累产气和采收率的增幅逐渐减小且稳产时间越来越短。其中，采气速率为170 000 m3/d与180 000 m3/d的采收率仅相差0.131%，因此，采气速率并不是越大越好，应该有一个合理区间。

综合考虑采收率、经济效益以及稳产时间，最终优选气田的采气速率为150 000～160 000 m3/d。

4 结 论

（1）水平井的开发效果优于直井的开发效果，应尽量选用水平井开发S26气田。

（2）随着采气管径的增大，采收率的提高幅度逐渐减小，综合经济效益和钻井成本考虑，确定S26气田最佳采气管径为0.1 m；

（3）随着采气速率的增大，稳产时间越来越短，累产气和最终采收率增幅逐渐减小，综合考虑采收率、经济效益以及稳产时间，S26气田采气速率应控制在150 000～160 000 m3/d。

（4）从开发因素计算结果来看，对采收率的影响最大井网形式，采出速率和管径对最终采收率影响有限。

参考文献：

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