致密气藏产量递减影响因素分析

张 波，薛 媛，吴 优，尹 涛，黄 丹

（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）

致密气藏相对于常规气难于开发利用[1]。苏里格气田为典型的致密砂岩气藏[2]，在气井产量预测及可采储量评价方面Arps产量递减规律应用广泛[3]。目前气田综合递减率[4]连续多年在23 %以上居高不下，稳产时期年均弥补递减超过60×108m3，工作量十分巨大。为实现控制气田综合递减[4-7]，保障气田连续长期稳产的目标，通过开展气田递减影响因素研究，可以有效的解决致密气藏开发中产量递减面临的实质问题，进而降低气井产量递减率，提高气井采收率，对致密气藏控制递减政策提供引领及借鉴作用。

1 产量递减影响因素

1.1 储层渗透率

储层渗透率是影响气井产量递减的根本因素之一[8]，也是区别储层类型的重要衡量指标，对于递减参数的变化规律有着显著的影响。储层渗透率对递减参数的影响结果（见图1）。

图1 储层渗透率对产量递减的影响

由图1可以看出，储层渗透率对递减参数的影响较大。不同的渗透率下递减指数n前期的持续时间随渗透率值的减小而增长，即当渗透率越低时，地层物性变差，线性流及拟径向流的持续时间越长，越晚进入边界控制拟稳态时期。这是由于储层渗透率影响气井不稳定流阶段的压力波的传播速度所造成的。到达边界控制流后，地层渗透率越小，递减指数越大、递减率越小。

1.2 储层渗透率应力敏感性

苏里格气田储层具有较为显著的渗透率应力敏感性[9]，从而对气井渗流特征及产能产生一定影响。储层渗透率的应力敏感性的影响即渗透率大小的影响，不同的是在连续的生产过程渗透率发生变化。当单独分析应力敏感对递减的影响时，其规律与渗透率的影响是基本相似的，但与渗透率相比，其影响程度较小，且当存在应力敏感现象时，递减指数的变化过程中会出现较短时间的下降段，其具体原因有待进一步研究。

1.3 储层厚度

此处的储层厚度指的是储层的有效厚度，即含气层的厚度。不同储层厚度下递减参数不随储层厚度的变化而变化，厚度仅对产量大小有影响。

1.4 储层孔隙度

储层孔隙度主要影响储量丰度及储层压缩性的大小。随储层孔隙度的减小，递减指数值减小，递减率增大，即递减更快，气井更早进入边界控制流。这主要是由于当孔隙度较小时，地层压缩性降低且储量丰度减小，地层弹性能降低所造成的。

1.5 气井控制半径

气井控制半径是影响气井递减的重要因素，控制半径的大小主要体现在三个方面：（1）气井周围实际砂体的大小；（2）气井干扰所形成的类边界效应；（3）由于储层渗透率较低，在气井生命周期内，压力波仍未到达边界所形成“拟边界”。

由图2可以看出，不同边界距离下递减指数曲线从最高值开始下降的位置随边界距离的增大向右侧移动，即前期不稳定流持续时间增长，边界控制流阶段递减指数值增大，递减率值减小。这主要是由于，当气井储层物性及完井条件相同时。根据调查半径的定义，圆形边界中一口气井到达拟稳态的时间是由调查半径等于气井实际控制半径的时间点决定的。另外由于控制面积的增大，地层对单井的能量供给能力增强，当渗流到达拟稳态后，递减更缓慢。

图2 气井控制半径对产量递减的影响

1.6 裂缝半长

裂缝半长是评价压裂效果的重要衡量指标，对气井的渗流特征及产量递减特征会产生一定影响。裂缝半长对线性流阶段有一定影响。达到边界以后，对后期影响较小。

1.7 裂缝导流能力

裂缝导流能力同样为评价压裂效果的重要衡量指标，对气井的渗流特征及产量递减特征会产生一定影响。裂缝导流能力对递减参数的影响极小，可以忽略不计。这主要是由于裂缝导流能力仅影响气井不稳定流阶段各流态延续的时间，对各流态的压力传播速度没有影响。

2 实际气井产量递减影响因素分析

在理论模型中，研究了各因素对递减参数的影响。根据研究结果挑选各个参数中对递减率影响较大的参数气井控制半径及储层渗透率对实际气井进行研究。同时，对实际生产过程中的可控因素气井配产的影响进行研究。

2.1 储层渗透率

储层渗透率是区别气藏与气井的重要标准之一。通过132口实际气井分析结果（见图3）。

图3 实际气井储层渗透率与初始递减率关系

初始递减率与储层渗透率呈负相关，渗透率越大，初始递减率越小，递减越慢；不同类型井的生产制度及配产量有所不同，对递减会造成影响，因此不同类型井变化率有所区别，其中：Ⅲ类井随渗透率变化率最大，Ⅱ类井次之，Ⅰ类井最小。

2.2 气井控制半径

根据前面的理论研究结果，气井的控制半径对递减尤其是递减率的影响较大。通过115口实际气井分析结果（见图4）。

图4 实际气井控制半径与初始递减率关系

初始递减率与气井的控制半径呈负相关，控制半径越大，初始递减率越小，递减越慢；控制半径较小时，初始递减率随控制半径变化快；当控制半径增大到一定程度，初始递减率变化逐渐减小，最终保持不变。

2.3 气井配产

气井的配产是否合理，与产能是否匹配，与其初始递减率存在一定的关系。合理配产的气井稳产时间长、采出程度高，与之相反，过高的配产使生产初期地层能量过度消耗，气井很快衰竭，无法达到长期稳产高产的目的（见图5）。

图5 实际气井配产与初始递减率关系

实际气井分析过程中，配产量并不是单一变量，而是受到渗透率等其他条件的影响，因而直接分析其与初始递减率的关系时，无法得到预期的规律。

3 各因素相关性分析

利用SPSS软件进行控制半径、地层渗透率及配产量与初始递减率间的多因素关系分析，得到相关系数（见表1）。

图6 各影响因素与初始递减率相关系数图

表1及图6表明，三种主要影响因素中，控制半径对初始递减率的影响最为明显，渗透率同样也有较大的影响，而气井配产作为多变量中的一个，对初始递减率的影响较弱。

表1 各影响因素与初始递减率相关系数表

4 结论

综合以上分析，可以得到关于递减参数影响因素的以下结论：

（1）储层物性参数中，控制半径、渗透率是影响递减的主控因素，对流动状态及递减形式的影响较大。

（2）储层的厚度和孔隙度主要影响产量及储量的预测。

（3）裂缝参数应力敏感对递减的直接影响并不是很明显。

（4）气井配产作为多变量中的一个，对初始递减率的影响较弱。