第３６卷第１期　天然气勘探与开发　

机理从宏观上来看，均属于裂缝水窜，只是由于裂缝　

的大小、发育程度以及发育的方位不同，造成裂缝的　

水窜强度有较大的差别，可分为以下两种类型：　

表１　１１Ｉ东北地区石炭系主力气藏生产现状统计表　（截止２０１１年底）　

（１）裂缝直接连通型水窜　

这种类型的水窜气井（图３），储层发育大型裂　缝，由于裂缝的渗透率远高于孔隙基质的渗透率，因　此气井投产后，裂缝中的天然气率先被采出，从而使　

裂缝中的地层压力迅速下降，在裂缝中形成一个低能　

带，如果气井离水区较近且裂缝与水体连通较好的　

话，则可能造成地层水沿裂缝快速形成水窜，造成气　井快速出水的局面。有些气井在高角度大裂缝附近　

或者与大裂缝直接连通，边水沿大裂缝上窜，直接进　

人气井，甚至在短期内使气井“水淹致死”。例如：茶　园寺含气构造石炭系气藏雷１５井就是典型的沿裂缝　

快速水窜　（图４）。　

图３裂缝直接水窜连通型　

（２）微细裂缝均匀推进型　这种类型的水窜气井（图５），井底储层不发育大　

裂缝，但微细裂缝发育，随着气藏开采，气区压力下　

降，边水由于压差作用沿着有较高渗透性的微细裂缝　

向井底推进，最终导致气井产出地层水，但这种水侵　

表现为见水时间较晚，水量不大且变化不大。如果孔　隙渗透性相对较高、孑Ｌ缝搭配较好，储层表现出似均　

质特征时地层边水沿网状微细缝呈“舌形”推进的一　种水侵方式，蒲西气田石炭系气藏蒲西１井就是典型　

的舌进型水侵　’　（图６、图７）。　

…髓　

强　・著曩●■１５　水侵模型　舌　一　

向一　弱舌进　水侵　１０００　２０００　３０００　４０００　５０００　出水量计时闻（ｄ）　

图４雷１５井水侵特征图　

图５微细裂缝均匀推进型　

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图６蒲西１井采气曲线图　

１ｌ￥Ａ－ｌ＿　沿高导裂缝窜　沿裂缝窜　耋＝＝＝喜霉　赣羊糖　／　銎一高参带Ｋ：储层平均Ｋ＝６：　，　麓一高渗带Ｋ：储屡平均Ｋ＝３：１　ｉ　膏一高渗带Ｋ：馈屡平均Ｋ＝２：１　／　蕾西１　强　舌　一　疆　

向　弱舌逃一　水侵　２０００　３０００　４０００　出水曩计时问（ｄ）　

蒲西１井水侵特征图　舳　蚰　舳　曲　ｍ　一．自．０＿【　目一　繁　删　皇一　田Ⅱ案＾　乒０一ｖ—　ｒ＾ｌ１　０一　旨一

　ｒ天然气勘探与开发　２０１３年１月出版　

３．２微观机理　前人研究认为，对于裂缝一孔隙模型有水气藏，　

在水侵初期，由于岩石的亲水性，水沿裂缝壁流动，水　可以将裂缝中的大量气体驱出，同时在裂缝曲折和缩　

颈部分发生卡断现象，将部分气体滞留下来。当水窜　突破模型出口时，在裂缝中水能占据全部渗流通道，　

气体无法经过大裂缝流动；因此，水侵后形成大量封　闭气，从而导致气藏的动态储量减少和供气范围减　小，影响气井的产能和气藏的最终采收率。　

４气藏边水特点和水侵活动性影响因素　

从不同活跃性水侵气藏的生产动态特征分析，石　

炭系气藏水侵活跃性主要受到以下几种因素的影响：　

（１）构造特征的影响　高陡构造的气藏，水侵活跃性一般较高，例如：五　

灵山区块、茶园寺含气构造，均为高陡构造。高陡构　

造在形成时受到的应力作用强，改造了储层的渗透率　分布规律，发育高陡裂缝，气藏与边水形成高渗通道，　水体较活跃。而低缓构造的气藏，如雷音铺气田石炭　

系气藏，水体主要受微裂缝发育的影响，水侵速度慢，　

水侵不活跃。　（２）断层分布的影响　

若气井附近存在不封闭的断层，则断层距离越　

近，水侵活跃性越高。如铁山气田南区块石炭系气藏　整体水侵不活跃，但铁山１２井附近有小断层，存在高　

渗流通道通往水体，因此铁山１２井受局部活跃水体　影响，水侵活跃程度较高。　

（３）气水界面的影响　

气井产层中部距离气水界面越近，表现为水侵活　跃性越高。蒲西气田石炭系气藏，蒲西１井远离气水　

边界，表现为水侵不活跃，蒲西３井处于气水界面，表　现为水侵局部活跃　Ｊ。　

５不同水侵气藏生产动态特征　

５．１活跃水侵气藏开发特征　活跃水侵气藏水侵方式以边水沿裂缝水窜为主，　

一般处于高陡构造区域，井区附近存在断层，储层裂　

缝很发育。活跃水侵气藏分布在五灵山气田、茶园寺　

含气构造。主要生产特征如下：　（１）初期产量大、生产压差小、无水采气期较短。　

五灵山石炭系气藏七里２５井投产初期１９９５年　

一１９９７年配产完成较好，日产气量３５．０Ｘ　１０　ｍ　左　右，日产水量０．３—０．４ｍ。；生产压差较小，最高　

．３８・　０．１９９ＭＰａ；１９９８年９月１７日产出地层水，无水采气　

期仅３年零４个月，无水采气期内气藏累计采气仅　４．ＯｘｌＯ。１１１。。　（２）水体能量充足、水产量上升快、气产量递减　

迅速、产水难控制。　

茶园寺构造石炭系气藏雷１５井，２００８年１月３　日产地层水，日产水从１．５ｍ　左右快速上升至　７７．６ｍ。，２００８年５月被迫关井。关井后几次复产未　

成功。２００９年５月２５　Ｅｔ复产成功后，日产水量达　１３０ｍ。，并持续增加，最高达３４３ｍ。，随后日产水量稳　

定在２００ｍ　左右。　

（３）水侵严重影响气井生产、关井后自喷复产　难、气藏开发规模随水侵增加不断下降。　

七里２５井１９９８年９月出水前日产气量３５．０×　１０　ｍ。，出水后产量持续递减，２０００年７月日产气量　减至１５．ＯｘｌＯ　１１１。关井。２００２年４月复产，初期日产　气量１５×１０　Ｉｎ。，随后水产量递增、气产量递减，２００８　

年１２月后气水产量相对稳定，日产气量５．０×１０　ｍ。　

左右，日产水量３００ｍ　左右（图８）。　

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图８七里２５井采气曲线图　

５．２局部活跃水侵气藏开发特征　局部活跃水侵气藏水侵方式是在气藏局部地方　

离边水较近，并且裂缝较发育，水体沿裂缝侵入，气井　产水量一般超过ｌＯｍ。，产水量到一定时间能够保持　

相对稳定生产，对气藏水侵影响较大的地方仅限于气　藏的局部，局部活跃气藏有铁山气田南区块、蒲西气　

田。该类气藏有以下生产特征：　（Ｉ）初期产量相对较高，有一定生产压差，存在　明显的产水过渡期，水量渐进增加。气井在生产过程　中，产地层水之前一般均有一个出水显示期，其产出　

水矿化度、微量元素含量，水气比均有一个逐步增加　

的过程。　铁山气田南区块铁山ｌ２井于２００３年１月２６日　开始产地层水，但从２００２年的生产动态资料已经反　

映出气井即将产地层水的征兆，在日产气量保持不变　（蕾自０　坦Ⅱ嗽＾　，．１　。Ｈｖ●　ｒ（．乒０一，．置一

　ｒ簧　第３６卷第１期　天然气勘探与开发　

的情况下，平均日产水量在一年的时间内由０．１５４ｍ。　上升到０．５１５ｍ。，水气比由０．０２５４ｍ　／１０　ＩＴＩ。上升到　

０．０８４９ｍ　／１０　ｍ。，与此同时，气井产出水矿化度明显　

增加（图９）。　

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３０『　一水气比　２０｝　ｆ　．　．　一　６　壹　

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图９铁山ｌ２井采气曲线图　（２）气藏出水后，产水量有一个逐步上升的过　

程，在排水采气生产一定时间后，产水量或水气比上　

升速度减缓或基本保持稳定。　蒲西气田蒲西３井从２００２年１１月３０日投产即　

产地层水，气井从２００８年５月修井作业后（重新射开　

了一段产层），气井局部得到了有效的排水，产气量、　产水量均有所上升，后又呈下降趋势，总的来讲气井　

生产水气比保持了相对稳定（表２）。　

５．３不活跃水侵气藏开发特征　不活跃水侵气藏水侵方式以沿微裂缝舌进水侵　

为主，气藏一般处于较为平缓的构造区域，储层为裂　缝一孔隙型，裂缝不发育，井区附近无断层，或断层距　离气井较远。不活跃水侵气藏有雷音铺气田、亭子铺　

气田、龙会场含气构造。该类气藏有以下生产特征：　

表２蒲西３井生产情况表　

（１）气藏气井无水采气期一般较长，气井出水初　

期产水量不大，产水情况可控性较好。　雷音铺气田石炭系气藏雷ｌ２井从１９９０年投产，　

到２００２年１月产地层水，无水采气期ｌ２年，无水采　气期产气２５２０７．３ｘ１０　Ｉｎ。，气井出水后，产气量、产水　量仍能保持相对稳定生产，２００２年、２００３年生产水气　

比稳定在０．１６ｍ　／１０　ｍ。左右。　（２）气井出水对气井危害较小，对产气量影响不　大，水性变化缓慢，较长时期后才能稳定。气井出水对　

气藏开发规模影响较小，关井对气井生产影响很小。　

亭子铺气田石炭系气藏亭１井于１９９８年６月１４　

日产地层水，由于该井产水量小，到２０１１年底生产时　日产水量仅为ｌｍ　左右，因此所产的气田水中地层　

水和凝析水的比例变化较大，因此水性变化缓慢，气　

井产水后气藏的生产规模影响较小，亭１井１９９６年　

～１９９９年的年产气量在１５００ｘ１０　ｍ　一２０００×１０　ｎｌ　，　变化较小　，４　Ｊ。　

６结论和认识　

有水气藏出水阶段可划分为早期出水、中期出水　和晚期出水，各阶段地层压力条件不同，采取的治水　

措施也将不同。　（１）早期出水主要出现在裂缝发育、非均质性　强、水体活跃的边水气藏。生产初期，气井生产压差　

过大，井底附近及裂缝系统很快形成相对低压区，边　水快速沿裂缝窜入气藏。早期出水气井，要合理控制　生产压差，保持气水产量、井口压力和气水比三个相　

对稳定，才能延长气水同产自喷期。　

（２）中期出水主要表现在气藏开采中期气井出　水。一些出水气井的地层压力较高，可以利用气井自　身的能量开展排水采气工作；一些气井的地层压力较　

低，利用气井的能量已无法有效带水，尽量开展工艺　

排水采气措施，阻止地层水继续侵入气藏内。　

参考文献　

１何晓东．气藏孔隙水、夹层水及边水产出特征［Ｊ］．天然　气工业，２００８，（增刊）Ａ：１０１—１０３．　２何晓东．边水气藏水侵特征识别及机理初探［Ｊ］．天然气　工业，２００６，２６（３），８７－８９．　３邓力菁，任洪明，刘均，等．川东北地区石炭系有水气藏开　发特征与潜力研究［Ｄ］．川东北气矿，２０１１．　４任洪明，胡秀容，陈军，等．茶园寺含气构造石炭系气藏排　水采气跟踪分析研究［Ｄ］．西南油气田分公司川东北气　矿，２００９．　（修改回稿日期２０１２—０９—１４编辑文敏）　

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