一种新型水驱特征曲线方程的推导及应用

针对累积产水量与累积产油量的半对数关系和西帕切夫公式在使用中存在的问题,基于油层物理学中有关油田综合含水率的计算公式f_w=1/(1+μ_wK_r0/μ₀K_rw),经理论推导提出了一种新的水驱特征曲线描述方程N_p=A₂+(A₀+A₁A₂)/(L_p-A₁),经实例验证是可行的。     

非自喷油井产能预测方法及应用

在直角坐标系下,将井底压力恢复资料绘成P-t曲线,在曲线上任取两个时间点(t₁,t₂),第 3点(t₃)取其平均值,读出对应的P₁,P₂和P₃值,并求出时间曲线的斜率,即可根据图版求出产率指数。选点时,t₁和t₂间隔不宜过小,t₁一般选取 40min左右,t₂选取 300min左右。该方法主要依据段塞流测试理论而建立。中国东部某油田采用此法所得预测结果与实际测试结果基本相同。     

对水驱气藏生产指示曲线的重新认识——以崖城13-1气田北块气藏为例

传统观点认为定容气藏生产指示曲线呈直线,水驱气藏生产指示曲线上翘,异常高压气藏生产指示曲线下弯。南海崖城13-1气田是一个正常压力系统的边水气藏,但其北块气藏的生产指示曲线却出现了下弯现象。以崖城13-1气田北块气藏为研究对象,进行了生产指示曲线下弯原因及敏感性分析,在此基础上对异常高压气藏生产指示曲线进行了重新认识,结果表明:该气藏生产指示曲线下弯的本质是上凸,主要原因是水侵能量补给,其次是变容补给;在实际气藏的开发前期,生产指示曲线可能会表现出上翘特征,但最后也会下弯,因此传统认为的水驱气藏生产指示曲线上翘仅适用于强水驱气藏开发前期;异常高压气藏是特殊的有限封闭水体气藏,其生产指示曲线不是分段的,而是光滑下弯,本质上也是由能量补给导致的上凸,其岩石压缩系数很高是忽略水体造成的假象。本文研究成果对水驱砂岩气藏开发规划和采收率标定具有指导和借鉴意义。     

对水驱气藏生产指示曲线的新认识

针对水驱气藏动态储量计算目前常用的上翘型无因次生产指示曲线与气藏生产实际不完全符合的情况,基于产水气藏物质平衡动态预测方法,选用Carter-Tracy非稳态和Schithuis稳态两种水侵量计算模型,在考虑和不考虑产水条件的生产指标进行对比的基础上,对影响水驱气藏生产指示曲线的因素进行研究。研究表明:考虑产水预测的水驱气藏生产指示曲线整体为光滑上凸曲线,其前期可表现出上翘、近似直线或下弯特征;气藏水体半径、水层渗透率(水侵指数)、岩石压缩系数、地层水压缩系数、气藏埋深、采气速度等对生产指示曲线形状有明显影响。经长岩心衰竭实验和目前已经废弃或接近废弃的三个典型异常高压气藏和两个正常压力系统水驱气藏的生产资料验证,对水驱气藏生产指示曲线的新认识符合实际。     

酰胺咪唑啉季铵盐合成及其缓蚀性能

以高纯环烷酸为原料合成了系列酰胺咪唑啉季铵盐水溶性缓蚀剂,探讨了其咪唑啉环N₍₁₎原子上取代基与缓蚀性能之间的关系。采用取代基电子效应法和碳钢挂片失重法,从理论与实验两方面探讨了酰胺咪唑啉季铵盐对碳钢的缓蚀性能。利用数理统计方法得出,其缓蚀效率(η)与基团极化效应参数(PEI_x)和-C=C-键效应指示变量D之间符合定量线性关系η = a + b PEI_x + c D(a,b,c为常数),相关系数R≥0.996。该研究成果,能为离子型缓蚀剂分子设计提供一种简便易行的新方法,为找到具有更佳缓蚀性能的新型咪唑啉缓蚀剂提供参考。     

管束排列及管间距对换热器传热性能的影响

通过改变圆形翅片管换热器管束排列及管间距的传热性能实验,得到雷诺数(Re)、纵向管间距(S_l)及管束排列方式对圆形翅片管换热器传热性能的影响,再利用数值模拟方法分析这3个因素影响的原因。结果表明,圆形翅片管换热器的努赛尔数(Nu)及阻力系数(f)均随Re的增加而增加,且增加趋势逐渐下降。增大S_l可提高顺排圆形翅片管换热器的传热性能,但是提高幅度随S_l的增加而减小,在S_l为110 mm时换热效果最好;增大S_l反而会降低叉排圆形翅片管换热器的传热性能,其换热效果在S_l为66 mm时最好。相对于顺排方式,叉排圆形翅片管换热器的换热效果更好。速度场与温度场间的协同角度大小、回流区面积及尾流涡尺度大小与换热器传热性能的提高有关,可以从这3个方面进行分析,以寻找改善换热器结构的途径。     

流动物质平衡法计算低渗透气藏单井动态储量

气井动态储量的确定是单井合理配产和开发方案制订的重要依据,但对低渗透气藏,由于地层的低渗透性及强非均质性特征,很难准确计算出气井的动态储量。针对此问题,结合低渗透气藏单井的动态生产数据,统计分析了大量气井生产指示曲线,将其划分为3种类型,即标准型、波动型、分段型,并描述了不同类型气井生产指示曲线的表现特征及形成的原因,最终提出了正确利用流动物质平衡法计算气井动态储量的方法。实例分析表明,利用流动物质平衡法计算低渗透气藏单井动态储量所需数据量少,计算结果合理、可信,可为低渗透气藏单井动态储量的确定起到一定的指导作用。     

普光气田裂缝-孔隙型储层气藏水侵识别标准的建立

本文充分应用普光气田现场生产、监测数据,统计分析气井见水前后压力、流体性质、监测特征曲线的变化及敏感程度,同时通过物质平衡方程推导变换,利用生产指示曲线、无因次压力与采出程度曲线、视地质储量曲线进行气藏水侵识别,建立起普光气田裂缝-孔隙型储层气藏水侵识别标准,现场实践证明效果显著。     

气藏水侵量的计算方法研究

对气藏的水侵量计算方法进行了研究,提出了计算水侵量的新方法,新方法仅应用气藏的生产指示曲线资料即可计算气藏的水侵量大小。该方法不需要对水体形态和大小做任何猜测,因而消除了繁琐的试算和水侵量计算过程中的不确定性。气藏的生产指示曲线可以根据生产资料较容易地获得,计算实例表明,新方法简便、快捷,实用性强。     

德惠断陷沙一段凝灰岩储层特征及测井识别

为明确德惠断陷沙一段凝灰岩储层特征,以薄片、x衍射分析、物性等资料为基础,开展了凝灰岩储层微观特征研究。结合测井曲线,利用GR-DEN、AC-DEN和R_t-AC曲线交会图版将凝灰岩储层从围岩中区分开来。研究结果表明：沙一段储集空间的岩石类型为晶屑凝灰岩、玻屑晶屑凝灰岩和凝灰质砂岩。凝灰岩中的主要矿物为石英和长石,储集空间类型为以长石溶蚀孔为主的次生孔隙。凝灰岩储层具有中低孔、超低渗微细喉道的特征,微小的孔喉和以伊蒙混层为主的强水敏黏土矿物导致渗透率极低。由测井曲线交会图版可知,凝灰岩储层具有低的DEN,相对高的GR与AC和较低的R_t的特征。该研究对研究区凝灰岩油气藏的勘探具有指导意义。     

线性组合边界中煤层气井的不稳定压力数值分析

文章建立并求解了不同线性组合边界条件下的煤层气井不定常渗流模型，得到了井底压力和压力导数的理论曲线，以及压力场分布图。在不稳定流动的早期,压力和压力导数曲线都是斜率为1的直线段。当流体流动进入稳定流动状态时，在压力导数曲线上出现一个值为0.5的水平直线段。在理论曲线的晚期，理论曲线与边界性质存在密切关系。对于全封闭煤层气藏，所有压力和压力导数曲线是斜率为1的直线段。对于存在定压边界煤层气藏，压力双对数曲线的晚期是水平直线段，压力导数双对数曲线的晚期都是急剧下掉的曲线。但是混合边界的压力导数存在上翘现象，上翘程度和早晚与封闭边界的数目多少以及距离大小有关。压力场中，在靠近封闭边界的等压线垂直于边界，在靠近定压边界的等压线平行于边界。在邻近定压和封闭边界交合处，定压边界起主导作用。所得到的理论曲线可以直接应用于煤层气田的试井测试资料分析，压力场分布图对了解煤层气藏的开发状况有积极的意义。     

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为了更为准确地判定气藏的驱动类型，文章采用导数的方法，从研究气藏的物质平衡方程工式入手，通过对气藏含水饱和度随地层压力变化的关系式的推导，获得了水驱气藏两种不同驱动作用下的基本方程式的微分形式及其导数的结果。因而得到了不同类型气藏的采气速度与其相应的地压力听关第式，以及由此使用出的不同的压力变化特征曲线，直观地表达了不同驱动类型气藏的采出特征。为气藏早期ｐ／Ｚ－Ｇｐ关系曲线为近似直线而不易判定其驱     

缝洞型碳酸盐岩油藏新型油藏生产指示曲线

弹性驱动油藏的生产指示曲线一直被看作是一条直线,由于原油压缩系数是一个随着地层压力增大而减小的变量,因此其并非一条直线,而是一条曲线,并且油藏压降越大,曲线偏离直线越明显,尤其是对于埋藏较深、地层压力与饱和压力差值较大的缝洞型碳酸盐岩油藏来讲,该油藏生产指示曲线会产生明显误差,需要进行改进。通过建立原油体积系数、原油压缩系数与地层压力的幂函数关系式,简化缝洞型油藏弹性驱动物质平衡方程,建立了新型的油藏生产指示曲线。研究与实例计算表明:地层压力大于饱和压力时,原油体积系数与地层压力不符合线性关系,而是符合幂函数关系,新建立的原油体积系数、原油压缩系数与地层压力的幂函数关系式,不仅符合实际变化规律,并且具有很高的计算精度;原油压缩系数的使用存在2种情况:一是某一地层压力对应的原油压缩系数;二是某一地层压力区间对应的平均原油压缩系数,两者不能混用,物质平衡方程应使用后者;新型的弹性驱动油藏的生产指示曲线始终为一条直线,直线的斜率即为原油地质储量。利用该新型油藏生产指示曲线可以更加准确地进行油藏驱动类型判断、储量计算等油藏研究。     

柴达木盆地涩北气田地质储量和水侵量计算

地质储量和水侵量是确定气藏开发规模及开发设计的重要参数。传统的视地层压力识别法是判别 气藏驱动类型的常用方法,但对于柴达木盆地涩北气田水驱作用不强的气藏,其早期的压降曲线为一条 直线,容易被误判为定容无水驱气藏,所计算的储量要比采用水驱气藏计算出的储量高。以涩北二号 气田A 气藏为例,应用视地质储量法,在不需要知道水侵量大小的情况下直接应用生产动态数据,绘制出 气藏视地质储量变化曲线,这样就可以计算出地质储量,再把计算得到的地质储量代入视地质储量计算 公式即可反求出水侵量的大小。该方法简便、实用,对指导气田的后期开发具有借鉴作用。     

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深层异常高压气藏岩石物性随有效覆压变化的幅度比常规气藏大,实测数据表明岩石的压缩系数不是常数,而是随有效覆压而变化（文章发现了符合指数式）,这种变化将影响气藏压降曲线的形状。文章考虑岩石压缩系数随气藏压力的变化,建立了封闭异常高压气藏压降曲线的数学模型。研究表明：异常高压气藏（岩石压缩系数为变量时）,压降曲线为非线性的,曲线主要弯曲点发生在初期,后期接近直线,这说明岩石的压缩及其对气藏压降曲线的影响主要发生在早期。若用气藏初期的生产数据按线性拟合方法外推气藏的地质储量则产生很大的误差,数据较少时误差超过100％。气藏开发过程中,由于储层岩石经历连续的弹性压缩过程,因此压降曲线是连续变化的,但可以简化为两条直线的形式,其误差小于3.27%。该研究对深入了解异常高压气藏的压降特征及预测异常高压气藏的储量及采收率有一定意义     

页岩气藏压裂水平井Blasingame产量递减分析方法建立与应用

根据常规油气藏压裂直井Blasingame产量递减样板曲线建立方法,使用渐近法建立了拟稳态流动阶段无因次压力与无因次时间的线性关系获取方法,重新定义无因次参数,形成了考虑气体吸附和溶解的页岩气藏压裂水平井Blasingame典型样板曲线。结合页岩气藏物质平衡理论,将实例数据与样板曲线进行拟合,验证了Blasingame产量递减分析方法在页岩气藏压裂水平井生产数据解释中的有效性。研究结果表明：①基于新无因次变量,吸附、溶解影响下页岩气藏压裂水平井Blasingame样板曲线边界控制流阶段再次归结为一条斜率为-1的直线,结合吸附等实验数据,可有效降低拟稳态阶段的多解性;②页岩气藏压裂水平井Blasingame样板曲线受储量相关参数和裂缝参数的双重影响,储量相关参数越大,样板曲线位置越低,裂缝参数越大,样板曲线位置越高。③长期动态资料分析可有效获取储层物性参数、改造情况以及单井控制动态储量参数,基于拟合结果,为未来生产动态预测奠定了基础。     

页岩气藏压裂水平井Blasingame产量递减分析方法建立与应用

根据常规油气藏压裂直井Blasingame产量递减样板曲线建立方法，使用渐近法建立了拟稳态流动阶段无因次压力与无因次时间的线性关系获取方法，重新定义无因次参数，形成了考虑气体吸附和溶解的页岩气藏压裂水平井Blasingame典型样板曲线。结合页岩气藏物质平衡理论，将实例数据与样板曲线进行拟合，验证了Blasingame产量递减分析方法在页岩气藏压裂水平井生产数据解释中的有效性。研究结果表明：①基于新无因次变量，吸附、溶解影响下页岩气藏压裂水平井Blasingame样板曲线边界控制流阶段再次归结为一条斜率为-1的直线，结合吸附等实验数据，可有效降低拟稳态阶段的多解性；②页岩气藏压裂水平井Blasingame样板曲线受储量相关参数和裂缝参数的双重影响，储量相关参数越大，样板曲线位置越低，裂缝参数越大，样板曲线位置越高。③长期动态资料分析可有效获取储层物性参数、改造情况以及单井控制动态储量参数，基于拟合结果，为未来生产动态预测奠定了基础。     

关于油藏含水上升规律的若干问题

针对油藏含水上升规律研究的一些定量分析指标不够明确,及含水率上升与地质特征的对应关系尚未建立等问题,利用油藏地质模型和实例分析进行了研究,明确了含水率上升速度的定量分析指标,给出了水淹速度的评价指标及油井见水时间与底水类型的对应关系,并定义了 2 种非均质性,即离散型非均质和连续型非均质。 离散型非均质性油藏和连续型非均质性油藏的含水率曲线分别呈阶跃式上升和连续上升。 孔隙型介质的相渗曲线因高毛管压力而呈曲线形态,决定了其含水率上升曲线也呈曲线形态;缝洞型介质的相渗曲线因低毛管压力而呈对角直线,决定了其含水率上升曲线也呈直线形态。     

实验模拟指示曲线法确定气井合理生产压差

通过对气井的二项式方程以及采气指示曲线的分析可知:为充分利用地层能量,采气指示曲线上翘点所对应的气井流压即为气井的合理流压,该点所对应气井的生产压差即为气井的合理生产压差,在此理论基础上,采用实验模拟研究的方法,根据油气藏实验模拟相似定律,充分模拟地层条件下井筒壁附近储集层采气指示曲线,确定合理流动压差,进一步转化为气井的合理生产压差。通过对长庆油田8口井的实验研究,得出该地区一类储集层气井的合理生产压差应该控制在2.5MPa以内,二类储集层气井的合理生产压差应该控制在3.5MPa以内,三类储集层气井的合理生产压差应控制在4.5MPa以内。     

气藏开发指标预测的一种新方法

气井系统试井资料表明，井底压力大于某一数值时，指示曲线为直线；而井底压力低于该值时，指示曲线为二次曲线。据此，结合气藏动态资料，推出了一套预测气藏开发指标的方法。该方法适用于气藏采出程度大于５％的中低渗透砂砾岩气藏，并在克拉玛依油田五区南克７５井区上乌尔禾组气顶气藏得到了成功的应用。与数模预测方法比较，本方法简便快捷，结果可靠。