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在出水气井的压力恢复试井测试和资料解释中,井筒积液这一特殊现象往往为人所忽略,对其变化规律和产生的影响也无一定的认识。本文根据现场的试井实例,研究分析出水气井关井后出现的井筒积液现象和试井曲线上产生的井筒积液效应问题。井筒积液现象及其变化规律 1.出水气井压力恢复试井中的井筒积液现象川西南矿区威83井和威95井的试井资料计算结果表明,出水气井关井后确实存在着井筒积液现象,表现为在关井早期按纯气柱计算的井底压力都明显小于井底实测压力。如威83井在关井瞬间△t=0     

南海高温高压气井外部温度场建立与井底压力计算

南海高温高压(HTHP)气井产能计算时,根据井筒内测试的静、流压梯度推算获得的井底压力数据易导致产能测试曲线异常,且井口关井恢复压力呈下降趋势而不能用于试井分析。针对南海HTHP气井特点,综合考虑大气对流和辐射传热、隔水管外海水垂向剖面、地温梯度剖面等因素,将气井外部温度场从井口开始分为井口以及海平面以上井筒段、海平面以下至泥线井段、泥线以下井段等3段并分段建立了井筒温度计算模型,进而采用温度-压力耦合求解方法计算井底压力。研究结果表明,采用本文建立的井筒温度计算模型计算井底压力结果与实测数据相对误差在5‰以内,可以有效解决二项式产能测试曲线为负的问题;同时,利用关井井口压力计算井底恢复压力平均误差0.617‰,可满足试井解释精度要求。本文研究成果对于南海HTHP气井压力计算及产能预测具有指导意义。     

高温高压气井关井期间井底压力计算方法

常规的井底压力预测方法认为,气井关井后压力恢复初期井口测压受到井筒储集效应影响,后期受温度降低引起的续流影响,并且在压力恢复期间井筒中不存在流体的流动。但是,新疆克拉2气田部分高温高压气井的实测结果表明,关井后测得的井口压力恢复曲线总体呈下降趋势,与常规方法所计算的压力曲线并不一致。对高温高压气井关井后的井筒温度特征、井筒续流特征和井筒流体参数变化特征进行了分析,认为,关井期间井口(底)压力同时受到井筒储集效应和温度变化的影响,并且在压力恢复过程中井筒内一直存在续流流动,需要进行流动气柱压力计算。为此,综合考虑井筒续流、井筒温度及井筒流体参数的变化特征,基于井筒压力恢复原理,建立了关井期间的井底压力计算模型,并对该模型进行了实例计算验证。实例验证表明,该模型计算出的压力恢复曲线正常,可用于产能试井解释。      

气井不关井试井技术的研究与应用

目前现场广泛采用关井测压试井方法获得地层压力及地层参数，但在气井中往往遇到困难，有些超高压气井关井后井口压力很高，井内管柱和井口装置都难以承受，对于低渗透气层关井常常需要数周时间，才能获得满意的压力恢复曲线资料，对产能影响较高。针对这一问题，提出通过不关井只改变工作制度的方法使产量改变，测取井底压力的数据变化，运用多孔介质气体不稳定渗流理论，得出基本方程，通过计算拟合确定油气藏的目前平均地层压力、地层有效渗透率和表皮系数等气藏参数。     

高产气井井口压力动态Laplace空间解

针对高产气井在井口测试时出现的压力动态异常试井数据，无法采用目前的试井解释方法进行有效的分析，早期研究的成果认为这类压力动态异常主要是温度变化引起的，并给出了相应的非稳定传热特性的井筒压力、温度预测的数学模型，但当时采用的是数值分析的求解方法。通过认真研究和深入分析，获得了其相应的Laplace空间解，从而解决了由温度引起的压力异常问题，这进一步完善了试井分析理论方法。此研究为异常高压气井的动态监测提供了理论基础，对相应的软件的研制具有指导意义。     

高含硫气井油压恢复曲线异常原因及校正方法

高含硫气藏气井常采用压力传感器采集油压、油温等数据,关井后的油压恢复资料在一定程度上可用于试井分析。但部分高含硫气井在油压恢复过程中,油压恢复曲线出现异常下降,折算的井底压力数据不能用于试井分析。针对这一难题,通过研究影响高含硫气井油压恢复曲线的原因,明确了导致高含硫气井油压恢复曲线异常的主要因素是井筒温度。在优选高含硫天然气的偏差系数计算及校正模型的基础上,基于Cullender&Smith方法,考虑井筒温度剖面非线性变化以及修正高含硫气井气体临界参数,建立了考虑井筒热传导影响的高含硫气井压力恢复曲线异常校正模型。利用高含硫气井油压恢复实测数据对该模型进行验证,表明该模型准确可靠。本研究成果对同类气井井底压力计算及油压恢复曲线校正具有一定的参考意义。     

“三高”气井试井最小测压深度确定方法

“三高”气井现场测试作业过程中压力计无法接近产层中部,关井后井筒温度变化引起测点压力变化,对试井解释带来了较大的干扰。将地层渗流模型与井筒动力模型有机耦合,建立了井筒-气藏耦合的动力学模型。利用该模型研究不稳定试井压力计下入深度对试井解释结果的影响,绘制“三高”气井试井测试压力计最小下入深度图版,提出井口试井测试适应条件。研究表明,压力恢复试井最小测压深度(能反映地层真实渗流特征)主要受气井生产压差控制,其次受关井前生产产量控制;当生产压差大于10 MPa时,井口压力恢复试井即可满足试井解释条件;当生产压差小于10 MPa时,不同气井存在不同的最小测压深度,压力计只有下入最小测压深度以下,才能准确认识地层渗流特征。该方法为“三高”气井不稳定试井测试方案设计提供了参考依据。     

存在井筒积液气井试井问题处理方法

井筒积液对气井井底产生一个附加压力,使试井测试资料出现异常,给气井试井资料解释带来三个难题,即地层压力计算困难、压力恢复曲线异常和产能方程异常。针对这些问题的形成原因和机理进行研究,分析其影响规律,对问题的处理方法进行分析探讨,得到了应对气井井筒积液的有效方法。用典型实例进行分析,验证了方法的实用性。     

利用井口压力初步诊断气井井底流动状态

对于纯气井压力恢复试井 ,井口压力与井底压力存在一定的关系。通过对两口井实测压力资料的分析表明 ,井口压力恢复曲线与井底压力恢复曲线近似平行 ,只是井口测压数据出现径向流时间略迟于井底。利用井口压力资料绘制各种曲线 ,可以粗略诊断其井底流动状态 ,实现对整个测试过程进行监测     

校正注水井井口液面下降试井解释模型

注水井井口液面下降试井的压力实测曲线常出现"硬拐"或"直角状",使得导数曲线出现下掉的"V"式或"W"式弯曲。利用常规试井解释模型分析注水井井口液面下降的压降资料往往产生较大偏差。基于注水井井口液面下降机理及无限大均质三区径向复合油藏物理模型,假设关井后仍有假想流体注入井筒使得井筒液面不下降,建立校正注水井井口液面下降的试井解释模型。由井底压力空间解绘制的压力导数曲线可以看出,水平径向流直线段将会出现在导数曲线"V"式或"W"式弯曲左边开始的地方,说明该模型可用于校正注水井井口液面下降深度和时间的影响。实例证明,建立的试井解释模型计算平均地层压力较常规试井解释模型具有较高的精度。     

硬顶法井控技术研究

对于含硫油气井及钻头不在井底等情况下发生的溢流,不能采用常规压井方法压井,需采用硬顶压井法重新建立井内压力平衡,而建立硬顶法压井参数计算模型及分析硬顶法压井过程中井口套压的变化规律,有助于硬顶法压井成功实施。在分析适用硬顶法压井适应性的基础上,建立了硬顶法压井参数计算模型和井口套压计算方法,分析了井筒内气体体积和压井液排量对井口最大套压的影响。结果表明:储层渗透率大于30 mD、裸眼段长度较短和井口承压能力较高的情况适合使用硬顶法;井筒内气体含量越高,硬顶过程中井口套压越高;压井过程中压井液的排量越大,井筒内的摩阻越大,且气液两相进入储层所需要的压力越大。分析计算结果可为现场实施硬顶法压井提供理论支持。      

克拉2气田井口压力恢复测试异常分析

克拉2异常高压气田井口实测关井压力恢复资料出现持续下降的异常情况。通过对可能产生井口压力恢复下降的３种因素（井口不密封、邻井生产影响、温度变化）进行分析，认为井筒温度变化是导致克拉2气田关井井口压力恢复异常的主要原因，同时指出井口压力恢复异常发生在的径向流阶段。这为下一步进行井底压力恢复校正奠定了较好的基础。     

控压欠平衡钻井井口回压控制技术

控压欠平衡钻井揭开储层后,随着揭开储层的厚度不断增加,进入井筒中的气体量会不断增多,容易引起井筒压力的失控,形成复杂事故。为此,采用气液两相流理论计算了气体在井筒不同深度处的含气率变化,通过改变边界条件,分析不同的进气量和井口回压对井筒含气率的影响;考虑井口回压抑制井筒环空的段塞流中气体膨胀,进而对井底压力产生一个增加值影响的情况下,得到控压钻井钻开储层期间恒进气量时的井口回压计算方法。结果表明：控压欠平衡钻井的井口回压对井口位置气体膨胀影响较大,施加的井口回压值应考虑井筒含气率变化引起的静液柱压力的变化;为保持井底进气量一定,揭开储层厚度越大,需要施加的井口回压就越大;而揭开储层厚度达到一定值后,井口回压趋于稳定。该井口压力控制方法得到现场应用的验证,能够对控压欠平衡钻井井筒压力控制提供理论支撑。     

利用气井动态摩阻系数预测井口流出动态

气井井下油管动态摩阻系数计算方法的提出,提高了气井垂管流动压力计算的精度,对气井生产动态分析和预测起到了很好的推动作用。借助１口干气井的多点回压法试井资料,介绍了如何利用气井稳定试井资料,确定该气井此时此刻井下油管动态摩阻系数;利用产能方程给出产量和对应的井底压力,结合油管动态摩阻系数计算井口压力,建立该井准确的井口流出动态方程并编绘井口流出动态曲线;讨论了随着地层压力递减和井下油管动态摩阻系数变化规律,井口流出动态方程或井口流出动态曲线的变化规律。气井的多点回压法试井资料的利用,可以准确地预测气井井口流出动态,从而提高采收率。     

井筒中天然气水合物生成条件预测及应用

天然气水合物生成条件的预测方法主要有经验公式法、相平衡法及统计热力学法。其中相平衡法不适用非烃含量较高的气田(松辽盆地腰英台气田CO₂含量达22%,此法不适用);统计热力学法涉及参数较多,不便于实际应用。该文首先探讨了气井井筒压力温度的计算方法及地层热力学参数的选取,在此基础上以腰英台气田YS1井实测数据为例,采用2种经验公式法计算了井筒中水合物生成的压力温度条件。根据井筒中不同深度的压力温度分布及形成水合物的压力温度条件,可预测不同流量下井筒是否会形成水合物,从而在生产时必须确定一个最低流量值;在新井测试时,可根据不同产量和井口压力温度预测井筒是否会形成水合物,从而能预先制定测试方案和措施,避免因水合物形成冰堵影响气井的测试。      

气井水合物实时监测预警系统研究

气井井口温度较低时井筒内易生成水合物,为了避免测试时冻堵井下油管事故的发生,设计了与现场数采设备相配合的实时监测预警系统。以井口附近地面管线监测点实时传输的压力、温度及流量数据为依据,应用井筒多相流理论计算气井沿程压力温度分布,与图解法所形成的天然气水合物P-T图相比较,进而判断是否达到水合物生成条件,并计算可能存在水合物的井段,由此进行报警并采取及时的预防措施。系统中包含了所涉及开井与关井井筒压力温度计算、天然气水合物生成预测、预警预防设置3部分。编制的软件经现场实践可达到实时监测的目的。最后,给出在集成化实时监控下预防气井水合物的对策。     

气井多相流水击数学模型的建立和求解

针对气井关井瞬间产生的水击现象,由于井筒多相流和高压、高温以及天然气的强可压缩性特征,用于水力学的常规水击压力模型难以适用。基于水力学水击理论,分析气井水击机理,根据质量守恒定律和牛顿第二定律,建立由运动方程和连续性方程组成的描述气井多相流水击压力的数学模型;根据该方程属于拟线性双曲偏微分方程的特点,结合气井压力测试和应用需要,建立了两类边界条件:一类适用于通过井底压力计算井口及沿井深的水击压力,另一类适用于通过井口压力计算井底及沿井深的水击压力;通过特征线法对水击压力数学模型有限差分离散求解。计算结果与实测压力对比结果表明,水击压力模型能够精确地反映水击压力的大小、水击周期和水击衰减规律,从而提高压力恢复试井早期段数据质量,改善试井曲线拟合效果,提高试井解释准确度。     

凝析气井动态分析方法及应用

将节点系统分析方法引入凝析气井的动态分析，并编制了完整的计算软件。该方法根据生产实际对所需参数的要求和分析问题的不同，可将节点设在井口、井筒或井底。应用该方法对苏桥凝析气井进行了计算分析，根据计算结果及节点分析动态曲线确定了气井的最大稳定产能和最佳匹配压力，并对油管直径，井口压力，地层压力等因素进行了敏感性分析。     

寄生管充气钻井环空多相流流动特性研究

针对寄生管充气钻井技术的特征,选用Hasan多相流计算模型,确定了井筒环空的流型和压降计算方法,给出了编程求解的计算流程。利用新疆某充气欠平衡井的数据进行计算,对井筒压力、流型变化、含气体积分数随注气量、钻井液排量、井口回压的变化规律进行了研究。在寄生管充气钻井的过程中,井筒环空压力随注气量的增大而减小,随钻井液排量的增大而增大,随井口回压的增大而增大。井筒环空中的含气体积分数随注气量的增大而增大,随钻井液排量的增大而减小,随井口回压的增大而减小。井筒环空中的流型转换点随注气量的增大而下移,随钻井液排量的增大而上移,随井口回压的增大而上移。