东方气田产能测试数据应用新方法研究

东方气田开发过程中,在利用单井初始产能测试数据基础上通过半经验法求解湍流系数、产能系数,通过天然气高压物性参数计算方法求取影响产能方程系数Ah、Bh变化的主要因素天然气地下黏度μg和压缩因子Z等,从而建立随地层压力变化的动态产能方程。利用日常生产井口测试资料结合垂直管流计算,可以求解不关井情况下的动态产能和地层压力。在东方气田单井应用结果表明,动态产能计算能够替代常规产能测试,对气藏的合理开发具有重要的指导意义。     

气井产能递减分析与预测研究

在分析气藏压力变化后气井储层渗流参数和流体参数变化特征的基础上,利用实例井测试和实验分析数据,分别提出了不同类型气井产能变化规律,对其递减规律进行了理论预测,并使用矿场数据进行了定量分析,且对比了常规研究方法,着重于对产能方程系数的变化分析,尝试利用先前获取的稳定试井资料分析储层压力大幅下降后的产能动态。结果表明,常规气井产能变化主要受流体状态参数的影响;储层压力低于露点压力后,凝析气井组分变化和凝析液析出控制着气井产能的递减;变形储层开采期间储层渗流参数的变化会加快气井产能的递减速度,用修正的勘探阶段测试数据来预测产能递减能够满足工程需要。研究可为优化不同类型气井工作制度提供参考。     

溶洞型碳酸盐岩油藏试井曲线特征及储层评价

碳酸盐岩油藏中钻遇溶洞型储层的油井是主要的产能贡献井,识别该类储层对开发碳酸盐岩油藏具有重要意义。首先分析了油井钻遇溶洞发育型储层的静态资料特征以及生产动态特征,通过对塔北地区大量钻遇洞穴油井试井曲线的研究,将溶洞型碳酸盐岩储层分为两大类:一是自身供液充足的大溶洞拟均质类,该类储层的试井曲线早期续流段长,径向流段未出现或是受边界影响晚期径向流段被掩盖;二是外区渗透性变差的溶洞复合油藏类,该类储层的试井曲线早期续流段长,晚期压力导数上翘,压力与压力导数曲线呈"三角形"。在此基础上建立了储层特征-生产动态特征-试井曲线特征对应关系,对利用试井曲线判断储层类型及类似油藏开发具有指导意义。     

储层-裂缝组合单元在水力压裂井产能模拟中的应用

采用储层-裂缝组合单元模拟压裂改造后的储层、裂缝力学型态,推导相关有限元公式并进行压裂井产能模拟分析.这种方法的实质是将裂缝的质量、刚度矩阵变换叠加到储层整体相应方程矩阵中,以更精确反映裂缝开发动态参数的影响.计算结果表明:采用储层-裂缝组合单元有效解决了储层-裂缝网格尺度匹配的问题;反力算法避免了在高导流裂缝局部求解压力梯度产生的计算误差,提高了运算速度和求解压裂井产能的精度,为水力压裂井生产动态模拟和设计方案优化提供了新的处理方法.     

致密油储层水平井压后产能预测研究

对于致密油储层水平井压后产能预测,大多基于达西渗流建立产能预测模型,得到相应的产能解析公式,但利用测井资料来预测该类储层压后产能的方法还不甚成熟。本文利用压裂段内各小层长度、孔隙度、含水饱和度和层厚建立近井产能指数,同时基于每米加砂量表征储层的改造程度,综合近井产能指数和每米加砂量得到综合产能指数,综合产能指数相较近井产能指数与示踪剂跟踪监测的各段产能吻合更好。同时对比稳态条件下解析公式计算的产能与综合产能指数计算产能之间的差异,结果表明,综合产能指数考虑了近井储层因素和储层改造程度,更接近实际产能,对测井工作者进行该类储层压后产能评价具有一定的参考价值。     

裂缝-溶洞型储层产能特征研究——以塔河油田12区为例

塔河油田12区奥陶系油藏属于缝洞型碳酸盐岩油藏,具有极强的非均质性。裂缝-溶洞型储层是油田主要产油层,且主要分布在构造高部位和断裂、伴生裂缝发育带。本文分析了该类储层控制的高产井、中产井和低产井等3类油井的平面分布特征,并且运用录井和波阻抗反演剖面等资料研究了各类产能井的剖面特征。为提高钻探成功率和优先部署高产、中产井提供依据。     

致密砂岩气井气水两相产能预测半解析模型

致密砂岩气井产能预测受气水两相流特征和裂缝渗流参数影响大,相比于数值模拟,基于解析模型的产能预测计算快、应用较广,但传统的解析模型在处理两相渗流方程非线性问题时简化过大,造成动态分析结果误差较大。针对这一问题,本文考虑了储层和裂缝中的气水两相流动特征,利用三线性流模型表征压裂缝及储层应力敏感性,建立了致密砂岩气井气水两相产能预测模型。将流动物质平衡方程与牛顿迭代法结合,利用平均地层压力逐步更新渗流模型非线性参数,并通过逐次迭代将气水两相模型线性化,获得了模型的半解析解。通过与商业数值模拟软件结果对比以及矿场实例应用验证了模型的准确性,并绘制了气水两相产能预测曲线,分析了敏感性参数对产能的影响规律。研究结果表明,所建立的半解析求解方法能够高效地处理气水两相非线性渗流问题,快速准确地获取致密气井产能预测曲线;致密储层产水严重影响了气井产能,合理的裂缝参数对提高气井产能至关重要;气藏开发过程中应合理控制生产压差,降低应力敏感效应对致密气井产能的影响。     

裂缝-孔隙型碳酸盐岩储层孔隙度下限的求解研究

裂缝-孔隙型碳酸盐岩储层具有复杂的孔隙结构和严重的非均质性,如何准确确定其物性下限值是目前储层研究的难题之一.作者以蜀南地区下三叠统嘉陵江组裂缝-孔隙型碳酸盐岩储层为例,选取与储层的储集能力和产能密切相关的喉道半径和含水饱和度两个参数,利用压汞和相渗透率资料,采用相关公式法求得了其孔隙度下限值,并进行了验证.结果表明,区内嘉陵江组裂缝-孔隙型碳酸盐岩储层的绝对下限为1.98%,产出下限为2.3%.这个计算结果与其他方法得到的孔隙度下限值是吻合的.     

缝洞型碳酸盐岩储层地震综合预测——以塔里木盆地中古21井区为例

针对塔里木盆地碳酸盐岩储层各向异性特征显著,纵横向非均质性极强的特点,综合应用振幅、相干、频谱分解、地震吸收衰减、多井约束波阻抗反演等多种预测技术对储层进行预测,总结一套适合缝洞型碳酸盐岩储层预测的技术系列,并利用多元逐步判别分析和核主成分分析相结合的办法对多种地震信息进行优化求解,其优化结果综合考虑多种地震属性的有效信息,并剔除对判别结果不显著的属性,同时保留的各变量互不相关,保证计算结果的稳定性,而且能很好地处理地震属性之间的非线性问题。在中古21井区的实际应用表明：其优化结果能精细刻画缝洞型碳酸盐岩储层在三维空间中的有利分布范围,取得了良好的地质效果,为地震多属性优化与缝洞型碳酸盐岩储层预测研究提供一种科学有效的方法。     

YM2井区碳酸盐岩储层评价标准及其应用

YM2井区储层为典型的碳酸盐岩储层,储层非均质性强。通过岩性,测井,地震解释等资料成果可将YM2井区储层初步划分为溶洞型,裂缝-孔隙型及裂缝型三大类,并依此标准对溶洞型储层的代表—YM2井进行了初步的单井精细描述,预测该井为高产井,为下一步该区块的潜力评估及开发部署做铺垫。     

用不稳定测试资料确定均质气藏气井产能

以多产量下均质气藏不稳定压降方程通式为基础 ,提出了不稳定产能方程和全新的产能分析方法 .为了保证各产量段分析结果的一致性和可靠性 ,建立了均质气藏不稳定产能方程的最优化数学模型 .从测试的角度来说明该方法不需要关井恢复压力 ,产能分析结果受地层压力的精确程度影响较小 .对长庆气田实际资料的处理表明 ,运用该方法能有效地处理实际资料 ,提高测试资料的利用率 ;进行产能测试设计 ,可以显著地节省测试成本 ,提高气田经济效益     

低渗透裂缝型碳酸盐岩酸压气井动态特征分析

低渗透裂缝型碳酸盐岩基质低孔低渗、天然裂缝发育,目前存在的酸压气井动态特征模型没有同时考虑储层基质低孔低渗引起的非达西渗流以及储层裂缝发育造成的储层应力敏感效应。为了分析低渗透裂缝型碳酸盐岩气藏酸压后渗流特征和产量递减规律,建立了考虑酸压改造程度、酸压改造范围、流体低速非达西流动、储层应力敏感的酸压气井渗流模型。首先针对气体拟压力形式的非线性非齐次的渗流方程进行Laplace空间变换,在Laplace空间利用摄动理论线性方程解的叠加原理进行求解,其次基于Duhamel叠加原理考虑了井储和表皮对渗流的影响,采用Stehfest数值反演方法得到实空间酸压气井不稳定产量和压力解,最后基于典型曲线特征分析了四类因素对酸压气井产量递减和井底压力动态特征的影响。结果表明:低渗透裂缝型碳酸盐岩酸压气井存在8个流动阶段,基质-裂缝窜流具有减缓产量递减速率的作用;低速非达西在生产中后期对产量递减影响明显,会削弱窜流对产量递减的补偿作用且明显降低气井产能;应力敏感在生产后期对产量递减的影响凸显,对气井递减率和产能影响较小;改造程度越高,产量递减率越大且产能下降越明显;改造范围越大,气井递减速率越稳产。结论认为:实际低渗透裂缝型碳酸盐岩气藏产能分析中,低速非达西渗流对产能的影响大于应力敏感对气井产能的影响;若以保持酸压气井稳定的产量递减速率为目标,增大改造范围比增大改造程度更重要。     

垂直裂缝井开发低渗透气藏产能方程求解新方法

为更加有效地表征气藏压裂后地层流体渗流规律的变化,得到预测更接近实际的产能动态方程,进而得到更加准确的绝对无阻流量值。基于稳定流理论,根据低渗透气藏压裂后气井的渗流特征,引入椭圆坐标的拉梅系数;并采用椭圆积分方法重新推导、建立了考虑启动压力梯度影响的低渗透气藏垂直裂缝井的产能动态预测方程。研究结果表明:气体渗流中启动压力梯度是一种附加阻力,其越大气井产量越低;裂缝导流能力越强、裂缝越长,整个渗流过程总压降越小,气井产量越高。低渗透气藏压裂设计中,当裂缝达到极限导流能力后,限制低渗透气藏产量的重要因素之一是椭圆渗流能力的大小,此时增加裂缝长度对增产更有效。某压裂气井实例计算得绝对无阻流量值与试井结果的相对误差为2.8%。     

地层系数法确定气井的产能方程

气井产能方程是认识气井生产规律和分析预测气藏动态的重要依据,是确定合理的气井产量或气藏产量的基础.目前用于确定低渗透气井产能方程的方法存在诸多局限性.本文提出一种简便的确定气井产能方程的方法——KH值法.该方法将修正等时试井资料得到的无阻流量与单点法二项式公式计算的无阻流量进行对比,当二者相等时,可以获取非达西系数D,然后根据同一区块上的测试资料得到其他的储层物性参数,从而求得该区块的产能方程通式,进而根据每一口单井的实际地层系数得到该单井的产能方程.与实际生产数据对比表明,采用该方法得到的单井产能方程符合气井的实际生产规律.     

页岩气产能评价方法及模型研究

非常规气藏渗流机理复杂,具有独特的渗流机理和生产动态特征,难以用常规的气井产能方法评价产能,预测可采储量。从渗流力学出发,根据页岩气藏压裂后储层特征,建立了页岩气藏复合模型,确定了页岩气井稳产时间,分析了内外区渗透率、内区半径、启动压力梯度、解吸压缩系数和储层厚度等影响规律;并参照Vogel方程建立了页岩气井产能方程。结果表明:内区渗透率、外区渗透率、内区半径、储层厚度和解吸压缩系数是影响页岩气井产能的敏感因素;表皮因子和启动压力梯度不是敏感因素。通过可靠性分析,参照Vogel方程建立的页岩气井产能公式能够快速、准确的判断页岩气井的产能。     

致密气藏边界流晚期定流压产量递减模型研究

开展定容性致密气藏边界流晚期产量递减模型研究，为致密气藏动态分析及指标预测提供理论依据。依托致密气藏渗流机理实验，在致密气藏渗流微分方程描述的基础上，以定容致密气藏边界流晚期拟稳态由定产的生产方式转为定流压生产方式为研究对象，结合物质平衡方程，建立定容致密气藏边界流晚期产量递减微分方程，并推导求解产量递减模型。研究结果表明：（1）与常规气藏相比，致密气藏非达西流压力损耗由3部分组成，为流体内摩擦力、启动压力和紊流效应的消耗，其中，启动压力也是造成二项式产能方程异常的重要原因；（2）因为紊流效应及启动压力的存在，定容致密气藏边界流晚期，时间—产量关系不再遵循Arps递减模型，启动压力梯度和紊流效应对气井产量递减具有减缓作用，当紊流系数和启动压力梯度趋于0时，再以拟平衡时间为时间轴的产量—时间递减曲线遵循指数递减模型；（3）实例分析表明，引入启动压力项可有效消除二项式产能方程异常现象，新模型可以实现气井动态储量、启动压力梯度等地层参数的计算。基于渗流机理的新模型的建立，为致密气藏二项式产能方程异常处理、产量递减主控因素特征提取、地层参数反演以及动态指标求取奠定了理论支撑，具有较强的实用性和前瞻性。     

页岩气藏压裂井产能评价及分析

页岩气储存在自生自储的纳米级孔隙中，压裂成为页岩气开发的重要技术。在考虑了多尺度非达西渗流机理的基础上，建立了多种流态多尺度渗流模型，求出考虑有限裂缝流动的页岩气藏压裂井稳态产能方程，在该模型中充分考虑了孔隙尺寸对Knudsen扩散系数的影响，并探索了滑脱现象、Knudsen扩散系数D_K、渗透率K、裂缝半长L_f、裂缝穿透比L_f/R_e与裂缝流动能力K_f·W_f对压裂井产能的影响规律。研究结果表明，渗透率修正因子ξ对产能的影响较大，以多尺度渗流模型确定的页岩气压裂井产能与实际生产数据非常稳合。当井底流压<15 MPa时，滑脱效应对压裂井产能的影响开始增强，并且随着滑脱因子增加，压裂井的产能随之增加；岩芯渗透率越低，Knudsen扩散系数D_K和滑脱效应对产能影响越大。     

高压低渗气井产能二项式改进与求解

南海西部乐东X区气藏压力高达100 MPa,渗透率低至0.1 mD,该类高压低渗气井产能测试回归得到二项式产能方程斜率常为负,无法获取真实产能。对气井测试过程进行分析,认为传统二项式法未考虑地层压力变化是造成回归斜率负异常主要原因,建立有效供给范围内的物质平衡模型求解得到测试过程中平均地层压力,认为地层压力随产量和时间变化,且地层渗透率越低压力变化幅度越大。考虑测试过程中有效供给范围内地层压降,回归得到全新二项式产能方程及无阻流量表达式,认为气井实际无阻流量与原始地层压力、测试情况、地层物性均相关。对南海西部LDX-5-A等6口高压低渗井二项式产能方程进行矫正,成功解决该类井产能异常问题,为气田下步合理开发提供了依据,也为该类高压低渗气井产能异常矫正提供了解决思路。     

低渗气藏气水两相非达西渗流及产能影响因素分析

气水两相渗流是气藏开发过程中遇到的一个重要的问题。准确地研究气水两相渗流,对气井产能的影响有着非常重要的意义。针对开始产水的低渗透气藏,基于流体在地层中的多相渗流理论,建立数学模型,并对气水两相的渗流微分方程进行求解,推导出考虑非达西效应和表皮因子的气水两相产能公式。分析了不同水气比条件下,压力与拟压力的关系。实例计算结果表明,随着水气比的增大,气井的无阻流量不断减小,降低水气比对气藏开发有着重要意义。关于气水两相渗流机理及产能的分析,可以为产水气井的生产动态的分析提供指导。