王啟穎， 詹澤東， 嚴煥榕， 盧 娟， 向 宇， 鄒陳蓉， 路 芳

(中國石油化工股份有限公司 西南油氣分公司, 成都 610041)

隨著氣藏開發(fā)的深入進行，常規(guī)氣藏日益枯竭，致密砂巖氣藏日益成為氣藏評價與開發(fā)的重點。一方面，窄河道致密砂巖氣藏作為非常規(guī)氣藏中的重要組成部分，具有河道窄、儲層非均質性強、含氣豐度不均一、氣水分布關系復雜等特點，進而造成不同層系、不同河道、同一層系、同一河道氣井產能具有較大的差異性，開展以窄河道為基本富集單元的高產富集規(guī)律與高產富集模式、井型的選擇等研究成為國內外專家學者研究的熱門課題[1-6]；另一方面，隨著全球經濟市場化競爭日益激烈，以油氣田開發(fā)為業(yè)務軸心的企業(yè)對效益的追求更加突顯，傳統(tǒng)的以無阻流量為核心的氣井產能評價方法難以適應新形勢下氣藏評價與開發(fā)的需要，如何以效益開發(fā)為核心開展高效井識別與分析，進而明確高效井靜、動態(tài)特征，從而開展氣藏評價，實現氣田高效開發(fā)具有重要意義。

1 高效井識別方法的建立

以無阻流量開展氣井產能評價一直是氣藏開發(fā)的一個行業(yè)標準。但無阻流量的計算一般是基于產能方程的求取，針對窄河道致密砂巖氣藏水平井開發(fā)目前尚未建立有效的非穩(wěn)定滲流或穩(wěn)定滲流的產能方程，目前較多采用等效的二項式產能方程作為近似的產能方程。同時由于儲層致密進行系統(tǒng)產能試井求取等效的二項式方程往往導致二項式方程異常[7]，此外由于儲層條件與滲流機理的復雜性導致氣井產能轉化為有效產量往往與無阻流量評價結果存在較大差異。以川西地區(qū)同層位的某窄河道氣藏的兩口生產井為例，無阻流量較大的氣井B生產效果明顯差于無阻流量較小的氣井A(表1，圖1)，表明以無阻流量作為氣井產能評價標準已不能滿足效益開發(fā)評價的需要，有必要建立以效益開發(fā)為核心的高效井識別方法。

表1 同氣藏氣井無阻流量與生產數據統(tǒng)計

圖1 生產曲線

窄河道致密砂巖氣藏高效井識別的核心在于效益評價,而效益評價的核心在于投入與產出的測算，通常情況下氣井的投資在一定時間內受氣田開發(fā)鉆、采技術、地面投資及管理的影響是一定的，從而投資也是一定的，除去市場與政策影響的氣價變化這個彈性因素，氣井產量這一剛性因素決定了氣井的效益[8]，因此精確地建立氣井產量預測模型成為識別高效井的關鍵?；跐B流理論的解析模型與數值模型不僅方法復雜、對工程人員的專業(yè)要求強且費時大，同時難以適應窄河道氣井產量、壓力雙遞減的生產特征，因此趨勢預測對于窄河道氣井產量預測具有更為重要的意義。研究表明，氣井進入邊界流后，氣井產量遞減滿足Arps遞減模型[9]，同時受國內外學者對非常規(guī)氣藏遞減模型研究的啟發(fā)[9-11]，通過對川西地區(qū)某窄河道致密砂巖氣藏148口生產井診斷表明，窄河道致密砂巖氣藏氣井產量遞減也遵循Duong遞減模型，平均相關系數達到0.99，如圖2所示。

圖2 Duong遞減模型診斷圖

綜上所述，充分考慮Arps遞減模型與Duong遞減模型的優(yōu)劣性與適用性條件[9-11]，建立窄河道致密砂巖氣藏高效井識別主要步驟如下：

1)收集氣井靜、動態(tài)資料，利用非穩(wěn)定滲流理論開展氣井動態(tài)診斷[12]。

2)判斷氣井流態(tài)，若處于邊界流，執(zhí)行3)，否則執(zhí)行4)。

3)采用Arps遞減模型進行參數擬合，若遞減指數大于1[9-11]，執(zhí)行(4),否則利用擬合的Arps遞減模型進行產量預測。

4)采用Duong遞減模型進行模型參數擬合并進行氣井產量預測。

5)根據氣井投資、目前氣價以及氣井產量預測結果對氣井投產、產出進行測算。

7)根據氣井FIRR計算結果，結合企業(yè)氣藏開發(fā)財務要求對氣井進行效益分類，識別高效井(圖3)。

圖3 窄河道致密砂巖氣藏高效井識別流程

2 高效井識別實例分析

以川西某窄河道致密砂巖氣藏某典型井(E井)為例，該井為水平井，其生產曲線如圖4所示。通過氣井診斷該井處于邊界流狀態(tài)(圖5)，故采用Arps遞減模型開展參數擬合(圖6)，從擬合結果看，遞減指數為0.410 1，小于1，故利用該模型開展產量預測，預計到廢棄產量(0.1萬m3/d)累計產氣量為 2 240萬m3，各年度產氣量如圖7所示。根據氣藏經濟評價理論[8]在各年度現金流入與流出測算的基礎上，采用步驟6)中公式計算該井的財務內部收益率小于0，判定該井為無效井。

圖4 E井生產曲線

圖5 E井單井動態(tài)診斷圖(邊界流)

圖6 E井Arps遞減模型擬合及預測圖

圖7 E井各年度預測產氣量統(tǒng)計

與基于無阻流量(20.83萬m3/d)的產能評價結果相比，該井由高產井重新定位為無效井，從而為氣藏評價與產能建設提供了新的認識，實現了氣田開發(fā)效益優(yōu)先的理念轉化。

3 氣井效益主控因素與氣藏評價

3.1 主控因素分析

通過高效井識別方法的研究為氣井分類提供了基礎，對明確不同氣井的動態(tài)特征和滲流特征具有重要意義，進而為氣田開發(fā)高效開發(fā)提供新思想、新思路。

以川西某窄河道致密砂巖氣藏為例，通過對148口進行高產井識別，若以企業(yè)內部收益率8%、12%作為兩個區(qū)間將氣井分為3類。通過統(tǒng)計分析表明，較好的儲層物性與含氣性是氣井高效的基礎，穩(wěn)產能力的大小是確保氣井高效的有力保障，泄流區(qū)域的大小是氣井高效的重要影響因素(表2)，而采用無阻流量分類難以確定不同類型氣井的特征(表3)。同時從初期無阻流量統(tǒng)計可以看出，氣井無阻流量對高效井的指示作用不具有決對作用，進一步說明該方法對氣田開發(fā)高效井識別的重要性。

表2 川西地區(qū)某窄河道氣藏根據內部效益因子不同類型氣井主要開發(fā)動態(tài)指標統(tǒng)計

表3 川西地區(qū)某窄河道氣藏根據無阻流量不同類型氣井主要開發(fā)動態(tài)指標統(tǒng)計

另一方面，分別對3類氣井的壓恢雙對數曲線開展研究表明，高效井具有明顯的雙線性或線性流特征，效益井雙線性或線性流特征持續(xù)時間較短，無效井沒有明顯雙線性、線性流特征，曲線形態(tài)特征如圖8～圖10所示。由于該窄河道氣藏儲層普遍較薄，儲層類型屬于孔隙型致密儲層，裂縫發(fā)育較少，氣田開發(fā)主要采用水平井開發(fā)模式，線性、雙線型流對儲層改造效果具有明顯的指示作用，因此通過對比表明，工程技術改造是氣井實現高效開發(fā)的有效手段。

圖8 高效井壓恢雙對數曲線形態(tài)特征

圖9 無效井壓恢雙對數曲線形態(tài)特征

圖10 效益井典型滲流特征

綜上所述，提高儲層物性、含氣性預測精度，有效配套工程工藝技術，同時利用水平井開展窄河道致密砂巖氣藏開發(fā)是實現氣田高效開發(fā)的重要途徑，進而形成了該氣藏高效開發(fā)的總體策略，基于該開發(fā)策略，目前該氣藏已成為西南油氣田川西第一大氣藏。

3.2 氣藏評價

利用3.1節(jié)中主控因子有利于開展氣藏綜合評價，進而控制開發(fā)風險，而利用無阻流量為目標的氣藏綜合評價難以反映氣井最終的效益和開發(fā)風險。以川西某窄河道致密砂巖氣藏為例，從圖11可以看出，采用內部效益因子開展氣藏綜合評價效果與氣井實際開發(fā)具有一致性，而采用基于無阻流量為目標的氣藏綜合評價結果難以反映氣井的真實開發(fā)效果，進而難以提高氣藏的開發(fā)效益。

圖11 氣藏綜合評價及開發(fā)效果對比

4 結論

1)通過調研與氣田開發(fā)實踐，建立了基于高效井識別方法的氣田效益開發(fā)評價技術。

2)實例分析表明，利用新的方法技術有利于彌補傳統(tǒng)的基于無阻流量開展氣井產能評價的不足，更有利于油氣田企業(yè)實現效益開發(fā)。

3)通過高效井識別方法，以川西地區(qū)某窄河道致密砂巖氣藏為例，明確了窄河道致密砂巖氣藏實現高效開發(fā)的主要因素，有利于開展氣藏綜合評價。