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摘要：天然气作为重要的清洁能源、绿色能源，近年来消费量大幅增长。而我国气藏分布非均质性较强，广泛分布在鄂尔多斯盆地、川西盆地、大庆深层、塔里木深层、渤海湾地区深层、柴达木盆地等地区。这些低渗气藏普遍存在低孔低渗的特点，生产压差较大，稳产难度大，本文对低渗气藏在开发中存在一些技术难点进行总结分析，介绍我国低渗气藏开发的现状。
关键词：低孔低渗 天然气 低渗透气藏 技术
引言
随着全球对天然气需求的不断增长，低渗气藏在天然气储量增长和能源供应方面发挥着越来越重要的作用，且低渗气藏分布广泛，已经成为我国天然气供应的重要组成部分。但是，由于低渗气藏储层物性差，开发过程中产气井稳产期短，产量，压力下降快，井易积液，多数凝析气藏储层低渗-致密，加上地露压差小，部分气井一开井就在地层发生反凝析，形成积液，造成产量低。经过近几年的科技攻关和现场实践，总结出包括低渗气藏钻井技术、提高低渗气藏采收率的技术和今后研究发展的方向。
1 低渗气藏相比常规气藏易受损害的两个方面：
低渗气藏尚未像渗透油藏那样有一个较为公认的划分界限。美国联邦能源管理委员会（peri）给出了一个界限，它认为产气层段平均渗透率小于0.1×10-3μm2，都视为低渗透储层;在我国目前尚没有针对气藏的公认的划分界限。低渗储层以微孔道为主，渗透率极低，岩石比表面大，从而会对气体的流动产生影响，使气体渗流具有不同于常规气体渗流的特殊规律。
1.1 应力敏感性
气藏的应力敏感性定义为气藏对所受净压力的敏感程度，是上覆岩石对微观空隙结构特征的影响，如对孔隙度和渗透率的影响。许多研究者对此进行了初步研究，得到的结论是：低渗气藏具有很强的应力敏感性，应力敏感是由空隙和毛细管被压缩和关闭引起的。低渗气藏的高应力敏感性是气体在低渗气藏中的非线性渗流特性引起的。应力敏感性还与储层含水饱和度有关，含水饱和度愈高，应力敏感性愈强。这可能是滞留在孔道里的水，占据了孔隙空间，从而增加了岩样的应力敏感性。当含水饱和度较低时（小于30%），仅在一定的驱替压力范围内存在达西渗流。当含水饱和度较高时（大于30%至束缚水饱和度以下），气体的渗流存在非达西渗流现象：在较低的驱替压力下为非线性渗流，高的驱替压力下为线性渗流。但此时气体的流动规律同达西线性渗流不同，气体的渗流存在附加压力损失，并出现“启动压差”现象。气藏岩石还具有一定的压力滞后效应，因此由于应力敏感引起损害不会因应力消失而完全恢复。
1.2 水锁效应
鉆井中一打开储层，就会有工作液与储层接触，若外来的水相侵入储层孔道后，就会在井壁周围孔道中形成水相堵塞，其水—气或水—油弯曲界面上存在一个毛细管压力。要想让油气流向井筒，就必须克服这一附加的毛管压力。若储层能量不足以克服这一压力，就不能把水的堵塞消除，最终会影响储层的采收率，这种损害称为水锁损害。一般把毛细管中弯液面两侧润湿相和非润湿相之间的压力差定义为毛细管压力，其大小可由任意界面的拉普拉斯方程表示[1]：
式中，PC—毛细管力，Mn;σ—界面张力，mN/m;R1、R2—分别指两相间形成液膜的曲率半径，m。
从式（1）可看出，毛细管力的大小与多孔介质的直径成反比，由于低渗气藏的孔隙尺寸比中、高渗储层要小得多，所以低渗气藏的水锁效应更严重。在钻井施工中，液体滞留效应是造成致密气藏损害的最主要的因素。水基或烃化合物基流体被捕集，或者在产气过程中，储层中的反凝析烃化合物流体被捕集，均造成永久性的滞留。最常见的是水的捕集，因此称之为水锁。
2 低渗气藏高效开发的关键技术
2.1 低渗气藏应采用水平井钻井技术
低渗气藏孔隙度、渗透率偏低，普通直井供给半径小，造成气井产能低、稳产难度大，而水平井在布井时能够考虑储层物性，延长水平井段，储层钻遇率高，增大气井泄流范围，相同生产压差下提高气井产能，并且延长稳产时间。
2.2 低渗气层应进行压裂措施生产
低渗气藏因储层物性差，往往产能较低，为了高效开采、提高单井产能，一般都采用压裂、酸化等技术措施。辽河油田低渗气藏敏感性强，在采取增产措施时必须考虑作业对储层的损害，严格控制瓜尔胶压裂液的配方体系，既要满足保护储层又能达到压裂作业的需要。低渗气藏在经过储层压裂改造措施后，单井产能往往能够提高几倍到几十倍，具有高效的提高采气速度的实效性。
2.3 井间动态监测技术的应用
对于低渗气藏内的气井，应进行全井网动态监测。首先，根据压恢试井资料建立压力、压力导数与拟时间双对数曲线，利用井筒储集段后期压力导数曲线的"驼峰效应"判识井筒积液;该方法适合具有压恢试井资料且生产能力相对较好气井。其次，根据压力梯度测试资料绘制静压梯度曲线，利用曲线偏转特征判识井筒积液;该方法准确性高，但要求气井具有压力梯度测试资料，应用范围相对较小。再次，根据油压、套压、产量测试资料绘制生产曲线，利用油、套压"剪刀腿"形态及产量锯齿形特征判识井筒积液;该方法现场应用广泛，但对积液判识相对滞后。最后，根据气井井口压力、产量等常规生产数据，建立单井渗流模型，通过对比理论计算井底流压及井口压力折算井底流压判识井筒积液，该方法要求对气井动储量及储层特征有较准确认识。通过以上方法提高气藏动用程度，提高采收率。
3 低渗气藏开发的发展趋势
低渗气藏一般具有低丰度、低渗透率、低产量、开发难度大的特点[2]，因此需要加强基础理论研究，进行精细储层描述，根据经济评价合理实施储层改造技术，动态调整、整体监测等技术相结合，科学布井。
4 结论
影响低渗气藏储层的因素较多，应加强渗流机理的研究。低渗气藏为取得良好的开发效果一般采取水平井生产，并进行储层改造，生产过程中还要加强动态监测，最终提高低渗气藏采收率。
参考文献：
1 樊世忠，鄢捷年，周大晨.钻井液完井液及保护油气层技术（第1版）[M].山东东营市：石油大学出版社，1996.5.24
2 郭平，徐永高，对低渗气藏渗流机理实验研究的新认识，[J].天然气工业，2007（7）：12.
辽河油田储气库公司 辽宁 盘锦
关键词：低孔低渗 天然气 低渗透气藏 技术
引言
随着全球对天然气需求的不断增长，低渗气藏在天然气储量增长和能源供应方面发挥着越来越重要的作用，且低渗气藏分布广泛，已经成为我国天然气供应的重要组成部分。但是，由于低渗气藏储层物性差，开发过程中产气井稳产期短，产量，压力下降快，井易积液，多数凝析气藏储层低渗-致密，加上地露压差小，部分气井一开井就在地层发生反凝析，形成积液，造成产量低。经过近几年的科技攻关和现场实践，总结出包括低渗气藏钻井技术、提高低渗气藏采收率的技术和今后研究发展的方向。
1 低渗气藏相比常规气藏易受损害的两个方面：
低渗气藏尚未像渗透油藏那样有一个较为公认的划分界限。美国联邦能源管理委员会（peri）给出了一个界限，它认为产气层段平均渗透率小于0.1×10-3μm2，都视为低渗透储层;在我国目前尚没有针对气藏的公认的划分界限。低渗储层以微孔道为主，渗透率极低，岩石比表面大，从而会对气体的流动产生影响，使气体渗流具有不同于常规气体渗流的特殊规律。
1.1 应力敏感性
气藏的应力敏感性定义为气藏对所受净压力的敏感程度，是上覆岩石对微观空隙结构特征的影响，如对孔隙度和渗透率的影响。许多研究者对此进行了初步研究，得到的结论是：低渗气藏具有很强的应力敏感性，应力敏感是由空隙和毛细管被压缩和关闭引起的。低渗气藏的高应力敏感性是气体在低渗气藏中的非线性渗流特性引起的。应力敏感性还与储层含水饱和度有关，含水饱和度愈高，应力敏感性愈强。这可能是滞留在孔道里的水，占据了孔隙空间，从而增加了岩样的应力敏感性。当含水饱和度较低时（小于30%），仅在一定的驱替压力范围内存在达西渗流。当含水饱和度较高时（大于30%至束缚水饱和度以下），气体的渗流存在非达西渗流现象：在较低的驱替压力下为非线性渗流，高的驱替压力下为线性渗流。但此时气体的流动规律同达西线性渗流不同，气体的渗流存在附加压力损失，并出现“启动压差”现象。气藏岩石还具有一定的压力滞后效应，因此由于应力敏感引起损害不会因应力消失而完全恢复。
1.2 水锁效应
鉆井中一打开储层，就会有工作液与储层接触，若外来的水相侵入储层孔道后，就会在井壁周围孔道中形成水相堵塞，其水—气或水—油弯曲界面上存在一个毛细管压力。要想让油气流向井筒，就必须克服这一附加的毛管压力。若储层能量不足以克服这一压力，就不能把水的堵塞消除，最终会影响储层的采收率，这种损害称为水锁损害。一般把毛细管中弯液面两侧润湿相和非润湿相之间的压力差定义为毛细管压力，其大小可由任意界面的拉普拉斯方程表示[1]：
式中，PC—毛细管力，Mn;σ—界面张力，mN/m;R1、R2—分别指两相间形成液膜的曲率半径，m。
从式（1）可看出，毛细管力的大小与多孔介质的直径成反比，由于低渗气藏的孔隙尺寸比中、高渗储层要小得多，所以低渗气藏的水锁效应更严重。在钻井施工中，液体滞留效应是造成致密气藏损害的最主要的因素。水基或烃化合物基流体被捕集，或者在产气过程中，储层中的反凝析烃化合物流体被捕集，均造成永久性的滞留。最常见的是水的捕集，因此称之为水锁。
2 低渗气藏高效开发的关键技术
2.1 低渗气藏应采用水平井钻井技术
低渗气藏孔隙度、渗透率偏低，普通直井供给半径小，造成气井产能低、稳产难度大，而水平井在布井时能够考虑储层物性，延长水平井段，储层钻遇率高，增大气井泄流范围，相同生产压差下提高气井产能，并且延长稳产时间。
2.2 低渗气层应进行压裂措施生产
低渗气藏因储层物性差，往往产能较低，为了高效开采、提高单井产能，一般都采用压裂、酸化等技术措施。辽河油田低渗气藏敏感性强，在采取增产措施时必须考虑作业对储层的损害，严格控制瓜尔胶压裂液的配方体系，既要满足保护储层又能达到压裂作业的需要。低渗气藏在经过储层压裂改造措施后，单井产能往往能够提高几倍到几十倍，具有高效的提高采气速度的实效性。
2.3 井间动态监测技术的应用
对于低渗气藏内的气井，应进行全井网动态监测。首先，根据压恢试井资料建立压力、压力导数与拟时间双对数曲线，利用井筒储集段后期压力导数曲线的"驼峰效应"判识井筒积液;该方法适合具有压恢试井资料且生产能力相对较好气井。其次，根据压力梯度测试资料绘制静压梯度曲线，利用曲线偏转特征判识井筒积液;该方法准确性高，但要求气井具有压力梯度测试资料，应用范围相对较小。再次，根据油压、套压、产量测试资料绘制生产曲线，利用油、套压"剪刀腿"形态及产量锯齿形特征判识井筒积液;该方法现场应用广泛，但对积液判识相对滞后。最后，根据气井井口压力、产量等常规生产数据，建立单井渗流模型，通过对比理论计算井底流压及井口压力折算井底流压判识井筒积液，该方法要求对气井动储量及储层特征有较准确认识。通过以上方法提高气藏动用程度，提高采收率。
3 低渗气藏开发的发展趋势
低渗气藏一般具有低丰度、低渗透率、低产量、开发难度大的特点[2]，因此需要加强基础理论研究，进行精细储层描述，根据经济评价合理实施储层改造技术，动态调整、整体监测等技术相结合，科学布井。
4 结论
影响低渗气藏储层的因素较多，应加强渗流机理的研究。低渗气藏为取得良好的开发效果一般采取水平井生产，并进行储层改造，生产过程中还要加强动态监测，最终提高低渗气藏采收率。
参考文献：
1 樊世忠，鄢捷年，周大晨.钻井液完井液及保护油气层技术（第1版）[M].山东东营市：石油大学出版社，1996.5.24
2 郭平，徐永高，对低渗气藏渗流机理实验研究的新认识，[J].天然气工业，2007（7）：12.
辽河油田储气库公司 辽宁 盘锦