大牛地氣田D井區(qū)增壓開采效果預測

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,氣井正常生產受管網壓力制約而采取的一項重要穩(wěn)產技術,在國內外油氣田開發(fā)中得到廣泛應用。大牛地氣田D井區(qū)氣藏經8年多開發(fā),多數(shù)氣井正常生產因受管網壓力制約而采取定壓降產或間歇生產方式生產,氣藏產量遞減迅速。為維持氣藏穩(wěn)產和提高采收率,有必要對其實施增壓開采[1]。

1 氣藏開采現(xiàn)狀

1.1 氣井生產現(xiàn)狀

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

目前，D井區(qū)累計生產天然氣10.10億m3，動用儲量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難點。

1.2 地面集輸工藝現(xiàn)狀

大牛地氣田面積大，單井產量低，氣井數(shù)量多,為有效降低地面集輸管網建設的投資和運行成本，同時為了適應氣田分井區(qū)滾動開發(fā)的要求，井口至集氣站采用了輻射狀管網，集氣站至首站的集氣干線采用枝狀管網進行高壓集氣。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行脫水，降低氣田的開發(fā)成本。目前氣田輸氣管網運行壓力4.5 MPa，單井高壓集氣，地面集輸管網壓力高是大牛地氣田地面集輸工藝的特點。

2 氣藏增壓地面集輸方案

針對大牛地氣田的氣藏特點，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(多個集氣站集中增壓)；(4)首站集中增壓模式。并分別從生產工藝、投資、運行費用、經濟效益及生產管理等方面對上述4種增壓集輸模式進行了對比分析。結果表明：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)有的集輸工藝設備，既能最大限度地開發(fā)氣田資源，又能滿足管網外輸壓力的要求，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測

3.1 氣藏數(shù)值模型的建立

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

氣藏生產歷史擬合是通過調整氣藏工程參數(shù)，使模型計算的壓力、產量數(shù)據(jù)與實際生產的壓力、產量數(shù)據(jù)相吻合。生產歷史擬合既是所建數(shù)值模型精度的驗證，也是開發(fā)效果預測的基礎。兩口典型井的生產歷史擬合見圖1、圖2，曲線擬合精度高，說明所建模型能夠反映實際生產動態(tài)，可靠性強，能夠進行下一步生產方案預測。

表1 4種增壓模式優(yōu)缺點對比表

圖1 A1井生產歷史擬合曲線圖

圖2 A2井生產歷史擬合曲線圖

3.2 增壓開采效果預測

通過建立氣藏三維地質模型，在氣藏儲量擬合及氣井生產歷史擬合的基礎上，設計了以不同產量生產的增壓開采對比方案[6]，增壓開采壓縮機進氣壓力2 MPa。以目前日產氣量Q=44×104m3d為基礎設計了4個工作制度：0.8Q、1.0Q、1.4Q、1.6Q，對比分析了增壓和不增壓開采累計產氣量、采出程度變化情況,增壓后采出程度提高,年遞減率降低，綜合考慮生產任務需求、年遞減率和采出程度，推薦使用1.4Q的生產方案，累計產氣量增加5.11×108m3，采出程度提高4.11%(表2)。

4 結論與建議

通過對大牛地氣田D井區(qū)增壓開采效果模擬分析得到如下結論：

(1)采用1.4Q方案可以得到較高的采氣量，累計產氣量增加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比表

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

(3)建議開展增壓后排水采氣工藝適用性評價研究，確保增壓實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在氣田開發(fā)中后期的應用[J].鉆采工藝，2009,32(2):95-96.

[2] 劉爭芬.大牛地“低壓、低產、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計[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“分片集輸一級增壓”集輸技術[J].天然氣工業(yè),2011,31(5):35-38.

[5] 湯勇,孫雷,李士倫,等.新場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.新場氣田Q10、CX153井區(qū)增壓開采先導試驗及效果評價 [J].試采技術，2003,24(4):30-33.