川西低渗致密气藏水平井开发动态差异性分析

杨 建，刘 露，卜 淘

（中国石化西南油气分公司勘探开发研究院，四川成都 610041）

川西低渗致密气藏普遍具有“低、小、散、差”的地质特点：储量品质普遍偏低、单砂体控制储量规模小、储量空间分布零散、砂体连片性差[1-6]。前期采用直井开发，井控储量小，单井产量低、产量及压力递减快、气藏稳产期短、开发难度大。经过开发调整逐步尝试利用水平井开发，随着水平井开发瓶颈技术的不断突破，储量动用程度得以大大提高，实现低渗致密气藏的效益开发[7-9]。

由于川西低渗致密气藏类型复杂、储层非均质性强、含气性差异大等特点，不同类型气藏水平井开发动态及开发效果差异性大。为正确认识不同类型气藏水平井的开发动态特征，有针对性地设计合理的水平井开发对策，本文根据川西低渗致密气藏储层展布特点及砂体厚度特征，开展了气藏类型划分；利用动态分析方法及数值模拟技术，解剖不同类型气藏气井的生产过程，定量分析不同开发阶段的储量动用及采出情况，揭示开发动态存在差异性的原因。

1 气藏地质特征

川西低渗致密气藏发育气层多，埋深跨度大，主要分布在上侏罗统蓬莱镇组、遂宁组和中侏罗统沙溪庙组地层中。单个气藏由多套含气砂体叠置而成，气藏埋藏浅、中，埋藏深度一般为400～2 800 m；纵向上储层由浅层常规储层、近常规储层向中深层低渗致密储层变化，砂体连片或不连片分布，含气面积差异大，储量丰度低，一般低于3×108m3/km2。气藏具有低孔（小于10%）、低渗或致密（小于1 ×10–3μm2）、强非均质性、高含水饱和度（大于50%）、气水关系复杂等特点。

根据砂体厚度和储层展布特征，可将川西低渗致密气藏分为三类：① 以XCJS气藏为代表的厚层层状致密气藏，其特点是致密、砂体厚、储层呈层状连续分布、含气面积大，中高含水饱和度；② 以ZJJS气藏为代表的厚层窄河道致密气藏，该类气藏的特点是致密、砂体厚、储层呈条带状展布、河道窄且分布不连续、含气面积小、中等含水饱和度；③ 以MJJP气藏为代表的薄层窄河道低渗气藏，该类气藏的特点是低渗、砂体薄、储层呈条带状展布、河道窄且分布不连续、含气面积小、高含水饱和度（表1）。

2 水平井开发特征对比

川西低渗致密气藏水平井动态指标差异大，XCJS 气藏初期产量中等（3×104～5×104m3/d），但稳产期长，递减慢（小于5%），主产阶段在定压前（定压前采出程度为43.8%），该类气藏水平井动态储量最高，平均可达5 900×104m3；ZJJS气藏初期产量高（6×104～10×104m3/d），但稳产期略短，递减略快（6%～11 %），主产阶段在定压前（定压前采出程度为 48.5%），该类气藏水平井动态储量较高，平均可达5 200×104m3；MJJP气藏初期产量低（1×104～3×104m3/d），稳产期短，递减快（大于 10%），主产阶段在定压后（定压后采出程度大于40%），该类气藏水平井动态储量偏低，平均仅为 2 900×104m3（表 2）。

表1 低渗-致密气藏地质特征参数

表2 低渗-致密气藏生产动态参数

3 水平井开发差异性对比

影响川西低渗致密气藏开发动态的地质因素[10-12]主要有储层厚度、渗透率、河道宽度及含水饱和度，其中，以河道宽度、储层厚度和渗透率最为明显。针对上述三个气藏，选取物性条件、有效水平段长度相似及动态储量相近的井（表3），基于建立的该三个气藏真实三维精细地质模型截取相应井区的单井地质模型（表4），定量分析该三类气藏典型井在不同生产阶段的动态指标，揭示导致不同类型气藏水平井存在动态差异性的原因。

表3 不同类型气藏井地质特征参数

表4 不同类型气藏单井数值模型参数

XC1HF 井定产降压阶段累积产气 2 817×104m3，动用储量3 236×104m3，占比57.79%，阶段采出程度50.30%，主要压降区在a轴141 m和b轴687 m内，平均地层压力下降26 MPa，降幅为60%；外围区压力波及范围达到a轴404 m和b轴949 m，但平均地层压力仅下降15 MPa，降幅为35%（图1）。定压降产阶段累产气 2 783×104m3，采出程度49.70%，主要压降区在a轴295 m和b轴824 m内，平均地层压力下降了35 MPa，降幅达到82%；外围区压力波及范围达到a轴537 m和b轴1 009 m，平均地层压力下降20 MPa，降幅为47%（图2）。生产到废弃时主要压降区面积小，但压力降幅高。对比两个阶段可知，定产降压阶段动用储量及阶段采出程度均略高于定压降产阶段，压降区范围增加较小，增加了1.3倍；该井及其他井的具体动态参数见表 5。

图1 XC1HF井定压时压力分布

图2 XC1HF井废弃时压力分布

表5 单井生产动态特征参数

从上述生产动态特征分析可知，储层有效厚度大、基质渗透率低，则水平井近井区压力下降快，压降区面积小；储层有效厚度小、基质渗透率高，则近井区压力下降较小，压降区面积大，且基质渗透率越高，压降区面积越大。初期地层渗流以压裂受效区–裂缝、裂缝–井筒的线性流为主，基质渗透率低，初期能量主要由裂缝受效区提供，所以有效厚度成为制约该类井生产效果的主要因素。储层有效厚度越大，供气能力越强，生产越稳定，递减越慢，采出程度越高。

生产到废弃时，储层有效厚度大、基质渗透率低，则井区平均地层压力下降率大，高达85%，压力波及范围小；储层有效厚度小、基质渗透率高，则井区平均地层压力下降率略低，约为76%，压力波及范围大。这主要是因为后期渗流以压裂受效区为主，受基质渗透率及外围展布面积影响，储层越连续、基质渗透性越强，则泄气半径越大、动态储量越高、生产周期越长，可采储量越高。

4 结论

（1）XCJS气藏和ZJJS气藏水平井主要生产阶段为定产降压阶段，而MJJP气藏水平井的主要生产阶段为后期的定压降产阶段。

（2）储层有效厚度主要影响水平井稳产–递减阶段的生产过程，该阶段渗流以压裂受效区内地层–裂缝、裂缝–井筒的线性渗流为主，它决定了气井的产能及稳产能力。储层有效厚度越大，该阶段动态储量越高，初期产量越高，生产越稳定，递减越慢，阶段采出程度越高。

（3）储层展布及渗透率主要影响水平井定压后的生产过程，该阶段渗流以外围基质–压裂受效区的拟径向流为主。储层越连续、基质渗透性越强，则泄气半径越大、生产周期越长，可采储量越高。