王貴生 易小燕 耿燕飛

(中石化華北分公司第一采氣廠， 鄭州 450006)

增壓開采是氣田開發(fā)中后期,氣井正常生產(chǎn)受管網(wǎng)壓力制約而采取的一項(xiàng)重要穩(wěn)產(chǎn)技術(shù),在國(guó)內(nèi)外油氣田開發(fā)中得到廣泛應(yīng)用。大牛地氣田D井區(qū)氣藏經(jīng)8年多開發(fā),多數(shù)氣井正常生產(chǎn)因受管網(wǎng)壓力制約而采取定壓降產(chǎn)或間歇生產(chǎn)方式生產(chǎn),氣藏產(chǎn)量遞減迅速。為維持氣藏穩(wěn)產(chǎn)和提高采收率,有必要對(duì)其實(shí)施增壓開采[1]。

1 氣藏開采現(xiàn)狀

1.1 氣井生產(chǎn)現(xiàn)狀

D井區(qū)目前生產(chǎn)井平均井口壓力為6.2 MPa,比投產(chǎn)初期下降了8.1 MPa，目前平均壓力為投產(chǎn)初期壓力的43%，其中井口壓力小于5 MPa的氣井32口，占總井?dāng)?shù)的37%。

目前，D井區(qū)累計(jì)生產(chǎn)天然氣10.10億m3，動(dòng)用儲(chǔ)量131.74×108m3，采出程度7.67%，提高采收率是氣藏目前開采中的技術(shù)難點(diǎn)。

1.2 地面集輸工藝現(xiàn)狀

大牛地氣田面積大，單井產(chǎn)量低，氣井?dāng)?shù)量多,為有效降低地面集輸管網(wǎng)建設(shè)的投資和運(yùn)行成本，同時(shí)為了適應(yīng)氣田分井區(qū)滾動(dòng)開發(fā)的要求，井口至集氣站采用了輻射狀管網(wǎng)，集氣站至首站的集氣干線采用枝狀管網(wǎng)進(jìn)行高壓集氣。集輸工藝采用了多井加熱節(jié)流、低溫分離和復(fù)溫外輸工藝。該工藝在氣田開發(fā)初期可以充分利用地層能量，通過節(jié)流膨脹制冷獲得所需低溫進(jìn)行脫水，降低氣田的開發(fā)成本。目前氣田輸氣管網(wǎng)運(yùn)行壓力4.5 MPa，單井高壓集氣，地面集輸管網(wǎng)壓力高是大牛地氣田地面集輸工藝的特點(diǎn)。

2 氣藏增壓地面集輸方案

針對(duì)大牛地氣田的氣藏特點(diǎn)，提出了4種增壓集輸模式[2]：(1)單井增壓模式；(2)集氣站分散增壓模式；(3)區(qū)域集中增壓模式(多個(gè)集氣站集中增壓)；(4)首站集中增壓模式。并分別從生產(chǎn)工藝、投資、運(yùn)行費(fèi)用、經(jīng)濟(jì)效益及生產(chǎn)管理等方面對(duì)上述4種增壓集輸模式進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明：依次采用區(qū)域集中增壓和首站集中增壓的模式可充分利用氣田現(xiàn)有的集輸工藝設(shè)備，既能最大限度地開發(fā)氣田資源，又能滿足管網(wǎng)外輸壓力的要求，是大牛地氣田增壓開采的最優(yōu)增壓集輸模式[3-4](表1)。

3 氣藏增壓開采效果預(yù)測(cè)

3.1 氣藏?cái)?shù)值模型的建立

利用ECLIPSE軟件進(jìn)行氣藏?cái)?shù)值模擬研究[5]，平面網(wǎng)格大小為50 m×50 m，縱向網(wǎng)格依據(jù)儲(chǔ)層厚度劃分，建立了符合氣藏地質(zhì)特征和開發(fā)動(dòng)態(tài)特征的網(wǎng)格模型。儲(chǔ)量擬合精度是反映模型孔、滲、飽參數(shù)是否符合氣藏地質(zhì)特征的重要標(biāo)志，依據(jù)地質(zhì)和氣藏工程資料調(diào)整不確定參數(shù)，最終擬合儲(chǔ)量為124.36×108m3，與容積法計(jì)算的儲(chǔ)量131.74×108m3誤差5.6%，吻合度高，滿足數(shù)模的要求。

氣藏生產(chǎn)歷史擬合是通過調(diào)整氣藏工程參數(shù)，使模型計(jì)算的壓力、產(chǎn)量數(shù)據(jù)與實(shí)際生產(chǎn)的壓力、產(chǎn)量數(shù)據(jù)相吻合。生產(chǎn)歷史擬合既是所建數(shù)值模型精度的驗(yàn)證，也是開發(fā)效果預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)。兩口典型井的生產(chǎn)歷史擬合見圖1、圖2，曲線擬合精度高，說明所建模型能夠反映實(shí)際生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，可靠性強(qiáng)，能夠進(jìn)行下一步生產(chǎn)方案預(yù)測(cè)。

表1 4種增壓模式優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表

圖1 A1井生產(chǎn)歷史擬合曲線圖

圖2 A2井生產(chǎn)歷史擬合曲線圖

3.2 增壓開采效果預(yù)測(cè)

通過建立氣藏三維地質(zhì)模型，在氣藏儲(chǔ)量擬合及氣井生產(chǎn)歷史擬合的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了以不同產(chǎn)量生產(chǎn)的增壓開采對(duì)比方案[6]，增壓開采壓縮機(jī)進(jìn)氣壓力2 MPa。以目前日產(chǎn)氣量Q=44×104m3d為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了4個(gè)工作制度：0.8Q、1.0Q、1.4Q、1.6Q，對(duì)比分析了增壓和不增壓開采累計(jì)產(chǎn)氣量、采出程度變化情況,增壓后采出程度提高,年遞減率降低，綜合考慮生產(chǎn)任務(wù)需求、年遞減率和采出程度，推薦使用1.4Q的生產(chǎn)方案，累計(jì)產(chǎn)氣量增加5.11×108m3，采出程度提高4.11%(表2)。

4 結(jié)論與建議

通過對(duì)大牛地氣田D井區(qū)增壓開采效果模擬分析得到如下結(jié)論：

(1)采用1.4Q方案可以得到較高的采氣量，累計(jì)產(chǎn)氣量增加5.11×108m3，采出程度提高4.11%，且該方案能夠滿足氣田下游用戶需求。

表2 增壓開采與自然開采效果對(duì)比表

(2)增壓開采技術(shù)能夠提高致密砂巖氣藏采出程度，是氣田中后期穩(wěn)產(chǎn)的有效技術(shù)。

(3)建議開展增壓后排水采氣工藝適用性評(píng)價(jià)研究，確保增壓實(shí)施后氣井能夠排除井筒積液。

[1] 唐建榮,張鵬，吳洪波，等.天然氣增壓開采工藝技術(shù)在氣田開發(fā)中后期的應(yīng)用[J].鉆采工藝，2009,32(2):95-96.

[2] 劉爭(zhēng)芬.大牛地“低壓、低產(chǎn)、低滲透”氣田增壓集輸模式[J].天然氣工業(yè)，2011,31(10):86-88.

[3] 胡輝.洛帶氣田蓬萊組氣藏增壓開采方案設(shè)計(jì)[J].鉆采工藝,2007,30(1):141-142.

[4] 陳仕林,李建春.沁南潘河煤層氣田“分片集輸一級(jí)增壓”集輸技術(shù)[J].天然氣工業(yè),2011,31(5):35-38.

[5] 湯勇,孫雷,李士倫,等.新場(chǎng)氣田蓬萊組氣藏增壓開采數(shù)值模擬研究[J].天然氣工業(yè)，2004,24(8):69-71.

[6] 王雨生.新場(chǎng)氣田Q10、CX153井區(qū)增壓開采先導(dǎo)試驗(yàn)及效果評(píng)價(jià) [J].試采技術(shù)，2003,24(4):30-33.