第２２卷第６期 ２０１３年６月 中 国 矿 业 ＣＨＩＮＡ ＭＩＮＩＮＧ ＭＡＧＡＺＩＮＥ Ｖｏｌ＿２２，Ｎｏ．６ Ｊｕｎ． ２０１３ 深层致密凝析气藏可动用性分析及开发技术对策 王乐之 ，王海霞 ，戚志林。 （１．中国地质大学（北京）能源学院，北京１０００８３；２．中国石化石油勘探开发研究院， 北京１０００８３；３．重庆科技学院石油与天然气工程学院，重庆４０１３３１） 摘要：东濮凹陷发育一系列深层致密凝析气藏，由于其复杂性和特殊性，开发效果和效益差，开发 难度大。但研究发现，该类气藏在整体难动用背景下存在局部可获得开发效益的相对优质储量。针对这 一特点，提出此类气藏在目前技术经济条件下，实现经济开发的有效途径就是通过可动用性分析，确定气 藏内的相对优质储量，优先对这部分储量进行开发。并以该类气藏中的典型区块——Ｂ５５块为例，在经济 界限研究的基础上，引入储能系数，通过相关性分析建立了可动用储量的评价和分类标准，并依此标准开 展了储量可动用性评价。在评价结果基础上，针对不同类型储量，提出了相应的开发技术对策，为此类气 藏的经济开发指明了方向。 关键词：深层；致密；凝析气藏；可动用性；技术对策 中图分类号：ＴＥ３７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—４０５１（２０１３）０６ ００７８—０４ Ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒａｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ ｄｅｅｐ ｔｉｇｈｔ ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ＷＡＮＧ Ｌｅ—ｚｈｉ ．ＷＡＮＧ Ｈａｌ—ｘｉａ ．ＱＩ Ｚｈｉ－ｌｉｎ。 （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０１３３１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｌｏｗ－ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｄｅｅｐ ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅ ｇａｓ—ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｉｎ Ｄｏｎｇｐｕ ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ． Ａｌｔｈｏｕｇｈ ｔｈｉｓ ｃａｔｅｇｏｒｙ ｏｆ ｇａｓ—ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ａｒｅ ｈａｒｄ ｔＯ ｂｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅｉｒ ｌｏｗ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔ，ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｔｉｌｌ ｓｏｍｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｈｉｇｈ—ｑｕａｌｉｔｙ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｅｓ ｉｎ ｓｏｍｅｗｈｅｒｅ Ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ．Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｉｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｗａｙ ｔＯ ｅｘｐｌｏｉｔ ｔｈｉｓ ｋｉｎｄ ｏｆ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｉｓ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｑｕａｎｔｉｔｙ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｈｉｇｈ—ｑｕａｌｉｔｙ ｒｅｓｅｒｖｅｓ ｉｎ ｔｈｅｓｅ ｇａｓ—ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ａｎｄ ｔｏ ｄｅｖｅｌｏｐ ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｅｒｖｅｓ ｆｉｒｓｔ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｂ５５ Ｂｌｏｃｋ ａｓ ａ ｔｙｐｉｃａｌ ｅｘａｍｐｌｅ， ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｎ ｈｏｗ ｔＯ ｃｌａｓｓｉｆｙ ｔｈｅ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｒｅｓｅｒｖｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｃａｔｅｇｏｒｙ ｏｆ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ ｓｔｕｄｙ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｉｓ ｓｔａｎｄａｒｄ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｓｓｅｓｓｅｓ ｔｈｅ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｒｅｓｅｒｖｅｓ ｉｎ Ｂ５ ５ ｂｌｏｃｋ ａｎｄ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｗｈｉｃｈ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｒｏｕｔｅ ｆｏｒ ｓｕｃｈ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｅｅｐ；ｔｉｇｈｔ；ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ；ａｖａｉｌａｂｌｅ ｒｅｓｅｒｖｅｓ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ 深层低渗凝析气藏是一种特殊类型的复杂气 藏，一方面，与常规气藏相比，它的开发过程中伴随 收稿日期：２０１２—１２ ２７ 着复杂的流体相态变化，而与常规凝析气藏相比，由 于低渗透率进一步增加了反凝析伤害，开发特点更 复杂，开发难度更大。因此，这类气藏往往因开发效 果差而作为难动用储量，随着我国对油气资源需求 的日益强烈，如何尽快实现这类气藏的有效动用具 有非常重要的现实意义＿１］。 １ 复杂的地质特征及开发难点 基金项目：国家自然科学基金项目“异常高压低渗凝析气藏复杂相 态特征及渗流机理研究”资助（编号：５０９７４１４２） 作者简介：王乐之（１９７２一），男，博士研究生，高级工程师，１９９３年 毕业于石油大学（华东）矿场地球物理专业，长期从事油气田开发地 质研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｗａｎｇｌｅｚｈｉ＠１２６．ｔｏｍ。 我国渤海湾盆地东濮凹陷发育一系列典型的深 第６期 王乐之，等：深层致密凝析气藏可动用性分析及开发技术对策 层致密凝析气藏，开发难度大，效果差Ｉ２］。气藏主要 特征及开发难点表现在以下几方面。 １）埋藏深，投资大。气藏埋藏深，主要气层埋 深３５００ｍ以下，属于典型的深层一超深层气藏，钻井 投资大。 ２）气层厚度薄，物性差。气层单层厚度多在 １～３ｍ，储层渗透率主要分布范围在０．０５～０．５ｍｄ， 为典型的低渗透一致密气藏。绝大多数气井必须压 裂才能投产。 ３）产量递减快，产量低。气井初期可获工业气 流，但产量下降迅速，初期递减率可达４ｏ ～５Ｏ ，相 对稳定产量平均仅为０．５×１０ ｍ。／ｄ产量普遍较低。 ４）含气井段跨度大、气层分布零散。含气井段 跨度达１０００ｍ，但每百米地层内气层厚度平均仅为 ５～１０ｍ，气层分布零散。 ５）主要为近饱和中高含凝析油的凝析气藏，反 凝析伤害严重。地露压差多小于５ＭＰａ，且中高含 凝析油。随着气井生产，近井地层压力迅速下降，地 层、井底将产生反凝析现象，而由于储层致密，反凝 析影响更加剧烈，导致产能快速下降甚至停产。 ６）总体开发经济效益差。由于埋藏深，储层致 密，气井产量低，造成井控储量小而投资大，再加上 反凝析伤害影响，气井累积产量低，开发效果差，在 目前经济技术条件下，开发经济效益差，无法实现整 体有效动用。 ２储量可动用性分析及评价 研究中发现，气藏整体难动用背景下存在有利 储层发育部位，位于该区域的井，稳定产量相对较 高，稳产期较长，具有较好的经济效益。说明该类气 藏存在局部优质储量，可获得开发效益。在目前技 术经济条件下，气藏实现经济开发的唯一途径就是 通过可动用性分析，确定气藏内的相对优质储量，优 先对这部分储量进行开发，实现较好的经济效益。 本次以东濮凹陷储量动用程度低的Ｂ５５块为例，开 展了储量可动用性分析及评价。 ２．１评价思路 可动用性要求投入开发后必须具有经济效益， 其重点就是开展经济性研究。本次采用经济极限储 量法进行评价，其主要技术原理是对气藏开发的投 入产出进行测算，通过现金流量表计算内部收益率、 财务净现值、投资回收期等指标，从而确定达到行业 基准值的条件时气藏可动用的储量大小，即为气藏 的可动用储量。该方法就是要确定气藏的单井控制 经济储量。新钻井只有达到或超过单井控制经济储 量，才能在一定的年限内收回投资及成本，并产生经 济效益。 同时，结合产量指标和经济界限指标对储量进 行可动用性分类，既要考虑储层本身品质引起的储 量品质差异，也要考虑在现有储层改造技术的前提 下可以达到的产量，需要把地质参数与产能参数、经 济指标参数结合起来，寻找现有技术经济条件下具 有开发效益的优质储量。 ２．２经济界限研究 经济界限采用现金流法评价。 ２．２．１评价参数 １）开发投资。包括钻井及地面建设投资，按油 田实际钻井成本和该区块气井投产实际费用平均值 测算。 ２）采气成本估算。定额取值以油田上年实际 采气成本为基础，成本上升率按２ 估算。 ３）销售收入。销售收入一商品量×商品率× 价格。天然气、凝析油价格按照油田实际销售价格 测算，天然气商品率９０ ，凝析油商品率９５ 。 ４）产量预测。气藏单井生产期为１０年，开发 指标采用了气藏开发方案数值模拟指标，预测递减 率１５ ，凝析油含量分块取平均值计算。 ２．２．２单井经济极限控制储量 ２．２．２．１评价方法 对单井进行经济评价，测算其投入与产出。首先 要判断单井经济极限可采储量是否存在，判断条件是 内部收益率必须大于１２ ，且一定年限内能收回投 资。若该条件符合，则达到投资回收期那一年的累积 产量就是单井经济可采储量。若不满足该条件，则这 口井开发无效益，其经济可采储量不存在。财务净现 值（ＦＮＰＶ）和内部收益率（ＦＩＲＲ）关系式见式（１）。 ｎ ＦＮＰＶ一＞：（ＣＩ—Ｃｏ） （１＋ＦＩＲＲ） 一０（１） ｔ一１ 式中：ＦＮＰＶ为财务净现值，万元；Ｃ 为现金流人 量，万元；Ｃｏ为现金流出量，万元；（Ｃ －Ｃ ） 为第ｔ 年的净现金流量，万元；Ｎ为计算期，年；ＦＩＲＲ为内 部收益率， 。 根据计算的单井经济可采储量，按气田标定的 平均采收率，可计算出单井经济极限控制储量Ｇ井， 见式（２）。 Ｇ井一ｑ井／ｓＲ （２） 式中：Ｇ井为单井经济极限控制储量，１０。ｍ。；ｑ井为 单井经济可采储量，１０。ｍ。；Ｅ 为平均采收率， 。 ２．２．２．２计算结果 按照平均井深和凝析油含量，Ｂ５５块气藏单井 经济极限可采储量和单井控制经济储量计算结果， ８Ｏ 中国矿业 第２２卷 见表１。 表１ Ｂ５５块单井经济极限储量计算结果表 ２．３可动用储量分类标准建立 ２．３．１储能系数的引入 根据气藏多项参数的拟合试验，气层产能与单 一的储层参数如渗透率、孔隙度等相关关系均不佳， 说明该气藏天然气流动的复杂性。但研究发现，气 井产能与为储能系数相关性较好。储能系数是储层 有效孑Ｌ隙度、有效厚度和含气饱和度的乘积，有效孔 隙度反映了储层有效储气空间的大小，含气饱和度 反映了有效储集空间内开采对象的富集程度，有效 厚度则反映了一定区域内的储量丰度 ］。从Ｂ５５ 块的实践上看，这三者的乘积综合反映了该区域内 储层的品质，即反映了可开采动用的储量的品质。 ２．３．２产能与储能系数关系评价 优选生产时间较长、具备一定的累计产量的产 层，统计各产层的储能系数，建立储能系数与产能的 关系曲线，可以看出，Ｂ５５块气层的储能系数与累计 产量具有较好的相关性（图１）。经过统计分析后得 到回归公式（３）。 Ｙ一１２５．０７ｅ １６３１ｘ Ｒ 一０．７４＝９２ （３） ２．３．３ 可动用储量与储能系数的关系评价 对于直井，Ｂ５５块直井在当前气价下单井经济 极限可采储量（经济极限累产量）为１６７０×１０ ｍ。， 由图１推算对应的储能系数为１．２０，即某井或某一 区域储能系数达到１．２０以上，钻直井开发具有经济 效益，该井或该区域内储量为可动用储量。 而对于水平井，在当前气价下单井经济极限可 采储量需达到２８２７×１０ ｍ。，计算经济极限储能系 数为１．４４，即某一单层储能系数须达到１．４４，单独 作为水平井的目标层才具有经济效益。 ２．３．４储量分类标准 根据储能系数界限，可以将Ｂ５５块储量划分为 ３类（图１）。 Ｉ类可动用：单层储能系数达到１．４４，在目前技术 经济条件下可单独作为水平井的目标层的储量。 Ⅱ类可动用：Ｂ５５块含气范围内叠合储能系数 大于１．２０的储量分布区，现技术经济条件下，对于 直井开发具有经济效益的储量为Ⅱ类储量。 Ⅲ类储量（暂不可动用储量）：叠合储能系数小 于１．２Ｏ，在目前市场平均价格下，开发不具备经济 效益的储量。这部分储量需要依靠技术进步、降低 成本或气价上涨才有开发动用价值。 其中，工类、Ⅱ类储量为目前技术经济条件下的 可动用储量。 ／ 皇 苫 ０ 删 —７’ ｖ＝１２５．Ｏ７ｅ２ ｛Ｌ Ｒ２＝０．７４９２ ．： 卜ＩＩｌ燕储罐Ｉ 弛鞲避Ｌ＿ 嘣； 图１ Ｂ５５块司动用储量分类标准图 ２．４评价结果 分砂组、分层系、全井编制储能系数等值线图， 评价Ｂ５５块可动用储量。 按小层和砂组分析（图２），每个砂组的储能系 数都没有达到经济极限储能系数１．２０。进一步按 亚段分层系进行分析，仅在沙三中的Ｂ５８井区和 Ｂ１６井区有少量范围储能系数达到１．２０以上，说明 各砂组乃至亚段均不具有单独开发的开采价值，须 作为一套开发层系开发，增加井控气层数和储量，才 可达到经济开发价值。 图２ Ｂ５５块储能系数某砂组等值线图 在气藏全井储能系数等值图上，依据评价的经 济极限储能系数圈定出可动用储量的分布范围（图 ３），并依据气藏总有效厚度等值图评价气藏的可动 用储量。评价认为，目前技术经济条件下，Ｂ５５块不 存在Ｉ类可动用储量分布。 第６期 王乐之，等：深层致密凝析气藏可动用性分析及开发技术对策 ８１ Ⅱ类可动用储量主要分布在Ｂ５５块构造的腰 部Ｂ７０井一Ｂ１６井一带，储量大小占整个气藏落实 储量的４４ 。 ３．２ 通过局部部署侧钻水平井提高储量动用程度 Ｂ５５块目前老井利用率低，部分老井采出程度 低，剩余气储量大，地质情况认识较为清楚，侧钻井 风险小。在具有一定剩余储量的部位利用老井或报 废井侧钻水平井挖潜，既可以起到增加动用储量、提 Ⅲ类储量分布在构造的顶部和低部位，占整个 气藏落实储量的５６ ，说明一半以上的储量目前都 暂不具备经济开发的条件。 图３ Ｂ５５块总叠合储能系数等值线图 ３开发技术对策 针对Ｂ５５块储量分布以及储量品质的差异性， 需要采取不同的增加储量动用技术对策和措施。 ３．１ 对优质储量钻水平井，优化完井及分段压裂技 术提高井控储量 对于工、Ⅱ储量分布集中区，推荐采用单井控制 储量大、产能较高的水平井来进行调整挖潜。应用 水平井开发，除可增加产能外，还由于它增加了井筒 泄流面积从而降低了单位面积上的压降，能起到减 缓近井地层反凝析的作用。 但是，评价可知，Ｂ５５块水平井目标层经济极限 储能系数为１．４４，由于Ｂ５５块储量品质差，不存在Ｉ 类可动用储量分布，无可单独作为水平井目标层的 储量。因此，Ｂ５５块要钻水平井进行开发，除水平段 目标层外，还需要上部直井段钻遇一定的气层有效 厚度，才能达到经济极限的井控储量，所以水平井部 井原则上不能在上部层系部署，应尽量优选中下部 储能系数大的层设计水平井。 在完井与压裂改造方面，可针对具体情况，采用 近年来突飞猛进的水平井套管桥塞分段压裂或采用 裸眼完井，进行封隔器滑套分段压裂，大幅度改善储 层渗流条件，最大限度地增加单井控制储量，并提高 开发效果 ｊ。 高产能的效果，又可以有效减少钻井投资。 ３．３通过大型压裂和重复压裂增大供气半径 目前工艺技术不断进步，大型加砂压裂技术、多 层压裂技术、水平井分段压裂技术、重复压裂技术都 日趋成熟 ］，对于低渗致密凝析储层，实施压裂不仅 可以有效增加泄气半径，进而提高了储量动用程度， 也可以起到压降漏斗变缓，改善渗流条件的目的。 对于目前生产中发现的部分气井由于早期压裂规模 小，压裂缝长较短，产出状况与地质储量较不匹配的 问题，可以考虑采用大型加砂压裂技术、多层压裂技 术等进行重复压裂，以提高裂缝长度，改造储层，提 高开发效果。 ３．４加强深层致密凝析气藏开采工程技术攻关 Ｂ５５块目前不可动用的Ⅲ类储量占整个气藏的一 半以上。对于这部分储量，除争取市场高价格外，还应 大力开展凝析气藏开采技术攻关，通过技术进步，增 加产能，降低开发成本，使这部分储量能够早日得到 动用，最终实现整个区块乃至这类气藏的有效开采。 ４ 结论 １）Ｂ５５块储量品质差，难以整体动用，但局部 存在相对优质储量分布区，可优先动用。 ２）Ｂ５５块仅存在Ⅱ类可动用储量，占气藏总储量的 ４４ ，主要分布在构造腰部的Ｂ７０井～Ｂ１６井一带。 ３）对可动用储量分布区，推荐采用水平井或利 用低效老井侧钻水平井，优化完井及分段压裂技术 提高储量动用程度及单井产能，实现有效开发。 ４）为达到经济极限井控储量及增加储量控制 程度，水平井应尽量优选气藏中下部的有利层进行 设计部署。 １ 参考文献 ［１］李士伦，孙雷，杜建芬，等．低渗致密气藏、凝析气藏开发难点 与对策［Ｊ］．石油地质，２００４，２５（２）：１５６—１５９． ［２］ 王乐之，王志祥．东濮凹陷深层低渗凝析气藏类型判别研究 ＥＪ］．断块油气田，２００６，１３（５）：２８—３０． ［３］ 李少华．储能系数在低渗透油藏开发中的应用［Ｊ］．低渗透油 气田，１９９９，４（３）：３１—３３． ［４］ 曾雨辰，陈波，杜爱龙，等．白庙平１水平井多级分段重复压裂 实践ｒＪ］．石油钻采工艺，２０１１，３３（６）：７９—８２． ［５］熊听东，王世泽，刘汝敏，等．致密砂岩气藏储量难动用影响因 素及开发对策［Ｊ］．西南石油大学学报：自然科学版，２００８，３０ （４）．７７—８０．
