1、氣藏合理的采氣速度是以儲量為基礎，在現(xiàn)有的開采技術條件下，盡 可能滿足國家和社會對天然氣的需求，使氣藏開采具有一定的規(guī)模和 穩(wěn)產(chǎn)期，有較高的采收率，能獲得最佳的經(jīng)濟效益和社會效益。本文 針對川東北飛仙關組高含硫、中含二氧化碳氣藏，結合四川盆地不同 類型氣藏的開發(fā)狀況，綜合考慮多方面的因素，如：儲量、氣藏類型、 氣藏動靜態(tài)特征、流體組分、開發(fā)指標、經(jīng)濟指標、資源及管網(wǎng)系統(tǒng) 等，對采氣速度進行了研究和探討，件允許下，可適當?shù)奶岣邭獠?的采氣速度，本，減輕環(huán)境污染。推薦了合理的采氣速度。指出，在 技術條少并高產(chǎn)，以縮短開采年限，減小生產(chǎn)成本，減輕環(huán)境污染。四川盆地 東北部 飛仙關組氣藏 采氣速度應考

2、慮的主要問題確定氣藏合理的采氣速度就是氣藏生產(chǎn)規(guī)模的選擇，這是氣藏 開發(fā)方案編制中最重要的指標之一。氣藏的合理采氣速度受多因素的 影響，它的確定應考慮：國家需要和市場供求關系；氣藏儲量和資 源接替狀況；氣藏地質(zhì)條件和地層水活躍程度；企業(yè)經(jīng)濟效益和社會 效益以及國內(nèi)外同類氣藏的開發(fā)經(jīng)驗等。特別是針對川東北飛仙關組 這種高含硫、中含二氧化碳的氣藏，考慮到天然氣中酸性雜質(zhì)對脫 硫廠、凈化廠的設備要求，地面集輸管網(wǎng)，井下管柱的腐蝕，應在產(chǎn) 能允許條件下，適當?shù)奶岣邭獠氐牟蓺馑俣龋钥s短開采年限，減 小開采成本。根據(jù)四川不同類型氣藏開發(fā)狀況，氣藏的合理采氣速度 確定主要考慮以下幾點： b氣藏的儲量級別/

3、b為保證天然氣產(chǎn)量的穩(wěn)定增長和穩(wěn)定供氣，考慮到不同儲量大 小氣藏的建設周期，對不同儲量級別的氣藏生產(chǎn)規(guī)模的選擇，應保證 氣藏有足夠長的穩(wěn)產(chǎn)期。一般儲量在50 x108m3以上的氣驅(qū)氣藏，穩(wěn) 產(chǎn)期應在10年以上，采氣速度以35%左右為宜；儲量在50 x108m3 以下的氣驅(qū)氣藏，穩(wěn)產(chǎn)期為58年，采氣速度可達5%以上。b氣藏類型/b對于氣驅(qū)氣藏或邊、底水不活躍的氣藏采氣速度按儲量級別劃 分，同時應滿足氣藏穩(wěn)產(chǎn)期的采出程度一般應為探明儲量的40% 50%，邊、底水活躍的氣藏，避免過早水竄或水錐，單并應控制產(chǎn)量 生產(chǎn)，氣藏采氣速度一般以2%左右為宜；低滲透氣藏則要根據(jù)經(jīng)濟 合理的并數(shù)，確定可能達到的采

4、氣速度。因為氣藏采氣速度的根本因 素之一是氣藏的儲滲性能，儲滲條件好氣藏產(chǎn)能高，氣并多為高、 中產(chǎn)氣井，相應可以有較高的采氣速度，儲滲條件差氣藏產(chǎn)能較低， 氣并多為低產(chǎn)氣井，相應只能有較低的采氣速度。按照氣藏儲滲條 件劃分氣藏類型、確定其合理采氣速度，已為四川I氣藏的開發(fā)所 證實。b資源及管網(wǎng)系統(tǒng)/b若氣藏處在氣區(qū)，且資源豐富，當全氣區(qū)已形成管網(wǎng)系統(tǒng)時， 氣藏采氣速度可以選擇較高，一般為5%左右。若氣藏為單獨供氣， 則應按照用戶對穩(wěn)產(chǎn)供氣年限的要求，確定合理的采氣速度。不同類型氣藏的合理采氣速度近年來，對不同類型的儲層性質(zhì)、物性參數(shù)、流體組分及氣水 關系的氣藏，采用數(shù)值模擬的方式，綜合研究布井

5、方法、生產(chǎn)并數(shù)、 采氣速度對采收率的影響，已取得較大進展。結合四川I氣田的地 質(zhì)、開發(fā)特點及經(jīng)驗，利用數(shù)值模擬技術研究了不同類型氣藏采氣速 度與穩(wěn)產(chǎn)年限和最終采收率等各項開發(fā)指標的關系，模擬計算結果 如圖1。由此可見，隨著采氣速度的增加穩(wěn)產(chǎn)期采出程度和穩(wěn)產(chǎn)年限等指 標都在下降，而對氣驅(qū)氣藏的最終采收率則無多大影響。不同的采氣 速度應是在氣藏技術指標允許下，以獲得最好的經(jīng)濟效益為目的，模 擬計算結果如圖2，曲線有明顯峰值出現(xiàn)，即為合理采氣速度，不同類型氣藏有不同的峰值區(qū)間。根據(jù)對四川I重點氣田合理采氣速度及井網(wǎng)研究，對于不同的氣 藏采氣速度的確定，要根據(jù)氣藏的具體地質(zhì)條件等多種因素來確定。 以下

6、將按照重點氣藏的分類，對每一類氣藏的合理采氣速度進行探 討。裂縫孔隙型似均質(zhì)高滲氣藏萬順場石炭系氣藏、中壩雷三氣藏屬于典型的似均質(zhì)高滲氣藏。 利用數(shù)值模擬方法分別對這兩個氣藏的合理采氣速度進行了研究表 1是萬順場石炭系氣藏以不同采氣速度開采的計算結果。從表中看出，采速為4.81 %時，穩(wěn)產(chǎn)年限最長(11.6年)，但最 終的采出程度低(76.86%)，而采速為5.88%時，穩(wěn)產(chǎn)期末的采出程度 最高(63.60%)，但同采速為6.41%相比僅提高1.89%，且最終的采 收率也不是最高的。綜合各項指標認為合理的采氣速度為6.41%，主 要表現(xiàn)為有一定穩(wěn)產(chǎn)年限(8.7年)，穩(wěn) 產(chǎn)期末的采出程度較高 (

7、61.76%)，最終的采出程度也高達82.33%。表2是中壩雷三氣藏以不同采氣速度進行開采計算的結果，從 中看出隨著采氣速度的增加，穩(wěn)產(chǎn)年限減少，穩(wěn)產(chǎn)期末的采出程度降 低，但其最終的采收率卻相差不大。通過對5種采氣速度開發(fā)指標的 比較，認為：氣藏以較高的速度5.35%進行開采為最佳，表現(xiàn)在有 適當?shù)姆€(wěn)產(chǎn)年限（11年），穩(wěn)產(chǎn)期末和最終的采出程度都較高，分別為 55.16% 和 89.33%。另外，中壩雷三氣藏屬于高含硫氣藏，天然氣中H2S、CO2 等酸性雜質(zhì)對地面設備、地下油、套管腐蝕嚴重（表3），腐蝕已對氣 藏開采和生產(chǎn)帶來嚴重影響，降低了設備和氣井利用率。如，在1999 年出現(xiàn)地面設備、管線

8、穿孑L事故就多達51次，氣藏被迫關并，影 響產(chǎn)氣量近1000萬m3。為了提高氣藏的開發(fā)效益，利用數(shù)值模擬 技術對氣藏進行了九種不同方案的模擬設計，最終推薦在剩余儲量 分布的高值區(qū)布兩口補充井，將氣藏開采規(guī)模從80萬m3/d提高到 120萬m3/d的方案。通過開采歷史證明了效果很好，所部署的兩口 并均獲高產(chǎn)氣流。因此，從氣藏高含硫角度考慮也應用較高的采氣速 度進行開采，用最短的時間，采出最多的氣。從上述兩個氣藏采氣速度的研究中看出，對于似均質(zhì)高滲氣藏， 由于儲層滲透性好，單井產(chǎn)能大，邊水不活躍，因而可進行高速開 采，采氣速度可達6%以上，會取得很好的開發(fā)效果。balign=center裂縫孔隙非

9、均質(zhì)型氣藏/align/b這類氣藏由于地質(zhì)特征的不同，不可能象似均質(zhì)高滲氣藏那樣 實行高速開采。其原因是氣藏非均質(zhì)性嚴重，儲層物性在縱橫向上差 異大，氣并產(chǎn)能存在較大的差別。雖然高滲區(qū)的滲透性能好，單并產(chǎn) 能高，可以用較高的速度開采，但高滲區(qū)所占的儲量有限，需從中 低滲區(qū)獲得補給。由于低滲區(qū)的滲流速度同高滲區(qū)相比存在滯后現(xiàn) 象”，又不能及時供給，這樣勢必引起氣藏過早進入遞減期。因此， 對于裂縫孔隙非均質(zhì)型氣藏合理采氣速度的確定必須根據(jù)氣藏的 具體地質(zhì)條件（包括地層的非均質(zhì)程度，地層水的活躍程度，單并產(chǎn) 能的差異等）綜合分析確定。在研究中對川東石炭系裂縫孔隙非均質(zhì)型氣藏的采氣速度進 行了統(tǒng)計（表

10、4），其中的開發(fā)指標是各氣藏作開發(fā)方案時，所推薦的 最優(yōu)方案的開發(fā)指標。從中看出采氣速度的變化范圍在34. 5之 間，最高的是張家場石炭系氣藏為4.46%，最低的是龍頭吊鐘壩 石炭系氣藏為2.9%。按照上述采氣速度，多類氣藏的穩(wěn)產(chǎn)年限在 10年以上，最終采收率達到70以上。綜上所述，對于裂縫孔隙非均質(zhì)型氣藏，其合理的采氣速度 在34.5%，可以取得較好的開發(fā)效果?；钴S的邊、底水氣藏活躍 的邊底水氣藏，慎重地選取采氣速度是十分重要的。采氣速度過高， 氣藏無水采氣期短，最終采收率低。對一些活躍的邊底水氣藏，通 過選取一個適當?shù)牟蓺馑俣瓤山档退謴姸?，使地層水緩慢而均?地推進，從而可提高氣藏的采出

11、程度。采氣速度控制在2左右，可 延長氣藏的無水采氣期，提高最終采收率。這在國內(nèi)外都有許多成 功的范例，如：加拿大的卡布南礁灰?guī)r氣藏，用數(shù)值模擬方法計算了 合理的生產(chǎn)壓差，采氣速度控制合理，雖為底水驅(qū)動，預測采收率 達80以上。低滲透性氣藏對于低滲透性氣藏，其低滲儲層與常規(guī)物 性的儲層相比，具有不同滲流機理和特性。最新的研究表明，氣體 在低滲地層中流動時，具有，啟動壓差”和“臨界壓力梯度”現(xiàn)象，只 有當?shù)貙又械膲毫μ荻却笥谂R界壓力梯度時，氣體才能保持連續(xù)流 動，這種低速非達西滲流的現(xiàn)象在一定的條件下還能使氣井產(chǎn)量進一 步降低。因此，低滲透性氣藏由于氣井產(chǎn)能較低，地層能量補給緩 慢，氣藏采氣速度必

12、然低于常規(guī)氣藏。如果采氣速度定得過高，由 于單井產(chǎn)能低，為了滿足開采規(guī)模的需要，要么鉆大量的開發(fā)并，井 數(shù)太多，會影響氣藏開發(fā)的經(jīng)濟效益；要么減少開發(fā)并數(shù)，就需要提 高單井的配產(chǎn)，造成單井的穩(wěn)產(chǎn)時間減短，不能保證方案的順利實施。 因此應依據(jù)經(jīng)濟合理的井數(shù)來確定可能達到的采氣速度。從以下四 個低滲氣藏的開發(fā)技術指標(表5)來看，四川盆地低滲透性氣藏采氣 速度為23 %時較為合理。balign=center高含硫氣藏采氣速度/align/b從發(fā)現(xiàn)的飛仙關組鮞灘氣藏看，天然氣組份總體上以甲烷為主(5.29 83.73 % )， 高含硫(140.3231.9g / m3)、中含二氧化碳(3.298.2

13、7%)是其一大特征，而川東地區(qū)其它低含硫氣藏一般僅 0.22.0g/m3 ,二氧化碳含量一般為3. 298. 27%。針對川 東北飛仙關組這種高含硫、中含二氧化碳的氣藏，其采氣速度除前面 提到的因素外，還應著重考慮以下幾點：b氣藏流體物性/b由于H2S和CO2含量高，生產(chǎn)過程中出現(xiàn)硫沉積和形成水合物， 造成井筒和輸氣管線堵塞。b生產(chǎn)并數(shù)/b井數(shù)的改變對開發(fā)指標的影響很大。隨生產(chǎn)井數(shù)的增加，穩(wěn)產(chǎn)期 和穩(wěn)產(chǎn)期末的采出程度都相應增加，但高含硫氣藏的開采其鉆井成 本很高，因而造成生產(chǎn)成本大幅上升。b開采年限/b基于氣藏H2S和CO2含量高，對氣井的油套管，地面設備和管 線的腐蝕性較強，在保證安全開采的

14、前提下，應采取盡量縮短開采 年限，提高單井產(chǎn)量，減少環(huán)境污染，最大限度的提高工業(yè)采收率 的開采原則。b穩(wěn)產(chǎn)年限/b隨采氣速度提高，穩(wěn)產(chǎn)年限減少，采出程度下降，原因是雖然 高滲區(qū)滲透性好，可用較高速度開采，但其儲量有限，要想保持較 長的穩(wěn)產(chǎn)期需要從中、低滲區(qū)獲得補給，由于低滲區(qū)的滲流速度同 高滲區(qū)相比存在“滯后現(xiàn)象”，又不能及時補給，因而造成過早進入遞 減期。相反用較低速度開采，當高滲區(qū)氣采出的同時低滲區(qū)能及時 補充，氣藏壓力下降速度減緩，保持較長的穩(wěn)產(chǎn)期。如果采氣速度 太低，雖然穩(wěn)產(chǎn)年限增長很多，但采出程度并沒有得到相應的提高， 而且最終開采年限增長，這不適宜含硫氣藏的開發(fā)。故選取合理的 采氣

15、速度，保證穩(wěn)產(chǎn)年限810年以上，穩(wěn)產(chǎn)期末的采出程度達到 50。b采收率/b氣藏工業(yè)采收率的影響因素之一是廢棄壓力。非均質(zhì)含硫氣藏 的廢棄條件（包括廢棄壓力和氣產(chǎn)量）除由地質(zhì)、開采、工藝技術、經(jīng) 濟效益外，還要受脫硫凈化廠的人口壓力、井下管串和集輸設備的 使用年限限制。這類氣藏必然有低壓小產(chǎn)階段，而且時間拖得很長， 不利于含硫氣藏的開采，同時進入低壓小產(chǎn)階段后，氣藏開采的經(jīng) 濟效益變差。由遞減曲線經(jīng)濟分析法，廢棄產(chǎn)量可定在開始進入低 壓小產(chǎn)階段前的產(chǎn)量，可求出相應的廢棄壓力。也可以根據(jù)經(jīng)驗取值 法（高滲氣藏廢棄壓力為原始壓力的1020 %,低滲氣藏為4050 %） 或按氣藏埋藏深度折算法估算廢棄

16、壓力，但限于氣驅(qū)氣藏，適用性 和可靠性均較差。b開采后期的采氣速度/b由于脫硫廠要求天然氣進廠壓力較高，在氣藏進入遞減期后并 口壓力逐步接近進廠壓力，產(chǎn)量遞減快使得氣井產(chǎn)能難以發(fā)揮，而 此時氣藏還有相當數(shù)量的剩余儲量。為了充分發(fā)揮氣井產(chǎn)能潛力，提 高該階段的采氣速度，不僅有利于低滲透區(qū)天然氣的加速開采，而 且對含硫氣藏開采設備的保護有重要意義。因此必須降低井口生產(chǎn)壓 力，其方法一是降低進脫硫廠輸壓，二是增壓開采。b動態(tài)監(jiān)測/b研究氣藏地質(zhì)特征，利用開采資料修正與完善地質(zhì)模型，復核 氣藏儲量，研究剩余可采儲量及其分布，研究氣藏邊、底水活動規(guī)律， 氣藏氣井產(chǎn)氣量、產(chǎn)水量和壓力的預測，監(jiān)測地面和井下

17、設備的腐 蝕程度等，適時的調(diào)整采氣速度。align=centerb推 薦合理采氣速度/b/align 羅家寨、渡口河飛仙關組氣藏具有儲量大，儲層有效厚度大、 儲層平均孔隙度高、儲層基質(zhì)滲透率高、儲層含氣飽和度高的特征， 雖然橫向上非均質(zhì)性很強，但在氣藏范圍內(nèi)儲層展布仍然較穩(wěn)定，氣 藏可視為視均質(zhì)孔隙型氣藏。從目前鉆探情況分析其邊、底水均不活 躍，氣藏靠自身膨脹能量開采，屬于定容消耗型氣藏。再加之兩氣 藏硫化氫和二氧化碳含量均較高，且含有機硫，使得氣藏的開采成本 很高。因此，綜合以上諸多因素，在保證氣藏具備一定的穩(wěn)產(chǎn)年限 （8-10年）的前提下應盡量提高氣藏的采氣速度，根據(jù)前面對不同類型 氣藏采

18、氣速度的分析與評價，結合羅家寨、渡口河兩氣藏的具體情 況推薦其采氣速度應在56%范圍內(nèi)。具體是：羅家1 一羅家2 井井區(qū)采氣速度可定在6左右，因為該區(qū)塊有效儲層厚度相對較大、 孔隙度高、儲層滲透性好、儲量豐度大、單井產(chǎn)能高，且離氣水邊界 較遠；羅家5井井區(qū)采氣速度可定在5，該區(qū)塊儲層也較發(fā)育， 且儲層中裂縫發(fā)育程度相對較高，單井產(chǎn)能雖較羅家1、2井低，但 其酸前無阻流量也在10m3以上,區(qū)塊內(nèi)未見水活躍特征;羅家6 井井區(qū)采氣速度可定在4 %左右，因為該區(qū)塊儲層相對較差，儲量 豐度也不高，單并產(chǎn)能較低；渡口河飛仙關氣藏采氣速度可定在 5 %左右，該氣藏儲層發(fā)育程度、儲量豐度、單并產(chǎn)能雖比羅家12 井區(qū)差，而與川東石炭系氣藏相比卻要好得多，其渡5井雖為水井， 但卻是下儲層產(chǎn)水，且離氣藏較遠。balign=center結論與建議/alig