摘　要：柴达木盆地涩北气田面临着综合含水率上升、产量递减、边水非均衡推进等生产挑战，多层边水气藏的动态监测就显得尤为重要，这项基础工作贯穿于气藏开发的始终。为此，利用试井和测井的方法直接或间接地测量出气井的地质参数、生产参数、井下技术状况以及各种参数的动态变化等，综合气井生产动态，从产能评价技术、边界探测技术、气藏动态描述技术、生产管柱检测技术和产层动用评价技术入手，判断气田开发是否符合开发方案要求，为气藏开发调整提供第一手资料。该气田是第四系多层疏松砂岩边水气藏，在其试采开发过程中录取到大量产能评价、产层动用以及边界参数变化等资料，通过分析，认为气层的出砂压差宜在地层压力的10％～l5％之间，合理产量为无阻流量的l0％～l5％，合理配产区间在7.1×10⁴～10.4×10⁴m³／d，最小临界携液流量为7.1×10⁴m³／d。该研究成果为涩北气田多层边水气藏的开发提供了技术支撑。

关键词：柴达木盆地  第四纪  涩北气田  气藏  疏松砂岩  多层  边水  动态监测  生产能力

Dynamic monitoring technology in the development of multi-layer edge water gas reservoirs：A case study from the Sebei Gas Field，Qaidam Basin

Abstract：The output of the Quaternary edge-water gas reservoirs with multiple layers and unconsolidated sandstones in the Sebei Gas Field，Qaidam Basin，are restricted by many challenges，including the rise in total water cut，production decline，and unbalanced development of edge water．Therefore，it is vitally important to perform such basic work as dynamic monitoring for reservoirs throughout the gas development process．In order to realize this，we measured the geological and production parameters．and detected the downhole technical conditions and the dynamic changes of various parameters of gas wells directly or indirectly via well tesring and logging．Based on the dynamic production performance of gas wells，we further assessed the productivitv，detected the boundary，dynamically described the gas reservoir，inspected the production string，and assessed the producing status of the productive interval．In this way，we determined whether this gas field is developed in accordance with the initial development plan,thus providing the first hand information for adj usting the plan accordingly．During the trial production operation of a few gas wells in this field，mass data were logged concerning the productivity assessment，productive interval status and boundary parameter change．By analyzing these data，we concluded that the pressure differential of sanding should be l0-15％ of the formation pressure，the reasonable yield l0-l5％of the open flow capacity，the reasonable proration 71-104 thousand m³／d，and the rainimum critical liquid carrying flow 71 thousand m³／d．The results serve as a robust technical support for the development of such gas reservoir in the Sebei Gas Field．

Keywords：gas reservoir，unconsolidated sandstone，muhi layer，edge water，dynamic monitoring，productivity，Sebei Gas Field．Qaidam Basin

涩北气田位于柴达木盆地东部三湖地区，是典型  的第四系浅层生物成因大型气田^[1]，主要包括涩北一号、涩北二号、台南3个气田及台吉乃尔等周边小气田。气田具有独特盼地质条件，储层泥质含量高、胶结疏松、成岩性差、砂粒细，含气井段长(气藏埋深495～1850m)、气层多而薄、储层岩性疏松、弱边水驱动等特点，纵向上表现为砂泥岩层交互、气水层交互、高中低产层交互，致使层间差异大、产层易出砂等，这些地质特征给气田的高效开发带来了许多挑战，也给动态监测技术提出新的技术要求，尤其是在评价气井产能，控制合理生产压差，评价气层动用情况，监测气藏边界变化规律，预警气井见水等方面显得特别迫切。涩北气田自开发以来，致力于如何确保气井长期稳产高产，提高产层动用程度，提前预测气井见水等监测手段和监测技术的开发和应用，并做了大量现场实践和技术创新工作，取得了一定的经验积累。

1　产能评价技术适应疏松砂岩气藏配产需要

产能评价是气井投产前进行配产的必要环市，涩北气田从开发至今，进行过等时试井、回压法试井和修正等时试井等测试工艺优选^[2]，评价出修正等时试井工艺比较适合涩北气田的配产需要，通过200余井次的产能试井测试，逐渐摸索出用无阻流量，临界出砂压差，采气指数法，流入流出动态关系曲线，最小携液流量等多因素相结合的产能评价配产方法，适应了涩北疏松砂岩气藏易出砂，稳产期短的配产需要，具体技术路线如下。

首先用修正等时试井工艺进行现场测试，得到试采数据并进行初始解释(表1)。通过分析解释得到该井的指数式无阻流量(QAOF)为88×10⁴m³／d。

接着用采气指数法对该井进行渗流动态描述^[3]。该方法主要根据渗流力学原理，将气体渗流控制在达西流的范围内，以达到保护储层、避免出砂的目的。根据台H2-1井的试采数据，其临界点在生产压差lMPa(即地层压力的7％左右)，在此生产压差下其日产量为16×10⁴m³，也即理论上的最高配产量(图1)。

根据涩北气田临界出砂压差实验得到的数据，涩北疏松砂岩气层的出砂压差在地层压力的l0％～15％之间，该井的临界地层生产压差为7％，可以满足临界出砂压差的需要。另外，按照气井无阻流量的配产方法，一般砂岩气藏的气井配产控制在无阻流量的15％～20％之间^[4]，而该井的合理产量为无阻流量的10％～l5％，该结果为浅层气藏气井的主要配产特征，具有第四系疏松砂岩的独有特性。

其次按流入流出曲线进行生产协调点确定。这个步骤主要是考虑气井的生产管柱，合理利用地层能量，找到流入动态曲线和流出动态曲线的协调点^[5]。根据台H2-1井的实际生产管柱和地层情况，其协调点在10.4×10⁴m³／d，高于此产量，地层能量将供应不足，压力产量会明显递减。

气井的最小携液产量也是配产的重要考虑参数。该参数用以保证气井生产时井筒不产生积液。台H2-1井分别采用73mm、60.3mm、48.3mm这3种规格的油管进行模拟计算，得出其最小临界携液日产量分别为7.1×10⁴m³、4.9×10⁴m³和3.2×10⁴m³。目前该井使用的为73mm油管，确定其最小临界携液流量为7.1×10⁴m³／d。通过以上几种方法配产方法，其汇总结果如表2所示。

根据表2数据，结合各个参数的重要程度，确定该井的合理配产区间在7.1×10⁴～10.4×10⁴m³／d，能较好地满足气藏工程各项要求。通过配产论证确定的合理产量，生产实践证明该井获得了较长时期稳产，维持了较长的无水采气期。

2　边界探测技术为气井未来生产见水提供了预警

压力恢复探边测试技术为识别复杂油气藏的边界类型和定量计算提供了有力的技术手段^[6]。涩北气田近年来为做好气井生产见水预警，进行了数十井次的探边测试，为重点气藏生产做了有效的预警作用，为研究涩北气阳第四系砂岩气藏的水动力系统和水气关系提供了直接参数。

如涩深17井先后于2006年10月、2007年7月、2008年9月进行3次探边测试，其测试结果如图2所示。

通过理论认识和现场实践相结合，根据气井的构造特征和渗流规律，可以基本确定这是边水反应特征。通过时间推算可以得到较为准确的气水边界距离和推进速度。由于涩北气田处在三湖地区，周边湖水丰沛，气井尤其是构造边部井经常具有边水反应，通过这项技术，可以有效地进行气井出水预测，为合理组织生产做好调控准备^[7]。

3　气藏动态描述技术为精准数值模拟提供支持

气藏动态描述技术在现场的具体应用体现为压力恢复测试和压力降落测试等，用来求取地层参数^[8]。该项测试技术可以用来描述气井的井筒储集效应，地层渗流形式，地层流体供给强弱，以及近井地带地层改善程度等^[9]，其优势是通过动态方法和实际生产井的状态来获得地层参数，更符合气藏生产实际尤其足气层渗流状态^[10]。近年来，气藏数值模拟技术所用参数尤其是地层参数更多地使用动态描述技术获得的地层参数为依据，以此来进行精准数值模拟。通过用试井渗透率修正建立起来的数值模型更能反映气藏的实际渗流状态，满足涩北气田疏松砂岩气藏数值模拟需要。

4　生产管柱检测技术为气井措施提供依据

生产管柱既可以用压力恢复测试时验证，也可以直接用生产测井检测，检测结果为气井措施作业和日常维护提供依据。涩北气田的动态监测经验表明，用压力恢复测试监测，经济方便。而用生产测井方法监测虽然成本昂贵，但是可以直观定量检测到管柱状况，更具参考性。

4．1　压力恢复测试判断井简密封性

如涩4-4-3井，2008年6月关井测压力恢复曲线(图3)。关井期间，套管处于开井生产状态，从压力曲线上看，关井初期压功处于上升趋势，从关井l.5h后开始压力处于上下波动中，但整体上处于下降趋势，判断油套密封性不严。

4．2　生产测井方法监测生产管柱

如涩2-29井于2011年4月17日进行产气剖面测井。油管生产，套管采气关闭，喇叭口在1060.5m处。测井资料显示(图4)，1019～1022m井段循环开关位置油管内流量曲线增大、温度负异常、密度有增大，判断是循环开关失效导致套管压力高于油管压力，套气进入油管。

5　产层动用评价技术为均衡气藏开发指明方向

涩北气田是多层砂岩气藏，近一半气井用3层以上气层生产，由于层间差异和层间干扰，均衡开发气井不同气层是该气田生产调控的努力方向。产层动用评价技术首先根据地质研究得出各层的理论产气配比情况，利用现有技术和分析手段，对产层动用变化规律和实际情况可以直接监测，为均衡气藏开发指明了方向^[11]。如涩4-2-1井，产层动用评价技术的现场应用。

该技术需要首先进行地质研究，根据地层系数，得到各层理论产出配比情况。研究结果认为：4、5号层为该井的主力气层。然后根据不同工作制度序列，进行产气剖面测试，获得不同压差下的分层相对产气配比情况(图5)。

通过以上测试结果，可以看到：工作制度越大(生产压差越大)，Kh值小的气层即差气层受到抑制越明显，如1号差气层从原来产出22％下降到8％；在较大生产压差下，气层产出非均衡性越强，4号主力产层从较低生产压差下的产出20％到较高生产压差下的52％，产能得到较犬释放。综合涩北产层动用评价测试经验，气井的产层贡献并不是沿生产压差的放大而同比例放大，产层地层系数越大，在生产压差越大的情况下，其产出贡献越突出。

6　结束语

涩北气田动态监测技术伴随气田的开发生产而发展，其中心任务是为生产服务，为均衡气田开发、提高地质认识、做好产能评价、提高产层动用程度等方面作出贡献。目前，气田面临综合含水上升、产量递减、边水非均衡推进等生产挑战，气田动态监测的重点也将肩负着向监测气井井筒积液、预测产层出水、均衡储层采气等方面发展的重任。

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本文作者：高勤峰  吴胜利  任玉林  冯毅  周治岳  高创波

作者单位：中国石油青海油阳公司涩北作业公司