淺析動靜態(tài)分析在氣井生產(chǎn)中的應(yīng)用

李志明 呂書棟 劉淑芹

摘 ?要：東營凹陷北部坨—勝—永斷裂帶東部，屬于斷層遮擋的構(gòu)造氣藏;其構(gòu)造為一逆牽引背斜構(gòu)造，背斜西南傾伏，北有一條南傾正斷層，T2落差約70m，該斷層為油氣縱向運(yùn)移提供了良好的通道。豐氣1井位于該構(gòu)造的高部位，永12-53井位于其東南部，該構(gòu)造開發(fā)層系為下第三系沙二段，氣藏深度1448.4——1860.2米，氣層有效厚度 11.8米，巖性為砂巖，多氣水界面，原始?xì)獠貕毫?4.9—18.9MPa，氣層溫度61.7—71.2℃，驅(qū)動類型為彈性驅(qū)動，但有邊水和油環(huán)。

關(guān)鍵詞：動靜態(tài)分析;氣井生產(chǎn);東營凹陷

一、地質(zhì)概況

儲層特征：平均孔隙度22—30%，空氣滲透率為5081毫達(dá)西，含氣飽和度為70—80%。天然氣比重0.58。甲烷含量95%以上。

氣藏類型及氣水關(guān)系：屬于構(gòu)造巖性氣藏，斷層對氣藏起了明顯的控制作用，氣藏邊底水非常活躍，嚴(yán)重影響了氣井的正常生產(chǎn)，在氣井的生產(chǎn)過程中也得到了證明。

二、生產(chǎn)簡介

豐氣1井，地理位置位于豐氣1集氣站北100米處，該井于1999年12月31日投產(chǎn)，生產(chǎn)層位ES2，生產(chǎn)井段1601.8----1606.5米。投產(chǎn)初期使用5mm氣咀生產(chǎn)，油壓13.3MPa、套壓13.4MPa，日產(chǎn)能力2.5萬m3/d，由于該井出水嚴(yán)重，導(dǎo)致氣井長期關(guān)井停產(chǎn)，累積產(chǎn)氣量僅為154.51 萬m3，地質(zhì)儲量為12700萬m3，采出程度3.84%。通過選取投產(chǎn)以來的壓力、產(chǎn)量資料，繪制了氣井生產(chǎn)曲線，從曲線上可以看出該井在生產(chǎn)過程中投產(chǎn)初期2000年的生產(chǎn)階段比較平穩(wěn)，無明顯的出水、出砂現(xiàn)象，但是由于該井的邊、底水活躍，2000年11月，該井開始大量出水，日出水量達(dá)到5m3/d，油壓為9.3 MPa、套壓為11.4 MPa，油套壓差約為2.1 MPa，在開采的過程中，該井的壓力、產(chǎn)氣量總體上呈現(xiàn)出快速下降的趨勢，產(chǎn)水量則上升較快。呈現(xiàn)出以下生產(chǎn)特點(diǎn)：

（1）氣砂體生產(chǎn)周期短，壓力、產(chǎn)量波動比較大;

（2）氣砂體的物質(zhì)基礎(chǔ)較好，儲量大;

（3）針對豐氣1井的地質(zhì)及氣藏的特點(diǎn)，要及時調(diào)整氣井的工作制度，采取排液措施，最終可以提高氣井利用率及氣藏采收率。

三、原因分析

該井在2003年3月24開始，按照上級安排，進(jìn)行關(guān)井壓產(chǎn)至今，其間只進(jìn)行過開井試驗(yàn)。關(guān)井前油壓0.1MPa，套壓0.1MPa，產(chǎn)氣量落零。關(guān)井后油、套壓力開始斷續(xù)的恢復(fù)，呈現(xiàn)出上升的趨勢，3年時間關(guān)井該井恢復(fù)至10.5MPa，成為1口停產(chǎn)氣井。

豐氣1井由于邊、底水比較活躍，而氣層能量衰竭嚴(yán)重。開井后，由于氣層壓力低，邊底水開始大量進(jìn)入氣層，地層水沿著裂縫、高滲透帶竄進(jìn)，剩余氣體被水封割、遮擋，氣體流動受阻，部分區(qū)塊形成死氣區(qū)，同時該井氣層的一部分滲流通道被水占據(jù)，單相流變?yōu)閮上嗔?，水氣比增加，使其相滲透率降低，增大了氣體滲流阻力，使油、套壓力大幅度下降，遞減加快，最終導(dǎo)致水淹氣層，進(jìn)入油管后，造成油管中兩相流動，使壓力損失增加，油、套壓降到了零，致使井口流動壓力下降，產(chǎn)氣量下降，造成豐氣1井過早停噴，大大縮短了該井壽命，使采收率降低。

而關(guān)井后，雖然氣井氣層壓力小，但是由于邊底水能量的繼續(xù)不斷地運(yùn)移補(bǔ)充，因此該井在關(guān)井后壓力仍處于不斷的波動上升狀態(tài)，該井壓力最低時2005年4月21日的油、套壓分別為1 MPa、0.3MPa，但是經(jīng)過3年的關(guān)井恢復(fù)壓力，該井油套壓力目前已經(jīng)升至10.5MPa、10.5MPa，盡管壓力比較高，但是我們分析這是在邊、底水的不斷補(bǔ)充壓力作用下產(chǎn)生的壓力。

四、制定下步對策

為了確保冬季供氣任務(wù)的順利完成，做好氣井有序開采工作，準(zhǔn)備對該井實(shí)施以下兩種措施。

措施1：

柱塞氣舉是間歇?dú)馀e的一種特殊形式，柱塞作為一種固體的密封界面，將舉升氣體和被舉升液分開，減少氣體竄流和液體回落，提高舉升氣體的效率。柱塞氣舉的能量主要是來源于地層氣，氣體將柱塞及其上部的液體從井底推向井口，排除井底積液，增大生產(chǎn)壓差，延長氣井的生產(chǎn)期。柱塞氣舉工藝參數(shù)包括柱塞運(yùn)動周期、開井時間、和對應(yīng)的開井套壓、柱塞回落時間和對應(yīng)的套壓、所需的氣液比和日產(chǎn)氣量。

經(jīng)調(diào)研，智能柱塞舉升系統(tǒng)用于出水氣井中，可以及時有效地排出井底積液，減小積液對氣層的壓力，防止水淹，從而延長氣井的壽命，解決在天然氣生產(chǎn)過程中的出水問題，有效提高氣藏的最終采收率。柱塞氣舉的能量主要來源于地層能量或外界注入氣能量，對于豐氣1井，儲層能量都可以滿足柱塞往復(fù)運(yùn)動的能量需求。在孤東油氣田 2-17-氣49井首次應(yīng)用了智能柱塞舉升系統(tǒng)，開展了排水采氣試驗(yàn)，日產(chǎn)氣量3500m3/d，日產(chǎn)水量10m3/d，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。目前該井生產(chǎn)狀況良好，使得因出水嚴(yán)重停產(chǎn)兩年的氣井又恢復(fù)了生產(chǎn)。因此我們根據(jù)2-17-氣49井的成功經(jīng)驗(yàn)，建議對豐氣1井進(jìn)行智能柱塞舉升系統(tǒng)，開展排水采氣試驗(yàn)。該井經(jīng)過長時間的關(guān)井恢復(fù)壓力，地層能量較充足。

經(jīng)過分析我們發(fā)現(xiàn)豐氣1井實(shí)施柱塞氣舉排水還存在以下困難和問題：

（1）柱塞氣舉不適合冬季生產(chǎn)，出水會造成氣井管線凍堵，給氣井管理帶來不便。

（2）柱塞氣舉措施會讓井場面積增大，豐氣1井的井場周圍是養(yǎng)蟹池，工農(nóng)關(guān)系復(fù)雜，給上增產(chǎn)措施帶來不便。

措施2：如果不能實(shí)施柱塞氣舉措施，我們在今年的冬季保供氣生產(chǎn)中，采取使用1—2mm小氣咀間歇性生產(chǎn)，延緩該井的出水時間，盡最大可能增加該井的無水采氣時間，提高該井的采收率。另外，合理控制井口壓力和氣井工作制度，可以調(diào)整井筒內(nèi)流體流動狀態(tài)參數(shù)，從而合理控制生產(chǎn)壓差和產(chǎn)氣量，滿足生產(chǎn)的要求。當(dāng)井筒內(nèi)積液較多時，我們采取加入排液棒化排措施，使用大氣嘴生產(chǎn)，提高流速，增強(qiáng)氣流帶液能力;當(dāng)井筒內(nèi)液體全部帶出時，再使用正常的氣嘴生產(chǎn)，控制氣井的生產(chǎn)。