Question

水平井产能分析与产能评估

Answer 1

一、各井生产数据分析

示范工程对DS01-1V、DS02-1V、PHH-001、PHH-002等4口多分支水平井进行了排采试验，获得实际生产数据和单井产能，达到示范工程预期的目标。

从2006年2月至8月开始，到2007年底，分别排采约72个井月。总体反映，3号煤层的DS01-1V井单井产量较高，最高达到12000m³/d，随着液面下降，产气量稳步上升，保持0.8～0.9MPa套压，显示了良好的产气能力。15号煤层产气量相对低一些，PHH-002井能够保持4400m³/d稳定产量，显示了比较好的产气能力，说明水平井技术可以对15号煤进行有效开发。

（一）山西组3号煤层生产潜力

本项目多分支水平井的排采试验结果表明，在3号煤层中使用多分支水平井技术，获得了很高的产气量。稳定的单井日产气量达到1.0×10⁴～1.2×10⁴m³。

以下是DS01-1V井排采生产历史和产能分析。

DS01-1V井由工程井和生产井组成，工程井命名为DS01-1，生产井命名为DS01-1V。DS01-1工程井于2005年12月26日开钻。2006年1月28日完成10分支井眼的作业。全井进尺6008.00m，其中φ152.4mm水平段进尺5506.00m。DS01-1井建井周期32.8天，完井周期35.5天。

2006年2月12日开始排采试验，2006年2月26日，排采15天后开始产气，产气量平稳上升，日产气量达12000m³/d，累计产气量已达233×10⁴m³（截至2007年2月底）。套压维持在0.8～0.9MPa之间，具有较高的压力，说明该井具有良好的产气潜能（图6-11）。

图6-11 DS01-1V井生产历史曲线

（二）太原组15号煤层生产潜力

太原组15号煤层至今尚未形成成熟而经济有效的煤层气开发技术，本次试图进行水平井技术的开发试验，钻井3口，除1口产水量较大外，另两口获得了相对较好的产气量。PHH-002井能够保持4400m³/d稳定产量。相对于3号煤层，15号煤层产气量相对低一些，仍然显示了比较好的产气能力。

1.PHH-002井

PHH-002井生产层为15号煤层，2006年8月9日投入生产，到2007年12月底排采17个月。产气量700～4500m³/d，最高5000m³/d，累计产气282300m³（图6-12）。

2.PHH-001井

PHH-001井生产层为15号煤层，2006年7月14日投入生产。产气量最高1600m³/d，累计产气103900m³（图6-13）。该井2007年进行了修井，重新进行了钻井，增加了分支水平井和水平总长度。

图6-12 PHH-002井生产历史曲线

图6-13 PHH-001井生产历史曲线

二、多分支水平井产能模拟预测

DS01-1V井在经过半年时间的排采之后，获得了有效的生产数据，在深入研究该地区的构造、地质特征，并收集大量的储层参数的基础上，建立了合理的地质模型，利用先进的煤层气数值模拟软件开展历史拟合和动态分析研究，进一步了解储层参数，流体性质随时间、空间的分布和变化特征，预测多分支水平井技术的应用对提高采收率方面的贡献大小，为经济效益评价提供依据。

（一）DS01-1V井生产数据历史拟合

历史拟合是在敏感性分析的基础上，通过利用试验井或生产井的实际生产数据，反演和校正研究区的有关煤储层参数，从而进行更准确的产量预测。本次进行历史拟合的对象是气、水产量和累计气、水产量。而井底压力是随着时间变化，根据实测数据作为已知值给出。历史拟合的过程具有数值模拟工作程序的科学性，排采曲线见图6-14，历史拟合曲线见图6-15。

图6-14 端氏DS01-1多分支水平井排采曲线

图6-15 端氏DS01-1多分支水平井历史拟合曲线

模拟计算的工作是在经历长时间排水产气的基础上进行的。模型经过敏感性分析研究，并结合本地区大量翔实的地质资料，在科学分析、论证的基础上，利用实际生产资料（主要有产气量、产水量和液面深度），通过历史拟合对有关影响煤层气产出的重要参数作了校正、识别。从历史拟合曲线图上可以看出，通过历史拟合获得的参数是科学可信的，这就为下一步的产量预测工作奠定了基础。

（二）多分支水平井产量预测

利用历史拟合获得的参数（表6-13），相对渗透率变化数据见表6-14，输入模型进行产能动态预测。从数值模拟获得的结果分析，该地区的煤层气资源具有相当好的开发前景。

表6-13 基础参数表

① 1 cp＝10^-3Pa·s。

表6-14 相对渗透率数据表

续表

本次多分支水平井预测模型中，水平段总长度为3000m。通过模型运算，计算结果见图6-16和表6-15所示。计算结果显示：预测多分支水平井服务年限为10年的情况下，煤层气平均产量可达到15273.89m³/d，单井平均年产量可达557.5×10⁴m³，单井累计产量可达5574.97×10⁴m³，累计采收率可达68.62%。服务年限为20年的情况下，煤层气平均产量可达到10500m³/d，单井平均年产量可达381.78×10⁴m³，单井累计产量可达7635.66×10⁴m³，累计采收率可达93.99%。图6-17、图6-18分别表示多分支水平井在第5年、第8年的压力平面变化，与垂直井相似，动态压力在开发前几年下降较快，而在开发后期表现为压降较为平稳。

图6-16 多分支水平井预测产量曲线

图6-17 多分支水平井动态压力变化图（第5年）

图6-18 多分支水平井动态压力变化图（第8年）

从上面两种服务年限的结果对比分析，采用多分支水平井技术开发煤层气，可以在前6年的时间内，采收率达到53.7%；而在后14年的时间内，采收率的增加为40%左右。

模拟表明，井底压力随生产时间延长而降低。直井第8年的压力降到0.77MPa，第15年的压力降到0.64MPa。水平井第8年的压力降到1.01MPa，第15年的压力降到0.87MPa。

表6-15 多分支水平井储层模拟产量预测表