羅炫 楊通水 楊曦
1.中國(guó)石油西南油氣田公司蜀南氣礦;2.中國(guó)石油西南油氣田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院
安岳氣田須二氣藏埋深2 180 m,原始地層壓力33.48 MPa,地層溫度78 ℃,為特低孔(平均孔隙度7.71 %)、特低滲(平均滲透率0.29 mD)、中含凝析油(氣藏中含量137 g/m3)、巖性圈閉砂巖氣藏,儲(chǔ)層受沉積微相、成巖相控制,呈“砂包砂”發(fā)育賦存,具高含水飽和度特征,砂體非均質(zhì)性強(qiáng)、橫向連續(xù)性差。須二段儲(chǔ)層類(lèi)型可分為孔隙型儲(chǔ)層和裂縫—孔隙型儲(chǔ)層,大部分氣井依靠斷層才能獲產(chǎn)。
安岳氣田須二氣藏工區(qū)范圍內(nèi)歷次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)均以升降運(yùn)動(dòng)為主,構(gòu)造平緩,褶皺不強(qiáng)烈,大斷裂不發(fā)育,斷裂以延伸長(zhǎng)度短、斷開(kāi)層位少的小斷層為主,呈零星、局部發(fā)育。工區(qū)范圍內(nèi)識(shí)別出斷裂184 條,主要呈北西向或近東西向展布,均為逆斷層,斷開(kāi)層位少,發(fā)育方位 90~120 °,斷裂有 147 條,占78.61 %,斷裂方位小于90 °和大于120 °的斷裂多為延伸長(zhǎng)度小于1 000 m的小型斷裂(圖1)。
斷裂延伸長(zhǎng)度分析表明,工區(qū)內(nèi)主要發(fā)育延伸長(zhǎng)度小于3 000 m的斷裂,有174 條,占93%,56.5%的斷層延伸長(zhǎng)度小于1 km(圖2)。主要發(fā)育位于須二段上部的小斷裂。
根據(jù)安岳氣田須二氣藏?cái)鄬臃植紝?shí)際情況,按分布位置將斷層分為3個(gè)模式,位于須二上亞段為模式1,位于須二上亞段+下亞段為模式2,位于須二上亞段+下亞段+雷口坡組為模式3。本文中無(wú)斷層的氣井其斷層模式設(shè)定為模式0(圖3)。
圖1 安岳氣田須二氣藏?cái)鄬臃植糉ig. 1 Distribution of faults in Xu 2 gas reservoir, Anyue Gas Field
取安岳氣田須二氣藏巖心,采用物理模擬實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬技術(shù)相結(jié)合的方法,分析了不同含水飽和度、滲透率下,閾壓、應(yīng)力敏感、改造縫與斷層對(duì)該氣藏氣井產(chǎn)能的影響,認(rèn)為改造與斷層對(duì)氣井產(chǎn)能的影響程度較閾壓及應(yīng)力敏感大一個(gè)數(shù)量級(jí),其中斷層影響程度最大(表1、表2)。
表1 不同含水飽和度下各因素對(duì)氣井產(chǎn)能的影響(k=0.03 mD)Table 1 Effect of each factor on gas well productivity at different water saturation (k=0.03 mD)
表2 不同滲透率下各因素對(duì)氣井產(chǎn)能的影響(Sw=50 %)Table 2 Effect of each factor on gas well productivity at different permeability (Sw=50 %)
從鉆井成功率和測(cè)試產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)分析可以看出,大部分工業(yè)氣井的產(chǎn)能依靠裂縫獲得,且其平均測(cè)試產(chǎn)量要遠(yuǎn)大于無(wú)裂縫的孔隙型儲(chǔ)層(表3)。
表3 安岳氣田須二氣藏孔隙型儲(chǔ)層與裂縫—孔隙型儲(chǔ)層勘探成效對(duì)比Table 3 Exploration effectiveness comparison between the fractured-porous reservoir and the porous reservoir of Xu 2 gas reservoir in Anyue Gas Field
因此,裂縫控制的規(guī)模儲(chǔ)滲體是該類(lèi)氣藏氣井高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的地質(zhì)基礎(chǔ);此外,位于氣藏AVO有利區(qū)(儲(chǔ)層厚度大于20 m)也是氣井產(chǎn)能較高的原因之一,據(jù)此總結(jié)氣藏高產(chǎn)井模式如表4所示。
累計(jì)產(chǎn)量(氣、油)高低與斷層延伸長(zhǎng)度具有一定的正相關(guān)性,但是斷層同樣是水體侵入的重要通道,位于同一條斷層的氣井其累計(jì)產(chǎn)量(氣、油)的高低與氣井測(cè)試是否產(chǎn)水具有重要關(guān)系,測(cè)試即產(chǎn)水井其累計(jì)產(chǎn)量(氣、油)均較低(表5)。
同一斷層由于受力不同,其空間產(chǎn)狀不一,斷層不同部位井的產(chǎn)能懸殊,斷層末梢段裂縫更發(fā)育,位于斷層末稍端的井測(cè)試產(chǎn)量是鉆遇斷層其他部位井的3倍(表6)。
裂縫的數(shù)量與氣井初期產(chǎn)能及投產(chǎn)初期產(chǎn)氣量存在一定正相關(guān)性(圖4)。
例如 Y45-H1、Y81-H1、Y81-H2、Y73-H2 井等 4口井在同一斷層上,位于斷層末梢的Y45-H1井和Y73-H2井累計(jì)產(chǎn)量明顯大于另外2口井(圖5、表7)。
有斷層氣井平均年遞減率低于無(wú)斷層氣井(表8),斷層長(zhǎng)度越長(zhǎng),井控儲(chǔ)層范圍越廣,產(chǎn)能供給充足,產(chǎn)量遞減相對(duì)較緩(圖6)。
表4 高產(chǎn)氣井模式總結(jié)Table 4 Summary of high-yield gas well pattern
表5 不同斷層長(zhǎng)度對(duì)氣井測(cè)試和累計(jì)產(chǎn)量的影響Table 5 Effect of fault length on the tested production rate and cumulative production of gas well
表6 安岳氣田須二氣藏鉆井靶點(diǎn)位于斷層末稍與位于其他部位的井產(chǎn)量對(duì)比Table 6 Production rate comparison between the well with the drilling target point of Xu 2 gas reservoir at the end of a fault and the wells located at the other parts of the fault
圖4 氣井初期產(chǎn)能、投產(chǎn)90 d平均氣產(chǎn)量與裂縫綜合系數(shù)關(guān)系Fig. 4 The relationships of the initial productivity of gas well and the average gas production rate 90 days after the commissioning vs. composite fracture coef ficient
圖5 安岳氣田須二氣藏Y45-H1區(qū)塊斷層分布圖Fig. 5 Fault distribution of Y45-H1 Block in Xu 2 gas reservoir,Anyue Gas Field
表7 安岳氣田須二氣藏Y45-H1區(qū)塊累計(jì)產(chǎn)量Fig. 7 Column of single-well production decline rate in different fault distribution patterns
表8 有無(wú)斷層井與產(chǎn)量遞減情況統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 8 Statistics of wells with and without faults and their production decline
圖6 不同斷層長(zhǎng)度氣井遞減曲線Fig. 6 Decline curve of gas wells with different fault lengths
從不同斷層分布模式分析,斷層模式3的氣井產(chǎn)量平均遞減最快,斷層模式2的氣井產(chǎn)量第1年遞減率最快(圖7)。
圖7 不同斷層分布模式下的單井產(chǎn)量遞減率柱狀圖Fig. 7 Column of single-well production decline rate in different fault distribution patterns
從不同斷層分布模式井控儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)表中可以看出,從模式0到模式3,井控儲(chǔ)量及平均單井井控儲(chǔ)量均逐漸增加,表明縱向上隨著斷層溝通地層層數(shù)的增加,井控儲(chǔ)量及平均單井產(chǎn)氣量也逐漸遞增;斷層模式1的生產(chǎn)井平均單井產(chǎn)油量最高、產(chǎn)水量最低,斷層模式2的生產(chǎn)井產(chǎn)水量最大(表9)。
表9 不同斷層模式氣井開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)Table 9 Evaluation on the gas well development effectiveness in different fault patterns
根據(jù)前述研究,斷層模式3為最優(yōu)斷層模式,斷層模式1次之,斷層模式2再次之,因此井位部署時(shí)所布井的斷層模式優(yōu)先考慮順序依次為模式3、模式1、模式 2。
(1)通過(guò)對(duì)安岳氣田須二氣藏巖心采用物理模擬與數(shù)值模擬技術(shù)相結(jié)合的方法進(jìn)行了分析,認(rèn)為該類(lèi)氣藏改造與斷層對(duì)氣井產(chǎn)能的影響系數(shù)較閾壓及應(yīng)力敏感大一個(gè)數(shù)量級(jí),斷層對(duì)產(chǎn)能的影響大于氣藏改造。
(2)累計(jì)產(chǎn)(氣、油)量與斷層延伸長(zhǎng)度具有一定的正相關(guān)性,但是斷層同樣是水體侵入的重要通道,同一條斷層的氣井測(cè)試是否產(chǎn)水與累計(jì)產(chǎn)量高低具有重要關(guān)系。
(3)同一斷層由于受力不同,其空間產(chǎn)狀不一,斷層不同部位井的產(chǎn)能懸殊,斷層末梢段裂縫更發(fā)育,位于斷層末稍端的井測(cè)試產(chǎn)量是鉆遇斷層其他部位的3倍。
(4)斷層模式3為最優(yōu)斷層模式,斷層模式1次之,斷層模式2再次之,因此井位部署時(shí)所布井的斷層模式優(yōu)先考慮順序依次為模式3、模式1、模式2,并優(yōu)先選擇斷層末端進(jìn)行布井。