含水气藏提高采收率方法研究

一、绪论

我国气田自五十年代开发至今，大部分气田已出地层水，出水气藏占气藏总数的大部分，严重影响了气藏及气田的稳产和生产，因此要提高含水气藏采收率来加大气田的产量，以免造成资源浪费。

本文主要针对于不同类型的含水油藏提高采收率的途径和方法做了详细的介绍。

二、含水气藏储渗类型和基本特征

1.含水气藏的储渗类型

含水气藏储渗类型繁多 ，按储集层主要储集空间及渗流通道 ，可以划分为裂缝-孔隙型 、裂缝-洞穴型 、裂缝一洞孔型 、裂缝-孔洞型及孔隙型五种主要类型 。

2.含水气藏的基本特征

含水（边水或底水）气藏（包括带油环或底油）气藏开采特征如下： ① 裂缝发育区的气井高产稳产 ，而裂缝不发育区的气井低产、 稳定性差。②开采时 ，裂缝中压力低 ，孔、洞中压力较高 ，基本上是孔、 洞中流体向裂缝渗流 ，裂缝中流体向生产井渗流。③在含气区与含水（油）区的裂缝连通性比较好的情况下 ，当边水或底水保持较高压力（或能量）时 ，地层水（或油）最容易沿裂缝通道向生产井窜流。④ 当地层水窜入裂缝通道形成气水两相流动时 ，气相渗透率随含水饱和度增大而急剧降低 ，井筒中气流阻力增加 ，使产气量迅速下降 ，产水量不断增高 ，当产气量低于极限携液能力时气井即被水淹。⑤根据对国内外已开发的边底水活跃气藏资料统计 ，采收率一般为40～75 % ，个别小气藏可能会低于40 %。

三、影响含水气藏采收率因素分析

1.微观渗流机理

周克明等人利用现代激光刻蚀技术，研制了均质孔隙和裂缝—孔隙模型地层的气水两相可视化人工物理模型。通过理论分析，得到水驱气封闭气的形成方式主要有：

1.1指进形成的封闭气；

1.2卡断形成的封闭气；

1.3孔隙盲端角隅形成的封闭气；

1.4“H型”孔道形成的封闭气

1.5水锁现象。

2.地质因素

地质因素包括储集层类型 、气水分布关系、可动水体大小、储层渗流条件和流体性质等。对气藏开采起重要作用的主要是储层的渗流条件和可动水体的大小。前者是影响废弃地层压力的重要因素，后者是决定地层水活跃性质的物质基础。

3.开发因素

开发因素可分为开采方式和工艺技术两类 。开采方式主要指人工控制水侵的措施 ，如布井方式、完井方式 、采气工作制度、采气速度及开采规模等。工艺技术水平的高低 ，也是影响藏采收率的因素之一 。只有采用合理的开采方式 ，应用先进的工艺技术、千方百计地降低地层水的侵入强度 ，降低废弃地层压力 ，才是提高气藏采收率的根本途径。

四 、气藏出水治理方法研究

长期以来 ， 人们一直在不断研究和探索含水气藏开采中过程控制边底水不均匀推进或锥进、防止气井过早出水和提高气井利用率的问题。

1.气藏开采初期出水治理

这类气井主要是指孔隙裂缝型底水气藏上的高压气井。生产初期由于种种原因 ， 气井生产压差过大，再加上储层非均质性，使井底附近及裂缝系统很快形成相对低压区，这样气井就容易产生水锥。同样，对于气藏尚处于高压 （远远大于静水柱压力） 时期出水的气井 ， 在气井气水同产时期，也要合理控制生产压差 ， 才能延长气水同产期。

2.气藏开采中、后期出水治理工艺

对于活跃水驱气藏 ，在常规开采方式下 ，无论是用排水措施 ， 还是用二次采气技术 ， 虽然能不同程度地提高部分采收率 ，但却很难避免或消除“封闭气”和“死气区”的形成也很难把地层废弃压力降到很低 ，因而难以达到同等地质条件下纯气藏的开发效果。此外 ，排水采气工艺也难以适应开采后期气井压力低、水量大、液面深的客观要求。因此 ，欧美许多国家都提出了气藏开发采用早期整体治水 ， 限制或阻止水侵的方法。一是在采气的同时在含水区内采水 ， 使气水区的压力同时下降； 二是限制或阻止地层水沿高渗透层（带） 侵入气藏 ，造成近似封闭水体的效果。

五、国内外常规排水采气技术应用情况

1.优选管柱排液采气技术

美国在休果顿气田的 70 口井安装了对大多数井有效的25mm 和 35.2mm 的小油管装置，特纳等人设计的根据井口压力直接求解最低流量、最低流速诺模图，在世界上得到了最广泛的运用。

2.泡沫排液采气技术

前苏联在克拉斯诺达尔、谢别林卡等气田大量实施了泡沫排液工艺，成功率很高。美国在堪萨斯州和俄克拉荷马气田用起泡剂施工了 200 口井，成功率高达 90%。

3.气举排液采气技术

四川气田在水驱气藏开发中后期广泛应用连续气举和泡沫-气举复合排液采气工艺技术。中原油田在文 24、濮城气顶、胡部寨、文 23 等气田开展了原管柱间歇气举、橇装气举、原管柱复线气举、气举阀复线连续气举等多种气举工艺实验，取得了良好的效果。橇装气举排液采气作为一项新的间歇气举排液技术具有较广泛的应用前景，已在白庙、桥口等凝析气田排液 215 井次，平均单井日增气 0.22×104m3/d，平均有效期 28.5 天。

4.柱塞气举排液采气技术

柱塞气举从理论上讲具有巨大优越性，但因其对井筒管柱工况和柱塞的制作加工工艺要求较苛刻，现场应用受到很大限制。加拿大2000m 以内的凝析气井普遍采用柱塞气举排液。

5.机抽排液采气技术

对于地层渗透性好，产液量大的气井停产后，氮举、气举因无法实现连续排液不能使其恢复生产时，机抽排液采气可以很好解决这个问题。目前机抽最大排液量 100m3/d，最大泵深 4000m，对于高含硫或结垢较严重的气井不适用。中原油田濮 67 块积液气井采用了抽油机排液采气工艺技术。

6.电潜泵排液采气技术

美国阿拉森气藏、费雷儿气藏采用了电潜泵作为气藏排液设备。

四川气田将变速电潜泵机组用于产水量大、井深、剩余储量多的水淹气井排液采气，实现了单井复产成功。中原油田应用电泵排液 2 井次，取得了较好的效果。

7.射流泵排液采气技术

80 年代后美国和加拿大采用射流泵排液采气，四川气田1992 年开始应用此技术。实践证明，该工艺适用于水淹井复产，目前排液量 300m3/d，最大泵深 3800m。

六、小结

1.含水气藏主要储渗类型有裂缝-孔隙型 、裂缝-洞穴型 、裂缝一洞孔型 、裂缝-孔洞型及孔隙型五种。

2.微观渗流实验表明：以粒间孔为主的储层其渗流能力主要受喉道的大小及分布控制；水驱气封闭气的形成方式主要有：指进、卡断、孔隙盲端角隅、“H型”孔道。

3.排水采气是减小地层水对气藏的危害，提高气藏采收率的根本措施。

3.1低产液量使用优选管柱、泡排、活塞气举排水采气比较适宜；

3.2中等产液量选用活塞气举、机抽排水采气比较适宜；

3.3高产液量选用气举、电潜泵、射流泵排水采气比较适宜；

3.4不同类型的气藏需要对气藏生产状况、水气比、出砂情况、腐蚀情况、成本等进行综合分析后选择适合的排水采气方式；

3.5通常利用极限速度和临界流量理论来研究气井的连续排液。

参考文献

[1]夏崇双，有水气藏提高采收率的途径和方法，中油西南油气田分公司勘探开发研究院，2000.

[2]张伦友，孙家征，提高气藏采收率的方法和途径，天然气工业，1992，12（5）.

[3]黄艳，谢南星，谈锦锋，产水气井有效开采的工艺技术，西南油气田分公司采气工艺研究所，2002.

[4]孙志道，裂缝性有水气藏开采特征和开发方式优选，石油勘探与开发，2002.

[5]张数球，四川地区含水气藏开发技术探讨，石油钻探技术，1999，6（3）.

[6]姜必武，丘陵，含水气藏合理产能新方法研究，天然气工业，2005，25（12）.