厚层气藏气井拟稳态产能研究

准确地进行产能评价对于气藏的高效、合理开发十分重要。根据厚层气藏的生产特征,不能采用单一的平面径向流或球面向心流产能方程来评价其产能。因此对以往的产能计算模型进行了改进,将气层分为射开层段和未射开层段,根据渗流力学原理推导了球面向心流的拟稳态产能方程。在此基础上分别推导出了厚层气藏气井2个层段的拟稳态产能方程,并导出了整个生产层段的产能计算公式。实例分析表明:气井打开程度、近井地带表皮效应和气体渗流非达西效应等因素对于产能计算影响较大,基于改进模型的拟稳态产能方程比稳态产能方程计算结果更加符合实际生产情况。该研究成果为厚层气藏气井的产能评价提供了一种可行的理论计算方法。     

低渗透气藏拟稳态三项式产能方程及应用

低渗透气藏具有常规气藏不具备的诸多特征,其低孔低渗、非均质性强和含水饱和度高等导致了气体渗流类似液体渗流的“启动压力梯度效应”显著,用常规二项式渗流方程难以描述气体在低渗透气藏中的真实渗流特征,用常规的二项式产能方程不能分析低渗透气藏气井的产能。因此,在常规二项式渗流方程中添加了启动压力梯度项,并结合气井在正常生产期内的生产状态,建立了考虑启动压力梯度的拟稳态三项式产能方程,给出了低渗透气藏气井无阻流量的计算公式,为低渗透气藏气井合理产量的确定提供了理论依据。     

Blasingame气井变产量拟稳态压降方程存在的问题及其推导与应用

稳定产量的压降曲线拟稳态法,又称为弹性二相法,可用于评价断块、岩性和裂缝系统等封闭气藏的原始地质储量,因此受到广泛的重视和应用。尤其是Blasingame提出的气井变产量拟稳态方程,受到国内外业内人士的普遍重视。本文基于达西基础单位,对变产量的拟稳态方程进行了推导和单位变换,表明了Blasingame变产量拟稳态方程存在的问题。对于低渗气藏来说,在进行井底压降曲线测试时,气井的产量难以保持稳定,而会随时间缓慢下降,因此形成了井底流压和产量同时下降的状态。对此,本文提出了双变函数的概念,并表示为J(t)=Δp(t)/q_g(t)。基于双变函数提出了确定气井控制原始地质储量(OGIP)、有效渗透率和递减率的解析法和典型曲线拟合法。通过实例应用表明,两种方法评价的OGIP、有效渗透率和递减率基本一致。但解析法简单、实用、可靠,而典型曲线拟合法较为繁琐,并存在人为拟合影响的多解性。     

用产能试井法计算气井单井地层压力

为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。将气藏物质平衡方程与二次产能方程结合，建立目标函数，并采用非线性回归方法计算得到气井地层压力。实例计算表明，这种方法简便易行，结果可靠。     

致密砂岩气藏拟稳态流动阶段气井产能分析

为研究致密砂岩气藏应力敏感对拟稳态流动阶段气井产量及无阻流量的影响,基于气体非达西渗流特性,考虑渗透率幂函数式应力敏感,推导了致密砂岩气藏在拟稳态流动阶段的气井产能方程,并得到了气井无阻流量计算公式。实例计算结果表明:渗透率幂函数式应力敏感使拟稳态流动阶段气井产量及无阻流量减少;受到渗透率幂函数式应力敏感影响,生产井产能曲线向压力轴弯曲,在相同的生产压差下,气井产量比不考虑渗透率幂函数式应力敏感的产量低;渗透率幂函数式应力敏感系数越大,产能方程曲线弯曲越早、弯曲度越大,气井产量越低,产量下降率越大;地层压力下降后,生产井受渗透率幂函数式应力敏感影响减弱,在平均地层压力较低时,可适当放大生产压差进行生产。     

致密气藏气井非稳态线性渗流特征分析新方法

压裂后的致密气藏气井在生产过程中的较长时间内均表现为非稳态线性渗流,因此对该类气井线性流特征分析是进行气藏开发方案设计及生产数据分析的理论基础。针对致密气藏非稳态渗流方程,首先定义考虑应力敏感效应的拟压力函数,将天然气非线性渗流偏微分方程初步线性化。再利用Boltzmann变换方法将偏微分方程转化为常微分方程,通过打靶法结合四阶龙格库塔方法求解方程。将计算所得结果与数值模拟器Eclipse对比,二者吻合度较高,验证了模型的正确性。定流压生产时,分析压敏指数对气井早期产量变化以及压力场分布的影响,结果表明：压敏指数越高,产量递减越迅速,压力场延滞效应越严重。将模型运用到实际气井生产数据分析当中,可得到较为准确的结果。研究成果为致密气藏气井非稳态线性渗流特征的分析提供了一种快捷而精确的半解析求解模型。     

利用Duhamel褶积方法确定气藏动态储量

针对目前利用物质平衡方法确定气藏储量仅局限于关井或定产的情况,文中以圆形封闭气藏为例提出了确定气藏动态储量的Duhamel褶积方法。首先利用Duhamel褶积方法解决油气井变产量生产问题的原理,推导得出油气井变产量不稳定渗流井底压力解,然后结合气藏拟稳态阶段的渗流特征,确立平均地层压力和累计产量之间的关系,再利用传统的物质平衡方法达到最终确定气藏动态储量的目的。通过一口实际生产的气井进行计算验证,该方法对于确定气藏的动态储量是十分有效和可行的。文章给出利用Duhamel褶积方法确定气藏动态储量的基本步骤,应用起来简单明了,所需参数少,气井在生产条件下就可确定其地质储量;适用于常流量和变流量2种情形。该方法可推广到其他情形的储层中。     

确定气井地层压力的简易方法

为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,基于气井系统试井原理和垂直管流动理论,提出了计算气井地层压力的简易方法.按照系统试井理论,至少改变3次工作制度,建立产能方程组,由此求得当前地层压力,得到稳定产能方程;根据气体垂直管流动法求得稳定井底流压,结合产能方程求得地层压力.实例计算表明,这两种方法简便易行,结果可靠.     

凝析气藏不同开发阶段储集层油气分布特征

复杂的相态变化特点决定了凝析气藏渗流研究比常规气藏具有更大的难度和特殊性。已有凝析气藏油气分布模型均以稳态法或非稳态法测得的相对渗透率为基础,因未考虑凝析液堵塞作用,从而高估凝析油渗流能力,导致结论与现场实际生产情况存在一定偏差,不能准确描述储集层内油气分布规律和正确评估气井产能。目前基于储集层微观非均质性的凝析气藏不同生产阶段油气分布规律的研究较少,缺乏制定气井全周期生产制度的必要理论依据。鉴于此,引入能反映凝析气藏内流体渗流能力的拟稳态相对渗透率测量方法,根据气藏微观孔隙尺度及毛细管压力分布,结合气井不同生产阶段油气渗流特征,形成一套开发全过程油气分布特征描述方法。并将该方法应用于凝析气藏生产参数优化设计,认为凝析气藏开采后期采用大压差生产时,应重点考察拟稳态相对渗透率对油气采出动态的影响,最后通过实际凝析气井的生产动态验证了提出的观点。     

利用生产数据确定低渗气藏单井合理产量

低渗气藏气井合理产量的确定是实现气藏稳产和提高采出程度的关键,但低渗气藏气井自然产能低,稳产期短,试井资料匮乏,给低渗气井合理配产带来较大困难.针对该情况,基于气井生产系统,将物质平衡方程与产能方程结合,通过生产数据建立多目标优化函数,并通过生产历史拟合确定出低渗气井的产能方程、单井控制储量和地层压力.在此基础上,考虑低渗气井的启动压力梯度、稳产时间、临界携液流量和外输压力等因素,建立了综合多种因素的低渗气藏合理配产模式.现场实际应用表明,该配产方法合理、可靠,对低渗气藏实际生产具有现实指导意义.