井筒气液两相流凝析气藏合理产能评价

从塔河油田凝析气藏水平井渗流机理和井筒流动出发,分析凝析气藏水平井测试资料异常原因,并基于两相拟压力方法提出了新的产能方程,此方法可在地露压差小、井底存在气液两相的凝析气藏中推广应用。     

富含凝析水的凝析气井产能分析新方法

常规凝析气井产能分析常沿用单相气井的产能分析进行经验性修正或在此基础上结合常规烃类流体相态研究方法建立的考虑地层油气两相相态变化的产能分析方法，没有考虑地层凝析水对产能的影响。随着天然气勘探开发向地层深部的发展，一些特殊的如异常高温、高压富含气态凝析水的凝析气藏不断涌现，并且所占的比例越来越大，当温度较高时，地层束缚水、边底水和可动间隙水与烃类流体的互溶能力就较强，烃类流体中含水量就会增加，再用常规的烃类流体相态研究方法去指导开发这些特殊的凝析气藏，就致使凝析气藏在开发方式、油气藏工程设计和动态分析方面产生一定的误差。因此，有必要建立考虑多相流体复杂相态变化的凝析气井产能分析新方法，以便得到更为精确的凝析气井生产动态。文中结合气-液-液三相流体相平衡热力学闪蒸计算，建立了考虑近井地带反凝析液饱和度分布以及动态污染影响的凝析气井产能分析新方法。根据文中给出的凝析气井产能预测模型在数值求解的基础上，编制了相应的计算程序，可准确预测不同时期凝析气井的地层流入动态。     

基于统计的凝析气井产能预测新方法

在凝析气藏的开发过程中,当井底流压降到露点后近井带发生反凝析,形成的凝析油聚集区会降低凝析气井的产能.目前的凝析气藏产能方程通常采用产量修正后的干气藏产能方程或采用带有凝析气藏拟压力函数的产能方程.其中,干气藏产能方程未考虑凝析油聚集对凝析气渗流的影响,得出的凝析气井产能方程误差较大;凝析气藏拟压力函数方法求取拟压力函...     

板桥地区凝析油气藏气液两相渗流机理及水驱特征

板桥地区板2油组为典型的凝析油气藏,其流体渗流机理及水驱特征复杂,致使开发调整工作难度较大。通过开展气液两相渗流实验,认为伴有相变过程的气液两相流体随着流动状态和压力的变化而发生相变和相间质量传递,流体的挥发与气液流动速度、状态以及压力有一定的关系,压力降低有利于液体挥发产生气体。实验表明降压注水开采过程中,当压力低于临界饱和压力时,气泡成为原油流动的阻力,合适的注水时机为压力降到泡点压力的87%以上。此外,气体作用的强弱对剩余油的形成与分布具有明显的影响。     

管内相分隔状态下电磁流量计测量气液两相流的方法

针对电磁流量计测量气液两相流时测量精度和稳定性易受流型影响的问题,提出了一种管内相分隔状态下基于电磁流量计的气液两相流测量方法。利用旋流器将不规则的两相流入口流型整形成气芯-水环的对称型环状流,保证了权函数的有序分布,并引入空隙率修正了电磁流量计测量模型,提高了电磁流量计的测量精度。利用空气-水两相流为介质,通过室内实验对该测量方法进行了验证,结果表明,在管内相分隔状态下,电磁流量计的液相测量相对误差在±5%以内。研究结果为工业生产中的气液两相测量提供了一种很好的思路和方法,具有良好的应用价值。     

苏里格气田气井产能评价新方法

修正等时试井以其测试时间短等优点适用于低渗透气藏气井的产能试井,在国内外的气田中得到了广泛应用。针对长庆苏里格气田修正等时试井分析解释时,无法获得产能方程的现象以及出现的不合理结果,分析了可能导致问题发生的原因,参考前人的研究成果,从低渗透气井的渗流理论出发,推导并建立了低渗透气井的稳定点产能方程,可以代替修正等时试井进行产能评价。建立稳定点产能方程依据动态测试分析结果,不依赖严格的产能测试,提高了产能方程的应用范围,稳定点产能方程不仅可以计算气井的初始无阻流量,而且可以预测气井的动态产能,对于气井产能时效性强的苏里格气田更具有现实指导意义。对苏里格气田多口气井应用稳定点产能方程进行产能评价,并与产能试井结果进行对比,计算结果相近,证明新方法实用有效,具有应用价值。     

凝析气井产能的工程计算

准确地预测凝析气井的产能一般需使用密网格数值模拟法以模拟凝析油带的形成，并考虑诸如非达西流动和高毛细管数条件下相对渗透率变化等高速度现象。本提供了一种能预测凝析气井动态的新技术，该技术使用了能用于电子表格软件的较为简单的技术。所提出的计算法采用油气藏枯竭物质平衡模型和向井流动动态的两向拟压力积分法。拟压力积分法已被推广到涵盖高速效应并顾及凝析油带形成所引起的产出流体组分的变化。该新技术已经通过与密网格组分模拟结果相对照而得到验证，且在垂直井、水平井和水力压裂井的各种情况范围内其结果的一致性相当好。电子表格软件模型法成为一种快速预测凝析气井动态、鉴测各种不同类型井中凝析油堵塞效应或研究敏感性的有力工具。同时它在涉及诸如地表设施、钻井计划和天然气销售合同等综合研究中需要使用简单凝析气储层动态模型的时候也是很有用的。     

反凝析对凝析气井产能的影响研究

反凝析污染对凝析气井的伤害是凝析气藏开发中遇到的一个非常重要的问题,它不但降低了近井地带的渗流能力,造成所求的产能偏小,且有时会使产能指示曲线出现斜率为负的异常情况。针对反凝析带来的一系列问题,结合某凝析气田实际情况,应用数值模拟技术系统分析了反凝析存在对凝析气井产能的影响,并定量给出了反凝析对产能的影响程度,为探索凝析气井的合理产能方程提供了指导作用。研究结果表明,反凝析对气井产能的影响严重,主要体现在三个方面:一是大大地消耗了地层能量,使储层产能降低;二是使用二项式产能方程求取的产能比实际的储层产能偏小,甚至有时相差会达到31%;三是有时会出现二项式产能方程指数曲线的斜率为负值的异常现象。     

反凝析对凝析气井产能的影响研究

反凝析污染对凝析气井的伤害不但降低了近井的渗流能力，造成所求的产能偏小，而且会致使产能指示曲线表现出斜率为负的异常情况。针对反凝析带来的特殊现象，结合某凝析气田实际地质特征，应用数值模拟技术系统分析了反凝析的存在对凝析气井产能的影响，定量给出了其影响程度，为探索凝析气井的合理产能方程提供了指导作用。     

吐哈气田凝析气井产能影响因素分析及预测

吐哈气田属于低孔低渗透凝析气田,地质构造复杂,气层埋藏深,地层压力与露点压力的差值较小,气井的产能相对较低,且稳产能力较差。从沉积环境、地层系数、气井表皮系数、反凝析堵塞、近井地带反渗吸水锁、压裂改造和产水等7个方面对影响吐哈气田凝析气井产能的因素进行了评价,认为有利的储层沉积微相带、较大的地层系数和压裂改造有利于提高气井的产能,而较高的表皮系数、反凝析污染、产水会导致气井产能降低。在此基础上,利用多元回归法提出了预测吐哈气田气井产能预测的新方法,并将该方法实际运用于研究区凝析气井,计算的无阻流量与实际无阻流量的误差较小,平均为6.2%。     

试气阶段评价气井不稳定产能的新方法

早期预测气井产能变化规律一直都是天然气开发的技术难点之一,常用的稳定渗流分析方法误差较大,而产量递减分析及压力不稳定试井分析经典方法同样难以有效解决这一问题。为此,基于定压生产试井模型求解,改变过去简化计算指数积分函数的近似做法,精确计算气井绝对无阻流量解析解,并且以均质储层直井为参照基准,定量描述不同类型气井产能不稳定特征;结合新井产能评价的需求,研究形成了重点解决试气分析问题的实用新方法,并在四川盆地天然气开发热点区块的部分重点井进行了现场应用。研究及应用结果表明:①试井模型解析解的精确公式显著增强了对短时测试条件的适应性;②所制作的图版简要地揭示了气井不稳定产能特征与主要影响因素之间的定量关系;③当紊流效应特征参数未知时,根据定压生产试井模型分析气井无阻流量变化趋势需要进行变表皮系数迭代计算;④通过对比分析典型情况的计算结果,能够深化认识不同类型气井无阻流量的递减规律。结论认为,该新方法能够提高气井不稳定产能预测的准确性,可以广泛用于天然气勘探阶段、开发前期评价阶段、开发生产新井投产阶段的气井产能评价,有助于天然气勘探开发决策的制订。     

气体钻井空井压井井筒气液两相瞬态流动数学模型

气体钻井钻遇高压、高产气层后往往要进行压井作业,空井压井期间,随着压井液的注入,井筒环空气液两相流动与地层渗流产气发生耦合作用,目前国内外对此研究都很少。为此,基于地层瞬态渗流理论和井筒气液两相流动理论,建立了气体钻井空井压井过程中地层瞬态产气与井筒气液两相瞬态耦合流动数学模型及其数值求解方法。实例模拟计算结果表明:(1)气体钻井空井压井是由气相空井筒—瞬态气液两相流动—纯压井液井筒的物理过程,同时也是一个地层瞬态渗流与井筒气液两相瞬态流动耦合的过程;(2)成功的压井作业需要井口回压、泵排量、压井液密度等关键参数的共同配合,其中控制好井口回压是保证压井作业获得成功的关键。结论认为,研究成果首次量化了气体钻井压井过程,对气体钻井空井压井施工参数的优化设计具有指导意义。     

低渗富含凝析油凝析气藏气井干气吞吐效果评价

为了研究低渗富含凝析油凝析气藏开发中后期干气吞吐效果,在相态拟合基础上选择实际开展过单井吞吐的气井(柯克亚凝析气田西四二—西五一区块K233井、K416井)建立单井模型,开展注气历史拟合并对单井储量进行校正,然后在停喷井底压力基础上研究单井吞吐的效果,并对吞吐方式进行优化。研究表明,注气速度、焖井时间、焖井结束后的采气速度对油气采收率影响不大;封闭气井模拟预测表明,随注入气量增加,凝析油采出程度增幅较小,天然气采出程度增幅几乎不变,注气目的主要是解堵,气井压力不会上升很多。现场开展了3次单井吞吐试验,其试验效果与理论计算结果较为一致:单井注气吞吐可以实现反凝析污染气井解堵,大幅度地提高天然气采出程度,降低气藏废弃压力,但对提高凝析油采收率贡献不大。表5参12     

气井产能评价二项式压力法、压力平方法的适用条件

为了快速、准确地评价气井产能,需要明确气井二项式产能评价拟压力法的简化方法——压力平方法、压力法的适用条件。为此,通过回顾多孔介质中真实气体渗流控制方程形式的演变,对我国典型气藏PVT数据、模拟井及现场实例井进行分析,深入探讨了气井二项式产能评价简化方法——压力平方法、压力法的适用条件。研究结果表明:①当压力小于14 MPa时,μZ基本上是常数,而当压力大于42 MPa时,则p/μz基本上是常数;②压力平方法的适用范围可以从14 MPa扩展到20 MPa,较之于拟压力法,在上述压力范围内用压力平方法计算气井的无阻流量,相对误差可小于5%,而若在压力介于20～30 MPa时使用压力平方法,所计算的无阻流量相对误差则小于10%;③当压力超过80 MPa时,较之于拟压力法,压力法计算的无阻流量相对误差小于10%,而若在高压情形下使用压力平方法,计算得到的无阻流量偏小,相对误差接近25%;④在低压情况下,当压力一定时,温度越高压力平方法与拟压力法的相对误差越小,而在高压情况下,当压力一定时,温度越高压力法的相对误差越大。结论认为:①气井进行二项式产能分析时,推荐使用拟压力法;②在低压情形(小于...     

凝析气井无阻流量影响因素分析

在凝析气藏开发中，单井的绝对无阻流量与合理产能是比较重要的参数，它直接影响到气井开发的可行性及整个气田的开发规模。本文针对凝析气藏开发中经常存在的反凝析的现象，首先从理论上对影响凝析气井的产能因素进行了分析，然后利用气藏工程方法和单井数值模拟方法进行了系统的研究，确定了影响凝析气井产能的主要因素，提出凝析气井产能求取的可行性方法。     

气藏水平井携液临界流量计算

液滴在水平井筒中的受力情况与垂直井筒中截然不同,根据垂直井筒中质点力学分析获得的计算气井携液临界流量的Turner公式及其修正式不再适用于水平井。根据水平井筒内液滴质点分析理论,推导出水平气井的携液临界流量公式。与水平管气液两相流态机理计算得到的携液临界流量结果的对比结果表明,用质点分析理论计算得到的携液临界流量比气液两相流态机理计算结果要偏于乐观,且其流态正处于环状流和雾状流的过渡区。因此,在实际应用中,用质点分析理论计算的结果可根据生产井实际情况在一定范围内进行调整。     

一种确定带底油凝析气藏气井合理产量的新方法

采用由常规方法确定的带底油凝析气藏气井合理产量进行生产,使得锦州20-2凝析气田某些气井在投产后很快出现了底油锥进。通过对带底油凝析气藏气井系统试井资料的统计分析,找出产气量和压力平方差之间、压力平方差与生产压差之间的关系,进而通过确定气井射孔底界到气藏油气界面的距离计算出气井的合理产量。锦州20-2凝析气田2口井的应用结果表明,用本文提出方法确定的气井产量指导气井生产,可以有效地控制气井底油锥进速度,延长气井的稳产时间。     

海上稠油油田合理单井产能预测新方法

海上稠油油田开发具有特殊性,使得常规产能评价方法的应用受到限制。目前海上油田产能评价采用基于DST测试资料的比采油指数法,由于校正系数是经验值,取值具有人为性,往往导致产能评价结果过高或过低。通过分析层间干扰、DST测试时间及地层伤害等因素对产能的影响,提出了海上稠油油田合理单井产能预测的新方法,该方法将经验校正系数分解为3个分校正系数,即层间干扰校正系数、DST测试时间校正系数和地层伤害校正系数,并给出了各自的确定方法。实例应用表明,采用该方法能够得到较传统的比采油指数法更加客观的产能评价结果。     

微倾管中低含液率气液分层流临界携液流速预测模型

湿天然气会在管道低洼处形成积液,不仅影响输送效率,而且有可能腐蚀甚至堵塞管道,因而准确预测气体的临界携液流速对于预防上述现象具有重要的意义。为此,针对微倾管中低含液率气液两相分层流,基于气液两相流动量平衡方程和新的气—液界面形状闭合关系式,建立了考虑液滴夹带的临界携液流速预测模型。结合实验数据,对新模型和FLAT模型、ARS模型、双圆环模型、MARS模型进行了验证和预测结果对比;并在此基础上,利用新模型分析了管道倾角、运行压力、液相密度以及天然气组分对微倾管道中天然气—水、天然气-60%甘油/水分层流临界携液流速和临界含液率的影响。研究结果表明:①随着管道倾角和液相密度的增大,临界携液流速持续增大,临界含液率逐渐减小;②随着运行压力和天然气中重组分含量的增大,临界携液流速持续减小,临界含液率逐渐增大。结论认为,新模型预测结果与实验值吻合度较高、预测精度较高,可用于预测湿天然气管道中的临界携液气体流速。     

气井携液机理与临界参数研究

气井井筒携液工况诊断方法主要包括临界流速法和临界动能因子法。目前对于哪种方法更科学、更合理尚无定论,给应用选择造成了困难。为此,从分析圆管流动的基本特征入手,对两相垂管流的携液机理与形式进行了再探讨。研究结果表明:(1)两相垂管流积液的原因是气相无法保持连续,连续携液时液相存在的主要形式是管壁环膜,管流的基本流型是环雾流;(2)气流携液的实质是能量驱动,携液工况变化的本质是单位体积气流动能的量变引起的两相流型的质变;(3)临界动能因子法体现了流体流动依赖于能量驱动的物理学基本原理,携液机理符合圆管流动基本特征和能量守恒定律;(4)而临界流速法则忽视了横截面上流速存在径向差异的管流基本特征,不符合两相垂管流条件下气流携液的实际情况,存在着局限性;(5)液相物性不同导致连续携液的临界动能因子略有差别的管流基本特征,综合确定环雾流临界动能因子的通用取值为10 Pa~(0.5)。该研究成果揭示了两相垂管流气流携液的机理与本质,明晰了采用不同模型所得结果差异大的根源,确立了通用的诊断方法和参数。