摘要：根據(jù)每個氣藏地質(zhì)特征和動態(tài)監(jiān)測資料，獲得氣藏試采特征。對每個氣藏開發(fā)動態(tài)進(jìn)行分析，掌握了驅(qū)動類型、邊水活動特征潛力等動態(tài)情況，計(jì)算不同氣藏的動態(tài)采收率，制定氣藏合理工作制度。
　　關(guān)鍵詞：合理開發(fā)政策，采收率，潛力分析，大慶西部外圍氣田
　　某廠所管轄的A西部外圍地區(qū)共探明6個氣田[1]，目前開發(fā)動用AL、ER、XD、T301、BYNL5個氣田，動用含氣面積70.3km2，采氣井總數(shù)16口，目前可正常生產(chǎn)11口，關(guān)井5口井。動態(tài)儲量采氣速度3.23%，采出程度36.35%。已開發(fā)的氣田通過應(yīng)用動態(tài)資料核算的最新動態(tài)儲量和實(shí)際動態(tài)儲量，動態(tài)儲量采氣速度5.3%，采出程度47.1%。
　　1氣田相關(guān)理論開發(fā)研究
　　針對每個氣田的地質(zhì)狀況不同（AL氣田屬巖性氣驅(qū)氣藏、T301屬弱邊水氣藏、BYNL屬強(qiáng)水驅(qū)氣藏、LN屬于帶油環(huán)的氣藏）研究的方向不同，分析時主要劃分為定容氣藏和水驅(qū)氣藏兩種情況研究。確定氣井的合理工作制度，能夠使氣田產(chǎn)能發(fā)揮最大。
　　1.1氣田最終動態(tài)采收率
　　1.1.1定容氣藏：（AL氣藏）
　　用Gopal方法計(jì)算Za,此法適用條件：1.2≤≤3.0；0.0≤≤15.0，AL氣田符合條件。
　　
　　其中：未知數(shù)廢棄壓力下偏差系數(shù)Za；未知數(shù)擬對比壓力，；擬對比溫度，；
　　未知數(shù)臨界壓力，MPa；臨界溫度，℃
　　用Standing提供的美國加利福尼亞州的干氣相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式求和。
　　適用條件：當(dāng)<0.7時的公式：AL氣田的相對密度均在0.6左右，
　　
　　
　　最終求出：
　　利用公式計(jì)算出AL氣田的采收率為67.2%。
　　1.1.2水驅(qū)氣藏：（BYNL、T301、ER）
　　計(jì)算公式：；廢棄時體積系數(shù)可由經(jīng)驗(yàn)公式求得。
　　其中：、在原始、廢棄時含氣飽和度；、(未知)在原始、廢棄時體積系數(shù)。
　　通過計(jì)算BYNL氣田采收率77.5%，T301井采收率88.9%，ER氣田的采收率為79.21%。
　　1.2氣田合理生產(chǎn)壓差的確定
　　1.2.1疏松砂巖氣藏（AL）
　　AL氣田是水動力條件較弱的濱淺湖相沉積，以粉細(xì)砂為主，泥質(zhì)含量高，儲層埋藏淺（580-760m），砂巖膠結(jié)疏松，氣層易出砂。利用公式計(jì)算砂巖氣藏不出砂的合理生產(chǎn)壓差。
　　常用“C”公式法確定合理生產(chǎn)壓差。將井壁巖石所受最大張應(yīng)力定義為切向應(yīng)力σt，計(jì)算公式：
　　
　　根據(jù)巖石破壞理論，當(dāng)巖石的抗張強(qiáng)度C小于最大切向應(yīng)力時，井壁巖石不穩(wěn)定，將會引起巖石結(jié)構(gòu)破壞而出砂。因此，垂直井井壁巖石是否堅(jiān)固的判別式為C≥，即：
　　
　　因此，防止井底出砂的合理生產(chǎn)壓差ΔP的表達(dá)式：
　　
　　式中—井壁巖石最大切向應(yīng)力，Mpa；—地層巖石的抗張強(qiáng)度，MPa；—巖石的泊松比；—上覆巖層的平均密度，kg/m3；—產(chǎn)層深度，m；—儲層流體壓力，MPa；—井底流壓，MPa。
　　理論計(jì)算AL氣田的極限生產(chǎn)壓差為0.15MPa。
　　1.2.2水驅(qū)氣藏（BYNL、T301、ER）
　　對于水驅(qū)氣藏來說，氣井合理產(chǎn)量確定后，必須嚴(yán)格管理，原則“少動操作，少關(guān)井，平穩(wěn)操作保穩(wěn)產(chǎn)”。氣井生產(chǎn)過程中，操作頻繁對產(chǎn)能有影響，尤其是出水后的氣井，會使水限制在井筒內(nèi)并沉落在井底。由于井底回壓增加水被壓回地層，使井的周圍液體飽和度增加，氣相滲透率降低，最后導(dǎo)致氣井產(chǎn)量下降。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)量總體趨勢是：井口壓力下降，氣產(chǎn)量遞減和產(chǎn)水量上升。
　　（1）理論公式法：
　　首先計(jì)算無水臨界壓差：；其次按臨界壓差計(jì)算臨界產(chǎn)氣量：計(jì)算合理生產(chǎn)壓差0.54MPa。
　　式中—氣井厚度(從氣層頂?shù)綒馑�界面的距離)；—氣層鉆開厚度，m；—地層水密度，t/m3；
　　—圖版查得。—臨界無水產(chǎn)量，103m3/d；a，b—二項(xiàng)式系數(shù)。
　　（2）經(jīng)驗(yàn)法。現(xiàn)場觀察氣井在某一產(chǎn)量時氣井?dāng)y液最少，記錄當(dāng)時的油壓用公式折算井底流壓：
　　
　　計(jì)算合理生產(chǎn)壓差0.6MPa。
　　1.3氣藏合理產(chǎn)氣量的確定
　　氣井合理產(chǎn)氣量是氣藏開發(fā)的重要指標(biāo)，其中天然氣中的凝析液是影響合理產(chǎn)量重要因素，如果產(chǎn)量控制不當(dāng)，不能將凝析液帶出井筒，會將凝析液積聚在氣井井底和近井區(qū)，增加井底回壓和滲流阻力，在這種情況下，氣井最大合理產(chǎn)量大于最小攜液量，使凝析液隨著氣流不斷帶出井筒，保持井底和近井區(qū)儲層不受凝析液的污染。合理產(chǎn)氣量應(yīng)控制在最大合理產(chǎn)氣量與最小攜流量之間，確定氣井最大合理產(chǎn)氣量為無阻流量10－15%。
　　1.3.1最小卸載流量計(jì)算：
　　
　　式中—帶液最小產(chǎn)量，104m3/d；—井內(nèi)計(jì)算點(diǎn)帶液最小流速，m/s；
　　其中、、、已知，由公式求出
　　其中天然氣密度，kg/m3，由公式
　　—井內(nèi)氣、液之間表面張力，mN/m，通常取60mN/m。
　　1.3.2無阻流量經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：；；；
　　式中—實(shí)測產(chǎn)量，104m3/d；—井底流壓，Mpa；—無量綱壓力。
　　建議三個公式求出后再算數(shù)平均求出最后結(jié)果。利用IPR曲線用經(jīng)驗(yàn)公式：
　　
　　在直角坐標(biāo)圖上畫成與的關(guān)系曲線。應(yīng)于上述三個公式計(jì)算的結(jié)果相近。
　　1.4天然水侵量確定
　　根據(jù)天然水域的大小、幾何形狀、地層巖石特性和流體特性的好環(huán)，劃分為穩(wěn)定流法和非穩(wěn)定流法。正常生產(chǎn)的11口井中有6口井出液，可劃分為不穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流研究。
　　1.4.1穩(wěn)定流法
　　氣田周圍具有廣闊天然水，氣田的滲透率較大，可將氣藏簡化為一口半徑為的“擴(kuò)大井”。水侵速度不隨時間變化達(dá)到穩(wěn)定流動，BYNL近似看為穩(wěn)定流。計(jì)算該氣田的水侵系數(shù)較大k=1079.8m3/(MPa•d)，D402井天然水累積量691.1712×104m3。該井的水侵常數(shù)較高，在氣資源每斷采出的時候天然水能夠很快的補(bǔ)充，地層壓力下降緩慢，總壓差1.64MPa。
　　利用達(dá)西穩(wěn)定流定律，得到天然水侵量的表達(dá)式：
　　，
　　其中、由生產(chǎn)數(shù)據(jù)可知，為水侵常數(shù)，它與天然水域的儲層物性、流體物性和氣藏邊界形狀有關(guān)。計(jì)算公式：
　　—水域地層的滲透率，μm2；—天然水域有效厚度，m；—氣水接觸面半徑，mm；—天然水的外緣半徑，mm；—地層水粘度，mPa•s。
　　地層水粘度由公式求得。
　　1.4.2非穩(wěn)定流法
　　氣田的滲透較小，水侵速度隨時間變化，水向氣藏的水侵過程為一個不穩(wěn)定的過程。AL氣田近似為非穩(wěn)定流法，出液井有D603井和D621井，以D603井為例計(jì)算該井水侵量。基本原理：建立數(shù)學(xué)模型，為了求解方便，形式統(tǒng)一。
　　
　　定義無量綱變量：
　　
　　式中：—天然水域的有效孔隙度，—天然水域中的有效壓縮系數(shù)，1/MPa；、、、參數(shù)可以查到，、由公式求得：
　　
　　式中A、B、C由以下公式求出：
　　其中：；；；
　　D603井的天然累積水侵量為5.21m3，認(rèn)為邊水不活躍，預(yù)測氣井無經(jīng)濟(jì)效益時累計(jì)產(chǎn)水僅15.22m3，因此邊水對氣藏開采不會造成嚴(yán)重影響。
　　1.5氣田的廢棄壓力確定
　　按總公司推薦的方法即經(jīng)驗(yàn)法確定廢棄壓力公式：，求出的結(jié)果與數(shù)模中研究有誤差，確定廢棄壓力可用IPR曲線與氣井油管動態(tài)曲線圖確定。
　　2氣田產(chǎn)能潛力分析
　　2.1AL氣田
　　計(jì)算AL氣田的采收率為67.2%，剩余可采儲量為3.58×108m3。按年產(chǎn)氣約3500×104m3計(jì)算，生產(chǎn)10年到2015年。可投產(chǎn)新井D607井接替產(chǎn)能。合理生產(chǎn)控制邊水推進(jìn)速度，增加氣井無水期穩(wěn)產(chǎn)時間，構(gòu)造北部邊水有活動跡象，南部尚未發(fā)現(xiàn)邊水侵入。由觀察井壓力監(jiān)測結(jié)果，D603和D621均不同程度的見水，D603井屬AL西北部的油環(huán)邊界，該井開采年限較長采出程度相對較高，井底流壓下降較快，該井按非穩(wěn)定流法計(jì)算天然累積水侵量為5.21m3，認(rèn)為邊水不活躍，預(yù)測氣井無經(jīng)濟(jì)效益時累計(jì)產(chǎn)水僅15.22m3，因此邊水對氣藏開采不會造成嚴(yán)重影響。實(shí)際累積產(chǎn)液6.3m3；D621井北部較高部位氣井，該井投產(chǎn)初期有見水的情況，分析可能是SO1組的地層水，因?yàn)闇y井解釋為SO1有少量水存在。兩井屬于同一氣藏中，同時開井時盡量減少D603井的氣量。
　　2.2ER氣田
　　計(jì)算ER氣田的采收率為79.21%，剩余可采儲量為0.11×108m3。按年產(chǎn)氣約400×104m3計(jì)算，生產(chǎn)3年到2008年。ER氣田天然氣探明儲量為22.26×108m3，含氣面積22.5km3，投產(chǎn)3口井(DII-2、II-4、V-3)，3口井的井控動態(tài)儲量為1.14×108m3，僅為原探明儲量的5.39%。該氣田為弱水氣藏，平均滲透率為617.5×10-3μm2，氣田的滲透率較大符合平面徑向穩(wěn)定流動，計(jì)算水侵常數(shù)k=4.43m3/MPa•d，天然累積水侵量230m3/MPa•d，預(yù)測氣井無經(jīng)濟(jì)效益時累計(jì)產(chǎn)水252m3，D4目前產(chǎn)液多無法正常生產(chǎn)關(guān)井，D3的主要產(chǎn)氣層某I2層地層壓力下降，油環(huán)向井底移動，目前按稠油井生產(chǎn)。
　　2.3XD氣田
　　油田投產(chǎn)2口氣井，氣田動態(tài)儲量2.4×108m3。目前開井1口，累積采氣0.3028×108m3，采氣速度3.08%，采出程度為12.62%。計(jì)算XD氣田的采收率為64%，剩余可采儲量為1.23×108m3，與其它氣田相比，XD氣田剩余可采儲量較高，但XD某油層大部分是油氣水同層發(fā)育，造成開采比較困難，目前某D13井日產(chǎn)油可達(dá)0.6t，建議井口加分離器油氣同采。
　　2.4零散氣田
　　BYNL氣田D402井原始地層壓力11.74MPa，目前地層壓力10.1MPa，地層壓力下降緩慢，主要原因邊水及時供應(yīng)，彌補(bǔ)地下虧空。采出程度48.1%，計(jì)算的采收率77.5%，剩余可采儲量0.95×108m3。按年產(chǎn)氣約750×104m3計(jì)算，生產(chǎn)10年到2015年。該氣藏為強(qiáng)水驅(qū)，部分氣層的邊水已經(jīng)侵入到氣井周圍地區(qū)，一定要嚴(yán)格執(zhí)行合理工作制度穩(wěn)定生產(chǎn)，控制D402井采氣速度在3%以內(nèi)，合理生產(chǎn)壓差0.6MPa，合理采氣量控制在2.6-2.8×104m3/d，超量生產(chǎn)，必會引起產(chǎn)液量增加。氣田周圍具有廣闊天然水，氣田的滲透率較大，近似看為穩(wěn)定流。計(jì)算該氣田的水侵系數(shù)較大k=1079.8m3/MPa•d，計(jì)算天然水累積量691.1712×104m3。該井的水侵常數(shù)較高，在氣資源每斷采出的時候天然水能夠很快的補(bǔ)充，地層壓力下降緩慢，總壓差1.64MPa。某油田T301井為弱水氣藏，采出程度87.8%。計(jì)算的采收率89.8%。目前動液面1011m，處于射孔頂界（1243.6m）以上，產(chǎn)液量增加，主要原因采出程度高，地層壓力下降快，使邊部油水侵入井底積液增加，氣田的滲透率較大符合平面徑向穩(wěn)定流動，計(jì)算水侵常數(shù)k=537.9m3/MPa•d，天然累積水侵量801.1536×104m3，測氣井無經(jīng)濟(jì)效益時累計(jì)產(chǎn)水950m3。LN油田M31井為彈性氣驅(qū)氣藏，油環(huán)對邊水起阻擋作用，采出程度38.3%，計(jì)算該井的采收率87.89%，剩余可采儲量1.07×108m3。由于該井含蠟量較高，油管結(jié)蠟嚴(yán)重，2001年10月對該井熱洗后進(jìn)行氣舉，雖然洗通但洗井時壓力太高，管柱密封不嚴(yán)，導(dǎo)致洗井液進(jìn)入氣層，對氣層造成了嚴(yán)重污染，制定的方案是注氮排液或壓裂，預(yù)計(jì)處理后該井產(chǎn)能達(dá)到2.0×104m3。
　　3結(jié)論
　　（1）AL氣田的采收率為67.2%，ER氣田的采收率為79.21%，XD氣田的采收率為64%，BYNL氣田D402井的采收率77.5%，LN油田古31井的采收率87.89%。
　　（2）AL氣田屬于疏松砂巖氣藏，氣井易出砂，嚴(yán)格控制生產(chǎn)壓差在0.15MPa之內(nèi)，8口氣井按合理生產(chǎn)制度生產(chǎn)。
　　（3）BYNL氣田為強(qiáng)水驅(qū)氣藏，合理控制控制采氣速度即合理采氣量，采氣速度控制在3.0%以內(nèi)，合理采氣量控制在2.6-2.8×104m3/d，超量生產(chǎn)，必會引起產(chǎn)液量增加。
　　（4）XD氣田為凝析氣田，制定油氣同采方案。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]陳鐵龍.油田穩(wěn)油控水技術(shù)論文集[M].北京；石油工業(yè)出版社，2001.