异常高压有水气藏水侵特征

在异常高压有水气藏开采过程中,地层水的侵入会形成"水封气",造成气井单井产能下降和单井动态控制储量急剧减少,严重影响该类气藏的最终开发效果。利用异常高压有水气藏水侵机理数值模拟模型,在研究水侵影响因素基础上,总结出一套异常高压有水气藏的水侵规律。研究结果对于制订合理的异常高压有水气藏开发技术对策,尽量降低"水封气"对气藏开发效果的影响,最终提高该类气藏的采收率意义重大。     

裂缝—孔隙型有水气藏水侵动态变化规律及关键参数计算方法

为了实现裂缝—孔隙型有水气藏的高效开发,需要掌握水侵的动态变化规律。为此,基于π定理,引入了反映水侵动态变化特征的无量纲参数进行水侵动态物理模拟实验方案设计;选取四川盆地川中地区某裂缝—孔隙型有水气藏储层全直径岩心开展水侵动态物理模拟实验,然后通过数值反演将实验结果转换为有水气藏水侵动态评价参数,进而研究裂缝—孔隙型有水气藏水侵动态变化规律,并建立水侵动态评价关键参数及水体体积的计算方法 ;在此基础上,以四川盆地中坝气田上三叠统须家河组二段气藏为例,进行水侵动态分析及水体规模评价。研究结果表明:①裂缝—孔隙型边、底水气藏水侵与产气同步发生,无水采气期井底压力与天然气采出程度呈线性关系,气藏产出地层水后水侵速度加快、水气比快速上升,最后趋于稳定的较高水气比;②无水采气期井底压降速率与稳定水气比主要受水体体积的影响,而单位压降气采出程度和稳定水气比又可用来评价水体体积;③建立了裂缝—孔隙型边、底水气藏无水采气期稳定单位压降气采出程度、稳定水气比与水体规模互相解释评价方法。结论认为:①气藏水侵生产动态曲线与岩心模拟水侵动态实验结果具有很好的一致性,根据已知的水体体积,可以预测无水采气期单位压降气采出程度、稳定水气比;依据稳定水气比,可以预测气藏水体体积,预测结果与生产动态具有很好的一致性;②该研究成果可以为裂缝—孔隙型有水气藏水侵动态预测和整体治水提供理论支撑。     

有效治理气藏开发过程中水侵影响的问题及认识

气藏开发过程中,由于地质特征的多样化和渗流规律的复杂性,治理水侵对气井产能及气藏采收率的影响问题面临的困难重重,主要表现在认识水侵规律、确定治水对策、保障治水工艺措施效果等方面。受实际气藏所处开发阶段、研究工作量、措施针对性与及时性等因素的影响,并非每一个气藏都能充分暴露水侵危害的问题,以及展示有效治理水侵影响的规律,孤立分析单个气藏较难获得具有普遍适用性的完整认识。近40年来,中国石油西南油气田公司在四川盆地持续开展气藏开发治水实践探索和跟踪研究,发展形成了融合先进理念、成功经验、专项理论和成熟工艺为一体的整体治水配套技术,众多产水气藏开发效果显著改善,但同时也表现出治水效果的较大差异。以此为背景,从气藏开发治理水侵的超前需求、水侵活跃性影响因素、水侵动态分析方法、优化治水策略、典型气藏治水经验等方面,分析了气藏开发治水的核心问题,评价了治水效果的影响因素,探讨了实用化的治水策略。结论指出,实际工作中不宜简单套用以往治水技术模式,而应因地制宜强化针对性。该成果可为产水气藏优化开发提供技术参考。     

典型底水气藏开发特征及适宜开发对策启示

四川盆地高石梯-磨溪灯二段气藏和太和气区灯二段气藏储层非均质性强，多尺度孔（洞）、缝发育，具有裂缝-孔洞型底水气藏特征，开发过程中面临底水沿缝洞快速侵入风险，开采难度大，缺乏可借鉴的有效开发技术对策。为科学开发这类裂缝性底水气藏，并为其他类型底水气藏提供技术参考，以中外典型底水气藏为研究对象，深入剖析各类型底水气藏的开发现状、地质特征和开发对策，明确影响底水气藏采出程度的主控因素，总结底水气藏控水治水对策，并在此基础上提出针对强非均质裂缝-孔洞型底水气藏的适宜开发对策。研究发现，裂缝发育程度、隔夹层发育程度和水体能量强弱是影响底水气藏开发效果的主要地质因素，深化气藏特征认识是提高底水气藏采出程度的基础，合理的开发技术对策可减缓底水非均匀侵入，均衡开采是实现裂缝-孔洞型底水气藏高效开发的关键。具体开发技术对策启示包括：(1)井震联合精细刻画储层缝、洞分布规律，动静资料结合持续深化气藏地质特征认识；(2)制定合理开发技术界限，加强气藏动态监测管理；(3)建立底水气藏水侵预测模拟体系，形成气藏全生命周期控水治水技术。     

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.     

一种边水气藏水侵方向定量识别方法——以川东地区黄龙场长兴组生物礁气藏为例

对于有水气藏,提前预判水侵方向是非常重要的。为了有效识别边水气藏水侵方向,首先定义影响边水气藏水侵的4大关键地质参数,然后借助优序图法确定这些地质参数的权重,建立水侵风险系数的数学表达式并绘制水侵风险系数平面分布图,即可由图判断水侵优势方向。以四川盆地东部地区黄龙场构造上二叠统长兴组气藏为例,应用结果表明:①气藏北翼地层水水侵方向由北北东方向侵入H4-X3井区,气藏南翼地层水由北北西方向侵入H1-X1井区;②气藏北翼的H5井区和H1-X2井区可能为气藏后续开发的优势水侵方向;③气藏实际出水情况显示出水井水侵风险系数大小与气藏实际出水顺序一致。结论认为:①将多种静态地质参数对边水气藏水侵的影响转化为单一指标——水侵风险系数,克服了以往边水气藏水侵方向无法定量表征的局限性。②利用水侵风险系数平面等值线图可以快速、定量地识别边水气藏开发中后期优势水侵方向。     

提升水驱气藏开发效果的先期控水技术

活跃水驱气藏通常会因为水侵、水淹而造成开发效益降低,使得该类气藏的采收率远低于不活跃水驱气藏。为此,提出了先期控水的技术思路。其原理是对活跃水驱气藏在开发早期就采取控水措施,即在水驱气藏投入开发前,认清水体分布特征,预测水侵方向、方位及水侵量,在地层水侵入的源头利用控水井先期开展控水作业,尽量延缓气藏水淹的时间。具体方法是:在气藏发生水侵的高渗条带的来水方位上部署控水井,实施排采泄压、阻隔拦截、诱导转向,或利用水驱气藏下部的低压储层对气藏侵入水实施纵向灌注、邻层转储,以削弱侵入水的能量、改变侵入水的流向、抑制边底水的活跃性,达到减缓水侵速度、阻隔水侵路线、减少水侵面积的目的,进而提升水驱气藏的开发效果、提高水驱气藏的最终采收率。以柴达木盆地涩北气田为例,进行了先期控水技术的部署与尝试。结论认为:该项技术是与油田注水开发相似但又相反的,可实现水侵气藏均衡开采、控水稳气的保护性开发技术。     

考虑水侵的异常高压气藏流动物质平衡

异常高压气藏开发早期难以及时评价水侵量大小,会导致对气藏水体能量认识滞后和开发技术对策不清等一系列问题。文中通过对气井产水后产能方程修正,并与异常高压气藏产能方程和物质平衡方程联合求解,建立了考虑水侵的异常高压气藏流动物质平衡理论,且将气井生产划分为未水侵阶段、水侵早期以及产水阶段,绘制流动物质平衡法水侵诊断图,提出通过拟合未水侵阶段的水侵动态诊断点,对水侵早期以及产水阶段的水侵量进行定量评价,使得压力测试资料短缺不再成为水侵量计算的瓶颈。该方法已在国内安岳气田磨溪区块龙王庙组气藏进行了应用,应用结果符合气藏地质特征和生产动态认识,验证了其可靠性。     

裂缝型底水气藏水侵动态分析方法

对有水气藏水侵动态和储量核实的研究是气藏开发动态分析的基础工作,而针对裂缝型底水气藏相关分析方法的研究还较少,如何利用底水气藏的开发动态数据来研究水体性质及水侵动态,对底水气藏的开发后期实施有针对性的排水采气措施具有重要的实际意义。在参照底水气藏数学模型的基础上,结合针对边水气藏的AIF模型,运用水体影响函数理论,建立了底水驱AIF和压力动态分析模型,得到水体影响下的裂缝型底水气藏水侵动态分析方法,并引入非线性最优化法以获得气藏的水侵动态。利用VisualBasic语言编制气藏水侵动态分析程序,并依据一个实际典型裂缝型底水气藏——川南威远气田的生产数据进行了水侵动态验证分析。实例研究结果表明,该方法可以较为准确获得裂缝型底水气藏动态储量、水体性质和水侵动态,是裂缝型底水气藏水侵动态分析的好方法。     

基于智能优化算法的复杂气藏水侵单元数值模拟新模型

对于有水气藏而言，在气藏开发过程中水侵严重影响了气藏的采收率。为了准确、直观地评价复杂边水气藏的水侵动态特征，进而明确边部水体大小以及水侵优势通道位置，基于气藏地质资料和单井生产动态数据，将气藏边部水体和开发气井等效为水侵单元（包括水体单元和气井单元），构建了复杂边水水侵流动动态的气藏水侵单元数值模拟新模型，采用物质平衡方程计算了各单元的压力，并应用气水两相运动方程计算了各单元的含气饱和度和含水率，最后结合遗传算法，根据修正水体单元和水侵通道的特征参数，自动拟合了生产数据，实现了对水体分布和水侵优势通道的再识别。研究结果表明：(1)采用水侵单元为基础的数值模拟新模型，能够有效提高数值模拟计算效率，准确反映水侵流入动态；(2)结合智能优化算法进行新模型的自动历史拟合，实现了水侵动态的反演，能更快速地确定水体和水侵通道的特征参数；(3)结合四川盆地某气藏典型井组的开发实践，水侵单元数值模拟新模型能够有效复原水侵历史过程，该方法能够快速、准确地评价水侵影响程度，并提出了针对性的优化调整方案，为后期排水采气等措施提供参考。结论认为，该认识丰富了水侵气藏数值模拟理论基础，创新提出了代理模型和智能...     

裂缝有水气藏无因次水侵量计算模型参数优化

针对目前四川盆地有水气藏水侵分析方法实用性偏差及计算精度较低等问题,开展基于非稳态水侵问题的无因次模型参数优化方法研究。该方法综合无因次非稳态水侵量计算和水驱气藏物质平衡方程,采用实际生产数据与预测结果拟合反馈修正预设水体参数,旨在提高水侵动态分析和水体计算的准确性。将该方法应用于四川盆地某气藏生产井的产水实例,对实例区域应用该方法构建局部水体,通过建立单井数值模型的方式论证该方法的有效性及实际效果。研究结果表明:①无因次水侵量计算模型参数优化方法可以降低由模型参数设计偏差导致的计算结果多解性;②显著提高水体计算和水侵动态分析的准确性;③对目前正在生产中的有水气藏的开发具有现实指导参考价值。     

普光气田开发过程水侵特征分析

四川盆地普光气田为受构造—岩性控制的边水碳酸盐岩孔隙型高含硫气藏,开发过程不希望气藏过早见水而导致产能和采收率下降,以及对管柱和地面工艺设施产生严重的腐蚀。因此,有必要尽早搞清楚该气田的边底水体大小、气藏目前水侵程度、水侵特征及主控因素等问题。为此,首先利用气藏开采过程中的地层压力变化,结合地质情况和生产动态,采用快速褶积积分法和水体影响函数法对水体大小和水体能量进行估算,同时分析水侵量的大小以及水侵速度随时间的变化关系,确定了气田目前水侵动态;然后,在对生产井地层压力和产水量变化特征进行分析的基础上,结合气田地质特征运用克里金插值等分析方法,从气藏工程角度对气田水侵动态进行宏观分析,给出了气田水侵方向趋势图;并运用气藏数值模拟分析方法,通过气田生产历史拟合进一步分析了气田纵横向上来水方向和水侵程度;最后,基于气水两相渗流过程相渗滞后效应设定束缚水饱和度,通过近似模拟水侵形成水封气的程度,进一步分析了水封气对该气田可采储量及采收率的影响。该成果为提高普光气田整体开发效果提供了技术支撑。     

异常高压有水气藏水侵规律新认识

异常高压有水气藏水侵不仅降低了气井产能和缩短了气井寿命,而且降低了气藏采出程度和最终采收率.研究异常高压有水气藏水侵规律能够解决一般笼统认识气藏水侵类型及水侵原因的弊端.在异常高压气藏储层敏感性评价的基础上,通过分析储层岩石微观变形过程,研究了异常高压有水气藏水侵顺序及水侵微观机理:裂缝性异常高压气藏开发初期水侵主要为...     

蜀南地区嘉陵江组水侵活跃气藏出水特征研究

通过研究蜀南地区嘉陵江组重点水侵活跃气藏的产水特征、影响水侵的地质基础和治水措施效果,提出了该类气藏开发不同阶段的出水特征及应采取的排水工艺措施,为确保气藏正常生产提供了技术支撑。图1表8参3     

浅层气藏泡沫凝胶堵水防砂技术研究

胜利油气区浅层气藏在开发过程中,气井易出水、出砂,严重影响了气藏的开发效果.实施堵水是气藏开发早期和中期的部分气井见水时首选措施之一.通过对水侵机理及其出砂的影响分析,结合地质、气藏工程工艺技术,对泡沫凝胶堵水体系进行评价和优选,筛选出稳定性好、成胶和封堵能力强的交联体系,在总结近年来堵水和防砂技术经验的基础上,形成浅层气藏泡沫凝胶堵水防砂配套技术,有效提高了气井产能保持率及气藏采收率,其推广应用前景十分广阔.     

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。     

河坝飞三有水气藏治水对策研究

在异常高压有水气藏开采过程中,气藏水窜是产能持续大幅度下降、水淹井不断增加、单井动态控制储量急剧减少的主要原因,严重影响该类气藏的最终开发效果,因此气藏实施整体治水已成为开发生产的指导方向。在系统分析河坝飞三有水气藏开采现状、水侵特征的基础上,建立数值模拟模型,针对气藏可能的水侵特征,结合井区实际见水情况,在研究小油管携液、井口增压携液基础上,总结出河坝异常高压有水气藏的治水措施。研究结果为提高河坝飞三有水气藏最终采收率提供了理论依据。     

塔里木盆地库车坳陷深层大气田气水分布与开发对策

库车坳陷深层碎屑岩气田是近年来塔里木盆地天然气勘探开发的热点,该类气田具有储量规模大、埋藏深、高温高压、区块间裂缝发育差异大、边底水普遍存在等特点。气藏非均匀水侵导致气井产能快速下降,严重制约气田开发效果,是目前气田高效开发面临的普遍难题。从静态气水分布、微观水侵机理和动态水侵评价入手,系统建立了气水分布描述、水侵规律和控水开发技术对策为一体的静动态评价技术。研究认为,库车坳陷深层大气田气水分布受基质物性和缝网发育共同控制,气水分布模式可划分为两类:薄气水过渡带型(含基质物性好型和裂缝特别发育型两个亚类)和厚气水过渡带型。气水分布和裂缝发育的差异性,直接导致了气田水侵部位与水侵动态特征的不同,表现为3种水侵类型:边底水整体抬升侵入型、边底水沿微细裂缝带锥进型和边底水沿大裂缝纵窜型。基于不同气水分布模式及水侵动态,提出了构造高部位布井避水、降速控压控水和边部水淹井强排等开发技术对策,为塔里木盆地库车深层大气田的高效开发和调整提供技术支撑,并为国内同类气田的开发提供借鉴。     

中国超深层构造型大气田高效开发策略

通过对中国超深层构造型大气田开发的跟踪分析,从影响开发技术政策制定的地质与生产动态特征出发,提出实现气田高效开发的策略。依据储集层基质物性、裂缝发育程度以及基质与裂缝匹配关系的差异,将气藏储集层划分为单孔单渗、双孔双渗和双孔单渗3种类型,明确了不同类型储集层在不同尺度渗透率、动态与静态储量比值以及水侵风险程度等开发生产特征方面的差异。指出气田开发规模确定和水侵风险快速识别是影响超深层构造型气藏开发效果的主要因素;明确气藏特征并有针对性地制定技术政策是实现高效开发的关键。具体策略包括:进一步强化气藏前期评价技术和内容,通过部署高精度开发地震、分批次部署开发评价井和规模试采,准确认识构造、储集层类型、气水分布等气藏特征,落实可动用储量;合理控制建产节奏,保证前期评价时间,确保评价效果;制定合理开发技术政策,以落实的可动用储量作为开发方案编制的基础,重点考虑水侵风险与基质供气能力两个因素,优化开发井位部署和单井配产;持续加强关键技术研究与攻关。     

常规天然气藏均衡开发理论与关键核心技术

常规天然气藏（含致密气藏）是天然气产量的主力军和“压舱石”。为了推动我国气田开发水平的整体提升,基于气藏开发实践认识,剖析了常规天然气藏开发面临的非均衡动用与非均匀水侵两个核心问题,提出了常规气均衡开发理论,建立了天然气采收率数学评价模型,并依据模型关键参数确定了气藏均衡开发关键核心技术。研究结果表明：(1)气藏均衡开发理论内涵是通过打开压降通道或控制气水关系,降低气藏废弃压力,实现地层能量利用效率和采收率最大化;(2)气藏压降波及系数、压力衰竭效率、水侵波及系数及宏观水驱气效率是影响天然气采收率的4个关键参数,4个关键参数的乘积与叠加组合影响相应水侵与非水侵气藏的采收率;(3)气藏均衡开发基本原理包括储量均衡动用和气藏均衡压降2个方面,储量均衡动用核心技术包括开发单元精细划分、井型井网优化、储层改造与地面增压,气藏均衡压降核心技术包括水侵优势通道刻画、生产制度优化、水侵动态预警与综合治水等;(4)常规天然气藏开发始终要围绕提高4个关键参数开展工作,进而实现气藏的均衡开发,实现气藏开发效益最大化。结论认为,均衡开发理论的提出和实践有效支撑了鄂尔多斯盆地苏里格致密砂岩气藏和四川盆地安岳气...