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。      

高含硫气藏元素硫形成机理及硫沉积预测研究

高含硫气藏的开发过程中,随着气藏压力的不断下降,硫在地层天然气中的溶解度不断降低,在适当的条件下,单质硫就会从天然气中析出并沉积下来,从而堵塞地层孔隙,降低地层渗透率。因此,确定硫沉积的析出条件可以为高含硫气藏的开发方案设计提供重要依据,对指导高含硫气藏合理高效开发具有重要的指导意义。研究单质硫化学沉积和物理沉积机理,并提出硫沉积的判断条件,最后建立了达西和非达西渗流条件的硫沉积模型,并进行求解和分析。计算结果表明,对于距离气井一定位置处,随着生产时间的增加含硫饱和度也增加,硫沉积越严重;初始地层渗透率越低,硫沉积对地层造成的伤害越严重,硫沉积范围越大;渗流速度越大,对地层的伤害越严重。     

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。     

和田河气田奥陶系底水气藏水侵机理研究

塔里木盆地和田河气田奥陶系底水气藏为裂缝性碳酸盐岩气藏，地质研究表明，该气藏水侵的主要方式为水锥型。为了分析该气藏底水上升规律，给开发方案设计提供科学依据，决定利用单井剖面模型对水锥机理进行研究。在分析其主要地质特征的基础上建立了单井剖面模型，采用数值模拟技术研究不同水体大小、不同有效厚度、不同射开厚度、不同非渗透层、不同地层渗透率、不同生产压差以及水平井技术对底水锥进的影响。结果发现，水体大小等因素都对底水锥进产生不同程度的影响，水平井则可以把“底水锥进”演变为“底水推进”。通过机理研究基本搞清了气藏底水运动规律，得出了防止和控制底水上升的措施。据此，建议气藏开发时采用水平井技术，气井部署在储层有效厚度大、平面渗透率较高、垂向渗透率较低的区域，射孔时应有一定的避射厚度，生产时要注意控制生产压差。     

一种计算底水油藏水锥形态与见水时间的新方法

目前多数针对底水锥进的研究其基本假设为油水界面至井底的压力梯度是一定值,即垂向单位距离的地层压降相同,不符合主要压降存在于井底周围的实际认知。为了准确计算底水油藏生产中实际压力分布规律及油井见水时间等问题,针对底水油藏部分射开井生产特征建立了数学模型,采用拉普拉斯变换和分离变量法等方法进行求解,得到了部分射开井的真实压力分布,准确计算了水锥形态和见水时间,并分析了油井产量以及垂向渗透率对底水油藏见水时间和水锥形态的影响。通过实例验证该方法计算所得油井见水时间误差更小,并分析发现油水界面至井底的压力梯度变化整体呈“L”型;随着油井产量的减小,油井见水时间延长,水锥变“窄”;垂向渗透率越小,相同产量下水锥锥进速度越慢,水锥锥体变小,该方法对底水油藏高效开发具有一定意义。     

高含硫气藏地层硫沉积预测模型

硫是高含硫气藏开发的有害物质。当其在储层岩石的孔隙喉道中沉积时，天然气的渗流通道减小，地层有效孔隙空间及渗透率降低，将影响气井的产能和经济效益。因此，硫沉积是该类气藏开发必须解决的关键问题之一，而研究高含硫气藏硫沉积预测技术是准确掌握地层硫沉积动态的必要手段，对指导高含硫气田的开发具有重要而长远的意义。运用物质平衡原理、非线性沉积理论及多相流动力学理论，建立了较为完善的地层硫沉积预测模型，为预测高含硫气藏地层硫沉积提供了理论基础。     

高含硫碳酸盐岩酸压气井硫沉积规律研究

硫沉积是高含硫气藏开发过程中的常见现象,不仅给生产设备带来严重的安全隐患,也容易造成地层堵塞,是影响该类气藏安全高效开发的重要因素之一，但目前国内外对地层中硫沉积条件的研究都是基于简单的静态环境,预测结果往往与实际存在较大差异。在综合考虑基岩和裂缝渗流空间特征以及气流水动力对析出的硫颗粒运移影响的基础上,建立了描述碳酸盐岩酸压气井生产过程中硫沉积预测模型。结果表明:流体水动力是建立硫沉积预测模型必须考虑的因素之一；硫在基岩中的沉积主要发生在距井底和靠近裂缝面相对较小的区域,且沿井底向裂缝纵深方向和垂直于裂缝向外延伸的方向上,硫沉积量和沉积速率均呈递减下降的趋势；硫在裂缝中的沉积距井底距离越近,硫沉积量越大且沉积速率相对较快；无论是基岩或裂缝中的硫沉积,随着生产时间的延长,其沉积速率呈加速变化趋势。     

底水凝析气藏见水时间预测新方法

底水锥进在凝析气藏开采过程中广泛存在,目前常用的底水凝析气藏见水时间预测模型主要是基于常规气藏提出,现场应用困难。针对该问题,对凝析气藏水侵动态进行理论研究,基于气相水平径向流和半球形向心流相结合的底水锥进物理模型,以渗流理论为基础,综合考虑表皮效应、气相非达西效应和反凝析作用的影响,建立了水锥顶点的运动方程,结合相应的产能公式推导出底水凝析气藏见水时间预测模型。实例分析表明,凝析气藏开发过程较常规气藏更为复杂;利用模型预测的见水时间更接近实际;表皮效应、气相非达西效应和反凝析作用均会导致见水时间缩短;随着气层厚度增加,气井见水越晚,随着产气量增加,见水时间呈现出先快后慢的递减趋势。研究成果对深入分析表皮效应、气相非达西效应和反凝析作用对凝析气藏底水锥进的影响,预测底水凝析气藏的见水时间有一定的指导意义。     

气井的合理射开厚度研究

气井的合理射开厚度（或射开程度）是影响气藏采收率的重要因素之一。根据现场实际生产资料,统计分析了胜利油田不同地区气井的合理射开厚度,并从宏观与微观两个方面分析了影响气井产能的主要因素。气井合理产能的确定必须综合考虑到既不致使气层边度水大幅度指／锥进,又能避免凝析水的产生而使井底积液,宏观上要控制气井的合理生产差（采气速度）,微观上要注意储层的非均质性问题。     

高含硫气藏硫沉积的研究进展

高含硫气藏开采过程中,随温度和压力下降会发生硫沉积现象。当硫在储层岩石的孔隙喉道中沉积时,天然气的渗流通道减小,地层有效孔隙空间及渗透率降低,将影响气井的产能和经济效益。广泛调研了国内外高含硫气藏有关硫沉积的研究成果,对前人的研究作了综述。目前国内外对高含硫气藏开发过程中元素硫沉积研究得到的硫沉积预测模型简单;硫沉积的微观动力学、硫颗粒的运移规律和造成储层堵塞的机制等方面的研究都还相对较少;国内外对元素硫在多孔介质中吸附的研究较少,硫化氢和二氧化碳共存条件下硫沉积的机理还不清楚,硫的相态特征及含CO2的高含硫气藏相态变化特征认识不足。因此,高含硫气藏开发过程中需要进一步解决这些问题,这对于指导高含硫气田的开发具有重要而长远的意义。     

高含硫裂缝性气藏储层伤害数学模型

在高含硫裂缝性气藏气体开采过程中,地层压力不断降低,导致硫微粒在气相中的溶解度逐渐减小,在达到临界饱和态后从气相中析出,并在储层孔隙及喉道中运移、沉积,导致地层孔隙度和渗透率降低。地层压力的降低导致裂缝逐渐闭合,也会导致地层孔隙度和渗透率的降低,从而影响气井的产能和经济效益,严重时可导致气井停产。针对高含硫裂缝性气藏复杂渗流特征,基于空气动力学气固理论描述硫微粒在多孔介质中的运移和沉积,建立了一个全新的、能够综合描述多孔介质中硫微粒的析出、运移、沉积、堵塞以及应力敏感的高含硫裂缝性气藏储层伤害数学模型,并以L7井为例进行了实例分析。研究结果表明：在定产量生产条件下,硫沉积对气井生产动态的影响主要表现为气井的稳产时间缩短及气井产量在递减期内的递减速度加快。     

考虑非平衡过程元素硫沉积对高含硫气藏储层伤害研究

元素硫沉积是高含硫气藏开发有别于常规气藏开发的一个重要研究内容.当地层压力下降时,元素硫溶解度下降使其沉积下来,沉积的元素硫会堵塞地层,从而降低地层孔隙度和渗透率.为了定量研究硫沉积对地层孔隙度和渗透率的影响,首先建立了元素硫沉积的伤害模型,然后利用该模型对一个实际高含硫气藏开发时由于元素硫沉积引起的地层孔隙度、渗透率和沉积含硫饱和度的动态变化进行了计算求解.通过实例计算发现:地层渗透率越低时越容易发生硫沉积,且硫沉积主要在井筒附近发生,当生产时间越长时,硫沉积的量越多,从而对地层的伤害越严重.     

高含硫气藏硫沉积预测模型

高含硫气藏随着开采的进行,元素硫会从天然气中析出,沉积到地层中的元素硫会堵塞孔道,减小流体流动有效空间,并降低地层渗透率,使得流动阻力增大,给气井的正常生产带来严重的伤害。文中给出了预测硫沉积的平面径向流模型及裂缝硫沉积模型,根据模型得出了硫沉积对储层的伤害规律,为合理开发这类油藏提供科学依据。     

高含硫气井井筒硫沉积模型

在高含硫气藏的开发过程中,随着井筒温度、压力的降低,硫会在井筒中析出沉积,严重影响气井的正常生产和管道安全。目前多数硫溶解度模型受使用条件的限制,无法准确预测不同温度、压力条件下的硫溶解度。针对高含硫气井的气体组分特征,在Hu溶解度模型的基础上,结合多相流和传热学理论,建立了高含硫井筒温度、压力分布模型以及硫沉积预测模型。对某高含硫气田进行实例分析,计算得出温度分布、硫溶解度分布规律以及硫沉积量,并研究了气井日产量、硫化氢体积分数对井筒硫沉积的影响规律。研究结果表明:硫溶解度从井口到井底逐渐增大,呈非线性变化;同一时间,气井产量增加,井口温度升高,则硫溶解度增大,硫在井筒的析出位置上升,井筒相同深度的硫沉积量增大。模型计算出的硫析出位置与实例相比,误差小于1%。准确预测井筒中的硫沉积,有助于更好地管理具有潜在硫沉积问题的气井。     

高含硫气藏硫沉积预测及实施除硫作业时机选择

高含硫气藏在开发过程中,随着气藏压力和温度的降低,元素硫将从气体中析出,从而堵塞天然气的渗流通道,当硫沉积严重降低地层有效孔隙空间及渗透率时,需要实施除硫作业。在考虑气体高速非达西不稳定流动、硫沉积、水动力对硫沉积冲刷与运移、硫沉积对储层危害（孔隙度、渗透率）的基础上,建立了预测硫沉积分布的气固耦合渗流模型。该模型与除硫工艺（溶硫剂）相结合,能够确定实施除硫工艺的时间,以及除硫后近井地带含硫饱和度随生产时间的变化。通过该研究可为高含硫气藏硫沉积预测提供有效方法。     

超深特高含硫边水气藏气驱水突破压差

在高含硫碳酸盐岩储层有水气藏的开发中,由于边底水沿裂缝或高渗条带突进,造成气井在水侵层位、水侵量等方面差异较大,气井见水后储层水锁情况复杂,导致气井产能和储量受到损失,更有高产水气井近井地带水锁停产,严重影响气藏稳产期和最终采收率;因此,这就需要定量研究气井储层水锁突破压差,明确解除水锁的条件,以针对性地制定水淹气井复产措施。采用多功能驱替系统,进行气驱水突破压差实验,研究了不同储层物性、不同水锁状态下突破压差变化规律。通过幂函数对实验结果进行回归,建立气井突破压差预测模型,定量预测不同渗透率和含水饱和度储层的突破压差。     

近圆形高含硫气藏辐射状分支水平井产量公式

高含硫气藏广泛分布于四川盆地,是一种开发过程中伴随硫析出和沉积的非常规气藏。为了定量研究硫沉积造成储层渗透率降低而导致气井产量减小的井场问题,亟需建立气井产量与含硫饱和度的数学关系。基于气体渗流与液体渗流的相似特性,结合Roberts的含硫饱和度与气相相对渗透率关系,将齐成伟圆辐公式的适用范围成功地推广到近圆形水平边水高含硫气藏。根据推广所得的公式,获得了渗透率各向异性因数对产量的影响小于含硫饱和度的重要结论,给出了辐射状分支水平井的环形裂缝群内接圆半径、生产段长度、生产段条数设计方案,对川渝地区高含硫气藏分支水平井的设计具有参考意义。     

边、底水气藏水侵机理与开发对策

边、底水水侵是导致气藏采收率偏低的主要原因,明确边、底水气藏的水侵机理与规律,有利于改善气藏的开发效果。为此,运用全直径岩心模拟边、底水气藏开发过程,研究其水侵机理、动态与规律。实验结果表明:对于均质气藏,只有边、底水能量充足且储层渗透性较好,气藏开发过程中才有可能发生大规模水侵,降低气藏最终采出程度;对于均质低渗透致密储层,边、底水水侵速度十分缓慢,对生产效果几乎没有影响,而边、底水能量主要决定于流体(水和气)自身的弹性膨胀能力和孔隙空间的压缩性。在物理模拟实验认识的基础上,建立了均质、非均质气藏边、底水侵计算模型。数值模拟计算结果表明:均质气藏储层水侵均匀推进,水侵速度慢;非均质气藏储层水沿着高渗透条带或高角度裂缝向井底推进速度快,且非均质性越强,水侵推进速度越快,气井见水时间越早。该研究成果丰富了对边、底水气藏水侵机理、动态与规律的认识,并为边、底水气藏的合理有效开发提供了具体对策。     

裂缝性底水气藏气井水侵模式及见水时间预测

底水供给充足,裂缝系统发育使得裂缝性底水气藏在开采过程中极易形成水窜,造成该类型气藏采收率较低.在前人总结的裂缝性底水气藏气井水侵模式的基础上,针对裂缝性底水气藏非均质性强的特点,提出了该类型气藏见水时间预测方法.在研究过程中,将裂缝性储层抽象成为渗透率突变概念地质模型,定义渗透率突变系数和区域半径比来表征储层裂缝发育...     

高含硫气藏双孔介质试井模型研究

伴随高含硫气藏的开发,可能会产生硫颗粒并沉积,形成硫沉积污染区和未污染区。针对高含硫气藏双孔介质渗流特征,考虑基质向裂缝中流动为非稳态流动、硫沉积对渗透率影响以及地层关于硫沉积的分区,建立了双重介质封闭高含硫气藏非稳态复合模型,利用Stehfest数值反演方法和Matlab计算了井底拟压力的双对数典型曲线,分析了含硫饱和度、污染半径、弹性储容比、窜流系数和边界半径对曲线的影响,同时对比了基质向裂缝流动拟稳态和非稳态的双对数曲线。该试井模型研究为实际生产过程中压力动态分析提供一定的理论基础。