低渗透油藏生产井关井测压时间的计算与应用

低渗透油藏的生产井压裂后，在单井试油试采过程中，压力恢复测试关井时间不同，其中有些井压力恢复曲线不能出现边界反应段，渗流不能反映地层中真实流动特征。针对这种情况，基于长庆绥靖油田塞39井区长：低渗透油藏大量试井和实际生产资料，利用现代试井解释理论，研究合理关井时间的界限及其计算方法。结果表明，当油井关井测压时间达到3倍地层径向流开始出现的时间后，利用此时的压力数据解释地层参数和地层压力，其结果的误差小于5％，同时能较准确地判断边界类型。计算的理论曲线和霍纳法解释值非常接近，对于塞39井区，若预先知道某生产井地层有效渗透率值，可从理论曲线查出压力恢复试井的关井时间，否则，建议按照该井区地层有效渗透率（大约在6mD左右），将不稳定试井测试时间控制在25d以上为宜。图4表3参14     

诱导渗透率场中压裂水平井压力动态分析模型

体积压裂技术是致密、页岩气藏开发的关键技术。目前在试井解释和产能评价的研究中尚缺乏考虑压裂改造体积(SRV)内复杂非均质性诱导渗透率场的渗流数学模型。为此,在假设渗透率与距主裂缝面的距离呈指数和线性式关系的基础上建立起诱导渗透率场模型,将其与渗流场进行耦合,并结合线性流模型创建有限导流能力多段压裂水平井渗流数学模型,结合Bessel函数理论和GWR数值反演算法得到真实空间的压力解,绘制气井压力动态曲线,分析SRV区诱导渗透率分布情况等特征参数对气井压力变化规律的影响。结果表明,SRV区渗透率呈递减型分布时,气井压力动态曲线过早出现边界响应特征,反之气井生产动态曲线在边界反应段之前会出现平缓甚至下凹的过渡段,且容易将其误认为为径向流动阶段。结合现场实例,分别进行了2种渗透率场条件下的压力恢复试井曲线拟合,并与常规模型拟合情况进行了对比,新模型能够解释试井恢复曲线异常段出现的原因,拟合得到更加符合实际的储层和压裂改造参数。     

压敏效应对试井曲线特征的影响分析

建立了具有压敏效应的试井模型,通过长庆苏里格气田气井的实例应用,分析了压敏效应对不稳定试井曲线特征的影响。应用考虑应力敏感渗流模型,不稳定压力动态试井曲线特征表明,拟压力及其导数曲线开始时为一直线,随着无因次渗透率模量的增加,曲线往上翘起,无因次渗透率模量越大,上翘越明显,此项特征可能是气井应力敏感的反映。此外,同一口井不同时间试井曲线特征不同,第2次解释储层渗透率都明显较第1次的值低,而且双对数曲线上翘得更早更快,表现出压敏效应对试井曲线的影响。研究结果有利于明确压敏效应对不稳定试井模型特征的影响,对我国压力敏感气藏不稳定试井分析具有一定的指导意义。     

苏里格低渗气田压裂井拟稳态期产量预测方法

目前气井压裂后产量动态预测的计算模型大多是针对稳态渗流或者是无限大地层的不稳态渗流过程,很少涉及普遍存在的拟稳态流动期间产量动态预测方法。为此,根据压裂气井地层中气体的渗流过程,首先基于边界控制的镜像反映原理所推导出的拟稳态流期间,气层中存在一条有限导流能力垂直裂缝井的无量纲压力解的通用表达式,提出了压裂气井拟稳态流动期的产量动态预测方法,然后给出矩形封闭性气层拟稳态流开始出现时间的确定方法。计算结果表明:苏里格低渗气田压裂井投产2~4个月即进入边界控制的拟稳态流动期,150 m合理的裂缝单翼长度所需要的导流能力大约为30 D·cm。本文所提出的产量动态预测方法也可用来优化其他低渗气田的压裂裂缝参数和施工规模。     

JL气田HS组气藏产水气井压力恢复试井解释

JL气田HS组气藏为底水气藏,随着开采年限的增长,气水界面由2010年的-3 643 m上升到2017年的-3 615 m,导致高含水气井数量越来越多。为此,提出高产水气井压力恢复试井解释方法。采用该方法对JP井进行压力梯度分析,判断井筒内气液界面在-1 000 m处;该井压力恢复试井解释时双对数分析导数曲线开始下掉后又上升,有一个突然变化,为此采用内边界为变井筒储集试井解释模型,解释出地层压力33.7 MPa,储层平均有效渗透率12.5 mD,较好的处理了井筒中出现相态重新分布问题。该方法可有效提高高产水气井压力恢复试井解释结果的准确性。     

反褶积技术在庆深气田试井解释中的应用

在庆深气田的压力恢复测试过程中,由于测试时间短,压力和压力导数的径向流特征未出现,多解性强,不能反映地层真实特征。利用反褶积试井技术解释了多级压裂水平井和试采两口气井的测试资料,通过综合整个测试过程的所有产量、压力信息,获得比常规解释更多、更可靠的地层参数,为后期制定试采和开发方案提供了重要依据。     

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长期以来，人们无法正确解释具有异常的气井关井压力恢复曲线（即关井井底压力上升时井口压力下降），这种异常与井筒相分离引起的完全不同。本文以井筒传热分析为基础，考虑气井关井后井筒流体相态及温度降落，提出异常气井井口压力恢复曲线的处理方法。实例计算表明，本文提出的理论和方法可以消除气井井口压力恢复曲线异常对试井解释的影响，从而获得正确的试井解释结果。     

徐深气田压力恢复试井资料解释技术及认识

徐深气田是特低渗透气藏,地质情况复杂,为了解其储层类型、边界情况,应用Saphir试井解释软件,对徐深气田各井区的气井进行压力恢复试井解释,并应用该软件对出水气井进行试井解释探讨。结果表明:徐深气田气藏模型主要有封闭型、复合型以及条带型三种类型,储层非均质性严重;对于出水气井,产层出水后,渗透率普遍下降,储层物性受到影响。     

苏里格气田复杂形状砂体小储量产能模型

苏里格气田砂体形状复杂,单井控制储量低,地层压力下降快,准确预测气井产能极其困难。基于苏里格气田砂体形态特征研究,总结出4种砂体叠置模式和两区渗流模式。借鉴天然水驱气藏物质平衡法,结合累计产量法,分别计算近井Ⅰ区和远井Ⅱ区动态储量及累计供气量,进而通过迭代求取不同生产时间的边界地层压力,然后联立拟稳定状态流动的气井产能方程,建立了适合苏里格气田复杂形状砂体小储量的产能计算模型。模型既考虑了复杂形状砂体不同渗流模式下的储层压力分布特征,又考虑了小储量气井地层压力下降快的特点。实例应用表明:计算的产能准确,误差在10%之内,满足工程需要。     

打开程度不完善的凝析气井试井解释方法

引入凝析油气两相拟压力、拟时间函数,将凝析气渗流方程线性化,并针对部分射开井的流动特点,建立了部分射开凝析气井的试井理论模型。绘制了试井理论图版,给出适合凝析气井在部分射开情况下地层参数的计算公式,确定了解释方法。根据气井压力恢复数据及气田的相对渗透率资料、流体相态资料等,可解释出凝析气藏的渗透率、地层系数、气井表皮系数、打开比等。     

苏里格气田气井工作制度优化

苏里格气田低渗、低产、低效气井压力下降快，产量递减幅度大，稳产阶段短，恢复程度低，为保证进入流程，在生产经过一段时间后便改为间歇生产。然而在间歇生产时，凭经验或者采用在高产井生产中应用较为广泛的采气指示曲线法、系统分析曲线法、数值模拟方法来确定开井生产时的产气量和稳产时间以及关井时间，难以符合低产低效气田的生产实际。为此，通过理论分析，采用模糊优选方法，给出了模糊目标函数、优选指标及其隶属函数和权数，最后编成程序并在现场进行了验证。通过对某典型井的生产制度调整前后的对比分析，表明模糊优选方法适应苏里格气田低产低效井气井合理生产制度的确定，具有较好的现场应用价值。     

基于不稳定渗流压裂水平气井产能研究

对于低渗、特低渗气藏，用水平井开采不一定能取得满意的效果，水平井水力压裂技术已成为开采低渗透气藏的重要手段，水平井压裂后的产能预测又是水平井压裂技术的一大难题。文章以生产过程中裂缝内流体的非稳态流动为基础，应用复位势理论、叠加原理和数值分析求解方法，并考虑压裂水平井地层渗流和水平井筒管流耦合，建立了压裂水平井多条裂缝相互干扰的产能预测新模型，使计算结果更加合理。计算结果表明：该模型计算产量与实际生产数据符合率高；水平井筒内的压力损失对压裂水平井的生产动态有一定的影响；水平井内每条压裂缝的产量并不相等，端部裂缝的产量高于中部裂缝的产量；水平井筒内的压力呈不均匀分布，从指端到根端压力逐渐降低；裂缝不对称会使压裂水平井产量降低。研究成果对低渗透气藏的压裂水平井的设计具有一定的指导意义。     

深层压裂气井的动态产能评价

气井产能评价采用多点稳定流动测试方法，需要较长的稳定流动测试时间，而且经常由于地质条件等原因而得不到正确的能成线性关系的数据。瞬时IPR曲线能大大地缩短测试时间且结果准确，但只考虑了均质无限大地层，且气藏为均匀介质、各向同性、圆形封闭的非裂缝气藏。为解决以上缺陷，扩展了瞬时IPR曲线的应用领域，针对深层水力压裂气井，采用有限导流垂直裂缝渗流模型，对地层中气体渗流采用拟压力方程，并考虑气体湍流效应及裂缝井的表皮因子，通过对Fredholm积分方程的数值求解得到井底压力和流量关系，从而生成有限导流垂直裂缝井的瞬时IPR曲线和瞬时AOF曲线，并对气井产能进行了更加准确地预测。实例表明，提出的扩展瞬时IPR曲线能够对有限导流垂直裂缝井进行产能评价，既能够应用于不稳定有限导流垂直裂缝井，也适用于其他的试井模型。     

线性组合边界中煤层气井的不稳定压力数值分析

文章建立并求解了不同线性组合边界条件下的煤层气井不定常渗流模型，得到了井底压力和压力导数的理论曲线，以及压力场分布图。在不稳定流动的早期,压力和压力导数曲线都是斜率为1的直线段。当流体流动进入稳定流动状态时，在压力导数曲线上出现一个值为0.5的水平直线段。在理论曲线的晚期，理论曲线与边界性质存在密切关系。对于全封闭煤层气藏，所有压力和压力导数曲线是斜率为1的直线段。对于存在定压边界煤层气藏，压力双对数曲线的晚期是水平直线段，压力导数双对数曲线的晚期都是急剧下掉的曲线。但是混合边界的压力导数存在上翘现象，上翘程度和早晚与封闭边界的数目多少以及距离大小有关。压力场中，在靠近封闭边界的等压线垂直于边界，在靠近定压边界的等压线平行于边界。在邻近定压和封闭边界交合处，定压边界起主导作用。所得到的理论曲线可以直接应用于煤层气田的试井测试资料分析，压力场分布图对了解煤层气藏的开发状况有积极的意义。     

利用阵列声波测井定量评价低渗透砂岩储层含气性

低孔低渗含气砂岩储层的气层识别与饱和度计算受孔隙结构影响显著,阵列声波测井纵、横波信息为解决这一难题提供了非电法手段。从含气砂岩储层的声波测井响应特征模拟研究入手,从理论上建立的波速比-纵波时差交会图与实际井数据分布特征完全一致,表明了理论模拟的可靠性。反之,对于实际测井数据,在已知地层波速比、骨架参数及孔隙度基础上可以估算其含气饱和度,研究结果在歧口凹陷深层及苏里格气田等典型的低孔低渗气层评价中得到很好的应用和验证。     

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。     

两相流体椭圆渗流数学模拟与开发计算方法

水力压裂是一种有效的增产技术,它能使油井周围地层形成一个对称的垂直裂缝面.垂直裂缝井工作时在地层中诱发平面二维椭圆渗流,即形成以裂缝端点为焦点的共轭等压椭圆和双曲线流线族.基于扰动椭圆的概念和等价的发展矩形的思想,建立了油水两相随圆二维渗流数学模型.它属于具有活动边界的拟线性问题.分别运用特征线法和有限差分法求解,得到了含水饱和度分布和活动边界的变化规律.结果表明,特征线法和有限差分法获得的结果吻合得较好.从而为用数值模拟的方法研究垂直裂缝井注水开发油田提供了理论依据,还为垂直裂缝井注水开发低渗油田的数值模拟研究奠定了基础.此外,研究了非活塞驱替理论,导出了垂直裂缝井注水开发油田时产油量和压差及井排见水时间的计算公式,并进行了实例计算分析,得出了产油量及压差随时间变化的规律.     

苏里格气田单井采气管网串接技术

苏里格气田未来将有上万口井、上百座集气站。单座集气站最终管辖井数量50口以上，采用单井直接进站的常规集气方式，进站管线的数量多、距离长，无法满足大规模、低成本开发苏里格气田的要求。为此,针对该气田自身特点，采用井间串接放射状采气管网，采气干管上开口少，串接过程全在井场完成，接入新井不会影响采气干管正常运行，适应苏里格气田滚动开发的需要，并且增加了集气站管辖井数量，降低了管网投资，减少了管沟密集开挖对苏里格气田脆弱环境的破坏。     

气水两相流试井复合模型及压力分析

文章基于多相流原理，建立了气水两相流试井积分模型。总结了气水两相流的试井曲线规律，分析了压力导数曲线变化的原因。理论分析表明气井即使未见水，气藏气水或油水多相流过渡区内流度的变化可能导致压力导数曲线上翘，然后变平的现象，同时，气水接触前缘是随时间变化的。试井过程中，随着开井时间的增大，气体的降压膨胀，压力波扩散到气水边界以后，水体起到阻止气体移动的作用，导致压力导数曲线上翘。对于出水气井，由于气水总流度随含水饱和度的增大而下降，试井压力导数曲线将发生上翘，导数曲线的上翘斜率与总流度随饱和度下降速度有关。因此不能用单相定压外边界试井模型解释产水气井试井资料。最后分析了１口气井两次试井资料，该井不同阶段试井过程中用多相流动方法确定了气水推进前缘，发现水线逐渐向井移动。