海上有水氣藏水下井口開發(fā)技術(shù)實踐

殷修杏，汪來潮，陳建華，廖儀，譚舜

（中海石油（中國）有限公司湛江分公司，廣東湛江 524057）

隨著我國海洋石油工業(yè)向深海發(fā)展，利用水下生產(chǎn)系統(tǒng)進行海上氣田開發(fā)越來越普遍[1]。強水驅(qū)氣藏利用水下生產(chǎn)系統(tǒng)開發(fā)面臨著氣井見水后管理難度大，修井成本高等難題，如何利用水下井口高效開發(fā)強水驅(qū)氣藏是氣田工作者努力的方向。YXX氣田是我國首個采用水下井口開發(fā)的氣田，水體能量強，屬于強邊底水驅(qū)氣藏。設(shè)計依托Y13-1氣田現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施采用水下生產(chǎn)系統(tǒng)進行開發(fā)，于2012年正式投產(chǎn)，氣田共有3口開發(fā)井，高峰年產(chǎn)氣3.50億m3，緩解了Y13-1氣田的供氣壓力，為下游用戶香港特別行政區(qū)繁榮發(fā)展作出了貢獻[2-4]。目前該氣田已于2019年4月底停產(chǎn)?；仡?年的生產(chǎn)歷程，總結(jié)YXX氣田高速高效開發(fā)的經(jīng)驗教訓(xùn)，為后續(xù)深水氣田的開發(fā)管理提供指導(dǎo)。

1 氣田概況

YXX氣田位于海南省三亞市西南方約72 km的南海北部海域上，位于Y13-1氣田東北方向，主體區(qū)塊與Y13-1氣田相距18 km，南高點與Y13-1氣田相距10.8 km，氣田所處海域水深84~100 m。主體區(qū)構(gòu)造為簡單的披覆背斜構(gòu)造，以高位三角洲沉積為主，屬中孔高滲儲層；南高點為構(gòu)造+巖性圈閉，以濱海砂壩沉積為主，屬低孔中滲儲層。該氣田屬正常的溫度壓力系統(tǒng)，天然氣組分以甲烷為主，水體倍數(shù)80~150倍，為強邊底水驅(qū)氣藏，氣井產(chǎn)能較高，投產(chǎn)初期測試產(chǎn)能180萬~633萬m3/d。目前氣田累計產(chǎn)天然氣15.80億m3，采出程度44.8%。

2 高效開發(fā)技術(shù)實踐

與YXX氣田總體開發(fā)方案（ODP）對比，探明天然氣地質(zhì)儲量減少7.43億m3，技術(shù)可采儲量減少7.62億m3，采收率降低10%，氣田開發(fā)效果沒有達到預(yù)期既有客觀原因也有主觀原因，總結(jié)開發(fā)管理經(jīng)驗如下。

2.1 認清地下情況，制定策略，高效開發(fā)

主體區(qū)有2口探井資料，鉆前對主體區(qū)二維地震資料重處理，對主體區(qū)的構(gòu)造形態(tài)及砂體展布重新刻畫研究，主體區(qū)地質(zhì)認識較清楚，鉆前鉆后地質(zhì)認識差別不大。主體區(qū)在氣水間發(fā)育一套夾層，且順物源方向夾層泥質(zhì)含量逐漸增多（見圖1），儲層物性逐漸降低，考慮水體能量較強，水體倍數(shù)150倍，設(shè)計采用水平井開發(fā)，并充分利用隔夾層隔水優(yōu)勢，合理避水，A1H井見水規(guī)律與ODP預(yù)測吻合性好，最終累產(chǎn)氣與ODP預(yù)測相當。

圖1 主體區(qū)氣藏剖面

南高點鉆前僅有一口探井資料，地質(zhì)資料較少，且南高點為海平面上升背景下的濱海砂壩沉積，砂體橫向展布較主體區(qū)不穩(wěn)定，導(dǎo)致ODP階段對南高點砂體展布認識不夠深入，南高點ODP鉆前鉆后地質(zhì)模式發(fā)生較大變化，鉆后天然氣探明地質(zhì)儲量減少8.78億m3，但由于按供氣合同壓力鉆后仍然按ODP方案設(shè)計開發(fā)，這是南高點開發(fā)效果變差的主要原因。

因此取全取準資料，精細刻畫砂體展布，預(yù)估水體能量等，是有水氣藏高效開發(fā)的先決條件。

2.2 控制采氣速度，延緩氣井見水

YXX氣田由于儲量規(guī)模較小，而海上氣田開采成本高，為高效開發(fā)邊際氣田，設(shè)計依托臨近的Y13氣田現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施采用水下井口的開發(fā)方式聯(lián)合開發(fā)YXX氣田。ODP設(shè)計南高點一口井采氣速度為4%，實際開發(fā)過程中為滿足供氣需求采氣速度提高到9%；ODP設(shè)計氣田采氣速度8%，實際開發(fā)過程中為滿足供氣需求采氣速度提高到10%，過高的采氣速度導(dǎo)致氣井見水時間比預(yù)測提前1~2年，且由于水體能量強，導(dǎo)致氣井見水后水氣比快速上升（見圖2），影響了氣井開發(fā)效果[5-6]。因此為了提高強邊底水驅(qū)氣藏開發(fā)效果，建議適當控制采氣速度，延緩氣井見水時間。調(diào)研國內(nèi)外水驅(qū)氣藏采氣速度，建議強水驅(qū)氣藏采氣速度控制在3%左右為宜[7]。

2.3 優(yōu)化配產(chǎn)，穩(wěn)定工作制度

圖2 單井水氣比上升規(guī)律

南高點A3H井于2013年11月見水，為延緩水氣比上升速度，將A3H井產(chǎn)量控制在10萬m3/d，帶水生產(chǎn)一年后因平臺大修連續(xù)關(guān)停3天后積液停噴；主體區(qū)A2H井于2015年2月見水，2016年3月初因海管維修連續(xù)關(guān)停76天后積液停噴。兩口停產(chǎn)井均是在高產(chǎn)水時因連續(xù)長時間關(guān)井，導(dǎo)致開井失敗。水淹井開井復(fù)產(chǎn)過程中，井筒水平段本身存在大量積液，油嘴逐步增大，開井時間較長，在此過程中地層流量低于臨界攜液流量，僅把上部氣放出，同時導(dǎo)致液面升高，積液增多，氣井無法成功復(fù)產(chǎn)。借鑒A2H/A3H井生產(chǎn)管理經(jīng)驗，主體區(qū)A1H井見水后優(yōu)化了工作制度，排除干擾，維持穩(wěn)定的工作制度，延緩了邊底水上升速度。在油藏和工藝人員的共同努力下A1H井帶水生產(chǎn)26個月，最高水氣比升至95.5 m3/萬m3。開發(fā)效果與ODP方案設(shè)計相當，是氣田開發(fā)效果最好的一口井（見圖3）。因此氣井見水后不宜頻繁開關(guān)井，優(yōu)化配產(chǎn)，保持連續(xù)穩(wěn)定的工作制度是延長見水氣井壽命的關(guān)鍵[8-9]。

圖3 A1H井生產(chǎn)曲線

2.4 發(fā)展水下井口誘噴技術(shù)

作為南海西部第一個水下井口開發(fā)的氣田，由于沒有成熟的水下修井技術(shù)，又因產(chǎn)水量高，僅利用油嘴放噴技術(shù)無法有效救活積液井，而動用鉆井船修井費用太高，導(dǎo)致2口高含水井在產(chǎn)量較高時關(guān)井，影響了氣田整體開發(fā)效果。因此發(fā)展水下井口誘噴技術(shù)，開展水下井口開發(fā)井的復(fù)產(chǎn)技術(shù)研究，為后續(xù)深水氣田開發(fā)作為技術(shù)儲備很有必要。

3 結(jié)論

1）氣田開發(fā)方案設(shè)計階段，取全取準資料，精細刻畫砂體展布，評估水體大小，認清氣藏驅(qū)動類型，制定合理開發(fā)策略，是有水氣藏高效開發(fā)的前提。

2）采氣速度是影響強水驅(qū)氣藏開發(fā)效果的關(guān)鍵因素，采氣速度越高，氣井見水時間越早，水氣比上升速度越快，建議強水驅(qū)氣藏采氣速度控制在3%左右為宜。

3）氣井見水后，優(yōu)化單井配產(chǎn)，穩(wěn)定工作制度是延長見水氣井壽命的關(guān)鍵。氣井高含水時關(guān)井由于“反向水侵”，導(dǎo)致水對氣區(qū)進行封閉、封隔和水淹，堵塞氣區(qū)的滲流通道，致使氣井積液關(guān)停。YXX氣田3口生產(chǎn)井的生產(chǎn)實踐充分證明了氣井見水后保持連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)的重要性。目前已將該項管理經(jīng)驗推廣至其他有水氣田，效果顯著。