底水气藏气水分层开采技术

底水锥进会造成气藏产量下降,气井水淹,采收率下降。通过双层完井,采用气水分层开采方法,使气水界面上的天然气通过油套环空排出,气水界面下的水则通过油管抽出,此法可以抑制气井水锥,使气井产量不受底水锥进临界产量限制,增加气井产量,提高气藏采收率。对气井排水消锥的原理进行了分析,用数学解析式计算了消除水锥时生产井的合理气水产量比,为底水气藏开发提供理论指导。气水分层开采技术适用于对底水分布认识比较清楚,同时气水界面比较明显的底水气藏。     

底水气藏气井水锥动态模拟及见水时间预测

国内外底水气藏开发实践中,底水锥进展核心问题,准确的见水时间预测,对于底水气藏开发具有重大意义。为解决底水气藏开发实践中存在的水锥动态难模拟、见水时间难预测等问题,基于底水气藏开发实践中射孔方案形成的3种渗流型态,建立了底水气藏气井渗流模型并推导了底水气藏气井的水锥动态模型及见水时间预测公式,综合考虑了气体非达西效应、表皮系数、原始束缚水饱和度、原始含气饱和度等因素对于见水时间的影响。实例研究结果表明,利用推导的公式进行气井水锥动态模拟及见水时间预测的结果符合气井的实际生产状况。研究成果对水驱气藏气井的配产具有现实意义,可有效指导底水气藏气井的科学开发。     

底水气藏高速非达西渗流临界产量的一种确定方式

底水气藏开发过程中容易产生井底见水的现象,会给气藏的顺利开采带来极大的困难,所以确定气井的临界产量十分重要。一般临界产量计算公式是在达西渗流规律的基础上建立的,但近井地带渗流速度较大,非达西渗流是不可忽略的。针对真实气体高速非达西渗流特征,引用Forchheime渗流方程,建立底水气藏临界产量计算模型,采用四阶龙格-库塔法进行求解,并编制计算程序。计算气井在非达西渗流下的临界产量和水锥形状,给气藏动态分析提供了重要依据。     

子洲地区山2段气藏底水控水对策研究

气井出水不仅容易使得气井产能快速下降,还可能导致气藏井控动态储量减少,增加生产管理难度。子洲山2段气藏广泛存在底水,底水锥进会导致气井产能急剧下降,在分析研究气藏主要地质特征的基础上,就底水的控水技术展开研究,文中运用了Dupuit临界产量公式和Schols.R.S临界产量计算模型,得到气井合理打开程度与临界产量之间的关系,以期为开发对策调整提供依据。     

底水气藏水锥控制技术

底水气藏开发的关键技术是抑制水锥或控制底水锥进,最大程度地延长气井无水采气期和控制底水均匀驱替,以达到提高底水气藏开发效果的目的。利用压差控制、水锥控制、井下气液分离技术来控制底水的锥进,气井含水得到了有效控制,从而达到了控制底水锥进、抑制含水上升的目的,取得显著效果。     

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以威远气田震旦系气藏为例，利用锥进模型对裂缝性底水气藏气井水侵动态进行了模拟研究；通过对基质渗透率、裂缝大小及分布、井底隔层、采气速度、气井打开程度和水体大小等多种参数进行敏感性分析，得到沿裂缝水窜是该类气藏的主要水侵特征；并根据气井不同水侵特征归纳出４种主要的水侵模式，即水锥型、纵窜型、横侵型和复合型；分析了各种水侵模式的动态特征和地质基础，为改善裂缝性底水气藏开发效果提供了理论依据；得出的结论与气藏实际符合，可作为有效治理底水气藏水患的理论依据。     

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底水气藏的开发在气藏开发中占有重要地位。文章首次推导底水气藏水锥高度与形状模型，该模型定量地描述了气体产量、供气半径、气层厚度和渗透率等对水锥高度和分布的影响，根据该模型可求出最大水锥高度和无水临界产量。建立了底水气藏水锥高度与分布模型的求解方法：假定气相流动为平面径向流并不考虑气相非达西流动，可以求出模型的解析解；假定气相流动为球面向心流以及考虑气相非达西流动时，只能求出模型的数值解。同时文章结合实例分析水锥特征，为底水气藏开发提供了参考依据。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田南区产水气井合理产量研究

合理产量是气田开发的重要参数,也是产水气井配产的重要依据。裂缝发育的岩溶型有水气藏是已开发气藏中最复杂的类型之一,在气藏开发过程中,随着地层压力降低,边、底水快速侵入,准确计算气井合理产量尤为困难。针对这一问题,基于渗流力学基本理论,结合Fevang气水两相拟压力表达式,推导产气、产水方程;并结合气水两相相对渗透率经验公式、水驱气藏物质平衡方程,建立产水气井地层压力预测模型,通过拟合产气量和产水量数据,求取气井地层压力。进而基于产水气井一点法产能预测、气液两相管流压降及气井临界携液理论,应用节点系统分析,建立产水气井合理产量计算新方法。现场应用结果表明:(1)产水气井地层压力预测模型计算的地层压力与实测地层压力一致;(2)产水气井合理产量计算新方法指导气井生产,可有效控制气井水侵速度,减少井筒积液,保持气井平稳生产。     

升深A区块强水驱火山岩气藏合理产量确定

升深A区块是目前大庆长垣地区动态储量最高、稳产能力最强、单井产气量最大的气田,但底水作用强、CO_2含量高,开发风险较大,必须落实好气井合理配产,达到科学高效开发要求。从升深A区块气藏试采动态特征入手,运用指示曲线、最小携液流量、底水气藏临界产量、气液对管壁的冲蚀作用等气藏工程理论计算了气井的合理生产区间,并建立了合理产量确定模型。通过几年来的有效实施,区块气井展现出地层压力稳定、年产气量稳定、水气比稳定的良好开发态势。     

高含硫底水气藏气井见水时间预测模型

高含硫气藏是一种非常规性气藏,普遍含有边、底水,该类气藏在开发过程中,伴随有元素硫的析出、沉积等现象,其中硫的沉积将降低储层的孔隙度和渗透率,从而影响底水的锥进速度、进而影响高含硫气井的见水时间。针对高含硫气藏水锥突进、气井见水等问题,首次建立了考虑硫沉积对储层渗透率、底水锥进速度影响的高含硫底水气藏气井见水时间预测模型。运用实例分析,与常见底水气藏见水时间预测模型计算结果相比,该模型计算的气井见水时间更接近油藏实际见水时间,相对误差仅为-6. 49%,其他常规底水气藏见水时间模型误差较大,说明该模型是可靠的。通过实例分析发现:气井见水时间受硫沉积影响而提前;并且含硫饱和度越大,气井见水也越早;井底流压和储层未射开厚度越大,气井见水时间越长;同时,较高的井底流压以及较大储层未射开厚度条件下,硫沉积对高含硫气藏气井见水时间的影响越明显。该研究成果对此类高含硫气藏气井见水时间的有效控制和气藏的安全生产具有一定的指导作用。     

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底水锥进会导致气井产能急剧下降，因此底水气藏通常采用避射水层、限制生产压差的方法防止底水锥进。但对于低渗透底水气藏，其临界锥进产量很小，有时甚至低于单井经济极限产量，无法实现经济开采。章针对此类气藏，提出了射开水层、气水合采的新方法，将储层气水两相渗漉转换为井筒两相管流，降低了气井生产过程中的能量损失。数值模拟计算结果表明，对此类气藏有针对性的气水合采，不仅可以提高气藏的最终采收率，还可以延长气井的稳产期。该方法适用于对底水分布认识相对清楚、底水能量不是很大的底水气藏，也适用于层间水气藏，其经济可行性还取决于地面水处理费用。     

徐深气田D区块火山岩气藏出水类型及影响因素

徐深气田D区块为含底水的火山岩气藏,投入开发以来边部气井相继出水,致使气井产能大幅下降,影响气田开发效果。通过地质因素对气井出水类型进行定性划分,再通过动态因素和地质因素相结合,实现气井出水类型的定量划分;通过建立裂缝型水窜模型和孔隙型水锥模型,研究了基质渗透率、裂缝渗透率、水层物性和水体规模以及气井配产等静、动态影响因素对气藏水侵的影响。结果表明:D区块可分为裂缝型强水窜、裂缝型弱水窜、孔隙型强水锥、孔隙型弱水锥和孔隙水出水5种出水类型;构造位置低及气水层直接接触和隔层裂缝发育或大规模压裂沟通水层是气井出水的主要原因。     

考虑启动压力梯度的低渗底水气藏见水时间预测

由于存在启动压力梯度,低渗透底水气藏中的水锥动态不同于常规底水气藏,因而利用常规预测公式计算气井见水时间,其计算结果肯定与真实情况有偏差。建立了底水气藏的水锥过程模型:气井钻开部分气层,射孔段为平面径向流,射孔段以下为平面径向流和半球面向心流的组合。依照该模型,假设储层水平、均质、等厚且具有各向同性,水以活塞方式驱气,气、水的密度和黏度均为常数,气水界面内外的压力梯度相同,忽略重力和毛管力。在此假设条件下,推导出了考虑启动压力梯度的低渗透底水气藏气井见水时间预测公式。将该公式与Sobocinski-Cornelius方法进行了实例计算对比,发现该公式计算的见水时间更接近于实测值;且利用推导出的预测公式计算的见水时间随着启动压力梯度的增加不断缩短,这符合定产量生产条件下,启动压力梯度越大则井底压力越小,底水与井底之间的压差越大,从而更容易发生底水锥进的实际情况。      

低渗块状砂岩气藏底水锥进的定量化预测

在低渗块状砂岩气藏开发过程中，由于水的侵入，产气量降低甚至停产。以东濮凹陷具有边、底水的文23气藏为例，用允许生产压差法和临界产量法计算其合理生产压差及产量，在合理产量下，计算底水锥进的时间，指导气藏的开发，避免水锥突破造成的气井水淹。     

底水油藏水平井临界产量确定新方法

底水油藏水平井临界产量作为确定油井合理生产制度、延长无水采油期、提高水平井开发效果的重要参考依据,是控制油井过早见水的一个重要指标,准确计算其大小在底水油藏开发中至关重要。以底水油藏底水脊进机理为基础,借助底水油藏直井底水锥进渗流理论,考虑水平井筒周围椭球形等压面,利用椭圆流原理以及发展矩形族方法推导了底水油藏水平井临界产量计算新方法。通过实例计算与对比,新公式计算结果与修正Chaperon模型临界产量计算结果相对误差较小,说明新公式准确性较高,而Giger-Karcher模型、程林松-范子菲模型、窦宏恩模型由于假设条件与底水油藏实际渗流模式不符,最终导致临界产量计算结果偏差较大。敏感性分析表明临界产量随着油层厚度、井筒位置与油层厚度之比的增大而增大,而随着各向异性系数的增大而减小。     

底水丘滩体储集层特征及开发对策

碳酸盐岩底水气藏储集层复杂多样,储集层中裂缝发育,导致气井出水,气藏开发效果差。以土库曼斯坦阿姆河盆地BTU碳酸盐岩气田为例,通过分析研究区地质特征,明确了裂缝发育特征,揭示了气井高产的有利因素。基于水体能量评估结果和储集层物性特征,细分丘滩体水侵储集层类型,评估不同类型气藏水侵风险。分析不同类型气井生产动态,总结气井出水动态特征和产量递减规律,结合国内外控水采气经验,从而提出不同水侵特征类型储集层高效开发对策。     

带隔板底水气藏见水时间预测方法

气井水淹对气井产能和气藏采收率均具有较大影响,准确预测气井见水时间及延缓底水过早锥进对于底水气藏的合理开发至关重要。针对厚层气藏的高产气井,基于两相渗流理论及流体在多孔介质中的流动规律,建立了物理模型,推导了考虑非达西效应带隔板底水气藏见水时间公式,分析了人工隔板位置和长度对气井见水时间的影响,并利用作图法对人工隔板的位置和长度进行了优化。实例应用表明,人工隔板对于抑制底水起到了很好的作用,较大程度地延长了气井的无水采气期。该项研究对于带隔板底水气藏的见水时间预测以及无隔板底水气藏中人工隔板位置和长度的确定,均具有一定的指导作用。     

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底水凝析气藏气井见水时间预测通常忽略了凝析油析出的影响,因此造成预测结果与实际结果有较大差异。为了更好地开发底水凝析气藏,需考虑析出的凝析油的影响。为此,文章在一定的简化条件下,根据描述水锥现象的相对简单的解析模型来讨论水锥的形成,推导出底水凝析气藏在凝析油析出时的见水时间预测公式。通过实例分析说明在对底水凝析气藏见水时间的预测时必须考虑凝析油的影响。该公式为深入研究水锥的机理以及控制见水时间等提供了有力的依据,这对做好底水凝析气藏的生产管理工作是十分有帮助的。     

裂缝型底水气藏水侵动态研究

裂缝型底水气藏裂缝较为发育,储层非均质性强,气井普遍产水且形式较为复杂,为明确该类型气藏的水侵规律,准确预测气井的见水时间,以C气田Y层组裂缝型底水气藏为例,根据出水井的水侵特征及裂缝发育情况,总结出产水井的水侵模式,然后采用统计学方法,利用部分油藏地质参数,建立裂缝厚度、单井产量与气井出水时间的非线性关系,绘制裂缝型底水气藏气井产水时间的预测图版,从而预测气井在不同配产下的见水时间。该研究可为该类型气藏的合理开发提供一定的指导。     

含边底水气藏的水侵量计算方法

在开发含边底水气藏的过程中,随着气体的采出,气藏压力逐渐降低,边底水会侵入气藏。在水侵初期阶段,由于水驱前缘距离井底较远,若水体分布较均匀,水驱前缘会较稳定驱进,此时水体的驱动作用补充了气藏的能量,使气藏的平均压力下降变缓,维持了气井的产气量。当气藏进入水侵中后期阶段,气井迅速水淹,井筒积液将严重影响产气。因此,分析气井的水侵动态,获得水侵发生的时间、水体规模以及各时间的水侵量对于开发含边底水气藏具有重要的意义。通过水驱气藏物质平衡方程与拟稳态水侵方程的结合进行迭代求解,运用C#编程语言,最终可根据气井生产数据拟合确定气藏动态储量、水体规模以及各时间的水侵速度、累计水侵量等参数。通过建立的气藏数值模拟机理模型,验证了本文方法的可靠性、矿场适用性以及获得结果的迅速性,本文方法计算结果误差较小,数值模拟结果直观展示了水侵量评价的正确性。