异常高压气藏开发特征的解析研究

异常高压气藏开发过程中,在视地层压力与累积产量之间的关系曲线上常出现上凸拐点现象,正确认识异常高压气藏的开发特征对合理规划异常高压气藏的开发具有十分重要的意义.为了系统研究异常高压气藏的开发特征,通过将储层流体及岩石物性参数的变化特征引入圆形封闭气藏数学模型,求得了分析异常高压气藏开发特征的平均地层压力解,并就物性参数变化对开发特征的影响,分析研究了异常高压气藏压力衰竭式开发过程中,视地层压力与累积产量关系曲线可能出现的各种特征.流体、岩石、水体等参数变化的敏感性研究结果表明,异常高压气藏视地层压力与累积产量之间的关系曲线可以表现为一条直线、或者上/下凸的曲线等多种可能的形态.为全面认识异常高压气藏的的开发特征提供了一种解析方法,为合理编制异常高压气藏的开发方案提供了理论参考.     

异常高压凝析气藏的压降特征

异常高压凝析气藏具有储层物性变化幅度大和反凝析的特点，压降曲线特征比较复杂。在考虑储层孔隙及地层水压缩系数随压力变化大的特点基础上，基于储层流体摩尔守恒建立了异常高压凝析气藏的物质平衡方程，同时研究了岩石和地层水膨胀以及反凝析现象等对凝析气藏压降曲线的影响。通过实验实测数据和计算结果对比，表明该方程较好地反应了异常高压凝析气藏的特点，可以用于气藏的储量计算和动态预测。     

异常高压火山岩气藏物质平衡方程初探

针对异常高压火山岩气藏开发过程复杂、成本高、地质储量预测难问题,提出了一种计算异常高压火山岩气藏地质储量的方法,该方法全面考虑了物性参数和岩性参数随地层压力的变化,并将异常高压气藏岩石压缩系数回归成地层流体压力的函数,利用最小二乘法求解方程。实例分析表明,利用该方法计算的地质储量为24.308×108m3,与作图法获得的地质储量24.446×108m3相当,表明该方法可靠、有效,从而为异常高压火山岩气藏预测地质储量提供一定的理论依据。     

异常高压气藏岩石变形特征及其对开发的影响――以克拉2气田为例

克拉 2气田是至今为止在中国陆上找到的最大整装干气气藏 ,也是“西气东输”的主力产气场 ,因此 ,开发好克拉 2气田意义重大而深远。由于该气田地层压力高 (74.3 6 MPa) ,压力系数高达2以上 ,属于异常高压气藏 ,故在衰竭式开采过程中 ,随着气藏的压力下降 ,该气藏的岩石骨架要承受比常规气藏大得多的净上覆压力 ,结果会使岩石发生显著的弹塑性形变和岩石渗透率、孔隙度和岩石压缩系数等物性参数减小 ,从而影响气藏的开发效果 1。据此 ,研究气藏开发过程中岩石形变对产能的影响是一个非常重要的课题。依据岩石覆压实验研究了克拉 2气田异常高压气藏岩石变形特征及其对开发的影响     

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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     

应用物质平衡法评价鸭儿峡M油藏地层压力

鸭儿峡M油藏具有断层发育、饱和压力低、边水极弱等特征,为了准确把握该油藏最佳注水时机,必须实时准确掌握地层压力水平。基于物质平衡原理,考虑岩石和流体的高压物性随地层压力变化,利用岩石孔隙体积和油水体积的动态变化关系,得到能够实时跟踪弹性开采阶段和注水开发阶段的地层压力计算公式,在实验准确获取岩石和流体高压物性参数后,实现地层压力计算。结果表明,采用物质平衡法计算的M油藏平均地层压力为40. 5 MPa,与试井解释结果仅相差0. 5 MPa;岩石孔隙体积缩小量与流体体积缩小量误差为2. 0%,物性参数取值可靠。物质平衡法为应用生产动态资料实时准确评价封闭或弱、边底水油藏的地层压力提供了新的思路。     

克拉2异常高压气藏开采压力变化对储层物性的影响

为了研究克拉2气藏是否可以采用衰竭式开采，以及储层岩石变形是否会对产能产生影响，开展了气藏开采压力变化对物性参数影响的实验模拟研究，研究表明，克拉2异常高压气藏开采过程中渗透率，孔隙度，孔隙压缩系数等物性参数都随开采压力而变化，但是在开采压力变化范围内，孔隙度，渗透率变化不大，渗透度变化具有轻微的不可逆性，对于克拉2气藏，储层岩石变形对产能影响不大，可以采用衰竭式开采，以充分发挥异常高压气藏弹性能量大的优势，提高开发经济效益，而孔隙压缩系数随有效压力的变化较为敏感，建议在进行气藏进行动态时把储层孔隙压缩系数考虑为压力的函数，这样有利于提高气藏生产动态预测的准确性。     

异常高压储层渗透率变化系数的求取方法

储集层岩石骨架及其中的流体共同承担了上部负荷的压力，随着开发过程中流体采出，流体压力逐渐降低，作用在岩石骨架上的应力相应增加，压缩岩石发生形变，并随着应力不断增大，形变由弹性逐渐向弹-塑、塑性过渡，最终引起渗透率变化。常压油藏由于变化值较小，通常假设：储集层的渗透率与压力无关，然而异常高压油藏由于应力的增加较正常地层压力大得多，导致渗透率随地层压力下降而剧烈降低，渗透率变化系数是重要的特性参数。研究了异常高压油藏稳定渗流规律，指出：在异常高压情况下，附加了一个受渗透率变化影响的产量降低项，通过生产及测试数据绘制的油井指示曲线，在井底流压高于饱和压力时，曲线也要发生弯曲。同时建立了利用系统试井资料求取渗透率变化系数的方法，并对油田实例进行了计算，证实该方法具有一定的实用性。     

克拉-2异常高压气藏岩石应力敏感性测定及其对产能的影响

克拉-2气藏是深层异常高压气藏(气层压力74.5MPa,压力系数2.022),由于异常高压气藏岩石物性特点及其变化特征必将对气藏生产动态产生一定影响,本文进行相关的研究和探索。实测了克拉-2异常高压气藏岩样不同覆压下的渗透率,根据实测结果拟合出渗透率的应力敏感性幂函数表达式,总结了岩石渗透率随气藏压力或有效覆压的变化规律。考虑渗透率变化对气藏产能的影响,推导出新的产能方程。研究表明:克拉-2气藏岩样应力敏感性高于大庆油田岩样,具有异常高压气藏岩石欠压实的特点。岩样的应力敏感性使产能降低,克拉-2气藏条件下考虑应力敏感时的AOF是渗透率为常数时AOF的70%左右。该研究对深入了解异常高压气藏的产能及预测异常高压气藏的开发动态和采收率有一定意义。     

提升超深层超高压气藏动态储量评价可靠性的新方法——物质平衡实用化分析方法

超深层大气田一般都具有高压超高压、基质致密、裂缝发育等特点,其动态储量评价结果具有较强的不确定性。为了准确评价该类型气藏的动态储量,首先基于高压超高压气藏物质平衡方程,深入分析了岩石有效压缩系数与岩石累积有效压缩系数的相关关系,优选出适合于高压超高压气藏动态储量评价的物质平衡分析方法 ;然后,基于非线性回归法确定了动态储量评价的起算条件,针对未达到起算条件的情形建立了半对数典型曲线拟合法,并采用该方法计算了3个超高压气田(藏)的动态储量,进而验证其可靠性。研究结果表明:(1)高压超高压气藏物质平衡方程中的气藏累积有效压缩系数是影响该类气藏动态储量评价结果的关键参数,该参数是原始地层压力和当前平均地层压力的函数,而其数值难以通过岩心实验测得;(2)针对高压超高压气藏,推荐采用不需要压缩系数的非线性回归法进行动态储量评价;(3)采用非线性回归法计算动态储量的起算点(无量纲视地层压力与累计产气量关系曲线偏离直线的起点)无法通过理论计算得到,基于图解法的统计结果得到不同无量纲线性系数(ωD)情形下起算点对应的无量纲视地层压力衰竭程度介于0.06～0.38,基于实例气藏数据统计得到的起算点也在此范围内;(4)未达到起算条件时可采用半对数典型曲线拟合法估算动态储量,动态储量与视地质储量的比值(G/G_(app))是ωD的函数,ωD越大,(G/G_(app))越小;(5)处于试采阶段的高压超高压气藏,应尽可能延长试采时间,以提高动态储量评价的可靠性;对处于开发中后期的高压超高压气藏,则应以动态储量为基础制订气藏综合治理措施,进而不断改善气藏的开发效果。     

气藏动态储量计算中的几个关键参数探讨

传统的计算方法以物质平衡公式为基础,利用关井测压数据来计算动态储量。现今以“气井生产动态曲线特征图版拟合法”为主的动态计算储量方法,特点是利用流动压力计算气井动态储量。在对比分析这两种方法的基础上,结合国内外已开发气田动态储量计算实例,研究了关井测压数据和岩石有效压缩系数对动态储量计算的影响。结果表明,在没有关井测压资料的情况下,利用现今的方法可以计算动态储量,并能够准确拟合生产历史,但会使动态储量计算结果存在很大的不确定性。因此关井测压资料对动态储量的准确计算十分重要。对于异常高压气藏,储层岩石有效压缩系数对动态储量计算结果的影响不可忽视,岩石有效压缩系数取值越小,动态储量计算结果越大,在开发早期计算动态储量时应该确定可靠的岩石有效压缩系数值。     

凝析气藏压力恢复试井分析的新认识

低于露点压力的凝析气藏的压力恢复曲线特征不同于高于露点压力的凝析气藏，文中根据三区域径向复合模型，将低于露点压力的凝析气藏压力恢复曲线的上翘解释为地层流体凝析饱和度的变化，内区为低凝析饱和度区，外区为原始流体凝析饱和度区，中间过渡带为高凝析饱和度区，而非传统的储层物性变化或部分渗透断层的影响，并结合矿场实例，说明其适用性。     

异常高压气藏物质平衡方程式的推导及应用

异常高压气藏投产后,压降图上出现两个斜率不同的直线段。晚出现的第二直线段相当于正常气藏的直线段,可以用来推算气藏储量。本文作者利用第一直线段根据物质平衡理论推导出气藏虚拟地质储量,并建立与真实地质储量关系式,计算出气藏地质储量。     

火山岩气藏气水两相渗流特征分析

火山岩气藏的有效开发较为困难。针对该类气藏的储层特点,文中通过岩心实验研究火山岩的气水两相渗流特征,为气藏有效开发提供依据。室内实验结果表明：受岩心自身孔隙结构特征影响,水,气相渗曲线呈吸吮态,且岩心渗透率对相渗曲线的特征点影响较大,渗透率越大,残余气饱和度越高;对同一岩心而言,气-水相渗曲线的形状及特征点数值与实验温度和压力有关,温度、压力越高,气水两相渗流区越宽,岩心的束缚水饱和度越低,越有利于气水两相渗流。由此得出,在气藏开发过程中,应合理控制生产压差,避免气井过早出现水侵;一旦因水侵造成水锁,可通过提高气藏温度或压力,实现封闭气解封。     

变形介质煤层气双渗流动压力分析

研究了应力敏感煤层气中双孔隙度/双渗透率渗流问题的压力不稳定响应,不仅考虑了煤层气藏的双孔隙度/双渗透率介质特征,而且考虑了介质的变形,建立了应力敏感煤层气双孔隙度/双渗透率的数学模型,采用全隐式差分和N ew ton迭代法求得了圆柱面井源情况下定产量生产时无限大地层、有界封闭地层的数值解,探讨了双孔隙度/双渗透率参数和变形参数变化时压力的变化规律并给出几种情况下典型压力曲线图版。     

岩石压缩系数对气藏动态储量计算的影响

气藏动态地质 储量的计算结果受生产数据、气藏测压数据以及岩石和流体物性等参数的影响。目前确定岩石压缩系数的方法主要有实验测量法和Hall图版经验公式法,由于Hall图版由实验值统计而来,因而这二种方法基本上是一致的。用Hall图版确定的岩石压缩系数明显偏高,且Hall图版错误地显示了岩石压缩系数与孔隙度的逻辑关系,因而都是一些错误的数值。用笔者提出的岩石压缩系数与孔隙度的关系曲线确定的岩石压缩系数-般都较低。本文算例表明,用Hall图版或实验确定的压缩系数计算的气藏地质储量明显偏小。     

多区不等厚横向非均质复合气藏试井分析模型及压力特征

针对长庆苏里格低渗气藏岩性发育不均匀、非均质性强的特点,建立了综合考虑表皮效应、井筒存储效应、气藏地层特性及地层厚度变化的多区不等厚横向非均质复合气藏试井解释模型,通过拉氏变换得出了无限大和封闭边界两种典型外边界条件下的气藏拟压力数值解,绘制了井底压降典型曲线,并对其压力动态特征进行了分析。利用该模型对苏里格气藏实际试井资料进行了解释,解释结果与实际生产动态情况较吻合。表明该模型对研究低渗透气藏储层特性有实用价值。     

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异常压力与油气的运聚、成藏和分布有密切关系。东海盆地丽水凹陷具有非常明显的异常压力现象。通过分析异常高压的分布特征,讨论异常高压与油气成藏的关系,并总结出研究区内与异常高压有关的成藏组合和模式。研究结果表明,丽水凹陷异常压力属于顶封滞排型异常压力系统,超压带压力梯度明显不一致,纵向上超压带可划分为封隔层超压带、压力过渡带和超高压带等三个异常压力带。根据油气分布及成藏特征可分为封隔层内油气成藏模式,封隔层之上油气成藏模式和封隔层下异常压力系统内成藏模式。