不同类型有水气藏提高采收率的途径和方法

四川盆地有水气藏大多数已出地层水,裂缝水窜引起的气藏水侵严重影响了气藏的生产,导致气藏采收率降低.本文针对有水气藏提高采收率的目的,通过总结四川有水气藏出水特征,提出有水气藏可分为裂缝-孔隙型边水气藏、裂缝-孔洞型底水气藏、缝洞发育型多裂缝系统有水气藏3种主要类型.论述了有水气藏影响采收率主要因素裂缝水窜卡断、绕流等方式形成封闭气,裂缝水窜封隔各气区形成死气区,地层水堵塞气通道降低储层渗透率,水侵降低生产压差提高了废弃压力.在此基础上文中结合实例气藏论述了水侵不活跃气藏采用控制边部区域气井生产压差,裂缝-孔隙型边水活跃气藏早期边部排水,裂缝-孔洞型底水气藏早期高渗区气水界面以下层段排水,缝洞发育型多裂缝系统水侵活跃气藏早期低部位区域排水和高部位控制开采速度,不同类型有水气藏提高采收率的不同途径和方法.     

裂缝型产水气藏水侵机理研究

在裂缝-孔隙型有水气藏开采过程中,边水或底水容易沿裂缝通道向生产井窜流,形成气水两相流,增加渗流阻力,封闭并分隔部分气区,降低井产量和气藏采收率,对采气危害很大。针对裂缝型产水气藏的储集层特征,建立了水驱气渗流的物理实验模型,通过实验,从微观机理上揭示了裂缝型气藏发生水侵时天然气主要以绕流封闭气、卡断封闭气和水锁封闭气的形式存在。气藏水侵在宏观上主要表现为低渗透岩块水侵、气藏水侵和关井复压“反向水侵”,其结果是水对气区进行封闭、封隔和水淹,堵塞部分气区的渗流通道,使可动气变成“死气”。结合气藏水侵机理研究了K6井裂缝系统的水侵规律,为该气藏开发调整提供了有效的依据。     

低渗碳酸盐岩气藏产水动态规律及开发对策研究--以磨溪气田雷-1气藏为例

识别低渗碳酸盐岩边底水气藏产水动态规律,为该类气藏有效控水防水提供依据,以四川盆地川中地区磨溪气田雷一¹气藏为例,开展低渗碳酸盐岩气藏产水动态规律研究。结果表明:气藏产水主要由孔隙可动水、局部封存水和边水构成,其中局部封存水对气藏影响较小。气井生产普遍受到孔隙可动水的影响,几乎没有无水采气期,生产中水气比逐渐增大。气藏中区、东区边翼部位气井受到边水侵入影响。气藏边水沿层均匀侵入,气井距气水界面距离不同,水侵特征也不同。气井距气水界面越近,气井水侵特征出现的越早,水侵越活跃。根据不同产水类型的气井,针对性的提出了控水开发对策。     

川东石炭系气藏产出地层水特征初探

文章通过对川东石炭系气藏开采过程中产出地层水特征、机理分析，将出水气井归纳为沿高渗裂缝水窜、沿网状缝局部水侵和均匀水侵三种类型。三种水侵类型在地层中的水侵速度，以及对气藏开采的影响和危害各不相同，从而不同程度影响气藏和气井的开发效益。文中提出了预测和治理石炭系气藏地层水水侵和产水的主要措施。     

裂缝水窜气藏单井数值模拟研究

活跃水侵气藏均表现为裂缝水窜的特征.在这些气藏中水的活跃程度往往取决于裂缝的发育程度,特别是大裂缝的发育程度.本文研究了裂缝水窜气藏单井数值模拟技术问题.应用单井模拟技术,研究和分析了裂缝水窜气藏气井开采机理.模拟试验表明裂缝是底水活动的主要通道;裂缝-孔洞型底水活跃水侵气藏早期气水界面以下层段排水是提高气藏采收率的有效途径;对于水淹气井,排水采气是提高采收率的最佳途径.     

柴达木盆地多层边水疏松砂岩气藏开采实验

以柴达木盆地第四系疏松砂岩气藏为研究对象,根据气藏纵向多层强非均质、边水活跃等特征,建立多层边水水侵气藏开采物理模拟实验方法。选用气藏天然岩心进行“串并联”组合构建实验模型再现气藏多层地质特征,通过室内仿真模拟气藏衰竭开采全过程,实现气藏无水侵、水侵无绕流和水侵绕流3种情景下一井四层合采生产模拟研究。可视化监测恒压边水水体沿不同渗透率储层水侵过程,分析了气井配产大小对水侵路径及水侵前缘推进速度的影响,明确了边水非均匀水侵发生后对气藏产能、采收率以及残余气赋存特征的影响,揭示了该类气藏边水沿高渗层非均匀突进和水封气形成的机理,为该类气田制定合理控水开发措施提供依据。     

塔里木盆地库车坳陷超深层裂缝性致密气藏水封气动态评价方法

塔里木盆地库车坳陷超深层裂缝性致密气藏边底水发育,断裂、裂缝成为水侵的“高速公路”,产生“水封气”效应,降低了气藏采收率,但目前缺乏有效评价方法。为此,在分析气藏水侵特征的基础上,建立考虑裂缝发育规模、外围水体强度两因素的裂缝性气藏水封气动态评价方法,并应用于库车坳陷3个已开发的超深层区块,静动态结合对评价结果的有效性进行验证,针对性地提出了提高气藏采收率的对策。研究结果表明：①裂缝非均匀水侵受构造部位、裂缝发育程度和缝网组合方式共同控制,可划分为3种水侵模式：核部边水沿大裂缝窜进型、翼部边底水沿裂缝侵入型、低部位底水沿裂缝/小断层快速暴性水淹型;②3个典型区块水侵替换系数在0.2~0.3之间,均为次活跃水体气藏,但水封气发生的严重程度差异大,水封气越严重,气藏采收率越低;③对于方向性贯穿大裂缝型气藏,应开展堵水现场实践;对于裂缝密度高的缝网型气藏,温和开采可以控水,早期排水可以减弱水侵的影响,从而提高气藏采收率。结论认为：水封气动态评价新方法可以为库车坳陷超深层气藏裂缝非均匀水侵动态评价和气藏提高采收率提供可靠依据并支撑库车坳陷超深层气田群控水治水政策制定和经济高效开发。     

塔里木盆地克深2气藏断层、裂缝、基质“三重介质”渗流及开发机理

克深2气藏属于典型的裂缝性低孔砂岩有水气藏,储层基质物性差,裂缝发育。研究发现,根据传统认识建立的双重介质模型计算的气藏压力传播速度慢、气井见水时间晚,渗流特征与实际存在较大差异。为此,结合当前各种静、动态资料,利用数值试井方法对气藏不稳定试井资料进行了系统分析,在此基础上建立数值模拟机理模型,对该气藏井组干扰试井的压力传播时间、干扰曲线特征以及气井水侵特征都进行了深入研究。结果表明,克深2气藏表现为断层、裂缝、基质“三重介质”的渗流特征,断层是气藏压力传播和水侵的高速通道。边水推进过程中,沿断层的水侵速度明显快于似均质裂缝储层,导致气井快速见水。研究提出的断层、裂缝、基质“三重介质”新渗流模式下的气藏渗流特征与实际情况高度吻合。机理研究表明：保持较低的开采速度,降低边部气井产量,同时优先对中、边部井间有断层的边部见水井进行带水或排水,可有效延缓边水沿断层向气藏中部的侵入速度,提高气藏的最终采收率。     

川西北超深层复杂构造气藏裂缝建模方法及开发潜力预测

针对川西北栖霞组海相碳酸盐岩气藏构造复杂、超深埋藏、高温高压、储层薄、裂缝发育等地质特点,基于三维地震数据,采用蚂蚁追踪技术和嵌入式离散裂缝数值模拟方法,编制嵌入式离散裂缝数值模拟器,优化气藏开发参数,预测气藏开发潜力。研究结果表明:气藏开发前期更适合用蚂蚁追踪技术来预测天然裂缝,嵌入式离散裂缝数值模拟器在捕捉流体在裂缝中的运移方面具有常规油藏模拟器无法比拟的优势,可显著提高裂缝性气藏数值模拟精度;优化栖霞组气藏合理开发井型为大斜度井或水平井,合理开发井距为1 600~1 800 m,水平井最优长度为600 m,人工裂缝最优半长为100 m。研究成果对同类碳酸盐岩气藏高效开发具有借鉴意义。     

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介绍了四川中坝气田须二气藏边水的水侵特点以及活动规律，认为该气藏水侵主要沿裂缝方向侵入气藏，边水能量小，属弹性能量有限的封闭水体，对气藏生产有一定影响；对排水效果进行了分析，认为气藏采取排水降压释放封闭气，增产潜力很大，目前水侵已得到有效的控制。排水采气成功的主要经验是：①正确选定排水方式；②正确确定排水规模；③正确选择排水井点；④正确选择、完善排水工艺     

裂缝-孔隙型碳酸盐岩气藏稳态产能评价方法

针对常规气藏产能方程难以准确评价裂缝-孔隙型碳酸盐岩气藏产能的问题,利用Ka-zemi模型简化裂缝-孔隙型碳酸盐岩气藏渗流模型,根据气体在裂缝与基质层中的不同流动状态,将双重介质复杂渗流分解为基质层线性渗流与水平裂缝径向渗流,建立了综合考虑裂缝渗透率、裂缝开度、裂缝条数及窜流系数的裂缝-孔隙型碳酸盐岩气藏稳态产能方程,...     

底水丘滩体储集层特征及开发对策

碳酸盐岩底水气藏储集层复杂多样,储集层中裂缝发育,导致气井出水,气藏开发效果差。以土库曼斯坦阿姆河盆地BTU碳酸盐岩气田为例,通过分析研究区地质特征,明确了裂缝发育特征,揭示了气井高产的有利因素。基于水体能量评估结果和储集层物性特征,细分丘滩体水侵储集层类型,评估不同类型气藏水侵风险。分析不同类型气井生产动态,总结气井出水动态特征和产量递减规律,结合国内外控水采气经验,从而提出不同水侵特征类型储集层高效开发对策。     

碳酸盐岩气藏储层非均质性对水侵差异化的影响

碳酸盐岩气藏因储层孔隙、溶洞、裂缝的尺度和分布密度不同易产生多样化的非均质性,使得气藏水侵规律的差异性较大。为了深入认识碳酸盐岩储层非均质性及其对气藏水侵的影响,进而对气藏水侵动态进行预判,基于全直径岩心数字化处理分析改进了定量描述孔、洞、缝搭配关系的方法,根据逾渗理论分析图版建立了评价微裂缝对储层渗流能力贡献的新方法,并通过开展气藏实际压力、温度条件下气水渗流及流固耦合应力敏感实验,获得气水相对渗透率和岩石压缩系数数据,据此分析不同类型裂缝、溶洞对气藏水侵的影响,结合四川盆地典型碳酸盐岩气藏水侵特征建立了不同储渗类型储层水侵影响差异化特征的预判方法。研究结果表明:(1)不同类型碳酸盐岩储层在广义上均属三重介质,裂缝发育使气藏水侵影响显现快,而溶洞均匀发育使水侵影响显现相对较慢;(2)微裂缝发育是特低孔隙度储层具备视均质中高渗透能力的必要条件,对应的水侵规律与沿大裂缝水窜或网状小裂缝发育带水侵明显不同;(3)水区储层孔隙度应力敏感是地层水侵能量的主要来源,异常高压气藏在开采初期这一特征更加突出。该研究成果已应用于四川盆地多个碳酸盐岩气藏的水体能量评估、水侵影响预测及治水措施有效性预判,为复杂气藏水侵影响的治理提供了有效的技术导向,同时也深化了对水侵差异化规律的认识。     

四川盆地安岳特大型气田不同产能状态下龙王庙组的储层特征

下寒武统龙王庙组是安岳特大型气田的主力产气层，认识和刻画其储层特征对勘探开发至关重要。基于对安岳气田不同产能状态下龙王庙组储层的岩性、类型以及不同类型储层的厚度占比和孔洞发育情况的分析，建立高产井、中产井、低产井和干井中储层特征与油气产能的联系，其结果表明：龙王庙组储层主要发育于颗粒白云岩和结晶白云岩层段，储集空间有溶蚀孔洞、粒间溶孔、晶间溶孔和裂缝等，其中，孔洞和孔隙是主要类型；孔洞型储层是安岳气田中龙王庙组高产井的主导储层，其占比、孔洞发育密度、孔洞大小、孔洞段的单层厚度和累计厚度等是影响油气产能的主要因素；孔洞型储层的非均质性强，孔径呈双峰分布，表现为大尺寸（毫米级和微米级）的孔洞和小尺寸（纳米级）的晶间孔、晶间溶孔；孔隙型储层的孔隙分布均匀，孔径呈单峰分布，主要发育微米级孔隙。     

低渗气藏开发的关键性技术与发展趋势

为了经济高效地开发低渗透气藏，对液相滞留、应力敏感性、水相自吸入等低渗气藏储层的主要伤害类型进行了分析，认为目前低渗气藏开发的主要关键性技术包括：①低渗气藏储层综合表征技术的应用（气藏地质和气藏工程）；②低渗气藏钻井技术（水平井、大斜度井技术和气体欠平衡钻井技术）；③低渗气层压裂改造技术。然后探讨了低渗气藏开发技术的发展趋势，提出需要加强发展的5个方面：加强基础理论研究；加强低渗透储层精细描述和储层预测；井间动态监测技术；低渗透气层改造技术；复杂结构井提高低渗气藏采收率技术。     

基于离散裂缝模型的裂缝井渗流压力场分析

人工压裂技术是低渗透油藏开采的重要技术手段,为深入了解垂直裂缝井生产过程中地层压力分布规律,基于离散裂缝模型,对人工裂缝进行降维处理,实现对裂缝的合理简化,在保证计算精度的同时有效提高计算效率.以此为基础建立裂缝井渗流压力计算模型,利用有限元方法进行离散求解,得到不同时间地层中压力的剖面图.通过对定压边界下单裂缝井和多裂缝井的计算可以看出,对于定产量生产的油井,在相同的生产时间内,裂缝内压力下降幅度明显高于地层,压力也比周围区域偏低.对于同一地层中的不同裂缝,裂缝导流能力越强,流体在裂缝内流动时消耗压力越少,井底压力等值线越稀疏.井底附近等压线为一组近似椭圆,其长轴长度与裂缝长度有关.     

柴达木盆地东坪基岩气藏的特征及合理开发指标

柴达木盆地东坪基岩气藏为变质岩气藏,是我国发现的首个基岩气藏,2015年该气藏天然气年产能规模达到12×108m3,后续随着水侵影响的加剧,产气量大幅度下降。国内外基岩气藏开发实例均较少,对该类气藏的静、动态特征尚缺乏系统的认识,为了给今后同类型气藏的高效开发提供技术借鉴,在深化储层特征评价和气井生产历史跟踪分析的基础上,结合数值模拟技术与气藏工程分析方法,确定了该气藏适宜的井型、井网和合理的开发指标。研究结果表明:(1)东坪基岩气藏储层致密、裂缝和局部溶蚀孔洞发育,具有低孔隙度、高渗透率、大渗透率级差的特点,垂向上划分为风化破碎带、裂缝发育带和致密带,该气藏属于典型的整装构造底水气藏,底水活跃;(2)气藏初期单井产量高、压降速率小,后期受水侵影响,气井产量大幅度下降,甚至水淹停产;(3)以"整体评价、少井高产、均衡开采"为部署原则,宜采取高部位部署水平井与边部部署直井的混合井网进行开发;(4)直井合理产气量应介于3.2×10~4~7.5×10~4 m~3/d,水平井合理产气量应介于12.4×10~4~25.6×10~4 m~3/d,气井合理产量应为其无阻流量的1/4~1/3,气藏的采气速度宜控制在3%以内。