用数值模拟方法研究气井产量递减

运用数值模拟软件的单井模拟器,建立了异常高压气藏气井和正常压力气藏气井产量递减的单井模型,得到了异常高压气藏气井和正常压力气藏气井的产量递减数据。根据这些产量递减数据,由两种产量递减自动拟合模型分别计算了异常高压气藏气井和正常压力气藏气井的产量递减参数、地层物性参数(k_gh、k_g/Φ)及地质储量。为了提高计算精度,采用根据拟稳态的产量递减数据(去掉不稳定的递减数据)来反求地层参数和地质储量,并根据自动拟合模型的检验标准对计算结果进行了检验。结果表明,由两种产量递减自动拟合模型计算的产量递减参数和地质储量与数值模拟的计算结果非常吻合,再次证明了这两种产量递减模型的适用性。     

非常规气藏产量递减模型特征与地质意义

分析非常规气藏产量递减模型的特征,并探索其地质意义,为模型的优选与应用提供理论支撑。通过数理推导,结合气藏产量递减的有界性原则,从模型的极限、值域、单调性、极值性等方面针对目前常用的8类非常规气藏产量递减模型开展了系统研究,同时采用损失比,结合前人研究成果对模型进行了分类与地质意义研讨,并将不同模型应用于非常规气藏产量、累计产量预测。研究结果表明,(1)不同模型数学性质差异较大,总体上满足气藏产量递减有界性原则,但T.Ali提出的递减模型只能局部对气井产量和累计产量开展评价,其模型数学性质与气藏开发理论吻合性差;(2)按损失比的函数性质可以将不同产量递减模型分为三类,分别为幂律型、有理分式型以及复杂的非线性函数型,类比前人研究成果认为幂律型反映裂缝主导特性,有理分式型指示边界流特征;(3)不同模型在四川盆地气井产量预测效果存在差异,其中Duong模型、扩展指数模型、泛指数分布递减模型效果较好。将气藏产量递减模型特征与地质意义相结合,更有利于模型的优选与应用。     

变形介质低渗透气藏非稳态渗流数学模型研究

本文针对低渗透气藏垂直裂缝井的渗流过程,考虑了非线性渗流和介质变形系数的影响,建立了椭圆渗流模型。根据此模型可以对不同条件下气井产能进行计算分析。计算结果表明:气嘴直径越大,气井初始产量越高,递减速度越快;气嘴直径越小,气井初始产量越低,递减速度越慢。     

气井产量递减类型及气藏地质工程因素分析——以柿庄南矿区煤层气井为例

为提高煤层气井单井产能,有必要弄清气井产量下降阶段时间的长短,递减速率的快慢,遵循何种递减类型等.在研究柿庄南煤层物性的基础上,结合区块内43口进入递减期的典型气井,利用Aprs递减分析方法,拟合出各井的递减模型,计算出各井的递减速率,从气藏地质和气藏工程两个角度研究煤层气井产量递减的控制因素.结果表明,煤层气井产量以指数递减和调和递减为主,初始递减率较小.影响煤层气单井产能的气藏地质因素主要包括煤层厚度、孔隙度、渗透率、相对渗透率、含气量、吸附常数、煤层压力和临界解析压力;气藏工程因素主要包括井底流压、表皮因子、边界半径和裂缝参数.     

榆林气田气井动态预测

为了对榆林气田山2气藏的气井生产动态进行预测.建立了适合于定容气藏的具有补给作用的物质平衡模型,它考虑了由于气藏开采中高产区与低产区之间压力差异导致的气量补给.利用建立的数学模型对榆林气田南区的气井进行了生产动态预测的研究.结果表明:模型可以预测气井在稳产期和递减期的地层压力、井底压力及气井产量、采收率等参数随时间的变化规律,以及气井在不同配产下的稳产时间.利用该模型可以据此对气田开发方案进行调整,对于气田的有效开发具有重大意义.     

硫沉积气藏产量递减模型研究

以往对高含硫气藏开发技术研究所需录取的资料在实际操作过程中难以得到.因此,针对井筒附近发生硫沉积的高含硫气藏,建立了硫沉积复合气藏产量递减数学模型,运用Stefest数值反演绘制了Blasingame产量递减曲线,并分析了硫沉积对气井产量递减规律的影响.结果表明:产量递减中期,硫沉积区含硫饱和度越高,无因次递减产量积分...     

X气藏气井的合理配产分析

x气藏处于开发初期阶段,但由于气藏的开发过程,任何气井的生产,都是在一段时期的稳产之后进入递减生产阶段.因此,我们为了获取最大的经济利益就需要最大限度维持气井稳产的时期.这就需要根据气藏的地质条件和气井前期的生产资料,对气井进行合理配产.本文结合X油藏气井的生产资料,分经验法、节点法和采气曲线法分析了X气藏气井的合理配产产量,主要分析了采气曲线法,最后综合三种方法,确定了X气藏前期布置的气井合理配产产量.     

水驱气藏生产数据分析方法研究及应用

水驱气藏动态储量核算和水体大小的研究一直是此类气藏动态分析的重要内容。常规生产数据分析技术主要针对定容封闭气藏,而对于水驱气藏适应性差。为此,以气藏不稳定渗流理论为基础,考虑气藏水侵特征建立了水驱气藏渗流模型,利用Laplace变换法推导获得了水驱气藏不稳定产量响应解,计算并绘制了现代产量递减典型曲线。根据曲线特征将产量递减过程划分成4个典型流动阶段,讨论了无因次水侵量和无因次水侵时间对产量递减典型曲线的影响。结合现代生产数据分析技术,利用气井产量与压力的相互关系,提出了定量评价水侵强度和水侵开始时间,求取动储量、渗透率等气藏参数的方法。现场实际生产数据分析结果表明,该方法满足水驱气藏动态分析的工程实际要求,对于指导此类气藏的开发具有重要意义。     

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。     

平均模型在致密气井产量预测中的应用

在致密气资产快速评价中应用经验型递减模型能够快速得到气井产量的递减情况;但不同的递减模型在完成历史拟合后,长期产量和累积产量预测结果相差很多。应用GLUE法评价各模型预测结果的不确定性,并引入平均模型的概念,计算各模型权重后建立平均模型。以加拿大致密气田两口致密气井的实际生产数据为例应用平均模型进行累积产量的计算,结果表明GLUE法可进行各模型预测结果的不确定性进行分析,且通过设定筛选标准后,利用满足条件的模型进行聚合得到的平均模型计算结果具有更小的标准差与变异系数。     

多尺度科学及其在油气田开发中的应用研究

在简述多尺度科学的主要研究内容、方法及现状的基础上,从多尺度科学角度出发,提出了油气藏即是一个复杂的多尺度系统,油气产出是一个跨时间和空间尺度的复杂过程,是在微观孔喉、微裂缝至宏观裂缝、水力裂缝等渗流通道中的一系列串联耦合过程的观点。油气田开发中多尺度问题主要包括油气藏多尺度描述、多尺度数据整合以及多尺度模拟。以致密砂岩气藏为例,探讨了非常规天然气开发中的多尺度现象及其对气藏开发的影响及对策。指出致密砂岩气藏多尺度结构由基块孔喉、天然裂缝和水力裂缝组成,基块供气不足和储层损害是制约气井产能的关键因素。基于多尺度传质理论大幅度提高传质效率,强调加强钻井、完井和增产改造等全过程储层保护、采用最大储层接触面积（MRC）技术是开发非常规油气资源的有效途径。     

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。     

气水交替驱油藏注入能力分析及优化

针对注入能力降低是制约气水交替驱提高油藏采收率的关键因素的问题,以相似理论中的检验分析法推导了气水交替注入无因次注入能力方程,运用考虑相渗和毛管滞后效应耦合的数值模拟方法,评价无因次注入能力的因素影响,讨论并优化了注入水气比。研究结果表明：对于特定油藏体系,通过增加注入气的富化度提高粘滞力重力比来达到改善驱替效果的方法比片面地增加注气速度更高一些;水气比越高,达到相同开采效果所需气量越小,但因此而出现较明显的注入能力下降的趋势。对于低粘滞力重力比的注气条件,选择水气比为2最佳;而对于高粘滞力重力比,则水气比为1是最佳选择。建议在水气比的优选时充分结合油藏地质特征和注入流体特性进行分析。     

下部钻具组合稳定性有限元分析方法及应用

下部钻具组合的具体方式将直接影响其所能承受临界失稳载荷的大小。以有限元分析为基础,对不同组合的下部钻具建立了特征值屈曲分析分法,在此基础上进行了实例计算。计算结果表明,对于同样的钻具组合,通过调整下部钻铤尺寸以及扶正器的安放位置,可以实现尽量大的临界失稳载荷,从而达到防斜打快的目的。研究方法为基于非线性动力学的超刚性钻具组合防斜打快技术研究奠定了理论基础。     

确定气井二项式产能系数的新方法

气井二项式产能方程是计算气井无阻流量的常用方法,其关键在于确定系数值。分析推理得出了一种简单的方法来确定气井二项式产能方程,不需要地层静压,只通过井底流压和产气量的数据,利用线性回归法,即可建立二项式产能方程,同时还能够反推确定地层压力。在塔里木盆地牙哈凝析气藏的实际资料计算结果表明提出的方法计算结果可靠。具有较为广阔的应用前景。     

R油藏改建地下储气库单井注采能力分析

单井注采能力分析是改建地下储气库优化单井产能参数的一项重要研究内容。以R油藏建库为研究对象,采用节点分析方法,模拟计算管流动态。根据协调点、冲蚀临界流量、携液临界流量以及地层压力、地层破裂压力和地面压缩机额定功率的边界限制分别预测了不同油管尺寸的采气能力和注气能力。为合理选择完井油管尺寸和在注采过程中控制井口压力提供了参考。研究结果表明：R油藏改建库采用国际上目前普遍采用的184.2mm油管,其采气能力在185×10⁴～390×10⁴m³/d,注气能力在25×10⁴～295×10⁴m³/d。     

火山岩气藏开发现状综述

根据国内外火山岩气藏勘探开发的成功实例,分析总结了一般火山岩气藏的地质特征和开发特征,即火山岩气藏岩石类型繁多和岩性复杂、孔隙结构复杂、储集空间类型特殊多样、孔隙度小、渗透率低并且孔隙度和渗透率差异大、储层非均质性严重、含气面积和有效厚度变化大、气水分布复杂、双重介质储层。着重分析了升平气田火山岩储层的地质特征和该火山岩气藏开发特点。指出了产量稳定、地层压力下降小,气井产量大小与裂缝关系等火山岩气藏一般开采特征。提出了火山岩气藏增产措施和储层保护措施。     

应力敏感气藏产能方程研究

针对应力敏感气藏开发存在变渗透率的问题,定义了新的考虑应力敏感的拟压力,并从气体多孔介质渗流力学理论出发,建立了考虑应力敏感影响的气藏二项式产能方程,讨论了该方程参数     

盐间非砂岩油藏敏感性分析及驱油机理研究

江汉盆地潜江凹陷盐间非砂岩油气资源丰富,油藏具有单层厚度薄、纵向层数多、累积厚度大、油层连片性强、分布范围广的特点。试油试采表明,潜江凹陷盐间非砂岩油藏具有较大的增产潜力。盐间非砂岩油井普遍产量递减迅速。要适当控制开采速度,合理利用天然能量,采取有效增产措施提高最终采收率。对江汉油田王平1井区和王北115井区盐间非砂岩地层开展了水敏和气敏等储层伤害因素室内实验评价,并分别选用水和氮气作为注入介质进行岩芯驱替实验。通过对比分析敏感性实验和岩芯驱替实验结果,提出针对该盐间非砂岩油藏不同区块的合理开采方式,即王平1井区储层注水有助于改善渗流通道从而改造储层,而王北115井区存在强水敏性,适宜通过注氮气进行开采。