涪陵焦石坝区块页岩气井产量递减典型曲线应用研究

为研究涪陵焦石坝区块页岩气井产量递减规律和影响产量递减典型曲线的主要因素,依据该区块典型页岩气井生产数据,采用拟合方法,建立了归一化拟产量与物质平衡时间的递减典型曲线,分析了气井初始产能、生产时间、配产、产水量、地层压力和井底流压对产量递减典型曲线和可采储量评价的影响,并研究了产量递减典型曲线在页岩气井可采储量评价、合理配产、流动阶段划分等3个方面的应用问题。研究表明,采用产量递减典型曲线评价可采储量时,既考虑了研究井目前的生产特征又可反映后期变化特征,因此该方法较常规的物质平衡法、弹性二相法、经验类比法更为可靠;页岩气井产能和生产规律是一个动态变化的过程,因此应动态合理配产,注意分区、分井、分阶段的差异性;对产量递减典型曲线取归一化拟产量和物质平衡时间的双对数曲线后,在完整的生产周期内可根据斜率判别页岩气井所处的流动阶段。该研究结果可为涪陵焦石坝区块页岩气井可采储量评价、合理配产和区块开发方案的设计提供参考和指导。      

页岩气产量预测不确定性分析模型的建立及应用

依据我国能源行业标准《页岩气产量预测技术规范》NB/T 14024-2017,对于未投产井或开发时间较短的井（区块）,进行产量预测时不确定性较强,宜进行不确定性分析。为了搞清如何定量描述该不确定性,将广义双曲线递减分析与概率统计分析相结合,应用蒙特卡洛随机模拟技术,在Microsoft Excel电子表格中建立了页岩气（区块）产量预测不确定性分析模型,并将该模型分别应用于处于开发初期和开发中期的实际页岩气区块。应用结果表明：(1)对于生产时间较短的页岩气井,合理假设递减指数的概率分布,分析产量预测的不确定性,可以定量描述早期页岩气生产井产量预测的不确定性;(2)对于未投产井,根据该区块生产井的递减分析结果,在拟合初始产量、初始递减率和递减指数的概率分布的基础上建立典型生产曲线,可以定量分析未来新井产量预测的不确定性,提高其产量预测的合理性。结论认为：基于随机模拟建立的分析模型,从参数的概率分布定义到模拟结果的输出,整个计算过程完全使用不确定性方法,方便快捷地输出了生产井和未投产井不同概率下的可采量及其对应的产量预测剖面,为定量描述页岩气产量预测的不确定性提供了易于操作的计算平台。     

页岩气产量递减典型曲线的不确定性分析方法

为降低页岩气产量评价风险,指导和优化页岩气开发,研究了页岩气产量递减的不确定性分析方法。利用双曲递减理论,基于某页岩气区块19口井的生产动态数据,建立每一口井的典型曲线,用P90,P50和P10表示典型曲线的实现概率,提出了页岩气产量递减典型曲线的不确定性分析方法。利用该方法得到该区块P90,P50和P10典型曲线参数,计算的最终可采储量分别为0.26×108,0.91×108和2.11×108 m3,而采用确定性方法得到的最终可采储量为1.01×108 m3。结果表明,确定性分析方法得到的典型曲线较接近于P50典型曲线。利用不确定分析方法评价页岩气产量递减典型曲线,可以为产量评价风险提供参考,指导开发方案设计和优化。      

页岩气藏生产井产量递减规律研究

由于页岩气藏的特殊储层条件和渗流特征,页岩气井递减规律不同于常规天然气气井,其递减指数往往大于1,因此递减分析的常规方法 Arps已不适用。通过美国主要页岩气气田单井产量典型曲线,说明页岩气井产量递减规律的特殊性。分析对比各种产量递减方法的使用条件及优缺点,通过研究实际压裂页岩气井相应数据,优选出Blasingame、Fetkovich、AG、FMB、NPI这5种产量递减分析方法,并介绍它们的基本原理和适用条件。运用产量递减分析软件RTA建立页岩气生产井模型,输入相应页岩气藏参数,并采用这5种方法分别与实际生产和井底流压数据进行拟合,得出各自预测结果,并相互验证。结果表明,这5种方法计算结果相近,不仅提高了计算精度,且最大限度消除了人为误差。最后利用试井分析结果验证各递减分析方法得到的页岩气井井控半径,结果表明这5种递减方法均能适用于页岩气井产量预测。     

页岩气井扩展指数递减模型研究

页岩气藏渗透率极低,用传统产量递减模型对页岩气井进行预测,结果过于乐观。为寻求适用于页岩气井的产能评价方法,以Arps递减分析方法为基础,对扩展指数递减模型展开研究。在模型应用过程中,将传统的递减曲线分析方法与概率预测框架相结合,根据单井初始递减率进行同类井的划分,在计算单井递减曲线参数的基础上,利用P指数概率准则求取具有代表性的井组递减曲线参数值,据此对单井进行概率性预测,从而规避了页岩气藏复杂性及上产措施对产量递减分析的影响,提高了页岩气藏产量动态预测的准确性。利用美国多口页岩气井的实际生产资料,进一步验证了该方法在页岩储层应用的准确性与可行性。     

产量递减分析方法简评

随着油气藏的开发,其产量呈现动态递减趋势,产量递减分析方法一直是国内外学者研究的一个重要课题。本文对目前国内外学者提出的常规产量递减曲线和现代产量递减曲线的典型图版进行了综合分析对比,阐述了各曲线建立的理论基础、适用条件及其功能。与传统的产量递减分析方法相比,现代产量递减分析方法建立的典型曲线应用范围更广,生产数据和流压分析精确度更高,为今后能够更好地利用这些图版预测井产量和计算储层参数打下良好基础。     

页岩气藏压裂水平井Blasingame产量递减分析方法建立与应用

根据常规油气藏压裂直井Blasingame产量递减样板曲线建立方法,使用渐近法建立了拟稳态流动阶段无因次压力与无因次时间的线性关系获取方法,重新定义无因次参数,形成了考虑气体吸附和溶解的页岩气藏压裂水平井Blasingame典型样板曲线。结合页岩气藏物质平衡理论,将实例数据与样板曲线进行拟合,验证了Blasingame产量递减分析方法在页岩气藏压裂水平井生产数据解释中的有效性。研究结果表明：①基于新无因次变量,吸附、溶解影响下页岩气藏压裂水平井Blasingame样板曲线边界控制流阶段再次归结为一条斜率为-1的直线,结合吸附等实验数据,可有效降低拟稳态阶段的多解性;②页岩气藏压裂水平井Blasingame样板曲线受储量相关参数和裂缝参数的双重影响,储量相关参数越大,样板曲线位置越低,裂缝参数越大,样板曲线位置越高。③长期动态资料分析可有效获取储层物性参数、改造情况以及单井控制动态储量参数,基于拟合结果,为未来生产动态预测奠定了基础。     

不确定性页岩油气产量递减预测方法

由于页岩储层的特殊性及长水平井多段压裂效果差异化特点,通常采用针对一个区块(区域)范围给出一条代表期望产量平均值的产量递减曲线的方法,来预测评价区块(区域)页岩油气的产能。此方法简单、快捷,无需分析单井产量差异,但只能给出确定的产量预测,存在着一定的经济评价风险。为此针对区块具有充分的生产动态数据和没有生产数据两种情况,分别研究了不确定性页岩油气产量递减预测方法。当区块拥有充分的生产动态数据时,预测方法建立在各井典型曲线参数的概率分布形式分析的基础上,可获得最终可采储量(EUR)的概率分布规律;而在没有生产数据时,预测方法建立在获得地质、油藏、工程参数概率分布基础上。该不确定性页岩油气产量递减预测方法应用于实际生产数据分析、评价,效果较好。     

页岩气藏压裂水平井Blasingame产量递减分析方法建立与应用

根据常规油气藏压裂直井Blasingame产量递减样板曲线建立方法，使用渐近法建立了拟稳态流动阶段无因次压力与无因次时间的线性关系获取方法，重新定义无因次参数，形成了考虑气体吸附和溶解的页岩气藏压裂水平井Blasingame典型样板曲线。结合页岩气藏物质平衡理论，将实例数据与样板曲线进行拟合，验证了Blasingame产量递减分析方法在页岩气藏压裂水平井生产数据解释中的有效性。研究结果表明：①基于新无因次变量，吸附、溶解影响下页岩气藏压裂水平井Blasingame样板曲线边界控制流阶段再次归结为一条斜率为-1的直线，结合吸附等实验数据，可有效降低拟稳态阶段的多解性；②页岩气藏压裂水平井Blasingame样板曲线受储量相关参数和裂缝参数的双重影响，储量相关参数越大，样板曲线位置越低，裂缝参数越大，样板曲线位置越高。③长期动态资料分析可有效获取储层物性参数、改造情况以及单井控制动态储量参数，基于拟合结果，为未来生产动态预测奠定了基础。     

页岩气水平井生产规律

随着我国页岩气开发工作的逐步深入和开发规模的不断加大,适时开展气井生产数据分析、评价已投产井生产规律是评价阶段开发效果和制订下一步开发部署的依据和保障。为此,通过分析北美地区6个页岩气开发区块和我国国家级页岩气示范区长宁—威远区块、昭通区块的页岩气水平井生产数据,采用双曲—指数混合递减模型建立不同区块的归一化产量递减曲线,探讨了页岩气井初始产量的变化趋势和产量递减规律,并建立了页岩气水平井估算最终开采量(EUR)的快速评价方法。研究结果表明:①在开发初期页岩气水平井平均初始产量均呈现逐年上升的趋势,而初始产量分布则存在着差异,而后,气井平均初始产量变化呈平台式,后期则呈逐年下降的趋势;②双曲—指数递减模型应用于中国和北美地区页岩气水平井的产量递减分析具有较好的适应性,同一区块不同批次的气井产量递减规律相似;③长宁区块前3年产量递减比例依次为55%、38%和33%,与北美地区Fayetteville区块接近,威远区块生产初期产量递减比例依次为63%、 46%和37%,明显高于北美地区5个区块;④气井EUR与第1年累计产气量(Q_1)正相关,一般为Q_1的2～5倍,Woodford区块气井EUR/Q_1最高,长宁区块与Barnett、Eagle Ford、Fayetteville和Haynesville区块相当,而威远区块则相对较低。     

双孔双渗油藏压裂井产量递减分析研究

针对层状油气藏生产问题,建立并求解了考虑裂缝表皮系数的双孔双渗油藏压裂井产量递减数学模型,运用Stefest数值反演绘制了Blasingame产量递减特征曲线,最后对产量递减典型曲线特征及参数敏感性进行了分析。研究表明,双孔双渗油藏与双重介质油藏有限导流垂直裂缝井产量递减典型曲线形态具有相似性,但在窜流过渡段,双孔双渗油藏的曲线形态不仅受储容比ω、窜流系数入影响,还受地层系数比x影响。并且储容比ω、窜流系数入及地层系数比x大小也影响在产量递减典型曲线上能否反映出压裂井特征。最后用实例验证了该方法的正确性。     

基于物质平衡修正的页岩气藏压裂水平井产量递减分析方法

基于压裂水平井非结构PEBI网格,引入尘气模型建立了综合考虑页岩气藏吸附/解吸、扩散和达西流的运移数学模型,结合控制体有限差分法和全隐式法推导了页岩气藏无限导流压裂水平井产量递减数学模型,并考虑了页岩吸附/解吸作用修正Blasingame现代产量递减分析方法中的物质平衡拟时间,将该方法扩展到页岩气藏,计算获得了页岩气藏无限导流压裂水平井Blasingame产量递减典型曲线。结果表明:与物质平衡修正后的产量递减曲线相比,修正前的页岩气藏无限导流压裂水平井产量递减曲线值偏小,并且边界拟稳定流出现的时间更早,计算出的单井控制储量偏小;页岩气藏无限导流压裂水平井Blasingame产量递减典型曲线可划分为早期裂缝线性流、早期径向流、复合线性流以及拟稳定流4个流动阶段;页岩吸附/解吸作用对产量递减典型曲线有显著影响,其中Langmuir压力对其影响是非线性的,而Langmuir体积对其影响为线性的。     

页岩气藏产量递减预测模型研究及应用

页岩气藏普遍采用水平井体积压裂方式开发,压裂体积是影响气井产气特征的重要因素。在实际开发中,由于储层非均质性等影响,各压裂段压裂体积各不相同。为研究压裂体非均匀展布对产能递减规律的影响,根据页岩气渗流特征,在水平井渗流模型的基础上,引入压裂体大小及分布等表征参数,建立了页岩气藏非均匀压裂水平井渗流模型,并绘制了产能递减曲线。同时根据典型产量递减曲线划分了流动阶段,分析评价了不同压裂体展布类型下产量递减曲线特征。研究表明压裂体的展布特征主要影响产气量及线性流阶段曲线特征;非均匀压裂造成水平井产气量较少、早期线性流持续时间较长。结合压裂数据,提出了气井产量预测方法并进行了实例计算。     

页岩气产量递减典型曲线模型及对比研究

为提高利用典型曲线方法预测页岩气产量的准确性,指导和优化开发方案设计,进行了页岩气产量递减典型曲线模型的总结和分析。页岩气产量递减典型曲线模型主要包括:基于Arps典型曲线双曲递减曲线、指数递减曲线和调和递减曲线模型、修改的双曲递减模型、幂律指数模型、混合典型曲线模型和Duong模型等,在阐述每种模型的原理、优缺点基础上,以实际页岩气井为研究对象,对比分析不同典型模型预测结果差异,提出典型曲线模型存在的问题及其发展建议。研究表明,就预测同样生产时间段内的最终可采储量而言,双曲递减模型的预测结果最高,其他模型预测结果需根据流体及储层情况进一步论证。典型曲线模型理论及应用仍旧存在一些问题,需要加强典型曲线基础理论研究。建议采用概率分析方法,给出典型曲线的概率分布范围,正确评价产量风险。     

页岩气井渗流机理及产能递减分析

在研究页岩气藏特征及渗流规律的基础上,建立了考虑解析作用的页岩气井渗流微分方程,求解了定生产压力圆形封闭地层中心一口垂直页岩气井的无因次Laplace空间流量解,并通过Stehfest数值反演绘制了页岩气井无因次的产能递减曲线。研究表明,页岩气井达到拟稳态流动时间比常规气井晚,其生产周期长;Langmuir体积对产能递减的影响是线性的,而Langmuir压力的影响是非线性的。     

页岩气单井产量和累计产量影响因素分析

通过递减分析方法和数值模拟方法重点分析页岩气单井产量和累计产量的影响因素。以美国主要页岩气气田为实例,结合流动机理分析递减特征,认识到不同生产动态曲线的递减率在时间上基本一致。同时,以数值模拟为手段,从理论上分析了水力压裂缝、水平井段长度、储层中自然裂缝发育程度、基质孔隙度和渗透率物性,以及基质等温吸附曲线对单井累计产量的影响。研究成果对于预测我国页岩气单井产量和累计产量,做好生产规划具有很好的实用价值。     

涪陵焦石坝区块页岩气井动态合理配产技术

涪陵页岩气田焦石坝区块页岩气井的渗流特征、产量递减特征和生产特征呈现分阶段变化和分区差异性,目前没有适用该类页岩气井的配产方法。借鉴国外页岩气生产经验,根据页岩储层应力敏感试验结果和实际生产情况,确定采用定产控压的生产方式。在此基础上,借鉴常规气藏配产方法,根据该区块页岩气井实际生产特征,选用采气指示曲线法和不稳定产量分析法确定不同产能页岩气井的合理配产系数。引进页岩气井分区、分阶段动态合理配产的理念,结合分区不同产能区间页岩气井产能的递减规律,按照页岩气井当前累计产气量对应产能的合理配产系数调整配产。按照此方法对涪陵焦石坝区块页岩气井的配产进行了调整,调整后既满足了该区块页岩气井稳产3年左右的需要,又使页岩气藏获得了较高的采收率和较好的经济效益。      

考虑压裂区渗透率变化的页岩气井产能评价

为掌握页岩气的生产动态特征,进行页岩气的高效合理开发,文中在考虑近井地带压裂区渗透率变化的条件下。建立了页岩气的渗流模型,并给出了相应的有限差分数值模型。通过编程求解,研究了压裂区渗透率不同变化方式及压裂半径对页岩气产量及稳产时间的影响。结果表明：压裂区渗透率呈指数递减时,页岩气产量最高,稳产时间最短;渗透率为线性递减时,产量次之,稳产时间次之;渗透率为常数时,产量最低,稳产时间最长。在压裂区平均渗透率与压裂区半径乘积为常数的情况下,随压裂半径的增大,页岩气产量减少。     

页岩气多级压裂水平井不稳定产量递减探讨

由于水平井钻井技术及水力压裂工艺的进步,页岩气藏已经可以开采得到工业气流。基于页岩气藏特殊渗流机理及解吸扩散规律,建立了在水平井钻井及多级压裂生产条件下综合考虑井筒储集、表皮效应、水力裂缝参数等多种因素影响下的双重介质页岩气多级压裂水平井不稳定渗流模型。通过运用点源函数法、Laplace变换、特征值法、正交变换法及Stehfest数值反演得到了双重介质页岩气多级压裂水平井产量递减特征曲线,分析了产量递减特征曲线对于表皮因子、吸附因子、裂缝条数、水平井长度以及裂缝渗透率的敏感性。该模型及研究可以用于更精确有效地预测页岩气多级压裂水平井产量动态变化。     

压裂参数对页岩气井产量递减典型曲线影响分析

为研究页岩气井产量与完井压裂参数之间的关系,通过对美国地质条件相似的某区块27口页岩气井产量递减典型曲线预测,获取典型曲线参数。分析了水平段长度、压裂级数、支撑剂用量、压裂液用量、总射孔数、总簇数等完井压裂参数对典型曲线中初始产气量、递减指数、递减率等的影响。结果表明:初始产气量随完井压裂参数增加而增加,但增加幅度逐渐变小;递减指数随完井压裂参数增加而增大;递减率则随完井压裂参数的增加先快速降低后缓慢降低。研究结果对国内页岩气的压裂有一定参考作用。