物质平衡拟时间在低渗气藏动态分析中的应用

物质平衡拟时间能够处理天然气物性随压力的变化情况，从而使我们在分析气井生产数据时可以综合考虑其产量、压力变化的影响，这种新的生产数据分析方法已相继应用于国内外气田得以。文章把以物质平衡拟时间为基础的流动物质平衡曲线、重整拟压力曲线分析法用于低渗气藏生产数据分析中，求得储层渗透率、平均地层压力和单井控制储量。该方法与其他方法（试井、常规递减分析）得出的计算结果基本一致，不失为气藏开发动态分析的一种可靠手段．     

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.     

气井产量递减自动拟合方法适用条件研究

运用单井模拟器，模拟得到了不同储层物性的正常压力气藏气井生产史数据。采用这些数据．研究了LM自动拟合方法在正常压力气藏气井产量递减分析中的适用条件。研究表明，LM产量递减自动拟合对于特低渗气藏的计算结果偏差很大；LM模型适用于拟稳定时间相对较长的气藏，其计算结果比较准确。为了便于实际应用中得到正确的计算结果。提出了用标准化时间和标准化压力的半对数图来检验。     

低渗透气藏气井产量递减分析简便方法

在低渗透气藏中 ,因气井产量小 ,天然气在井周围地区流动时流速甚小 ,可以不考虑非达西流影响。Fraim根据这一特点 ,将物质平衡方程与忽略非达西流动的地层流动相关式相结合 ,推导并建立了适合低渗透气藏气井产量递减分析的图版拟合方法。但该方法拟合需要的时间长 ,且拟合精度受人为影响。在Fraim拟合方法基础上 ,通过回归分析 ,提出了根据生产史确定低渗气藏地层参数的计算公式 ,无需进行人为图版拟合 ,就可以确定气藏的储量与气层其它参数。该方法编制程序容易 ,确定参数快速准确 ,实际操作不需关井 ,特别适合关井压力恢复需很长时间的低渗透气藏气井产量递减分析。图 1表 1参 3 (王孝陵摘 )     

低渗致密气藏气井产能方程及启动压力联解新方法

低渗致密气藏储量在我国天然气储量中占有较大比例。但在实际生产中，低渗致密气藏中气井的产能测试和资料处理却比较困难，文中利用气藏物质平衡、产能方程和启动压力方程联解，建立了利用气井生产动态数据直接求取气井的启动压力、获取气井产能特征方法。该方法仅需利用采气曲线就可以获得气井的产能方程和启动压力，并应用于现场实例计算，结果表明该方法有较强的实用性。     

现代产量递减法在低渗气井压后分析中的应用

低渗致密砂岩气藏不稳定渗流时间较长,短时间关井难以获得可靠的压恢曲线,采用现代产量递减法则可长期跟踪气井的生产情况,综合考虑流动压力和产量之间的关系,利用特征曲线等分析求取地层相关参数,达到有效评价地层的目的.通过对L108井压后试井解释结果和后期现代产量递减分析的对比,证实了现代产量递减法在低渗气井的压后评价中具有较好的适用性.     

RTA软件在页岩气藏多级压裂水平井的应用

页岩的超低渗透率决定了页岩气井生产期间持续存在的压力瞬态效应,从而使得产量预测很困难而且是非唯一解。采用三种适用于致密气和页岩气日产瞬态分析法曲线对生产资料进行分析:①双对数曲线;②特征曲线:时间均方根曲线;③流动物质平衡曲线。基于页岩气井线性非稳态流动特点,运用双重孔隙线性瞬态流典型曲线分析涪陵页岩气田JS区块一口多级压裂水平井产量数据,并进行储量评价。根据产量与时间双对数曲线关系,将该气井生产分为表皮效应、线性流动、拟稳态流3个流动阶段,运用基质线性流模型计算该气藏基质渗透率,利用流动物质平衡曲线求取该井SRV范围内游离气储量,在此基础上进行产量预测。同时,采用常规气藏工程方法预测该井可采储量,结果对比表明,常规方法预测的页岩气产量过于悲观,RTA软件预测页岩气可采储量更为真实可靠。探索建立了一套适合JS区块页岩气可采储量的预测方法。     

利用流动物质平衡确定低渗气藏单井控制储量

物质平衡方程计算动态储量已被广泛地应用于气藏开发研究中,但该方法对地层压力精度要求较高,地层压力准确与否直接影响储量计算结果的准确度.在低能量储层及致密气层中,常规的试井测压要测得准确的地层压力需要较长的关井时间,会影响到气藏的正常生产.当气井进入拟稳定流状态后可以利用流动物质平衡对气井单井动态控制储量进行计算,该方法主要依据容易获得的井口压力,较好的解决了地层压力资料较少情况下动态储量的计算问题.在应用物质平衡法计算低渗透气藏动态控制储量时,为避免认识上的偏差和计算结果的失真.应该首先判断流动是否达到拟稳定流,并应用拟稳定以后的数据进行分析,不能笼统地将所有数据点回归为一条直线.     

基于拟时间函数的气井不稳定生产数据分析

将气井不稳定流动阶段的产量、压力等生产数据处理为产量修正的拟压力差与拟时间,利用两者间的线性关系可以确定出裂缝长度、地层渗透率等参数,据此评价气井压裂效果、预测气井生产动态。为了准确计算拟时间值,通过引入动边界概念,将探测边界视为压力扰动的外边缘,利用积分方法求解渗流偏微分方程,得到由气井生产引起的探测边界传播规律,结合物质平衡方程获得探测范围内的平均地层压力,并借助迭代算法确定不同生产时刻对应的气体拟时间。结果表明:与拟时间相比,直接使用真实时间分析生产数据,定压生产时引起直线斜率偏小,且生产压差越大偏差程度越明显,定产生产时导致数据线性相关性变差,气井产量越高相关系数越低;在变产量生产时,利用物质平衡拟时间能够消除气体高压物性和变产量带来的非线性影响,明确生产数据间的线性关系,压裂参数的计算结果更为合理。     

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。     

累积产量图版法预测致密气藏动态储量

致密气藏关井达到压力平衡或生产达到拟稳态的时间较长,传统方法 (压降法、压力恢复法和弹性二相法)在计算动态储量时需要长期的关井测压或持续生产测试,因此其应用受到了不同程度的限制。Blasingame、NPI、AG等产量递减理论图版可以利用生产数据计算动态储量,不需要长期的关井测压或持续定产测试,突破了传统方法的局限,是目前针对低渗气藏的最有效方法。然而对于致密气藏,这些方法仍然需要气井长期试采达到拟稳态才能准确计算动态储量。针对Blasingame图版和NPI图版在判断过渡段出现时机方面的不足,引入了无量纲累积产量概念,建立了无量纲累积产量图版。该图版可以使过渡段的特征变得更加明显。现场应用表明,该方法无需气井生产出现拟稳态就能准确预测气井控制动态储量,大大缩短试采时间。     

优化气井配产的多因素耦合分析方法及其应用

分析预测气井的稳产能力是优化气井配产的关键之一,传统上主要依靠气藏数值模拟来实现,需要充分的静、动态资料支撑。针对复杂气藏开发早期开展上述工作的难点,研究提出了基于测试资料和早期生产数据的分析方法,即通过流入流出曲线图版确定气井产量调节的可行区域,在此基础上进一步计算井控储量,建立和求解流入、流出及物质平衡联立方程,绘制产量与无阻流量比值、井底流压与地层压力比值以及井口油压随生产时间变化的关系曲线图版。这样不但掌握了井口输气压力约束条件下不同配产的稳产时间,而且掌握了产量与无阻流量比值等经验性参考指标随生产时间的变化情况,认识了不同时期气井维持稳产的潜力,为优化气井配产提供了实用的定量化分析手段。     

一种低渗气藏单井产量递减计算方法及分析——以大牛地盒三气藏为例

低孔、低渗气藏关井压力恢复需要时间较长,不适宜采用试井的方法获取地层参数,因此,采用一种传统与现代相结合的方法来研究大牛地气田盒三气藏的产量递减规律。该产量递减分析方法以Arps产量递减方法为基础,引入Blasingame归一化产量、物质平衡时间和拟时间概念,将变产量/变压降生产数据转变为等效恒定压力系统,运用Fetkovich产量递减标准图版进行拟合,所得匹配点数值分别进行地层参数计算和用于Arps产量预测。该方法提高了产量递减分析的可靠性,具有操作简单的优点,同时可有效求取地层参数。     

应用生产数据进行气井重复压裂选井的方法

低渗透气藏气井压裂完井生产一段时间后，裂缝导流能力逐渐下降，往往需要重新进行压裂。现场一般把通过不稳定试井计算的表皮系数作为重复压裂选井参考指标。但目前由于天然气供不应求，为保证产量，气田很难进行大规模的关井压力恢复测试，无法得到气井的表皮系数，而且有些井做不稳定试井的时间较早，表皮系数已经发生变化，因此无法根据表皮系数的大小选井，导致重复压裂的效果不佳。而气井长期的生产历史数据包含了气藏动态的重要信息，文章利用定容气藏的物质平衡方程和产量递减曲线联合分析生产数据的方法，对达到拟稳态流动的气井通过拟合变流量和井底压力的生产数据，达到不关井测试计算表皮系数的目的。通过现场实例验证，根据此方法计算的表皮系数与重复压裂井施工的效果有明显的相关性。该方法简单实用，不但为下一步重复压裂选井提供了量化的参考指标，而且节约了大量的测试时间，具有明显的经济效益和推广价值。     

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。     

大牛地低渗透气藏产水气井动态优化配产方法

传统气井配产方法应用于大牛地低压、低渗、低产致密砂岩气藏产水气井时,气井的携液潜能得不到充分发挥,累计排水采气量大,最终采收率低。基于产水气藏物质平衡原理、气井产能、井筒压力温度分布预测理论,应用节点系统分析方法建立了产水气井生产动态预测方法,该方法能动态预测地层压力、井底流压、井口油压、产量、采收率随时间的变化;结合连续携液理论提出了产水气井配产新方法,该方法所配气量高于井口临界携液气量,且随时间动态递减,而不是保持不变。大牛地DK3井实例计算表明,新方法能更长时间维持气井连续携液生产,降低了累计排水采气量,提高了最终采收率。     

HB1区块异常高压气藏气井合理产量研究

HB1区块气藏属于典型的异常高压、低孔低渗、海相碳酸盐岩薄层气藏。由于异常高压气藏的特殊性,气井合理配产对气藏高效开发具有十分重要的作用。针对HB1井的地质特点,利用前期研究成果,采用合理生产压差法、气井流入与流出曲线法、无阻流量法、试采分析法和数值模拟法等5种方法对HB1合理产量进行了研究。通过综合分析认为,HB1井在试采初期的合理产量是48×104m3/d,如考虑在试采过程中压力敏感性、气藏压力变化对异常高压气藏开发效果影响较大,则这一阶段的合理产量应为30×104m3/d。按照这一思路与方法,确定了后续几口气井的合理产量。     

致密性气藏压力扰动传播规律

气藏压力扰动传播规律反映气井周围储层有效动用范围,是分析气井生产数据的理论基础.基于动边界思想,将压力扰动外边缘视为探测边界,运用积分方法求解了气体不稳定渗流数学模型,得到了变产量条件下压力分布及探测边界传播规律的近似表达式.对近似解作理论分析:计算不同工作制度下井底流压和流量,与经典解良好的拟合结果验证了近似解的合理性;计算探测边界内地层所提供流量占井筒流量的比例,超过90％的供给比例保证了在探测边界内使用物质平衡方程的可靠性.算法适用于气井变产量生产,引入物质平衡时间后可以获得探测边界移动规律,结合物质平衡方程能够对气井的不稳定生产数据进行解释分析.     

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气井生产动态预测是选择气井生产方式、进行技术经济评价的依据。文章在分析了定产量和定压力两种生产方式的特征、实现方法及其适用范围基础上，给出了定产量和定压力两种方式下气井生产动态的预测模型，可以预测出气井在稳产期、递减期和增压期的产量、采收率、井口压力、井底压力和地层压力等重要生产数据随时间的变化规律；为了在递减期任何时间步长下获得精确的生产动态预测结果，将物质平衡与递减规律相结合，使这一问题得到解决；预测方法不但能预测气井生产经历的稳产、递减和增压三个完整时期的生产动态，而且还可扩展到预测多层、多井气藏的生产动态。     

气井流动物质平衡方法综述

传统物质平衡方法需要连续间断性地关井测量地层压力,当关井时间不够时,需要压力恢复数据进行外推和校正,而关井测试会影响气井的正常生产。本文提到的流动物质平衡方法不需要关井,只需使用日产气量和井底流动压力数据,通过公式或者简单的反复预估的方法,即可将井底流动压力转化为平均储层压力,通过绘制流动视压力和累计产气量关系曲线,将通过流动视压力数据的直线平移于原始地层视压力,即可确定气井控制的原始地质储量。本文将该方法扩展到井口套压和变产量的情况,并提出气井流动物质平衡方法的一般性运用步骤。通过实例计算分析,此方法主要特点是可以实现不关井确定气井控制原始地质储量和初步评价气井视地层压力。