凝析气井井筒动态预测方法研究

凝析气井在生产过程中井筒压力降低到露点压力以下,会产生与一般纯气藏完全不同的相态变化。在相态变化过程中,气相和液相随着组分的变化而产生质量的传递,使用常规的井筒动态方法进行预测,必然产生较大的误差。本文通过对凝析气井井筒动态预测分析,完善了新的凝析气井井筒动态预测理论和方法,同时运用凝析气井生产系统动态优化软件对凝析气井的井筒动态进行预测,提高了生产系统动态优化设计方法,成功应用于现场并取得了较好的效果。     

考虑地层水存在的高温高压凝析气藏相态研究

高温高压凝析气藏地层水的存在对相态和开发动态的影响不容忽略.基于活度系数模型并结合PR状态方程,建立了考虑地层水的烃水体系气-液-液三相相平衡计算模型.针对实例凝析气藏,通过实验和理论模拟手段研究了地层水存在时温度和压力对凝析气中水含量、油气水三相相体积、饱和压力、p-T相图以及反凝析液量的影响规律.研究结果显示,温度越高气中凝析水含量越高,而且随压力降低呈指数增加.地层水存在使凝析气藏露点压力和最大反凝析液量均增加,这说明地层水存在加剧了反凝析.考虑地层水存在的烃水体系p-T相图更能反映油气水三相相态特征.由此可见,高温高压凝析气藏必须考虑地层水存在对相态及开发过程可能带来的影响.     

凝析气井产能方程

基于凝析气和反凝析油在地层中渗流特点,结合凝析气体系相态理论和渗流机理,运用状态方程进行模拟,考虑流体相态和组分的变化、凝析气井的表皮系数以及流态的性质,引入稳态理论的两相拟压力函数,建立适合凝析气井的产能分析方法,并根据凝析油的临界压力和临界饱和度与渗流的关系,给出预测凝析气井产能的三种数学模型:无凝析液析出时气井单相气体渗流数学模型;凝析液析出时气体单相参与流动的渗流数学模型;凝析油气两相流动的渗流数学模型。该方法对于凝析气井的产能预测有很大的实际意义。     

致密砂岩气藏反凝析伤害及开采对策研究

针对中江气田沙溪庙组气藏反凝析伤害导致气井产量下降的问题,基于沙溪庙组气藏流体相态变化特征研究,通过长岩芯反凝析伤害实验及数值模拟分析评价反凝析对气藏开发的影响。结果表明,气藏在开发过程中,反凝析将导致储层中气相渗透率大幅降低,储层渗透率伤害率达32%,最大含凝析油饱和度1.8%,压裂改造工艺在一定程度上能降低气藏反凝析伤害,且储层渗透率越高,气藏反凝析对气井产能影响越小。根据中江沙溪庙组气藏生产特征分析,采用衰竭式开发方式更为适合,建议开采初期通过气井合理配产,延长气井露点压力以上生产时间,后期可介入泡排、柱塞气举等工艺排出井筒积液,确保气井稳定,最终达到提高气藏开发效益的目的。     

异常高温气井凝析水产出机理及动态研究

基于油气水多相相平衡理论,模拟了异常高温气藏地层原始条件和生产过程中地层和井筒的烃水相态变化特征,分析了气井凝析水的采出过程和机理.计算了不同温度压力条件下凝析气中饱和凝析水含量,得出了气井凝析水产出动态规律曲线.最后对两口实例凝析气井早期产水规律和产水来源进行了分析.结果表明,凝析水产出机理是烃水在不同温度压力条件下的多相平衡,凝析水产水规律可用于气井产水来源和气井产水动态的初步判定和分析.这对于正确认识高温气井产水规律,编制合理的气田开发方案具有重要现实意义.     

凝析气藏水平井产能计算新方法及影响因素分析

当前对于凝析气藏渗流和产能的研究是以直井研究较多,甚少有研究凝析气藏水平井产能。考虑压力变化对流体物性影响,对凝析气藏的产能进行研究评价。从常规的产能分析出发,考虑岩石应力敏感系数、气体高速非达西渗流因素,定义了气油两相拟压力,采用复变函数理论保角变换,推导凝析气藏气油两相渗流产能方程。实例计算表明,新公式与产能测试的误差仅为7.2%,准确程度高。产能影响因素分析表明,凝析气藏高速非达西渗流效应对产能影响较小,岩石应力敏感系数、油气体积比和滑脱因子对产能影响较大。随着岩石应力敏感系数和油气比的增大,气井无阻流量逐渐降低,而随着滑脱因子的增大,无阻流量不断增大。     

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。     

多孔介质对凝析气相态的影响

凝析气藏衰竭开发过程中,多孔介质中流动的凝析油气体系必然与多孔介质发生相互作用,影响凝析气在多孔介质中的相态变化规律。提出了一种新的气液相变实验方法,利用高精度的气相色谱分析技术,分析了不同衰竭压力下,凝析油气体系分别在岩心和PVT筒中发生反凝析相变后的流体组成,同时分析了多孔介质中凝析气的相变机理。实验结果表明,低渗透介质对凝析气的相态有较大影响,而高渗透介质对凝析气相态的影响不大,在工程设计中可以忽略。     

多孔介质对凝析气相态的影响

凝析气藏衰竭开发过程中,多孔介质中流动的凝析油气体系必然与多孔介质发生相互作用,影响凝析气在多孔介质中的相态变化规律。提出了一种新的气液相变实验方法,利用高精度的气相色谱分析技术,分析了不同衰竭压力下,凝析油气体系分别在岩心和PVT筒中发生反凝析相变后的流体组成,同时分析了多孔介质中凝析气的相变机理。实验结果表明,低渗透介质对凝析气的相态有较大影响,而高渗透介质对凝析气相态的影响不大,在工程设计中可以忽略。     

凝析气藏气液液体系相态特征模拟研究

针对凝析气藏中凝析气反凝析油地层水之间的相态变化极其复杂,常规相平衡计算只考虑了凝析气与反凝析油之间相态变化的问题,开展了流体组成中考虑气态凝析水组分的流体PVT实验。模拟计算了过饱和水凝析气体系的CCE和CVD实验过程,研究认为：过饱和水的存在会对体系的CCE和CVD过程造成明显的相态影响。对多相流体复杂相平衡研究具有重要意义。     

低渗气藏水平井二项式产能方程修正

低渗气藏普遍存在启动压力梯度和应力敏感现象,而目前低渗气藏水平井二项式产能方程却未完全考虑这两个因素的影响,导致计算出的无阻流量出现较大偏差,单井合理产能认识不准。从低渗气藏渗流理论出发,在 Forchheimer 渗流方程中引入启动压力梯度和应力敏感系数,推导了含启动压力梯度和应力敏感的低渗气藏水平井产能修正方程。以川西某气藏岩芯实验数据和某水平井试井资料为基础,在考虑启动压力梯度时,采用修正方程计算出的无阻流量较常规二项式产能方程降低了9.44%;而在考虑应力敏感时,其无阻流量降低了35.08%;同时考虑两个因素影响时,无阻流量更是降低了43.41%;计算结果表明,运用修正后的方程计算的无阻流量与常规方法计算结果存在一定的差异性,建议使用修正的方法进行无阻流量计算与产能预测。     

凝析气藏不同开发阶段的合理生产压差探讨

在凝析气藏的开发过程中,随着地层压力的不断下降,地层中会析出凝析油,严重影响气井的产能。但是,在凝析气藏衰竭式开发过程中,凝析油的析出是无法避免的,只能通过调整合理的工作制度来尽可能多地采出凝析油气。因此,基于实验和理论的方法研究凝析油气的渗流特征及毛管数效应对凝析油开采的影响,提出将凝析气藏衰竭式开采分为两个不同的阶段,按不同的开发阶段确定合理的生产压差。研究认为,对于定容封闭的凝析气藏可适当增大生产压差或采取变压差的方式来增加气井的产能以及凝析油的采收率,最后通过实际凝析气井的生产动态验证了以上的观点。     

低渗气藏多层合采层间干扰系数的确定

对低渗气藏,为达到工业气流,常采用多层合采的方法。气藏多层合采层间干扰系数的计算,目前还没有合理的方法。根据气井多层合采物理模型,利用气井二项式产能公式及井筒压力计算模型建立了气井层间干扰系数的计算方法。实例计算了低渗气藏Y的16口气井的层间干扰系数,并进行了线性回归,得到气井层间干扰系数与层间跨度、测井KH差、生产压差的一个经验公式。利用该经验公式得到了低渗气藏Y的不同层的层间干扰系数,并采用面积加权平均,得到了Y气藏的干扰系数,得出Y气藏可多层合采的结论。该方法为低渗气藏开发方案的合理制定提供了重要依据。     

基于多评价参数的海上低渗气藏分类方法

中国海上低渗透天然气资源探明储量逐年增加,为了经济高效地动用这部分储量,对低渗透气藏进行合理的分类至关重要。以莺歌海盆地东方区黄流组气田群为例,优选米无阻流量、渗透率、主流喉道半径、可动流体饱和度、含气饱和度、气层厚度6个评价参数,综合应用于海上低渗透气藏分类,建立了海上低渗透气藏的分类评价方法。综合考虑目前海上气藏的开发特点,各分类参数之间的相关性等因素,把低渗透气藏细分为4个亚类,确定了各评价参数的分类界限,并提出了各（亚）类低渗透气藏的开发建议。分类评价方法细化了对海上低渗透气藏的认识,避免了针对不同类型的低渗透气藏采用固定的分类标准带来的分类误差,可以较好地筛选出在目前海上开采技术和经济条件下适合开发的气层,对类似气藏的分类评价也具有一定的借鉴意义。     

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。     

考虑差异化相渗的致密气藏开发效果分析

压裂改造是低渗致密气藏增产的重要措施，而考虑地质—工程一体化的气藏开发动态预测是致密气藏开发的热点问题。大规模水力压裂也会造成改造区相渗与未改造区相渗出现差异，并且不同储集层类型也对应着不同的相渗关系。因此，基于差异化相渗的致密气藏一体化模拟研究具有重要意义。从工程—地质一体化建模流程入手，考虑基质和裂缝的相渗差异，并结合3种储层地质及相渗关系形成了考虑差异化相渗的模拟流程，该模拟方法能有效解决前期返排阶段产水量拟合效果较差的问题。通过考虑差异化相渗的一体化模拟对低渗致密气藏3种储层类型的开发特征和开发效果进行了分析，并建立无因次压降与采出程度的关系图版，用于评价气藏不同时期的开发效果。研究表明，残余气饱和度的高低决定了气井开始产气的滞后时间，残余气饱和度越低，气井返排期越长；在考虑差异化相渗的情况下，含水饱和度对采收率影响最为显著、渗透率次之，孔隙度与有效厚度影响较小。通过本文的研究揭示了不同储集层物性对开发效果的影响规律，对指导致密气藏高效开发具有重要的理论及实践意义。     

异常高压气藏产能测试分析方法

南海西部海域莺歌海盆地DFX气田埋深3 000 m,压力系数1.8,地层压力52.7 MPa,为异常高压气藏。目前该区域第一口探井DFX-1井的稳定产能测试资料出现二项式产能方程回归曲线斜率为负,指数式产能方程的指数大于1的异常情况,无法计算气井无阻流量。针对其异常情况,采用了"一点法"、产能方程校正、考虑表皮影响的拟压力产能方程以及考虑应力敏感影响的改进的拟压力产能方程等多种方法,计算异常高压气井的无阻流量。并对比分析"一点法"、产能方程校正的不足,提出考虑表皮影响的拟压力产能方程,能有效计算出合理的异常高压气井无阻流量。同时,采用改进的拟压力方法证实渗透率应力敏感给单井产能带来的影响不容忽视。     

毛细管数效应对碳酸盐岩凝析气井产能的影响

反凝析现象对地层污染严重,而毛细管数效应则弱化了凝析油的堵塞作用。随着国内塔中I号碳酸盐岩凝析气田投入开发,迫切需要开展相关研究,从而指导气田的开发。介绍了毛细管数效应的定义及其对相对渗透率曲线的影响,通过建立双重介质单井径向模型,研究了毛细管数效应在不同流体性质、地层渗透率、地层压力降落速度情况下对产能的影响。结果表明,毛细管数效应使气井产能明显得到了改善。当地层压力高于露点压力时,毛细管数效应对产能没有影响;地层压力低于露点压力以后,毛细管数效应的影响最为明显,之后对产能的影响逐渐变小。基本规律为初始生产气油比越大、地层压力降落速度越快、岩块系统和裂缝系统渗透率越低,毛细管数效应对产能的影响越大。