四川河坝异常高压气藏的产能方程及其计算

四川盆地河坝气藏压力系数高达2.3,属于典型的异常高压气藏,如何建立该气藏的产能方程至关重要。常规二项式和指数式产能方程忽略了应力敏感的影响,计算的无阻流量一般大于实际值。在考虑岩石渗透率随地层压力呈指数函数变化的基础上,从气体的高速非达西渗流理论出发,推导出新的拟压力二项式产能方程及其求解方法。河坝１井的产能计算结果表明,考虑应力敏感的拟压力二项式产能方程所计算的无阻流量更加符合实际,对于开发类似高压气藏具有一定的参考意义。     

低渗透水平气井产能分析三项式的推导和应用

低渗透气藏由于应力敏感与启动压力梯度影响,采用常规二项式产能方程已难以描述其真实的渗流特征。从渗流力学理论出发,基于保角变换和等值渗流阻力原理建立了考虑应力敏感、启动压力梯度和高速非达西效应的水平气井三项式产能方程,并对考虑应力敏感的拟压力进行了新设定,给出了低压、较高压力以及中间压力状态下的拟压力计算方法,导出了无阻流量计算公式。分析了应力敏感与启动压力校正系数C和不同应力敏感系数对无阻流量的影响。水平气井三项式产能方程解决了使用常规二项式产能方程分析气井产能中当斜率为负时不能分析此气井产能的问题。     

异常高压气藏产水水平井产能影响因素分析

由于气体非达西渗流特征及气井产水的影响,常规二项式产能公式对异常高压气藏水平井的产能计算不再适用。基于常规水平井产能分析理论,考虑储层应力敏感、气体高速非达西流效应和脉冲效应的影响,定义气水两相拟压力,利用保角变换方法推导了异常高压气藏气水两相水平井三项式产能新模型。实例验证表明,新公式与产能试井结果相对误差仅为6.89,准确性较好。敏感性分析表明,高速非达西效应和脉冲效应对气井产能影响较小,而储层应力敏感指数和水气体积比对气井产能影响较为明显,且随着应力敏感指数及水气体积比的逐渐增大,气井无阻流量逐渐减小。     

异常高压气藏水平井气水两相产能模型建立及应用

针对异常高压气藏水平井气水两相产能预测精度低的问题,考虑油水共采、应力敏感效应、启动压力梯度等因素影响,运用茹科夫斯基变换,针对异常高压气藏建立对应的气水两相运动方程,并定义了气水两相广义拟压力,最终推导得到异常高压气藏气水两相水平井产能模型。该模型在西南某异常高压气藏水平井产能预测中取得较好应用效果,表明新模型能较好预测异常高压气藏水平井两相产能,且气井无阻流量随水平井段长度与气体滑脱因子增大而增大,随应力敏感指数的增大而减小。该研究为异常高压气藏水平井气水两相产能预测提供了新的解决思路。     

异常高压气藏常规产能方程评价方法研究

异常高压气藏由于原始地层压力高、有效应力变化范围大，储层具有很强的应力敏感性。在产能方程中，应该考虑应力敏感的影响。实际生产中，通常采用常规的产能方程对应力敏感进行预测。通过常规产能方程和应力敏感产能方程的比较，得到误差最小、适合于异常高压气藏的常规产能方程形式，并对随着产能变化的各种产能方程的误差梯度进行了评价，对异常高压气藏采取的产能评价方法提出了建议。     

异常高压气井流入动态特征及产能试井分析方法研究

异常高压气藏具有介质变形的性质,介质变形后的渗透率一般随压力变化呈指数关系。考虑渗透率变化对气井产能的影响,推导出了新的异常高压气井产能方程。基于新的气井产能方程,计算并分析了渗透率应力敏感参数对气井产能的影响。介质的应力敏感效应使气井产能降低,应力敏感效应越强,气井产能降低幅度越大。尽管存在应力敏感效应,但在无阻流量50％以内,气井产量与井底压力仍呈很好的二项式直线关系。应力敏感效应越弱,直线关系越好,但据此预测的气井无阻流量差异则随应力敏感效应的增强而迅速增大。该研究对深入了解异常高压气井的产能变化特征及试井分析方法具有重要的指导意义。     

异常高压气井流人动态特征及产能试井分析方法研究

异常高压气藏具有介质变形的性质，介质变形后的渗透率一般随压力变化呈指数关系。考虑渗透率变化对气井产能的影响，推导出了新的异常高压气井产能方程。基于新的气井产能方程，计算并分析了渗透率应力敏感参数对气井产能的影响。介质的应力敏感效应使气井产能降低，应力敏感效应越强，气井产能降低幅度越大。尽管存在应力敏感效应，但在无阻流量50％以内，气井产量与井底压力仍呈很好的二项式直线关系。应力敏感效应越弱，直线关系越好，但据此预测的气井无阻流量差异则随应力敏感效应的增强而迅速增大。该研究对深入了解异常高压气井的产能变化特征及试井分析方法具有重要的指导意义。     

海上异常高压气藏应力敏感特征及产能方程——以莺歌海盆地为例

目前国内外推导的异常高压气藏考虑应力敏感效应的产能方程中混淆了有效应力与生产压差的概念。为此,在前人研究的基础上,通过对实验和产能测试资料的分析,探讨了应力敏感对储层物性和气井产量的影响问题,并基于修正的应力敏感方程,结合气藏渗流特征,重新建立了符合油气藏地质特征的新的二项式气井产能方程,从理论上阐述了莺歌海盆地异常高压气藏产能特征,并用实际测试资料检验了该方程的实效性。结果表明,莺歌海盆地异常高压气藏开发中不应忽视应力敏感效应,在同一储层特征条件下,应力敏感效应特征越显著,开发过程中表现出的应力敏感效应越严重,气井产能损失就越大。因此,在异常高压气藏生产管理中,应采取合理的开发技术手段和工作制度,防止井筒附近地层压力迅速下降导致储层渗透能力及气井产能的下降。所取得的成果、认识可推广应用于其他类似探区。     

气藏产能应力敏感性研究

基于定渗透率模式的常规气藏测试数据分析方法,不能准确描述应力敏感地层的产能变化特征,定义了考虑应力敏感的拟压力。应用新的产能方程评价气藏产能的应力敏感性,给出地层压力下降后产能的计算方法。结合应力敏感气井的实际产能测试数据,进行了评价及结果分析。研究表明,产能分析结果与地层应力敏感性大小紧密相关。当应力敏感系数提高0．01时,无阻流量降低约12％,产能方程系数由当前地层压力决定,产能方程高估了地层压力下降后的实际产能。该研究对应力敏感气藏的测试资料解释有一定的指导意义。     

异常高压气井产能评价技术研究

异常高压气藏由于存在变渗透率问题,在气井产能计算时必须考虑应力敏感性。对Y气田渗透率和孔隙度进行了应力敏感性实验,研究结果表明渗透率比孔隙度具有更强的应力敏感性。采用常规的压力平方法和拟压力法计算了气井的产能后,根据储层的应力敏感性,改进了气井的拟压力法产能方程,定量讨论了应力敏感性大小对气井产能的影响。研究表明:应力敏感性对产能影响较大,在建立产能方程时,必须考虑渗透率应力敏感性。此外,如果在开发早期缺乏应力敏感数据,可近似用压力平方法来确定该区气井产能。     

克拉-2异常高压气藏岩石应力敏感性测定及其对产能的影响

克拉-2气藏是深层异常高压气藏(气层压力74.5MPa,压力系数2.022),由于异常高压气藏岩石物性特点及其变化特征必将对气藏生产动态产生一定影响,本文进行相关的研究和探索。实测了克拉-2异常高压气藏岩样不同覆压下的渗透率,根据实测结果拟合出渗透率的应力敏感性幂函数表达式,总结了岩石渗透率随气藏压力或有效覆压的变化规律。考虑渗透率变化对气藏产能的影响,推导出新的产能方程。研究表明:克拉-2气藏岩样应力敏感性高于大庆油田岩样,具有异常高压气藏岩石欠压实的特点。岩样的应力敏感性使产能降低,克拉-2气藏条件下考虑应力敏感时的AOF是渗透率为常数时AOF的70%左右。该研究对深入了解异常高压气藏的产能及预测异常高压气藏的开发动态和采收率有一定意义。     

一种新的高温高压气藏二项式产能方程——考虑产束缚水、应力敏感及非稳态压力校正

南海西部海域部分高温高压气藏探井产能测试过程中,出现气水同出,压力恢复慢等现象,利用传统分析方法得到的二项式产能方程斜率为负,难以准确评价气藏产能,制约了该类气藏后续产能建设。本文根据南海西部高温高压气藏测试情况,考虑了产束缚水条件下气水两相渗流对产能的影响,并引入考虑应力敏感的物质平衡方程来进行测试期间非稳态压力校正,建立了高温高压气藏产束缚水条件下考虑非稳态压力校正及应力敏感的二项式产能方程,利用该方法可以反算出不产水时的储层真实产能,以此来进行高温高压气藏产能的正确评价,开发实践表明,本文建立的产能评价方法可靠,并有力推动了南海西部海域部分高温高压气藏开发。     

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。     

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文章具体实测了克拉2异常高压气藏岩样不同覆压下的渗透率，根据其实测结果拟合出渗透率的应力敏感性幂函数表达式，总结了岩石渗透率随气藏压力或有效覆压的变化规律。考虑渗透率变化对气藏产能的影响，推导出新的产能方程。研究表明：克拉2气藏岩样应力敏感性高于大庆油田岩样，具有异常高压气藏岩石欠压实的特点。岩样的应力敏感性使产能降低，在克拉2气藏的条件下，考虑应力敏感时的绝对无阻流量是渗透率为常数时的70％左右。该研究对深入了解异常高压气藏的产能及预测异常高压气藏的开发动态和采收率有一定意义。     

拟压力不同简化形式对气井产能计算的影响

利用拟压力二项式产能方程计算气井产能,虽结果精确,但计算过程相当繁琐,在实际应用中通常将拟压力简化为压力平方求解产能。然而这样笼统的将拟压力简化为压力平方计算气井产能,存在着不合理性。由拟压力的计算可知:在低压区是一个常数,拟压力可简化为压力平方形式;在高压区是一个常数,拟压力可简化为压力形式。因此,计算具体气藏产能时应通过拟压力与压力的关系,确定出不同压力区间拟压力的不同简化形式,采用不同的产能方程,以此提高计算精度。图4表1参6     

应力敏感对气水同产井产能的影响

在气藏开发过程中,储层应力敏感是影响气井产能的重要因素。基于直井井筒周围平面径向渗流原理,考虑储层应力敏感以及井筒周围气水两相渗流,定义气水两相拟压力,推导出了考虑应力敏感条件下产水气井二项式产能公式。实例论证表明,随着应力敏感指数的逐渐增大,无阻流量逐渐减小。     

考虑应力敏感影响的气井产能分析新方法

低渗气井回压试井测试时,地层未达到稳定流动而录取井底流压资料,会导致采用常规二项式产能方程求取产能误差较大,甚至无法求取。从渗流理论出发,通过引入渗透率应力敏感表达式,建立了适用于异常高压低渗气藏的气井不稳定产能方程;针对回压试井测试,提出了考虑应力敏感影响的气井产能分析方法。在莺歌海盆地M7井,应用该方法能够较好地回归出产能分析曲线,求得该井无阻流量84.1×10~4 m~3/d,与"一点法"计算结果基本一致。经过对比分析,考虑应力敏感后计算的产能减少19%。可见,应力敏感对异常高压低渗气井产能的影响不容忽视。该方法为异常高压低渗气藏不稳定产能测试资料的处理提供了有益的借鉴。     

考虑变渗透率模量的异常高压气藏产能计算新方法

在异常高压气藏开发过程中,储层岩石常常表现出应力敏感特征。由于压敏储层在有效应力变化范围较大时,渗透率模量将随着有效应力的变化而变化,这样基于常渗透率模量的产能方程很难准确评价异常高压气藏的产能特征。为此,针对异常高压气藏的渗流规律,建立了考虑变渗透率模量和高速非达西效应的产能计算模型,并用Newton Raphson方法对模型进行求解。研究及实例分析结果表明：应力敏感作用会使异常高压气藏气井的产量降低,尤其是在井底流压较低时,其产量降低得更为严重;在井底流压较小时,用传统的常渗透率模量计算的产量可能会错误评价应力敏感作用对气井产量的影响;而高速非达西效应将会使异常高压气藏气井的产量降低,随着井底流压的减小,高速非达西效应使气井产量降低的程度更为严重。结论认为：在开发异常高压气藏的过程中应考虑变渗透率模量和高速非达西效应对气井产能的影响。     

异常高压气藏异常产能测试资料处理方法探讨

莺歌海盆地DFX-1井的稳定产能测试资料出现二项式产能方程回归曲线斜率为负,指数式产能方程的指数大于1的异常情况,无法计算气井无阻流量。针对表皮效应随流量增大而减弱的实际情况,以及高温高压气井气体的高速非达西流动效应,找出出现异常情况的原因：流量变化引起的表皮系数的增大幅度小于由污染造成的表皮系数的减小程度,使得实测流动压力失真;并推算二开流动段真实表皮系数以及由于高速非达西流动效应引起的流量表皮系数,考虑它们的共同存在所引起的附加压降,再采用拟压力回归,得到正常的二项武产能方程,由此计算出合理的异常高压气井无阻流量。为高压气藏产能测试资料出现异常时资料处理提供了有益的借鉴。     

改进的考虑复合影响低渗气藏气井产能方程

针对低渗气藏的渗流特征,以气体渗流时启动压力、高速非达西效应为依据,建立了考虑应力敏感与滑脱效应复合影响的低渗气藏气井产能方程,并基于设定的不同形式拟压力和天然气烃类体系在地层温度下黏度与压缩因子的乘积与压力的关系曲线,对不同压力区间拟压降与启动压力项的计算公式进行了推导,给出了产能方程的细化计算方式,对低渗气藏气井产能规律进行了研究。结果表明:采用改进的不同压力区间拟压力不同简化形式的细化计算方式具有更高的计算和分析预测精度,通常迭代或近似计算方式所计算的结果使滑脱效应对气井产能的影响偏大;应力敏感使气井产能减少、滑脱效应使气井产能增加,当压力较高时,应力敏感和滑脱效应对气井产量影响较弱,随着压力降低其影响逐渐增强。