不稳定试井技术在低渗透砂岩气田的应用

基于对低渗透砂岩气藏地质特征研究和对气井生产动态特征及渗流特征分析的基础上,通过不稳定试井解释、分析,求得气井附近地层类型、地层参数和完井参数,建立气井附近储层的动态模型;利用长期压力历史拟合,追踪解释、修正建立的模型,进一步完善对地层的认识,校正储层的动态模型参数,判断井间连通性,评价储层非均质性,对储层进行动态描述;利用建立好的气井动态模型,对今后单井的生产动态走势进行了较为准确的预测。     

低渗气藏压裂井动态产能预测模型研究

根据气井压后气体渗流规律的变化特征,基于稳定流理论,考虑地层条件下气体的PVT参数随压力的变化而变化,再结合气藏的物质平衡方程,推导、建立了考虑非线性渗流特征影响的低渗气藏无限导流垂直裂缝井产能动态预测模型,并分析了非线性渗流特征影响因素和生产因素对气井产量变化规律的影响。研究结果表明：启动压力梯度和渗透率变形系数越大,气井稳产年限下降幅度越大,开采年限越长,地层压力下降速度越慢,其中渗透率变形系数的影响更大;滑脱因子越大,气井稳产年限增加幅度越大,开采年限越短,地层压力下降速度越快;采气速度越大,气井稳产年限下降幅度越大,开采年限越短,地层压力下降速度越快;井底压力变化对气井产量影响较小。     

高含硫气藏非均质试井解释模型研究

高含硫气藏在开采过程中,随地层压力不断下降,元素硫将以单体形式析出,从而堵塞天然气的渗流通道,降低地层有效孔隙空间及渗透率,影响气井的产能。针对高含硫气藏的特征,推导了地层中任一点的相对渗透率与距气井中心的径向距离之间的函数关系,并建立了高含硫气藏的非均质试井解释数学模型。然后,将模型在拉普拉斯空间的解经过解析反演后,与均质模型实空间的解进行对比分析。最后,利用Stehfest数值反演算法绘图验证了分析结果,并研究了试井分析理论曲线影响因素。研究结果表明,高含硫非均质试井解释模型能准确反映地层的渗流规律和解释地层的非均质性。元素硫在地层中的沉积具有"叠加效应",并且随地层系数的减小,越易在地层中沉积。     

“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。     

水平气井试井分析新方法

水平气井渗流机理复杂,对不稳定试井资料难以分析。根据以上特点,建立了水平方向无限延伸情形下水平气井的试井分析数学模型。利用拉氏反演算法,作出了识别和求取流动阶段地层参数的试井分析典型曲线。从压力导数曲线看出,水平气井压力动态出现4个明显的特征段,即纯井筒储集阶段、早期垂向径向流阶段、早期线性流阶段和晚期水平径向流阶段。利用这4个特征段压力导数曲线的特征直线,推导出求取气藏水平渗透率、垂向渗透率、表皮系数及原始地层压力的表达式,从而建立起水平气井试井分析的特征值方法。用实例论证了该方法的可靠性。     

高含硫气藏试井解释方法研究

气井投产之后，地层能量不断下降，当含多硫化氢天然气穿过递减的地层压力和温度剖面时，多硫化氢发生分解，单质元素硫析出。当分解出的硫量达到临界值后且流体水动力不足以携带固态颗粒的硫时，元素硫可直接在地层孔隙中沉积并聚集起来，对地层造成污染。在地层中将形成两个特征区域：硫沉积污染区和未污染外区。文中基于油气藏渗流理论和现代试井解释方法建立了高含硫气藏气井两区复合试井解释数学模型，利用Stehfest反演算法计算了井底压力响应典型曲线，分析了流度比和污染半径对井底压力动态的影响。实例计算表明，该模型能够较好地解决高含硫气藏试井解释问题。     

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。     

存在相分离的有水气藏部分射孔井试井解释方法研究

我国海相地层储层较发育,个别气藏有效厚度高达数百米,气井存在打开不完善的情况。受凝析水和地层水的影响,部分气井产出少量的水,因此在进行压力恢复的关井阶段,井筒内的流体会形成气体上升,液体下沉的气液两相分离现象,导致压力恢复曲线的形态发生异常,试井解释曲线失真,无法解释。因此有必要在渗流理论的基础之上,利用拉普拉斯数字变换的方法,推导出考虑相分离影响的气井渗流数学模型和试井解释模型,分析相分离、部分打开程度等多种因素对渗流双对数的影响,并结合西湖凹陷地区实际试井数据验证本文建立的数学模型的可靠性,对实际数据进行了精细解释。本文的理论研究大大提高了有水巨厚气藏的试井解释精度,为同类型油气藏开发提供了技术支撑。     

苏里格气田压裂气井合理关井测压时间

为了解决压裂气井压力恢复曲线不能出现边界反映段，以及渗流不能反映地层中真实流动特征的问题，基于苏里格气田低渗透气藏压裂气井试井和实际生产资料，利用现代试井解释理论，研究了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，对于苏里格气田压裂气区而言，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，将不稳定试井测试时间定在以10 d以上为宜。     

孔洞缝白云岩储层连通性评价方法研究及应用

四川盆地磨溪区块龙王庙组储层为一套发育孔、洞、缝3种储集空间的白云岩储层。孔,洞,缝配置的多样性,造成不同滩体部位的储层物性及产能差异大,储层非均质性强,连通性评价难度大。针对这类储层的特点建立了动态,静态相结合的气井连通性评价方法,首先用静态分析法(地质特征、原始地层压力和流体性质对比分析方法)初步评价气藏(井)的连通性,再用动态分析法(试井、类干扰试井和生产动态分析法)进一步评价气藏(井)的连通性。最后,基于连通气井达到拟稳态渗流后,气井的配产与井控动储量成正比的渗流理论,结合动静态分析法的结果综合评价气藏(井)的连通性。通过该方法评价磨溪9井组的连通性,认识到该井组处于滩体的主体部位,气藏性质相同,新投产的井地层压力均下降,试井曲线无明显边界特征,生产动态曲线出现井间干扰现象及气井的配产与井控动储量成正比,证明气藏(井)的连通性好。由于磨溪009-X6井投产时的地层压力高于同一时间相距1.5km的磨溪009-X1井的地层压力,进一步说明该气藏(井)连通具有方向性。     

低渗应力敏感地层凝析气井试井分析

低渗透和特低渗透凝析气藏生产过程中，井底储层的伤害及其对气井动态的影响一直是石油工作者关心和研究的课题，它关系到如何高效合理地开发这类气藏资源。实验已经证实一些低渗深层凝析气藏存在应力敏感性，共生水含量越高，对压力的敏感性越强。用常规的试井模型难以分析这种凝析气藏的试井测试资料。当气井共生水含量较大时，应对原来的试井解释模型与方法进行修正。为了给应力敏感凝析气藏试井测试资料分析提供理论基础,为此，根据低渗应力敏感凝析气藏当井底压力低于露点压力时的渗流特点，对原有凝析油气渗流微分方程进行修正，引入视渗透率模量的概念，建立了考虑共生水影响的应力敏感复合凝析气藏试井分析新模型。同时还考虑了井筒存储效应和表皮效应。利用拉普拉氏变换和摄动分析技术得出了模型的解，绘制了试井分析理论曲线并对曲线特征进行了分析，以及进行了实例分析验证。结果表明：较大量共生水的存在，将对试井解释结果产生较大影响，引起渗透率的较大降低和加深对气井储层的伤害。共生水的存在以及应力敏感性对低渗气田开发的影响应引起足够的重视。     

高温高压气井试井分析软件

常规试井分析方法与软件难以对高温高压气藏进行精准解释,影响气田勘探开发决策。结合天然气高温高压实验,形成高温高压气藏流体PVT分析方法;考虑启动压力梯度和应力敏感,建立并求解高温高压气藏渗流模型;考虑高温高压气井测试过程中地层压力的变化,建立全新广义二项式产能方程。将研究成果编程,形成南海西部高温高压气井试井分析软件。应用表明,当温度、压力和CO_2等非烃含量较高时,能确保试井解释及产能分析准确性,解决传统二项式分析中斜率负异常问题,求取无阻流量。该软件可实现对高温高压气藏精准解释,为南海西部勘探开发提供技术支持。     

基于反褶积技术的S气井不稳定试井解释

塔里木盆地库车坳陷的S气井所在气藏表现为超高压低孔低渗砂岩凝析气藏特征,现场关井测试时间较短,导致未出现径向流或边界特征,采用常规试井解释方法进行不稳定试井资料的解释时呈现多解性。因此,针对该井历次测试中的压力恢复数据,对比分析"直井+有限导流+均质+矩形封闭边界"模型和"直井+有限导流+均质+平行封闭边界"模型常规试井解释的全程压力史拟合结果发现,选用"直井+有限导流+均质+矩形封闭边界"模型对历次压力恢复双对数特征曲线及压力历史拟合较好,与反褶积试井解释结果所表现出的全封闭边界特征吻合。结果表明,反褶积试井综合了多次压力恢复测试及生产数据,获取了比单次压力恢复常规试井更多、更全的边界信息,能更好地拟合整个生产历史,提高了试井解释结果的准确性和工作效率,对低渗透油气藏的不稳定试井解释具有指导意义。     

基于渗流特征的低渗透致密砂岩气藏气井生产规律

低渗透致密气藏的气井存在井底或井口压力、产量随开采生产时间延长而快速下降的特征,掌握其随开采生产时间变化的规律,可在开发早期准确预测气井稳产年限和递减规律,测算经济可采储量,指导气井工作制度的合理调整和气田合理开发。以渗流理论为指导,以气井长期生产过程中取得的大量生产动态数据为基础,以不同生产阶段进行的压力恢复试井成果为检验手段,借鉴不稳定试井资料解释方法,研究了此类气井压力、产量与开采生产时间等参数间的关系,并在气井生产历史拟合、生产动态预测等方面进行了实际应用。通过研究,认为具有人工裂缝的气井压力响应特征多符合地层线性渗流模型,且地层线性流动期持续时间较长,这对同类气藏的开发具有指导意义。     

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。     

应力敏感性高压气井流入动态分析

我国西部深层气藏往往表现出异常高压的特征，油气藏生产时，由于地层压力下降导致储集层骨架变形和孔隙度、渗透率降低,该类气藏表现出很强的应力敏感性。该类气藏一方面渗透率随压力（或拟压力）变化而变化，在油气藏生产过程中,用单一固定不变的渗透率来表示油气藏的渗透物性显然是不合适的；另一方面，在超高压地层中气体的粘度和偏差因子乘积不是常数，用通常的压力平方来表示和研究产能特性也是不合适的。基于渗透率随压力呈分段的指数变化规律，用拟压力来处理实际气体的渗流过程，建立稳定渗流模型。在求解模型时，引入Pedrosa变换将渗流扩散方程中的非线性项弱化，用正规摄动技术精确地求解出渗流模型的零阶和一阶解，得到应力敏感性高压气藏井流入动态方程。在此基础上，分析渗透率模量变化对气藏压力和产量的影响，分析应力敏感性高压气藏井流入动态。该研究提出的思路和方法对我国西部深层高压气藏的产能评价具有指导意义。     

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。     

考虑吸附影响的凝析气井试井分析

凝析气井的试井解释目前基本上仍沿用干气井的单相拟压力方法,或在解释中没有考虑多孔介质对凝析油气的吸附影响,而大量实验与理论研究表明。多孔介质吸附对凝析油、气的渗流具有较大的影响。在考虑吸附影响的凝析气井渗流微分方程和压力降落试井分析的基础上。提出了考虑吸附影响的凝析气井压力恢复试井分析方法。通过实例分析表明。多孔介质吸附的影响将使试井解释有效渗透率降低表皮系数增大,气井探测半径亦将降低。对于重烃含量较高和孔隙度较低的凝析气藏。多孔介质吸附的影响程度将大得多。多孔介 质界面现象对凝析气井的渗流与试井的影响不应忽视。     

确定气井地层压力的几种方法

为了及时得到气井当前地层压力,为气藏地质研究和评价、动态分析、储量计算等提供依据,根据气井试井原理和动态描述方法,提出了计算气井地层压力的几种方法。基于产能试井理论的系统试井法、稳定点二项式产能推算法,通过计算可以求得当前地层压力,并得到稳定产能方程。基于不稳定试井解释的压力恢复曲线外推法、动态模型推算法,通过不稳定试井解释及压力历史拟合,可以推算出气井的当前地层压力。实例计算表明,这几种方法简便易行,结果可靠。     

考虑吸附影响的凝析气井试井分析

凝析气井的试井解释目前基本上仍沿用干气井的单相拟压力方法,或在解释中没有考虑多孔介质对凝析油气的吸附影响,而大量实验与理论研究表明。多孔介质吸附对凝析油、气的渗流具有较大的影响。在考虑吸附影响的凝析气井渗流微分方程和压力降落试井分析的基础上。提出了考虑吸附影响的凝析气井压力恢复试井分析方法。通过实例分析表明。多孔介质吸附的影响将使试井解释有效渗透率降低表皮系数增大,气井探测半径亦将降低。对于重烃含量较高和孔隙度较低的凝析气藏。多孔介质吸附的影响程度将大得多。多孔介 质界面现象对凝析气井的渗流与试井的影响不应忽视。