子洲气田产量递减分析及应对措施

时间：2024-07-28

贾连超，蒋红梅，何顺安，强小龙，蒋晓梅，侯建鑫，蔚生军，徐超，解双博，蒋明艳，李耀辉

（1.中国石油长庆油田分公司第二采气厂，陕西榆林 719000；2.中国石油长庆油田分公司第一采气厂，陕西靖边 718500）

子洲气田主力生产层位为上古山西组山2 段，并以该层提交的探明储量编制了13×108m3/a 开发方案。子洲气田已投入开发15 年，以13×108m3/a 规模已连续稳产8 年，以累产气量按13×108m3/a 规模折算稳产达12 年。对于一个低渗透气田，并且接近致密气田的气田来说，已经取得了优异的开发效果。对于目前的产量递减水平进行分析，评价出气田要保持稳产需要弥补的产能建设规模，从而为气田开发潜力、稳产时间的评价提供参考[1，2]。

气井的递减率计算方法较多，本文不从气井递减率入手，主要原因是单井的影响因素较多，评价出来以后再进行加权评价气田递减率时又会存在较多影响因素，而是从气田整体入手，进行综合评价，从而得到较真实较符合气田实际的递减率。

1 气田开发概况

子洲气田从2012 年开始弥补建产，至今每年都有少量产能建设，通过在气田内部加密、外部完善井网进行开发调整，这是气田保持持续稳产的根本，累计弥补产能建设20×108m3左右。

目前气田投产气井300 余口，日产量420×104m3，气井井口压力接近系统压力水平。2012 年开始的产能建设中，初期建设的产能并没有完全用于弥补递减，而是投产以后，部分老井得到了关井或降产保护，地层能量得以保存，气井以合理的采气速度保持了稳定生产，也就是气井存在稳产期。近几年由于二次加快发展的需要，才使得全部气井以最大能力生产，气井普遍出现产量递减，没有了稳定生产阶段。同时由于二次发展时投入成本的增加，弥补递减产能建设规模的扩大，也促进了气田的持续稳产。

2 气田产量递减率

在气田开发过程中，随着地下可采储量的减少，产量总是要下降的，气田高产稳产期结束后，产量将以一定的规律开始递减。产量递减分析，就是当气田进入递减阶段以后，寻求产量变化规律，并利用这些规律进行未来产量预测[3，4]。

2.1 气井递减率

气井产量递减分析方法主要有传统ARPS 产量递减分析法、现代产量递减分析法及预测模型法。其发展历程从单纯分析产量数据发展到产量与压力并重，从不考虑油气藏模型发展到解析与数值模拟并行，条件从单纯的定压生产数据发展到变压力、变产量数据（见图1）。

图1 气井产量递减分析方法

2.2 气田递减率

气田递减主要根据分年投产气井井口压力及整体产量变化特征（稳产或递减），采用衰竭递减模型进行拟合，得到分年投产井递减变化规律，预测分年投产气井产量，在此基础上，通过加权平均评价气田递减率。由于子洲气田已经投入开发15 年，大部分气井已经达到储层边界，且井口压力接近整个生产管网运行压力，因此可以直接类比为单井进行递减分析，具体方法如下。

气田年产能递减率定义：

气田年产量递减率定义：

物理意义：老井在一个年度内的产能、产量的递减情况。

适用阶段：评价气田稳产阶段年度内需补充的新井产能和产量。

在年产能递减率公式中，由于D 也可以分子与分母同时乘以∑T，如下：

图2 中可以看出，与A1公式相比较：

图2 气田年产量变化示意图

故A1始终小于D，即年产量递减率总是小于年产能递减率，且两者代表的意义也不相同，因此本文评价的气田递减率即年产能递减率。在得到分年投产井递减率的基础上（见图3），通过加权平均评价气田递减率。

图3 分年投产井产量变化示意图

根据气井投产时间及气田整体递减时间，将2015年以前的投产井作为一个整体，2016 年以后的投产井，每年作为一个整体，2020 年当年投产井在评价2020 年递减率时不予以计算在内，在评价2021 年递减率时计算在内，产量加权评价气田2020 年递减率12.99%，预测2021 年递减率11.91%。2019 年以前的投产井在2021 年的递减率较2020 年的递减率是下降的，但是2020 年当年的投产井在2021 年递减率是比较高的，因此气田的递减率并不是一直下降的，而是受到新投产井的规模和递减率影响。

3 气田产量递减应对措施

在评价子洲气田2021 年递减率之后，得到年底气田产量为370×104m3，从而得到弥补递减产能建设工作量（见图4），年底需投产新井气量为50×104m3。以年初产量规模420×104m3为基数，不考虑产量递减，按生产时间330 d，得到年度产量为13.86×108m3，考虑递减则年度产量为13.39×108m3，需新井弥补产量0.47×108m3，至2021 年底，新投产井的产量需达到50×104m3，才能与年初保持同样的生产水平。

图4 弥补递减产能建设工作量确定方法示意图

2020 年子洲气田共计开展排水采气作业300 余口井近4 000 井次，增产气量8 000×104m3左右。由于分年投产井的递减率评价是在每年配套工艺措施开展的基础上评价的，因此2021 年的递减率也是考虑在配套工艺措施正常实施的前提下的，如果2021 年工艺措施总气量增加，则弥补产建的规模会相应减少。因此弥补产量递减的新建弥补产能和老井配套工艺措施开展两个方面是互相补充的，同步进行的，共同为气田稳产贡献力量。

至2021 年底时，结合气田实际的生产能力，同样根据分年投产井递减变化规律，预测分年投产气井产量变化，然后通过加权平均评价气田2022 年递减率，可确定2022 年弥补递减产能建设工作量。