基于压力监测的水平井临界出砂预警模型——以新疆H储气库为例

新疆H储气库作为中国最大的气藏型砂岩储气库,调整方案采用水平井整装部署,单井具有强注强采和大排量吞吐的特点,若生产压差过大,会破坏岩石骨架,携带出的砂粒冲蚀生产管柱甚至堵塞井筒导致气井停产,影响储气库的整体调峰能力。开展基于压力监测的水平井临界出砂预警模型研究,利用适用于H储气库的物质平衡方程、状态方程和流动方程,建立水平井动态生产压差监测模型;同时开展水平井临界出砂压差现场测试,确定岩石坚固程度判断指标“C”公式模型以预测临界出砂压差,二者结合形成水平井动态出砂压差预警模型,模型压力与实测压力吻合率超93%。不仅可以实现对水平井动态生产压差的实时监测,还为水平井最大调峰能力评价和后续调峰配产奠定了基础。     

水淹气藏型地下储气库提高库存动用关键技术——以板中北储气库为例

国内已建的地下储气库（以下简称储气库）大部分是由水淹气藏改建而成,为了进一步提高水淹气藏型储气库库存动用程度,进而实现储气库达容达产高效运行,以板中北储气库为例,深度剖析注采气运行各项指标及周期扩容达产能力,分析了影响库存动用的因素,提出了提高库存动用关键技术和措施,优化了储气库运行的关键参数。研究结果表明：(1)水侵气藏流体分布复杂、注采速度、气井产水、压力差异、井网井距是影响储气库库存动用程度的主要因素;(2)建立了不同区带单井合理配注方法,实现储气库均衡驱替,提高储气库波及效率;(3)建立了含水气井产能修正数学模型,指导了含水气井的合理配产,延长了生产时间,提高了水淹区库存的利用率;(4)论证了合理井网井距,优化了注采结构和地面压缩机配置,地下地面整体联动,实现了储气库差异化、精细化注采气,提高了气驱扩容效率。结论认为,板中北水淹气藏型储气库库存动用关键技术的研究与应用,将储气库库存动用程度提高了近10%,有效指导了水淹气藏型储气库的高效运行,对同类储气库库存分析与动用提供了借鉴和参考。     

季节调峰型地下储气库注采规模设计——以川渝气区相国寺地下储气库项目设计为例

注采规模决定了地下储气库井口数量、井口油套管尺寸的设计和地面集输系统的设计规模,注采规模的计算是季节调峰型地下储气库工程设计的关键。为此,以川渝气区相国寺地下储气库工程为例,制订了季节调峰型地下储气库注采规模的设计流程,阐述了消费系数法在天然气市场需求量预测中的应用,分析了天然气的需求结构及月不均匀系数对注采规模设计的影响,提出了季节调峰型地下储气库调峰需求总量及注采规模的计算方法,为其他类型储气库注采规模的设计提供了参考。     

考虑多因素影响的储气库气井注采能力优化

气井注采能力是储气库设计的一个关键参数,影响因素较多、确定难度大,针对这一问题,研究建立了采出过程"气藏—井筒—地面"一体化采出模型,考虑气藏储层供给能力和水锥影响、井筒冲蚀和临界携液、地面最小出口压力制约、管线摩阻损失,综合确定直井和水平井采出能力;注入过程建立"地面—井筒—气藏"一体化注入模型,考虑地面压缩机出口压力制约、管线摩阻损失、井筒冲蚀、气藏储层密封上限压力,综合确定直井和水平井注入能力。结果表明,该研究成果现场应用于A储气库,确定了水平井合理注采能力,为储气库气井合理配产配注奠定了基础。     

海上废弃气藏改建地下储气库可行性——以琼东南盆地H气田为例

目前离岸远、水深较深的海上废弃气藏改建地下储气库的研究尚处于起步阶段。为此,以琼东南盆地H气田岩性气藏为例,以气藏构造特征、密封性评价、储层特征及气藏特征等静态特征研究为基础,结合气藏开发过程中产能评价、动储量评价、连通性分析研究,开展储气库库容参数、注采能力、工作气量、井数及井网等储气库运行参数设计论证,最后以数值模拟为手段,依据设计注采方案,模拟储气库运行指标。分析及模拟结果表明：(1)该区块是一个圈闭封闭性好,储层内部连通,属于高渗—特高渗气藏,圈闭内充满气,无可动水的常压高温岩性气藏,区块储气规模大,产能高,不产地层水,低含凝析油;(2)储气库运行压力介于23～34.5 MPa之间,库容量75.1×10⁸m³,工作气量26.1×10⁸m³,注采井数仅需10口,最低外输压力15.3 MPa,区块日均采气量2 094×10⁴m³,调峰日采气量达3 200×10⁴m³。结合海上配套工艺技术,认为其设计井数少、工...     

超高压气藏改建储气库注采能力及库容评价——以川东北清溪储气库为例

超高压气藏储层欠压实,具有较强的应力敏感性(又称压敏效应),在其改建储气库注采能力和库容评价时,常规方法不适用.为此,文中以川东北清溪储气库为例,开展了超高压裂缝-孔隙型碳酸盐岩气藏压敏实验,并基于实验结果,利用拟稳定渗流原理,修正产能方程系数,建立了考虑压敏效应影响的二项式产能方程;在此基础上,利用节点分析方法,以冲...     

LNG罐式集装箱调峰和储气能力建设可行性研究——以辽宁省为例

加强储气和调峰能力建设,是推进天然气产供储销体系建设的重要组成部分。尽快形成与国内消费需求相适应的储气能力,并形成完善的调峰和应急机制,是保障天然气稳定供应、提高天然气在一次能源消费中的比重、推进国内能源生产和消费革命、构建清洁低碳和安全高效能源体系的必然要求。通过对辽宁省内燃气管网的管道长度、储气能力和燃气经营企业的实地勘测与调研,采集了辽宁省内14个城市的燃气使用量数据,并结合"十二五"期间辽宁省天然气使用情况与天然气调峰储气设施进行对比,结果表明,辽宁省各市天然气从生产侧、供应侧及需求侧通过长输管线、燃气场站、各压力等级管线等联络构成了较为完整的天然气产业链,建设LNG罐式集装箱储气设施从技术性、安全性、先进性均是可行的。提出辽宁省内采用LNG罐式集装箱建设储气能力的可实施建设初步方案及未来展望。     

基于有效渗透率的单井增产潜力定量评价——以新疆H储气库为例

地下储气库为天然气季节调峰和应急安全供气提供重要保障,具有单井注采能力大、快速响应强注强采、大排量吞吐等特点。新疆H储气库是中国最大的地下储气库,在第1—第4周期注采运行过程中,存在同一构造区域内单井产能差异大、优化注采界限增产幅度有限的问题,因此开展了基于有效渗透率的单井增产潜力定量评价方法研究。利用动态和静态生产资料对单一产能主控影响因素进行分析,同时以稳定点二项式产能方程为基础,建立了一种基于修正有效渗透率的单井增产潜力定量评价模型,并绘制了模型图版,实现了对单井增产潜力的定量描述。截至第6周期采气末期,根据模型图版优选的5口措施井已完成酸化作业,总计增加产能191.0×10⁴ m³/d,模型预测产能符合率达93.8%,储气库整体调峰能力提升至1 691.0×10⁴ m³/d。     

突变理论在煤层气储层评价中的应用——以准噶尔盆地砂沟井田为例

煤层气储层评价的方法较多,但将突变理论应用于该类储层的评价则少见。为此,在分析突变理论原理的基础上,综合考虑A（资源特征）、B（开采性能）、C（煤层特征）、D（构造特征）等因素,根据层次分析法原理,建立由目标层、准则层和指标层组成的煤层气储层评价多层次结构,确定了煤层气储层评价突变模型。其中指标层A1（含气量）、A2（资源丰度）、A3（含气饱和度）构成燕尾突变模型;B1（储层渗透率）、B2（储层压力）、B3（顶板孔隙度）、B4（底板孔隙度）构成蝴蝶突变模型;C1（煤层厚度）、C2（煤级）、C3（灰分）构成燕尾突变模型;D1（构造特征）、D2（水文特征）构成尖点突变模型;准则层A、B、C、D构成蝴蝶突变模型。运用突变理论对新疆准噶尔盆地南部煤田砂沟井田煤层气储层进行了评价,得出砂沟井田煤层气储层中下侏罗统八道湾组（J₁b）第5号煤层最有利,然后依次为第6、8、9、19号煤层。突变理论模型与模糊综合评判结果一致,该方法减少了以往评价模型中人为主观因素,评价方法更简单,评价结果更可靠,为煤层气储层评价提供了一条新途径。     

骨架砂体输导能力量化评价———以东营凹陷南斜坡东段为例

骨架砂体是油气输导体系的主要要素之一,对其进行输导能力量化评价是目前重要的研究方向和勘探实践的需要。以东营凹陷南斜坡东段沙三段中亚段—沙二段骨架砂体为例,对骨架砂体输导要素与油气显示的关系进行统计分析,研究骨架砂体的厚度、顶面形态、产状、物性(毛管压力)等属性与输导能力之间的关系,开展输导机理研究及输导能力量化评价。结果表明,宏观意义上的骨架砂体产状、微观意义上的骨架砂体物性与油气显示的关系明显;骨架砂体的输导机理是骨架砂体产状与非均质性的耦合控制了油气的运移路径,并通过物理模拟实验进一步验证了该结论;初步建立了表征骨架砂体输导能力的量化计算方法,提出了骨架砂体输导能力指数,精细刻画了油气的优势运移路径,可对中国东部陆相断陷盆地油气勘探提供一定的参考。     

基于ANSYS的断层安全性评价方法及应用——以苏北盆地东台坳陷白驹含水层储气库为例

含水层储气库利用多孔介质储层储蓄天然气,选址的地理范围较广,不依赖于大型盐矿或者衰竭油气藏,对我国天然气战略具有重大意义。含水层储气库通过天然断层封堵天然气、固井技术实现周期性注采,达到调节季节性峰值的目的,受注采压力变化的影响,运行过程断层容易开启或破裂,导致天然气泄漏。因此,含水层储气库断层安全性评价至关重要,而常见的断层评价和数值模拟方法没有涉及到多孔介质储层,对其膨胀机理研究尚浅,不适合用于含水构造的断层安全性评价。基于含水层储气库的基本特征,借助ANSYS有限元模拟和静态力学分析总结出一套完整的断层安全性评价方法。以苏北盆地东台坳陷大丰—兴化探区白驹储气地质体为例,构建出地层—断层的3D实体模型,根据初始应力平衡分析和断层岩石样本的轴压实验论证模型的有效性,通过位移约束法模拟不同运行压力条件下目标断层的应力状态,预测运行压力的极限值为29.50 MPa,超过该值断层可能发生拉张破坏。     

考虑时变效应的致密气井产能评价——以延安气田为例

在致密气井的生产过程中，压裂裂缝导流能力、储层流体分布和气水相渗都会不断发生变化，具有时变效应，而传统的产能评价往往忽略了这种效应。针对这一问题，通过建立考虑裂缝导流能力时变效应和储层气水相渗时变效应的渗流数学模型，评价了时变效应对气井产能的影响。研究结果显示：压裂裂缝导流能力的时变效应增加了流体流动阻力，缩短了气井的稳产期；气井生产过程中，除了流体和岩石本身的膨胀能外，气水相渗的时变效应能够减小束缚水饱和度，使得部分束缚水转化为可动水，增大了水相渗透率，减小了气相渗透率，加快气井见水并增大气井产水量，促使气井递减提早出现。延安气田的实际气井生产表明，不考虑时变效应预测的稳产期偏长，预测的产水量远低于实际气井的产水量，时变效应对气井生产的影响不可忽略，结合延安气田开发实际还需进一步研究在立体井网开发模式下考虑时变效应的气井产能模型。     

考虑时变效应的致密气井产能评价——以延安气田为例

在致密气井的生产过程中,压裂裂缝导流能力、储层流体分布和气水相渗都会不断发生变化,具有时变效应,而传统的产能评价往往忽略了这种效应。针对这一问题,通过建立考虑裂缝导流能力时变效应和储层气水相渗时变效应的渗流数学模型,评价了时变效应对气井产能的影响。研究结果显示：压裂裂缝导流能力的时变效应增加了流体流动阻力,缩短了气井的稳产期;气井生产过程中,除了流体和岩石本身的膨胀能外,气水相渗的时变效应能够减小束缚水饱和度,使得部分束缚水转化为可动水,增大了水相渗透率,减小了气相渗透率,加快气井见水并增大气井产水量,促使气井递减提早出现。延安气田的实际气井生产表明,不考虑时变效应预测的稳产期偏长,预测的产水量远低于实际气井的产水量,时变效应对气井生产的影响不可忽略,结合延安气田开发实际还需进一步研究在立体井网开发模式下考虑时变效应的气井产能模型。     

勘探早期天然气运移输导能力综合评价——以绥滨坳陷城子河组为例

为了研究绥滨坳陷城子河组输导天然气特征能力,在其砂体和断裂发育及分布特征研究的基础上,通过定义和求取砂体及断裂输导天然气能力评价参数,对绥滨坳陷城子河组砂体输导天然气特征能力进行了评价,得到城子河组砂体输导天然气能力高值区主要分布在北部斜坡区绥D2井处和东部斜坡区集贤镇处,断裂输导天然气能力东部高于西部.根据砂体和断裂输导天然气能力评价结果,结合源岩和圈闭发育特征,对绥滨坳陷城子河组天然气成藏的有利区进行了预测,得到福兴斜坡地区中部及东部斜坡区南部是绥滨坳陷城子河组天然气成藏与分布的有利区,是该区下一步天然气勘探的有利地区.     

砂砾岩物源供给能力定量评价——以济阳坳陷车镇凹陷郭局子洼陷为例

陡坡带砂砾岩具有扇体类型多、物源多、沉积速率快的特征,物源供给能力是控制砂砾岩规模和沉积体系的主要因素之一,其定量化表征一直是约束沉积体系研究的薄弱环节。为了解决砂砾岩物源供给能力的定量化表征问题,在砾岩含量、砂地比、岩性指数、隔夹层的发育程度、矿物含量和粒度分布研究的基础上,利用与物源供给速率成正比的参数和与物源供给速率成反比的参数进行量化加权平均,求取物源供给指数。结果表明,物源供给指数高值区主要分布在北部靠近埕南断层下降盘处,主要呈裙状沿大断层分布;物源供给能力控制砂砾岩规模,板式、铲式、阶梯式和坡坪式边界断层的砂砾岩分布模式和规模随着物源供给能力的变化而不同。物源供给能力与水深联合控制沉积相类型,随着水深和物源供给能力的变化,依次发育河流相、冲积扇、碳酸盐岩、三角洲、扇三角洲、浊积扇、湖底扇和近岸水下扇等沉积类型。     

油气由断裂向砂体侧向分流能力定量评价方法——以渤海湾盆地饶阳凹陷留楚构造为例

在油田勘探中,判断油气由断裂垂向运移后侧向分流的优势层位十分重要,但目前缺少有效的评价方法。以渤海湾盆地饶阳凹陷留楚地区为例,在综合分析盖层厚度和断-砂接触面积等影响油气侧向分流能力因素的基础上,利用储层地震反演等地球物理技术建立了主要影响因素的求取方法,并系统分析圈闭充满度与各因素之间的相关性,优选出有效影响因素,然后综合有效因素建立断-砂侧向分流能力定量评价公式。结果表明：当断-砂侧向分流系数R大于0.3时开始发生油气侧向分流,并且R越大圈闭充满度越高,当R大于0.9时油藏为纯油层。利用断-砂侧向分流系数对f038和f008两条断层的侧向分流情况进行验证,结果与实际钻井情况吻合较好。     

基于断据包络分析法模型的单井生产潜力评价——以广安须家河气藏为例

基于数据包络分析法(断据包络分析法)原理,对广安须家河组气藏广安2区块的单井产量进行了评价。利用断据包络分析法模型对气井进行横向比较,预测了各个气井静储量、动储量和产量的潜力,并分析了断据包络分析法有效性和实际气井之间的关系。结果表明:断据包络分析法有效井基本上都是高产井,静储量潜力比较大的井多是中产井,动储量潜力比较大的井多是低产井,产量潜力大的井在动静储量方面均有潜力。据广安气田须六段气井的产能状况分析,多数气井经过加砂压裂后均获得较高的天然气产能。     

渤南洼陷浊积砂体岩石学特征及其对储层物性的影响——以沙三段0-9砂组为例

利用岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜和X衍射分析等,对渤南洼陷沙三段0-9砂组浊积砂体的碎屑成分、结构和填隙物等岩石学特征进行了分析,结合该层段的孔隙结构、储集物性等特征,研究了浊积砂体的岩石学特征对储层物性的影响.结果表明,研究区岩石类型以岩屑长石砂岩为主,成分成熟度较低,结构成熟度中等.浊积砂体的储层物性随着岩石成分成熟度、结构成熟度的增高而变好,而岩屑、填隙物含量的增加会使储集物性交差.因此,储集物性好的储层应具有石英含量高、岩屑含量和填隙物含量低、粒度大、分选系数小的特点.