普光高含硫气田产量递减规律及控递减对策
王红宾 韩静静 冯金燕
中原油田普光分公司采气厂 四川达州 635000
1 普光气田递减现状
普光气田投产、试采至目前,平均油压 10.7MPa ,油压低于 10MPa 的气井共44 口,占开井数的 65.7% 。对比气田2021 年开始递减以来,日产气量由最高下降至目前对比,产量递减 433 万方;平均油压 11.8MPa 降至 10.7MPa ,油压下降 1.1MPa 。但是目前单井及区块产量递减规律不明确;除气井自然递减外,影响产量递减的其他主控因素不清晰;控递减措施对策方向需进一步优选。
2 单井产量递减规律分析
目前常用的产量递减规律理论分析方法有 Arps、Fetkovich、Blasingame 以及 Argwal-Garder 等方法。
2.1Arps 递减分析方法
运用 Arps 递减分析方法,计算单井年递减率。其中,主体不受水侵影响的气井23 口,年递减率 4-36% ;7 口产水气井年递减率 19.56% ;其中 P107-1H 井递减率最高: 56% 。大湾区块单井年递减率 11.5%-33.9% ;其中 ΔD402-1H 井递减率最高 33.9% 。
2.2 生产数据分析法
主要针对已有递减曲线,通过生产数据拟合,运用 Arps 递减模型对气井递减趋势进行拟合,明确产量递减规律。主要的递减模型有指数递减、调和递减、衰竭递减和直线递减等四种。基于四种递减模型,采用气井近两年生产数据,采取生产数据进行递减拟合,对单井递减规律进行分析,确定单井递减规律。
2.3RTA 递减分析法
运用RTA 递减分析法,对普光气田 56 口气井(**、***气井除外)压力、产量参数进行拟合,其中不受水侵影响的 40 口气井拟合效果较好,与生产数据分析法结果一致;7 口受水侵影响的气井见水后拟合效果变差;9 口井实施堵水措施或者长时间关井、井筒堵塞严重的气井整体拟合差。
2.4 单井递减规律确定
通过运用生产数据分析、RTA 递减分析两种方法对比,相互印证,明确了单井递减规律。普光主体不受水侵影响的 23 口气井为指数递减;12 口受水侵影响和井筒存在堵塞的气井递减趋势呈直线递减;大湾区块 10 口气井为产量压力双降型,4 口气井指数递减。
结合单井递减规律,采用 Arps 递减分析拟合区块递减率:主体 2023 年产量递减率 18.7% ;大湾区块递减型 4 口,产量压力双降型 10 口,拟合递减率 12.8% ,与年度递减情况一致。
3 气井递减主控因素分析
3.1 产量影响敏感分析
统计历年来影响产量的因素,水淹停产影响产量 9.22 亿方、硫沉积影响7.69亿方;同时,采取堵水复产和措施挖潜恢复(增加)产量 3.69 亿方和3.78 亿方。2017-2023 年影响时率呈上升趋势,每年影响产量 0.7-0.9 亿方。
3.2 水侵对产量递减的影响
一般情况气田对气井单独使用静态参数或动态参数进行分类,参数单一,不能全面体现气井地质与生产特征,不能科学指导产水气井分类。综合考虑产水气井地质及生产动态 15 项特征参数,采用动静结合分类思路,基于聚类分析与灰色关联,对普光主体产水气井进行科学分类,为针对性措施提供基础。
通过开展气井产量影响因素敏感性分析,明确影响气井递减的主控因素。受水侵影响在产气井 9 口,递减率 24.5% ,单井递减率 19-56% ;不受水侵影响气井 21 口,递减率 17.4% ,单井递减率 4-36% ;水侵影响递减率占比 1.23% 。综合分析水侵对气藏产量递减影响相对较小。
3.3 硫沉积对产量递减的影响
统计硫沉积井数及堵塞程度逐年增加,目前地面硫堵 25 口井,井筒硫堵 19口井。通过“饱和式”治硫措施,最大限度减小硫堵影响,年影响气量 0.76 亿方,影响气藏递减 1.98% 。综合分析硫沉积对产量递减影响已降至最低。
3.4 外输压力对气井产量影响分析
实际生产数据拟合,递减率与外输压力基本呈线性关系。外输商品气压力 ⩽ 6.8MPa 时,递减率 17.1% ,外输为 7MPa 时,递减率 18.6% ,外输大于 7.2MPa 时,递减率 19.6% 。定量确定外输压力上升 0.1MPa 递减率加大 0.6 个百分点。
4 分类别制定控递减措施
按照低压产水气井、井筒堵塞气井、间歇生产气井“分类治理”的原则,建立多参数控递减措施效果评价模型,实时优化形成“一井一策”精细管理对策,形成最优化措施技术序列,最大限度发挥气井产能,控制递减。
4.1 低压产水气井控递减措施
(1)建立放喷模型
气井井筒积液后,逐渐呈现段塞流的特征。以
为例,当井筒不断积液,油压气量持续下降,但地层能量充足,液柱不断上升被推出井口,气井油压气量迅速上升,反复循环这一过程。当 P**-*T 井筒积液过多停喷后,采用放喷的方式,增大生产压差,带出井筒积液,随后气量恢复上升趋于平稳。
对地层能量充足的气井,建立了气井放喷模型:初期气量呈锯齿状下降,气量落零后放喷,气量恢复上升趋于平稳。
(2)优化放空排液时长
通过试凑法,假设油管积液高度,计算井筒积液量;结合积液量和历次放喷气量、液量,优化现场放空排液时长为 1.0-2.0h。以 P**-*H 井为例,目前放喷“一井一策”参数优化情况:一级节流温度 <32∘C 或气量低于 10 万方/天放喷,放空排液最低油压控制在 1.0-2.0MPa ,放空排液时长约 1.5h。
4.2 井筒堵塞气井控递减措施
针对井筒沉积堵塞,开展井筒热洗、井筒注溶硫剂、连续油管冲洗等井筒硫沉积治理措施,降低硫堵对递减的影响。
(1)井筒硫堵初期
井筒热洗是指往井筒注入热水,软化附着的固体硫并通过气流带出,该措施应用于硫堵初期,且产水气井无法采用该措施。
(2)井筒硫堵中后期
井筒注溶硫剂是指往井筒注入化学溶硫剂,并通过焖井浸泡,溶解井筒附着的硫,该方法是硫堵较严重时的常用方法。连续油管冲洗是指通过采用连续油管对井筒内的硫堵物质进行冲洗,来解除井筒堵塞,该方法费用较高,适用于硫堵严重甚至面临硫堵而停产的气井。
4.3 外输压力影响气井控递减措施
为减少外输压力对气井产量的影响,实施增压开采,延长气井生产时间,并开展先导实验。
为进一步明确产水井和不产水井增压开发规律,为整体增压方案优化提供依据,优选了普光**集气站开展增压先导试验,落实增压开采效果及工艺适应性。
统计普光**集气站增压前后气井参数,增压后平均油压降低 0.2-1.2MPa ,日增气7 万方,产量、液气比保持稳定。应用节点分析方法预测 P**-*H 井自然条件下 2023 年 5 月停喷,增压后降低井口回压,提升举升能力,预计可延长 1.4年带液生产时间。
5 控递减措施评价
通过开展一系列控递减措施,普光气田总递减率降低了 2.4% 。大大提高了低压产水气井、井筒堵塞气井的采出程度,充分发挥气井生产潜能。
6 结论认识
本文通过深入分析产量递减规律,得出了一下认识:
(1)通过生产数据分析,运用 Arps 递减模型对气井递减趋势进行拟合,明确了普光主体高部位气井递减类型为指数递减,边部产水气井为直线递减,大湾区块4 口井为指数递减,10 口井为产量油压双降型。
(2)明确了目前低压产水井稳产、井筒堵塞、外输压力的影响等因素是气田产量递减的主控因素。
(3)通过气井递减规律分析及影响递减的主控因素,开展一系列控递减措施,普光气田总递减率降低了 2.4% ,充分发挥气井生产潜能,减缓气田产量递减速度,对气田的稳产和后期生产管理都具有重要的现实意义。
参考文献杨发平编著《高含硫气田采气工》ISBN978-7-5114-2372-6
作者简介:王红宾(1969-),男,汉族,河南荥阳人,本科,中国石化采气工技能大师,首席技师,高级工程师,研究方向:天然气开采。