影响凝析气藏衰竭式开发效果因素研究

宋丽阳 陈波 王纪伟 岑学齐

摘要： 对于地层能量充足的凝析气藏，多采用衰竭式开发方式实现高产，而衰竭式开发效果受多种生产因素和地质因素制约。本文针对目标凝析气藏特点，应用数值模拟方法研究井底流压、采气速度、地层渗透率和地层非均质性4种因素对衰竭式开发效果的影响，为实际生产中气井工作制度的调整以及衰竭式开发方式在凝析气藏的合理应用提供指导。

Abstract： For reservoirs with enough energy， the depletion development method can be applied， and the development effect of this method is influenced by many production and geological factors. This paper mainly studied 4 factors that influence the effect of depletion development method： the bottom hole pressure， the gas production rate， the reservoir permeability and the formation heterogeneity. The studying results of this paper can be used to guide the adjustment of the gas well working system and determine the application condition of the depletion development method in condensate gas reservoir.

关键词： 凝析气藏；衰竭式开发；数值模拟

Key words： condensate gas reservoir；depletion development；numerical simulation

中图分类号：TE372 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）03-0117-03

0 引言

衰竭式开发方式是应用地层自身能量驱动油气流动，使油气从地层中流入井底，是油气开采的第一阶段[1]。对于地层能量充足、孔渗性好的凝析气藏，可采用衰竭式开发方式实现长期高产。本文应用数值模拟方法研究各地质和生产因素对凝析气藏衰竭式开发效果的影响，为衰竭式开发方式的应用及气井工作制度的调整提供指导，从而最大程度地提高衰竭式开发效果，提高凝析气藏采收率。

目标凝析气藏区块存在边水，储层深度为5000m，地层压力为56.1MPa，地层温度为40.8℃，露点压力为44.2MPa。地层平面渗透率在3-51mD之间，平均渗透率为11.5mD；地层垂向渗透率在1-12mD之间，平均为5.9mD。目标区块流体类型三角图和地层流体相态图如图1和图2所示。

1 模型建立

针对目标凝析气藏特点，应建立组分模型。目标区块含油、气、水三相，16个组分，油相和气相会随着压力的变化发生相态变化，目标区块呈现出非均质性和各向异性。数学模型如下所示。

4 地层渗透率影响规律

地层渗透率表征地层允许油气通过的能力。渗透率越小，油气渗流阻力越大。使气井定井底压力生产，井底压力取30MPa。改变地层平面渗透率，其它参数保持不变。不同地层平面渗透率条件下气井日产气量曲线如图5所示。

随地层渗透率下降，气井日产气量下降。在地层平均渗透率下降到5mD时，生产360天后，5口气井日产气量不足300m3/d，平均每口井日产气量不足60m3/d。对于渗透率较低的凝析气藏，不适宜应用衰竭式开发方式长期进行开发，应及时补充地层能量，提高气井的开采效率。

5 非均质性影响

由于地层纵向上的非均质性，气井产能受到制约。正韵律储层渗透率自上而下逐渐增大，反韵律储层渗透率自上而下逐渐减小。地层的非均质程度可用渗透率级差表征，即最大渗透率与最小渗透率的比值。气井定井底压力生产，井底压力为30MPa。改变地层垂向渗透率，其它参数保持不变。不同韵律和不同渗透率级差下日产气量变化曲线如图6、图7所示。

生产初期，地层韵律对气井产能的影响较小。生产进行500天后，反韵律储层的日产气量下降速率高于正韵律储层，说明在其他条件相同的情况下，衰竭式开发方式在正韵律储层的应用周期较长。随着渗透率级差的增大，日产气量减小，渗透率级差到达9时，日产气量在生产后期极具下降。对于渗透率级差较大的地层，不宜长期采用衰竭式开发，可在后期补充地层能量，并封堵高渗透层，以提高气井波及效率，提高凝析气藏采收率。

6 结论

①在凝析气藏衰竭式开发过程中，受反凝析及地层水的影响，随着生产压差增大，气井产能先增大后减小，存在一个最优生产压差，使气井产能达到最大。若定井底压力生产，目标井最优井底压力为30MPa。

②对于凝析气藏，若在开发初期定产气量生产，初始日产气量越大，气井产能下降越快。存在一个最优初始采气速度，使气藏采出程度达到最大。若定产气量生产，目标井最优初始采气速度为150000m3/d。

③随着地层渗透率的降低，气井日产气量不断下降。对于凝析气藏，当地层平均渗透率下降到5mD时，不适宜长期采用衰竭式开发方式，应及时补充地层能量。

④对于凝析气藏，衰竭式开发方式在正韵律储层的应用周期长于在反韵律储层的应用周期；随着渗透率级差的增大，气井产能下降，渗透率级差高达9时，不宜长期采用衰竭式开发，应及时封堵高渗透层，并补充地层能量。

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