气井测试中井筒内流体变化对压力的影响

气井试井过程中井筒内流体在不同工作状态下分布是不一致的.在井口关井测压时,压力计距油层中部的距离、相态分异、重力分异等因素对关井压力资料会造成一定的影响.通过气井测试全过程记录井底压力的变化,分析了气井试井中井筒内流体的变化和当关井达到一定时间后压力小幅降落的原因,并了解了关井早期井底积液和液体淹没压力计的过程,此过程在双对数早期诊断图中表现为实测点偏离理论斜率线.这些认识对压力资料的分析和处理有一定指导意义.     

低渗气井压力恢复资料解释新方法

低渗气藏早期压力恢复资料由于受相态变化和非达西效应等因素的影响,无法进行可靠的解释。利用Duhamel原理推导出利用早期资料求地层压力的公式,再利用该压力作为匹配控制点,用早期资料在理论图版上进行匹配,从而求出地层参数。用此方法可有效地利用气井压力恢复早期的测试资料,缩短关井时间。由于用地层压力作为统一控制条件,因此,用该方法求得的地层参数可信度高,这一点在实际应用中得到证实。     

水相相态变化规律及气井产水成因研究

温度和压力是影响天然气中水相相态变化的主要因素,气体在从储层流向地面的过程中,会产生等温降压渗流和降温卸压流动两个物理过程,在这两个过程中必然会引起天然气中的水相发生蒸发或凝析现象.分析表明在等温降压渗流过程中只发生单向蒸发现象;在降温卸压流动过程中会发生蒸发与凝析的双向变化过程.通过水相相态的变化规律的分析,研究了天然气中水蒸汽含量随温度和压力的变化规律,计算了气井的凝析水量,结合气井出水特征综合判断了气井产水的来源,对于制定合理的气井工作制度具有一定的指导意义.     

井筒内流体变化对压力恢复资料的影响与修复处理

油水同出的测试井进行关井压力恢复测试时,早期井筒内油气水因相态分异,会形成油水界面和油气界面,且会出现界面不断上移的现象,对饱和油藏,关井后期又会出现界面下移的现象。当测试压力计离油层中部较远时,在界面上行至淹没压力计的过程中,测点压力的恢复速度小于油层中部地层压力恢复速度;在界面下移至低于压力计停点位置的过程中,测点压力的恢复速度大于实际地层压力恢复速度。在测点压力与地层压力恢复不同步的这段时间,实测压力将出现异常。这种异常波动,影响压力资料的准确性,增加了对资料处理的难度,影响程度严重时,还会导致压力资料不能使用。出现此类压力恢复资料后,可以对实测异常压力进行修复处理,尽量消除井筒内流体界面上行和下移对地层压力资料造成的影响,从而提高测试资料质量和解释精度,变无用资料为有用资料。     

深水气井测试过程中水合物相态曲线的研究与应用

针对深水气井测试过程中井筒温度场的变化带来水合物生成的巨大风险,易导致测试管柱堵塞、环空出现较大的带压值等严重问题,对水合物生成相态曲线在深水气井测试过程中的多方面应用进行了研究。首先在深水气井测试井筒温度场精确预测的基础上,结合水合物相态曲线,定量预测了测试期间管柱内水合物的生成区域,计算得出了测试管柱上的化学药剂注入阀的下入深度,并设计确定了测试期间井筒及地面油嘴处水合物抑制剂的注入量,形成了深水气井测试水合物相态曲线应用方法。该方法在南海深水某气井进行了综合应用,计算得出该井测试期间化学药剂注入阀下入深度为2 450 m,井筒及地面油嘴处水合物抑制剂注入分别为甲醇和（3%～5%）乙二醇,综合应用测试作业工作制度,测试期间井筒无水合物生成,地面油嘴处水合物生成注入抑制剂后压力下降约13.6%,保证了现场测试作业的成功实施,可为其他深水气田测试过程中天然气水合物的防治提供借鉴。      

火烧油层注气井试井分析理论模型

为了监测火烧油层注气井的生产动态,提高火烧油层驱油技术实施的成功率,在火烧油层技术驱油机理的基础上提出了火烧油层复合油藏模式,建立并求解了火烧油层注气井试井解释模型。利用该模型可以对火烧油层注气井试井压降曲线进行解释,并求解流度比、扩散比以及各区的波及半径等参数。研究表明,火烧油层注气井试井典型曲线呈现3个“驼峰”和2个“驼谷”的特征,其中,无因次组合参数CDe^25主要影响典型曲线的早期特征;已燃区半径主要影响第1个“驼谷”的位置和第2个“驼峰”的持续时间,烧焦区半径主要影响第2个“驼峰”的峰值,热流体区半径主要影响第3个“驼峰”的位置;改变流度比主要影响各区过渡段的压力特征,各区流度比增大,在压力导数曲线上,其所对应的“驼谷”加深或“驼峰”的峰值增大,相比之下,改变扩散比对特征曲线的影响程度较小。     

含水汽凝析气体系相态特征研究

凝析气藏中的水汽对凝析气体系相态变化有重大影响。在对某含水汽凝析气体系相态实验分析的基础上,分析了水汽对凝析油气相态的影响,总结了含水汽凝析气体系的相态特征。水汽存在时相包络线所围面积增大,反凝析区面积增大,初始凝析压力增大;水的极性很强,会加快凝析油的挥发;在恒质膨胀与定容衰竭中含水汽凝析气体系和普通凝析气体系的反凝析液量与压力曲线会出现交点。普通凝析气体系和含水汽凝析气体系的相态特征有很大差异。同温度压力条件下,含水时的偏差系数总是小于不含水时的偏差系数值,随着压力的下降,含水时天然气采出率,凝析油累积采出率,井流物重质含量和闪蒸汽中重质含量都大于不含水时的采出量值。     

CO2井试采压力变化及其原因分析

为研究CO2气井井筒中压力的分布规律,根据CO2气体的物理性质、相态特征,分析了CO2气体开井、关井期间在垂直井筒内的相态变化;根据井口压力与井底压力之间的关系,分析了CO2气体在试采期间井口压力发生异常变化的原因.得出了CO2气体在垂直井筒内的相态变化规律,井口压力与井底压力呈非线性变化关系,井口压力不能准确地反映井底压力变化的认识.研究结果有利于CO2气井试采方法的改进.     

确定凝析气藏相态特征和气井产量预测的方法

根据凝析气藏相态特征,建立了一种确定凝析气藏储层凝析油分布规律和预测凝析气井合理产量的方法。首先根据凝析气渗流特点建立并详细地推导了不稳定渗流方程,运用凝析油气两相拟压力函数,推导出三种典型边界,即无限大外边界,有界封闭边界和有界定压边界的压力分布公式;建立了压力与拟压力间的相互关系和气井生产时储层内凝析油分布规律。利用凝析气藏等温衰竭过程中凝析油含量与随压力变化的数据确定出开采过程中储层内凝析油含量的分布特征。考虑到所绘制的凝析气井流人动态曲线——IPR曲线的可靠性,采用气井稳定测试资料来确定其中的重要参数;按气井IPR曲线及储层凝析油含量分布状况优选得出气井合理产量,通过实例Y井结合文中提出的理论与方法,系统提供了确定凝析气井IPR曲线与合理产量的方法。     

改进测试工艺消除试井资料中的“相态分异”的影响

相态分异现象是指生产井关井后，井筒中存在气液两相流体，由于相对密度差异而导致气液两相在井筒内再分布，这一过程造成井底形成高压，导致压力恢复曲线上的“驼峰现象”。相态分异造成导数曲线的尖漏斗，径向流段不易确定，难以确定地层模型和求得准确的地层参数。通过现场实践证明，改进测试方式可以改变这种现象。     

降压开采过程中凝析油气相渗实验研究

目前凝析油气相渗曲线实验测试方法有常规模拟油气替代测试和真实平衡凝析油气测试两种，国内外还没有测量凝析气藏在降压开采过程中凝析油气相渗曲线的相关报道。文章给出了降压相渗实验测试方法，选用Q69-5井的平衡凝析油气和真实岩样进行了平衡凝析油气相渗曲线、降压相渗曲线和常规油气相渗曲线测试，并对３种相渗曲线进行了对比研究。研究结果表明：①降压相渗测试和岩心衰竭实验测试得到的凝析油饱和度具有相同的变化趋势，但前者的数值低于后者；②降压相渗实验测试过程中，凝析油开始析出后出现凝析油饱和度急剧上升和平衡气相相对渗透率急剧下降的现象，当压力降至最大反凝析压力后，凝析气的蒸发作用和平衡气驱作用可使近井地带的渗透性得到部分恢复；③降压相渗曲线比常规油气相渗曲线和平衡凝析油气相渗曲线明显向右偏移，其气相相对渗透率比常规测试和平衡油气测试得到的气相相对渗透率要高。     

油气两相压降数值试井模型及其典型曲线的规律

提出油气两相流动压降试井数字模型的数值解法，用此解法对均质油藏中油气两相流动试井的规律进行了研究，根据实例计算结果，分析油气两相流下典型压降试井曲线的特征，以及油、气的初始饱和度分布，两相黏度比，饱和度梯度、相对渗透率关系对试井曲线的影响和相应的作用机理，首次发现气体的存在会使油气两相试井的压力导数曲线表现出类似于单相流双重介质试井的压力导数曲线的“下凹”特征。     

综合高速效应的凝析气藏流入动态

当井底压力低于露点压力时,凝析液在近井地带开始析出并不断聚集产生凝析油堵塞现象。因此,在制定凝析气井工作制度时,通常以控制生产压差为指导思想,往往忽略高速流动下凝析气液相变的非平衡特征。对于凝析气体系,当外界温压变化速度超过凝析气液的相平衡速度时,凝析气体系相变滞后,开始呈现非平衡特征,即凝析液的析出量随着压降速度的增加而减小。凝析气在向井筒流动的过程中,近井区高速流动使凝析气产生非平衡相变,凝析气在比较高的压降速度下流入井筒,使得凝析液来不及析出。在分析非平衡相变规律与近井地带凝析气渗流参数分布的基础上,评价凝析气液流动过程中的非平衡特征,给出了考虑非平衡相变的凝析液饱和度分布计算公式,并进行了产能预测结果对比。实例分析表明,可以通过适当放大生产压差,增加凝析气液相变非平衡特征,减小井筒附近的凝析液饱和度,提高气井产能与气藏开发效果。     

高压含蜡凝析气析蜡点实验测试方法及应用

针对高压含蜡凝析气在气相状态下析蜡点测试准确率低的问题,在优选黏温曲线法、差示扫描量热法、偏光显微镜法的基础上,研制了一套基于偏光显微镜法的高压可视化流体相变观测装置,对不同压力下含蜡凝析气井流物与含气油的析蜡点规律进行实验研究。结果表明:偏光显微镜法测得的析蜡点较黏温曲线法与差示扫描量热法更准确;新研制的高压可视化流体相变观测装置可准确测试含蜡凝析气井流物与含气油的析蜡点;含蜡凝析气井流物的析蜡点随压力增加,先降低再升高,经过露点后又降低,且析蜡线将井流物析蜡相图分为单一气相、气-液两相、气-固两相以及气-液-固三相4个部分;含气油的析蜡点随压力增加先降低,当压力增加至饱和压力后析蜡点开始呈线性上升趋势。该研究结果为高压含蜡凝析气析蜡点准确测试提供了新方法。     

凝析油气相渗曲线测试及对采收率的影响

相渗曲线是描述油气藏渗流中一个非常重要的参数,标准的测定方法是在室温低压下采用模拟油(精制油)模拟气(氮气或空气)来进行测试,未考虑地下高温高压及平衡油气渗流的实际情况。因此,研究高温高压下处于油气相平衡条件(可代表地下实际渗流情况)的两相渗流相渗曲线具有重要的理论和实际意义。本文建立了平衡油气相渗曲线的测试方法,测试了两类流体的平衡油气相渗及其标准油气相渗,并比较了两者之间的差别。将研究结果应用于长岩心定容衰竭实验模拟预测中,能更好地解释长岩心中富含凝析油型凝析气藏凝析油采收率比PVT筒中CVD测试高的实际原因。同时,还发现平衡凝析油气相渗的速敏性,从而说明了适当提高采气速度有利于提高凝析油采收率的观点,对开发技术政策的制订有重要指导意义。     

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文章在对气液两相渗流理论调研的基础上，考虑了凝析气藏反凝析和产水的三相流特点，从达西渗流定律入手，根据物质守恒原理，引入气、油、水多相流拟压力，建立了三相流产能方程，给出了无阻流量计算公式，详细描述了根据产能试井数据建立产能方程的步骤。文章提出的方法既适用于地层压力低于露点压力的反凝析气井两相流，也适用于产水凝析气井的三相流，目前气水或油气两相流产能方程只是新方程的特例。对某凝析气藏实际产能试井数据进行了分析计算，表明由于出水凝析气井不仅要克服凝析油的渗流阻力，还要克服水相渗流阻力，多相流产能远远低于单相流，对产水量较大的凝析气井而言，在流动压力大大低于露点压力时，不能采用单相流产能方程配产。实例中的多相流产能曲线表明：在同一井底流压下，随气水比的增加，气体产量将减少；在相同气产量下，随着水气比的增加，生产压差将增大。     

浅析两相采油指数与单相采油指数的关系

对溶解气驱饱和油藏甚至未饱和油藏来说 ,当井底流压低于饱和压力时 ,井筒附近存在两相流动 ,油井有一个两相采油指数 ;当井底流压高于或等于饱和压力时 ,井筒附近存在单相流动 ,油井有一个单相采油指数。经对 Hasan、Fetkovich、陈元千和李晓平等得出的采油指数的数学表达式分析对比表明 ,两相采油指数和单相采油指数之间存在一定的关系 ,但两相采油指数不能用产量与压力关系曲线的切线来代表     

单相流及具有溶解气影响的油井不稳定IPR理论曲线

以不稳定渗流力学为基础，研究了单相流及具有溶解气影响的油井不稳定IPR曲线的计算方法，即给出了不稳定IPR曲线及定流压条件下的油井产量q与生产时间t的关系，并可求出相同生产时间下产量与流压的关系。当流压低于他和压力有溶解气析出时，对均质无限大地层用Vogel法进行校正，从而得出不同时间下的产量与流压关系。用大庆外围2口探井实际资料对比认为，理论产量与实际产量吻合程度很好。该方法是评价低渗透油井产能的有效方法之一，也可用于不同模型、不同内外边界条件的油井进行产能评价及预测，特别是可用于预测压后产能。     

考虑非平衡现象的稠油井井筒压力温度计算模型

在预测井筒压力温度分布时,通常假设油气两相瞬时平衡,对于稠油油井,该假设会产生一定误差。为此,研究了油相中气体扩散规律,证实了稠油油井中存在明显的非平衡现象,根据质量、动量、能量守恒原理,导出了考虑非平衡效应的稠油井筒压力温度计算模型。实例计算验证表明,该模型能更准确地反映稠油油井井筒的流动规律,具有一定的工程应用价值。     

预测石蜡沉积的热力学模型

溶解石蜡的原油在稳定状态下为真溶液,当热力学条件改变时,石蜡以结晶方式析出而沉积于孔隙介质表面或管壁,引起严重堵塞,给油田生产造成巨大危害。提出了预测石蜡从原油中沉积的热力学模型,根据正规溶液理论对固体混合物的非理想性进行了校正。该模型采用状态方程统一描述气相和液相,能够体现体系组成、压力、温度以及不同组分间相互作用的影响,使热力学模型能够更真实地反映多相相平衡规律;考虑了液相、固相的热容差对石蜡沉积的影响,能够确定石蜡从原油中开始析出的温度(或压力),以及随着温度的降低(或压力的改变)所沉积出的石蜡数量。用该模型预测的石蜡沉积起始温度与实验数据一致性较好。图2表2参6(邓春萍摘)