新疆油田低渗透凝析气藏采气速度优化研究

王鑫（中国石油 新疆油田公司勘探开发研究院，新疆 克拉玛依834000）

随着气藏开发技术的发展，确定气井产量的方法越来越多，针对不同的气藏，确定气井合理产量的方法也不同。纵观气藏配产技术的发展可知，气藏配产方法较多，总结起来主要有以下几种常用的方法：经验法、节点分析法、临界携液流量法、采气指示曲线法、最优化配产法、数值模拟法等[1,2]。但在国内，多数凝析气田在开发初期仍然使用经验法，取无阻流量的1/3～1/6作为气井的合理产量[3]。该方法虽然具有简便、快捷的优点，但更多依靠经验，考验决策者的能力。而气藏数值模拟是在气藏地质、气藏工程、渗流理论、现代数学、计算机基础上发展而来的综合技术[4,5]。于是本次研究基于油藏数值模拟技术，通过建立不同井网条件，研究采气速度在低渗透凝析气藏开发中的影响规律，并以新疆油田某凝析气藏为例，对采气速度进行优化，确定不同井网条件的单井合理采气速度，为凝析气藏合理配产与增产提供技术方法。

1 数值模型建立

模型选择：考虑到组分模型存在数据要求高、运算时间长等特点，综合认识数模中对湿气中的蒸发油的处理，并结合新疆油田某凝析气藏低凝析的特点，本次研究选择黑油模型进行气藏数值模拟。

数值模型：①网格数为158×99×16；②网格步长平面上采用100m等距块中心网格，纵向上采用不等距块网格，共划分为16个模拟层；③以实际布井情况，调整网格块之间的距离使气井处于网格中心位置，包括直井5口、水平井9口。气藏区块井位部署图如图1所示。

历史拟合：采用定产的方式控制开发，拟合指标主要包括气藏累计产气量、气藏日产气量、单井日产气量和井底流压。最终全区及单井日产气量完全拟合，累产气量4.7×108m3，日产气量43.22×104m3。井底流压精度高于95%的井占总井数的7/8，地层压力拟合精度为98.7%。数据表明数值模型具有可靠性，可以用于后续研究。

图1 模拟区块井位部署图

2 方案及预测结果

2.1 现井网条件

设计合理采气速度方案，分别以2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%设置6个方案进行生产预测，模拟20年。确定不同采气速度下气藏单井产量和生产规模，对比得出自然生产下合理的采气方案。方案设计如表1所示。

根据各方案的累计产气量和日产气量的模拟结果，对比不同方案稳产时间和累计产气量关系，如图2所示，可以看出随着采气速度的提高，累计产气量增加，但采气速度达到一定程度后累产气量增幅降低且稳产时间缩短，方案F1-6稳产时间只有0.3年，产量递减较快。而方案F1-1稳产时间较长，稳产时间为5.5 年，但其气藏累计产气量低。所以认为该研究区气藏合理采气速度为3%，该方案气藏采收率为44.67%。但综合考虑该区块单井状况，其生产界限为井底流压11.92MPa，带液临近产气量2.13×104m3，则在现有井网、井距、井筒条件下，认为合理采气速度为4%，全区日产气量为37.13×104m3，采收率45.33%。在此生产条件下既能保证井口外输和井筒排液同时满足要求，又能保证日常生产规模，但此时稳产年限为0.6年。

表1 合理采气速度方案设计

图2 不同方案稳产时间和累计产气量对比图

2.2 加密水平井

由于水平井具有较好的投入产出比，在井网加密调整时主要考虑水平井加密调整，水平井水平方向平行于物源方向且与主应力方向垂直，直井10口，水平井13口。井网加密后设计以F1-4为基础方案，其中，水平井产量是由水平井与压裂直井产能比结合直井产量确定。分别以基础方案产量的×0.4、×0.6、×0.8、×1.1、×1.2设计5套方案，如表2所示。

表2 合理采气速度方案设计

不同方案单井日产量和累计产量预测结果见图3。从图中可以看出：在方案的基础上提高单井产量，产量递减较快，气井稳产时间减短，降低产量则产量递减慢，稳产时间增加，F2-5方案只能稳产1年。通过对比不同方案累计产气量可以发现，随着单井产气量的增加，累计产气量增大，但在直井配产达到1.34×104m3/d，水平井配产达到1.74×104m3/d 后，累计产气量增幅降低。为了气井有一定的稳产期和尽量高的累计产量，推荐水平井加密方案最优方案为F2-2，此时采气速度为2.9%，老井中直井配产1.34×104m3/d，水平井配产1.74×104m3/d，新井配产1.31×104m3/d，稳产时间为7年，采收率为57.79%。

图3 不同方案稳产时间和累计产气量对比图

3 分析与讨论

（1）文章通过数值模拟方法，建立不同井网条件下的数值模型，模型拟合精度较高，具有可靠性；

（2）在采气速度影响规律研究中，通过模拟结果可以发现，在不同井网条件下均呈现随着采气速度的提高，累计产气量增加，当采气速度达到一定程度后累产气量增幅降低且稳产年限降低，产量递减较快这一规律。所以在优选采气速度时，要同时考虑累产气量和稳产时间这两项指标，综合判断合理采气速度；

（3）在现井网条件下，仅考虑指标预测结果认为该研究区气藏合理采气速度为3%，但综合考虑该区块单井状况确定该气藏合理采气速度为4%。但该方案下，气藏稳产时间仅有0.6年。而在进行水平井加密后，优化出的合理采气速度为2.9%，此时不仅稳产时间提高，采收率也提高了12.45%。所以，这也表明对于低渗透凝析气藏，加密水平井对气藏上产具有一定的优势。

4 结语

文章通过数值模拟这一技术方法，对采气速度在低渗透凝析气藏不同井网条件下开发效果影响规律进行研究。对不同方案累计产气量与稳产时间的关系进行总结，并针对新疆某低渗透凝析气藏的单井特点进行采气速度的优选，实现了现场与实际相结合的开发模式。