王龍玉,楊輝廷
(1.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川成都 610500;2.中國石油長慶油田分公司第三采氣廠,內(nèi)蒙古烏審旗 017300)
蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西北側(cè),是大面積分布的砂巖巖性氣藏。儲(chǔ)層物性差、非均質(zhì)性強(qiáng),成巖作用復(fù)雜,是典型的“低孔、低滲、低豐度”致密砂巖氣藏。由于其儲(chǔ)層物性差、氣水分布規(guī)律復(fù)雜的特點(diǎn)氣井易產(chǎn)水,產(chǎn)水后壓降速率大、產(chǎn)量下降快,持續(xù)高效產(chǎn)氣時(shí)間變短,氣井產(chǎn)能無法完全發(fā)揮。
氣井積液后,井筒積液量主要分布在井筒下部的生產(chǎn)油管、油套環(huán)空內(nèi)。可利用流壓測(cè)試或臨界攜液流量計(jì)算法來判斷積液。因?yàn)榱鲏簻y(cè)試成本較高,數(shù)據(jù)點(diǎn)不夠充足,因而對(duì)開展壓力計(jì)探液面的氣井液面進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析并運(yùn)用垂直管流法計(jì)算井底流壓評(píng)估油套環(huán)空積液狀態(tài)。
對(duì)歷年開展壓力計(jì)探液面[1]的研究區(qū)塊進(jìn)行平均液面深度統(tǒng)計(jì),總體的平均液面位置為1 417.89 m,其中D區(qū)塊的積液氣井液面深度位置最高,位于1 431.83 m,B 區(qū)塊液面深度位置最低,位于1 810.39 m,氣井油管積液程度呈現(xiàn)由西向東逐漸變?nèi)醯内厔?shì)。推測(cè)產(chǎn)水狀況差異與氣層物性和氣水分布有關(guān)。
氣井積液的表現(xiàn)形式為:油套壓差大、生產(chǎn)極不穩(wěn)定[2]。下面介紹一種根據(jù)實(shí)測(cè)油管積液情況判斷油套環(huán)空是否積液的方法:選用陳元千教授的平均溫度和平均偏差系數(shù)的計(jì)算方法[3](公式(1)),由于氣井生產(chǎn)期間油套環(huán)空內(nèi)氣體始終處于靜止?fàn)顟B(tài),可利用已知井口套壓、井口和氣層中部溫度求得氣井油套環(huán)空目的位置的油套環(huán)空內(nèi)壓力(公式(2))。
式中:pwf、ptf、pR-井底流壓、井口靜壓、地層壓力,MPa;Twf、Ttf-井底溫度、井口溫度,K;γg-氣體相對(duì)密度;Zav-在pav和Tav下氣體的偏差系數(shù);qsc-地面標(biāo)準(zhǔn)條件下的氣井產(chǎn)量,104m3/d;L-采氣管長度,m;D-采氣管內(nèi)徑,m。
根據(jù)井口套壓推知井底套壓再與實(shí)測(cè)的地層中部折算壓力比較,若油套環(huán)空內(nèi)無積液,地層中部壓力應(yīng)與計(jì)算壓力近似相等;若存在積液則積液位置地層靜壓應(yīng)比按理想無積液狀態(tài)下(計(jì)算結(jié)果)同一位置的地層靜壓大。
通過篩選無節(jié)流器氣井壓力計(jì)探液面及流壓測(cè)試數(shù)據(jù)(見表1),并將未積液井和積液井分別作出中部折算壓力-垂直管流法計(jì)算壓力關(guān)系圖。
表1 部分積液井?dāng)?shù)據(jù)表
根據(jù)未積液氣井中部折算壓力-垂直管流法計(jì)算壓力關(guān)系圖:篩選出的未積液井計(jì)算壓力與實(shí)測(cè)推算的中部折算壓力正相關(guān)性佳(見圖1)。
圖1 未積液氣井中部折算壓力-垂直管流法計(jì)算壓力關(guān)系圖
對(duì)比未積液氣井和積液氣井在中部折算壓力-垂直管流法計(jì)算壓力關(guān)系圖中的表現(xiàn)知:未積液井的計(jì)算壓力與實(shí)測(cè)中部折算壓力結(jié)果相近,積液井的計(jì)算壓力相對(duì)于實(shí)測(cè)壓力普遍偏?。ㄒ妶D2),反映油套環(huán)空內(nèi)存在積液。
圖2 積液氣井中部折算壓力-垂直管流法計(jì)算壓力關(guān)系圖
當(dāng)已知中部折算壓力和計(jì)算壓力有差值,井內(nèi)油套環(huán)空有積液時(shí),便可以計(jì)算套管內(nèi)液面深度(見表2)。
表2 部分積液井液面高度計(jì)算表
套管內(nèi)液體壓力表示為:
據(jù)公式(3)得到液面高度:
式中:pzs、pR-中部折算壓力、計(jì)算壓力,MPa;ρl-液體密度,g/cm3;hl-液面高度,m。
(1)研究區(qū)域開展壓力計(jì)探液面的研究區(qū)塊油管積液情況:D 區(qū)塊的積液氣井液面深度位置最高,B 區(qū)塊液面深度位置最低。氣井油管積液程度呈現(xiàn)由西向東逐漸變?nèi)醯内厔?shì)。
(2)平溫偏差法計(jì)算井底流壓,并由計(jì)算結(jié)果與中部折算壓力對(duì)比判斷油套環(huán)空積液情況。
(3)未積液井的計(jì)算壓力與實(shí)測(cè)中部折算壓力結(jié)果相近,積液井的計(jì)算壓力相對(duì)于實(shí)測(cè)壓力普遍偏小。