超深高压高含硫气藏治水对策研究

邓 惠 杨洪志 姚宏宇 文 雯 王颂夏 胡 碟

(1. 国家能源高含硫气藏开采研发中心， 成都 610051；2. 中国石油西南油气田分公司， 成都 610051)



超深高压高含硫气藏治水对策研究

邓 惠1,2杨洪志1,2姚宏宇1,2文 雯2王颂夏1,2胡 碟1,2

(1. 国家能源高含硫气藏开采研发中心， 成都 610051；2. 中国石油西南油气田分公司， 成都 610051)

LG礁滩气藏为典型的超深高压高含硫有水气藏，该气藏储渗类型多样，气水关系复杂，水侵影响严重，制约了气藏的高效开发。为此，采用多种方法对LG礁滩气藏开展气藏(井)水侵识别研究，定量计算了气藏的单位产量水侵量和水侵替换系数，充分掌握了LG礁滩气藏不同流体模式下的水侵规律，在此基础上，提出了3个严重产水井区针对性治水对策，且应用初见成效。该研究成果为进一步掌握LG礁滩气藏水侵特征，制定有效治水对策提供了重要的技术支撑。

高含硫气藏； 水侵识别； 水侵量； 水侵替换系数； 治水对策

LG礁滩气藏属于典型的超深(6 000～7 000 m)、高温(126～149 ℃)、高压(51.53～62.34 MPa)、高含硫(20.4～82.7 g/m3)气藏。该气藏储渗类型多样，气水关系复杂，目前18口生产井中10口井产地层水，单井最高产水956 m3/d，3口井受水淹关井，气藏受水侵影响严重，为实现气藏合理开发，有必要开展针对性治水对策研究。

1 气藏水侵分析方法

1.1 气藏水侵识别方法综合评价

在有水气藏的开发中，受边底水的影响，往往会造成气井产能下降，气藏采收率降低。对水侵动态的准确判断，特别是早期水侵识别，是有效开发气藏的基础。目前常用的识别方法主要有流体识别法[1-2]、视地层压力法、水侵体积系数法[3]、视地质储量法[4]、不稳定试井分析法[5]以及生产动态数据分析法[6-7]等。

各种水侵识别方法因其原理存在差异，其适用条件也不相同(见表1)，气藏(井)不同生产时间可能表现出不同的水侵特征，因此，在不同的生产阶段应选用适合的识别方法。

表1 气藏水侵识别方法综合对比表

在气藏(井)水侵识别的基础上，要判断气藏水侵影响程度，必须开展水侵强度判断，目前的水侵强度判断分定性和定量判断。

1.2.1 水侵强度定性判断

该判断方法的原理是利用生产数据作累产气量(Gp)和累产水量(Wp)关系曲线图(图1)，通过两者之间的回归关系来定性判断气藏(井)的水侵强弱，一般若Gp与Wp的关系呈直线型则水侵影响最弱，呈平方型则水侵影响次之，呈指数型则水侵影响最强。

图1 Gp与Wp的关系曲线图

1.2.2 水侵强度定量判断

在有水气藏开发初期，水侵体积系数较小，水侵气藏的物质平衡方程近似于定容气藏物质平衡方程，在水侵气藏GP-p/Z关系图(图2)中，水侵气藏代表的虚线和定容气藏代表的实线接近重合。随着生产的进行，侵入的水量越来越大，水侵体积系数已不能忽略，GP-p/Z关系图中水侵气藏的p/Z与定容气藏p/Z的偏移量为：

(1)

图2 水侵气藏Gp-pZ关系图

式(1)经过整理得：

(2)

再根据水侵量计算公式估算出水侵量：

We=WpBw+ωGBgi

(3)

单位产量水侵量β[8]为：

(4)

水侵替换系数I[9]为：

(5)

式(1) — (5)中：

p—— 气藏当前压力，MPa；

pi—— 气藏原始压力，MPa；

Z—— 气藏当前压力下气体偏差系数，无因次；

Zi—— 气藏原始压力下气体偏差系数，无因次；

Gp—— 气藏累计采气量，108m3；

G—— 气藏动态储量，108m3；

ω—— 水侵体积系数，无因次；

We—— 气藏水侵量，104m3；

Wp—— 气藏累计产水量，104m3；

Bw—— 地层水体积系数，无因次；

Bgi—— 原始气藏压力下气体体积系数，无因次。

通过式(4)和式(5)计算出单位产量水侵量和水侵替换系数，结合气藏类型划分分类行业标准[9]，可以定量判断气藏水侵影响程度。

2 LG礁滩气藏水侵规律

综合LG礁滩气藏测井、地震解释成果，针对不同生产井资料条件，利用气藏水侵识别方法，对LG礁滩气藏不同井区生产井进行了水侵识别，形成了不同流体模式下的水侵规律[10-11](见表2)。初步分析气藏水影响强、弱顺序为LG1井区长兴组、LG1井区飞仙关组、LG28井区长兴组。气藏水侵总体呈现西侧井区水侵影响严重，越往气藏东侧，水侵影响逐渐减弱。

表2 不同流体分布模式条件下水侵规律分类表

水侵影响强度定性分析难以对同一水侵类型气井开展深入分析，对于测试资料条件满足的井区，利用式(4)和(5)对单位产量水侵量和水侵替换系数进行了计算(图3)，依据气藏类型划分分类标准，可以得到LG1井区长兴组水侵替换系数>0.4，地层水活跃，水影响严重，LG28井区水侵次之，LG1井区飞仙关组水侵不活跃，水侵影响相对较小。

3 LG礁滩气藏治水对策

在LG礁滩气藏宏观水侵规律认识的基础上，综合利用气藏工程、试井分析、数值模拟和井筒气水两相非稳态管流可视化计算等多种方法开展深入研究，针对LG1井区飞仙关组、LG1井区长兴组、LG28井区长兴组等产水严重井区制定了治水对策[12-13](表3)。

图3 产水严重井区水侵量和水侵替换系数图

目前已对LG001-18、001-3井开展了排水采气工作，每天共增加产气量8.0×104m3，两口井临近的LG001-8-1井、LG001-6井(图4)产水量和水气比均下降，排水采气初见成效。

4 结 语

(1) 不同的水侵识别方法适用条件不同，优缺点明显，对气藏(井)水侵判别应采用多种方法综合研究，否则易对水侵影响造成错误判别。

(2) 气井产水为一个渐变过程，通过加强气藏的水侵动态监测和识别工作，能够及时发现气藏的早期水侵，能够尽早为气藏采取应对措施提供可靠依据。

(3) 通过对LG礁滩气藏的水侵进行识别，并开展水侵强度定性、定量计算，同时制定了相应的治水对策，且排水初见成效。

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Research on Water Control Measures in Ultra Deep,High Pressure and High Sulfur Gas Reservoir

DENGHui1,2YANGHongzhi1,2YAOHongyu1,2WENWen2WANGSongxia1,2HUDie1,2

(1.National Energy R&D Center of High Sulfur Gas Exploitation, Chengdu 610051, China;2.Southwest Oil & Gas Field Company, PetroChina, Chengdu 610051, China)

LG reef gas reservoir is a typical water-bearing gas reservoir which belongs to ultra-deep, high pressure and high sulfur reservoir. It has multiple reservoir types and complex gas-water relations. The water invasion severely restricted the efficiency of gas reservoir development. Therefore, a variety of methods have been used to carry out the research on water invasion recognition in LG reef gas reservoir. The water influx per unit yield and the water invasion replacement coefficient have been calculated, and the water invasion rules of LG reef gas reservoirs have been fully grasped. Therefore, the water control strategy which is targeted for three main well areas has been developed, and it has achieved initial success. These achievements of research thoroughly reveal the water invasion characteristics in LG reef gas reservoir, and they provide a significant technical support for similar water control strategy.

high sulfur gas reservoir; water invasion identification; water influx; water invasion replacement coefficient; water control strategy

2016-11-21

国家科技重大专项“四川盆地大型碳酸盐岩气田开发示范工程”(2016ZX05052)

邓惠(1981 — )，男，硕士，工程师，研究方向为气田开发动态分析及试井分析。

TE358

A

1673-1980(2017)03-0035-04