低渗透气藏垂直裂缝井产能计算

低渗透气藏储层往往存在着渗透率应力敏感性,且地层中气体流动时具有启动压力梯度。考虑以上因素对气井产能的影响,根据扰动椭圆的概念和等价的发展矩形的思想,推导出适合低渗透气藏的气井压裂后产能预测公式,绘制并分析了产能理论曲线。研究表明,渗透率模数、拟启动压力梯度以及裂缝的长度均对气井产能有较大影响。该研究结果对低渗气藏垂直裂缝井合理产能的求取具有较好的指导意义。     

非线性渗流下低渗气藏压裂井产能评价

气体渗流受启动压力梯度、滑脱效应和应力敏感等多个因素影响,以前的研究没有综合考虑以上因素。针对低渗气藏渗流特征,根据气井压裂后气体渗流规律的变化,基于稳定渗流理论,建立了综合考虑启动压力梯度、滑脱效应和应力敏感等因素的低渗气藏有限导流垂直裂缝井产能预测模型,并利用该模型分析了启动压力梯度、滑脱效应、渗透率变形系数、地层污染等对低渗气藏压裂井产能的影响。研究表明:随着启动压力梯度和应力敏感的增大,气井产能呈近线性下降趋势,其中应力敏感的影响程度更大;随滑脱效应的增大,气井产能呈近线性上升趋势;在低渗气藏压裂参数设计中,增加裂缝长度比增加裂缝导流能力更重要,一定裂缝长度下存在一个最佳的裂缝导流能力;污染带半径增大和污染带渗透率降低都可使气井产能下降,下降幅度随着污染带半径增大和污染带渗透率降低而增大。      

低渗透气藏压裂井产能分析

基于低渗透气藏渗透率随拟压力呈指数函数规律的基础，考虑拟启动压力梯度存在的影响，根据扰动椭圆概念和等价发展矩形思想，研究了垂直裂缝井的产能计算方法，绘制并分析了产能理论曲线。研究结果表明，渗透率模数、拟启动压力梯度以及裂缝的长度均对压裂井产能产生影响。渗透率模数和拟启动压力梯度越大，裂缝越短，气井产能越小。     

低渗透气藏非达西渗流三项式产能方程的建立

低渗透气藏由于存在启动压力梯度,气体的渗流不再符合达西定律。考虑启动压力梯度影响,从气体多孔介质渗流力学理论出发,基于低渗透气藏非达西低速稳定渗流微分方程,建立了考虑启动压力梯度影响的低渗透气藏三项式产能方程,并提出了求解方法。通过某气藏的实际资料计算结果表明提出的方法切实可行,计算结果可靠。     

一种新型气井产能方程的研究

针对气体在地层压力较高或低渗透率气藏中渗流时表现出显著的渗透率应力敏感性,以及气藏渗流时受到启动压力梯度和滑脱效应影响的问题,从气藏非达西渗流方程出发,建立了考虑启动压力梯度、滑脱效应和渗透率应力敏感气井产能方程,介绍了该方程系数的计算方法,并通过某气藏实例分析讨论了启动压力梯度、滑脱效应、渗透率应力敏感三因素分别对气井产能计算的影响。研究结果表明:考虑渗透率应力敏感、启动压力梯度后,气井产量表现为减小趋势,且启动压力梯度对产能的影响小于渗透率应力敏感的影响;考虑滑脱效应后,气井产量表现为增大趋势;综合考虑启动压力梯度、渗透率应力敏感和滑脱效应预测的气井绝对无阻流量值,比渗透率为常数且不存在启动压力梯度时预测的结果低。该研究对深入了解应力敏感气藏的产能及预测其开发动态具有一定的实际意义。     

低渗透气藏压裂井三项式产能方程分析

压裂是低渗气藏开发常用的一种方式,气井压后渗流规律发生变化,气井产能将受到裂缝参数的影响,同时低渗气藏普遍具有低孔、低渗的特征,气体在储层中渗流时存在启动压力,而目前关于压裂气井产能研究主要是侧重于考虑裂缝参数的影响,公式较为复杂,不便于处理测试资料,且大多忽略了启动压力梯度。为此,基于气井压后渗流特征,推导了考虑启动压力梯度影响的低渗透气藏压裂气井三项式产能方程,给出了处理测试资料的方法,并分析了压裂裂缝参数、启动压力梯度对产能的影响,为气井压裂工艺设计时参数的合理选取以及气井压后的合理配产提供了依据。     

一种新的考虑应力敏感影响的三项式产能方程

低渗透气藏存在较强的应力敏感性,对大量岩石实验数据回归研究表明,幂函数渗透率应力敏感性经验方程相关性相对较好,但是利用该关系式来研究低渗透气藏气井产能的报道还较少。利用幂函数渗透率应力敏感性经验公式,综合考虑渗透率应力敏感效应、启动压力梯度、紊流效应和表皮系数,建立了一个新的适用于低渗透异常高压气井的三项式产能方程。不同参数组合情况下的气井流入动态曲线对比研究结果表明,应力敏感性、启动压力梯度和紊流效应对低渗透气藏气井产能的影响较大,在产能评价研究时必须予以考虑。     

低渗气藏三项式产能方程求解新方法

低渗气藏一般具有低孔低渗的地质特点,气体在气藏中渗流时存在启动压力,采用常规的二项式产能方程进行测试资料处理,有时得到的二项式方程系数A或B值是负值,难以有效预测气井产能,因而目前常用考虑启动压力的三项式产能方程解释低渗气藏单井产能。三项式产能方程多了常数项C,系数确定方法不同于二项式方程。稳定可靠的地层压力是常规方法得到准确气井产能方程的前提,但低渗透气井一般关井测试压力恢复时间较长,且可能有一定误差,影响三项式产能方程的使用质量。把(p_e~2-C)看成整体,提出了两种不需要测试地层压力和计算常数项C就可以利用低渗气藏三项式产能方程预测低渗气藏气井无阻流量的方法,并通过实例验证两种方法的可靠性。另外还可以通过该方法计算无阻流量与测试了地层压力的气井解释的无阻流量对比,检验所测地层压力的准确性。     

低渗透气藏压裂井产能公式推导与分析

低渗透气藏一般具有极低的孔隙度和基质渗透率,受滑脱效应和启动压力梯度的影响更为突出。为了更精确地预测低渗透气藏的产能,指导低渗透气藏的合理有效开发,有必要弄清滑脱效应和启动压力梯度对低渗透气井产能的影响大小。针对低渗透气藏特征,基于非达西渗流理论,根据保角交换原理,推导了考虑启动压力梯度、滑脱效应和人工压裂影响的低渗透气井产能方程。分析了不同启动压力梯度和滑脱效应下各流入动态曲线,以及不同的基质渗透率下滑脱效应对气井产能的影响大小。结果表明：随着启动压力梯度的增加,压裂气井产量下降,但下降不明显;随着滑脱系数的增加,压裂气井产量增大;井底流压越低,气井产量随滑脱系数的增加变化越明显;气藏的基质渗透率越低,滑脱效应的变化对气井产能的影响越大。因此,对于特低渗气藏,在低压情况下,滑脱效应的影响不可忽略。     

低渗透气藏流固耦合综合数学模型

气藏的开发过程是一个流体渗流与地层岩石变形动态耦合的过程,尤其低渗透气田中,由于受到启动压力梯度、滑脱效应和储层应力敏感等因素的影响,气体渗流规律不再符合经典达西定律,耦合效应也较中-高渗透率气藏强.基于渗流力学、固体力学及Blot孔隙弹性理论,将岩石骨架变形引入固体连续性方程中,并综合考虑储层应力敏感、启动压力梯度及滑脱效应的影响对气体的渗流速度进行修正,建立了低渗透气藏流固耦合渗流数学模型.     

低渗透气藏拟稳态三项式产能方程及应用

低渗透气藏具有常规气藏不具备的诸多特征,其低孔低渗、非均质性强和含水饱和度高等导致了气体渗流类似液体渗流的“启动压力梯度效应”显著,用常规二项式渗流方程难以描述气体在低渗透气藏中的真实渗流特征,用常规的二项式产能方程不能分析低渗透气藏气井的产能。因此,在常规二项式渗流方程中添加了启动压力梯度项,并结合气井在正常生产期内的生产状态,建立了考虑启动压力梯度的拟稳态三项式产能方程,给出了低渗透气藏气井无阻流量的计算公式,为低渗透气藏气井合理产量的确定提供了理论依据。     

致密低渗气藏启动压力梯度实验研究

致密低渗气藏具有低孔、低渗等特征,导致渗流过程中存在启动压力梯度,无法进行常规开发。通过室内物理模拟实验,研究其启动压力梯度及影响因素。实验研究表明,在致密低渗岩心中,当气体流量小于一定值时,气体在岩心中为非达西流动。气体的启动压力梯度随岩心围压的增加而增大,但其增加幅度逐渐减小。温度对气体的启动压力梯度有明显影响,气体分子质量的大小也是影响气体启动压力梯度的重要因素。     

低渗透气藏气水两相流井产能分析方法研究

对于存在边水、底水及层间水的低渗透气藏,当气井产水后,出现了气水两相流动。气井产能的合理 计算关系到各项开发指标的确定,有利于整个气田的高效开发。以质量守恒原理为基础,通过建立气水两 相同时流动的运动方程,在定义气水两相拟压力函数和气水两相拟启动压力梯度之后,推导出考虑启动 压力梯度和地层损害影响的低渗透气藏气水两相流井的三项式产能方程,并在此基础上阐明了该方程的 求解方法。通过实际应用,得到了受启动压力梯度和水气质量比影响的低渗透气藏气水两相流井的流入 动态关系曲线。研究表明,随启动压力梯度和水气质量比的增大,均导致气井无阻流量减小。该项研究为 存在边水、底水及层间水的低渗透气藏的产能及动态分析提供了一定的理论基础。     

顺北油气田非均质碳酸盐岩储层矿化度敏感规律

顺北油气田受断裂多期活动的影响产生了大量的裂缝储集体,具有缝洞型碳酸盐岩特征。针对顺北油气田碳酸盐岩储层的矿化度敏感性评价可知,多个样品数据难以形成统一结论,无法有效指导现场生产。X射线全岩矿物测定一间房组、鹰山组储层垂直方向方解石、白云石、硅质、黏土矿物总含量波动范围在0.9%～65%。扫描电镜观察片状伊蒙混层集中充填裂缝,裂缝数量及形态随机性分布。氦气与氮气法测定2套储层垂直方向的孔隙度为0.42%～2.40%、渗透率为0.03～7.62 mD,波动明显且总孔隙空间较小。测定一间房组水敏、盐敏渗透率损害率为29.47%～74.80%、30.44%～82.93%;鹰山组水敏、盐敏渗透率损害率为66.06%～74.80%、78.10%～79.91%,矿物组分与裂缝发育非均质导致不同区域矿化度敏感性显著波动。用数学方法建立了渗透率损失率、无敏感矿化度范围与黏土矿物总含量比、孔隙度、渗透率、地层水矿化度等因素间定量数学关系,提高储层矿化度敏感评价全面性和快速性,计算临界矿化度KCl溶液较传统方法污染储层渗透率降幅缩小了19.90%,提高矿化度敏感控制效果明显。      

顺北油气田非均质碳酸盐岩储层矿化度敏感规律

顺北油气田受断裂多期活动的影响产生了大量的裂缝储集体,具有缝洞型碳酸盐岩特征。针对顺北油气田碳酸盐岩储层的矿化度敏感性评价可知,多个样品数据难以形成统一结论,无法有效指导现场生产。X射线全岩矿物测定一间房组、鹰山组储层垂直方向方解石、白云石、硅质、黏土矿物总含量波动范围在0.9%～65%。扫描电镜观察片状伊蒙混层集中充填裂缝,裂缝数量及形态随机性分布。氦气与氮气法测定2套储层垂直方向的孔隙度为0.42%～2.40%、渗透率为0.03～7.62 mD,波动明显且总孔隙空间较小。测定一间房组水敏、盐敏渗透率损害率为29.47%～74.80%、30.44%～82.93%;鹰山组水敏、盐敏渗透率损害率为66.06%～74.80%、78.10%～79.91%,矿物组分与裂缝发育非均质导致不同区域矿化度敏感性显著波动。用数学方法建立了渗透率损失率、无敏感矿化度范围与黏土矿物总含量比、孔隙度、渗透率、地层水矿化度等因素间定量数学关系,提高储层矿化度敏感评价全面性和快速性,计算临界矿化度KCl溶液较传统方法污染储层渗透率降幅缩小了19.90%,提高矿化度敏感控制效果明显。     

一个新的低渗透气藏气井产能预测公式

低渗透气藏普遍具有低孔、低渗、高含水饱和度的特点，因而往往具有较高的启动压力梯度。目前，在进行低渗透气井产能预测时，多采用常规气藏的产能预测公式，启动压力梯度被忽略，导致预测结果与生产实际存在较大误差。通过大量文献的调研，确认低渗透气藏中启动压力梯度确实存在，并且已逐渐成为产能预测中一个不容忽视的重要影响因素。为此，文章基于对低渗透气藏渗流机理的分析和研究，利用Forchheimer由实验提出的描述气体渗流的压降二次方程，同时考虑启动压力梯度的影响，推导出了适合低渗透气藏的气井产能预测公式，并对其进行了实例计算分析，认为低渗透气藏产能预测中必须考虑启动压力梯度的影响，得到了进行产能预测时一些必要参数的获取方法。     

考虑启动压力梯度的低渗透气藏压裂井产能分析

低渗透气藏中的多数井自然产能都很低,需要进行压裂改造后才具有生产能力。同时,气体在该类气藏中的渗流一般为存在启动压力梯度影响的非达西渗流。为此,根据保角变换原理,将带垂直裂缝的气井渗流问题,转化为易于求解的单向渗流问题;然后基于Forchheimer二项式渗流方程,考虑低渗透气藏中启动压力梯度存在的影响,推导得到了低渗透气藏中垂直裂缝井的产能计算公式;在此基础上,绘制分析了理论产能曲线,并用现场实例进行了验证。结果表明:启动压力梯度会影响低渗透气藏压裂井产能,压裂气井的产量随着启动压力梯度的增加而降低。该方法简单实用,便于现场应用。     

页岩气产能影响因素及动态分析

页岩气藏是具有超低渗透率、无圈闭的特点,且有一部分气吸附于储层岩石表面的特殊气藏。页岩气藏中的天然裂缝在成藏过程中通常由于地层水的作用都被方解石充填,在形成产能之前一般都需要进行压裂。因此页岩气藏产能与常规气藏相比有其特殊复杂的影响因素,表现出其独特的渗流机理和生产动态。分析了页岩气产能的影响因素,阐述页岩气的渗流机理,介绍页岩气产能动态分析方法,并利用实例分析证明随水锁启动压力的增大,气井产能逐渐减小。     

考虑压敏效应的变启动压力梯度试验研究

低渗透变形介质油藏中流体渗流不服从达西定律,存在启动压力以及较强的压敏效应,压敏效应会对启动压力梯度产生影响。采用模拟地层水驱替存在较强压敏效应的天然岩心,测得了有效应力变化对孔隙度和渗透率的影响和单相水驱时的启动压力梯度,获得了不同有效应力作用下的孔隙度和渗透率及不同渗透率岩心所对应的启动压力梯度。采用最小二乘法对试验数据进行回归,得到了孔隙度和渗透率随有效应力变化的模型、启动压力梯度随渗透率变化的模型及考虑压敏效应的启动压力梯度数学模型,提出了变启动压力梯度的概念。研究表明,低渗透变形介质油藏的启动压力梯度随有效应力的增大而增大;在生产过程中应选择合理的生产压差和注水时机,保持合理的地层压力,防止启动压力梯度增大对产量造成影响。      

低渗透气藏含启动压力的二次幂指数方程及应用

低渗透气藏考虑启动压力梯度的拟稳态或稳态三项式产能方程虽较二项式产能方程有较大改进,但待定参数的确定随意性较大,且建立的三项式产能方程的表达形式不唯一,计算的无阻流量也不唯一。为克服上述缺陷,从径向流两区渗流物理模型出发,建立了含启动压力的二次幂指数产能方程,并结合实例对比了该方法与原方法的优劣。结果表明,该方法简便可靠,待定参数和方程形式唯一确定;此外,三项式产能方程所计算无阻流量偏于乐观,矿场生产中建议采用含启动压力的二次幂指数产能方程计算无阻流量值。