煤层气多层合采井生产特征分析

为了探究多层煤层气藏合采层间储层处液面压力的关系、层间生产压差的关系以及各储层见气时间的关系,以多层叠置独立煤层气藏为研究对象,从成藏特征和煤层气产出机理出发,基于煤层气井井底压力表达式,推导了层间储层处液面压力的关系表达式,进而推导了层间生产压差的关系表达式以及层间见气时间的关系表达式。通过分析得出：①由于层间距的存在,在下储层未暴露时,上下储层间储层处液面压力存在一定的差异,当下储层暴露后,上下储层间的储层处液面压力相等;②层间生产压差和层间见气时间也不一定相等,且差异的大小均与储层压差、层间距、储层暴露情况有关,其中层间见气时间的差异还受气井排采压差的影响。研究成果为煤层气多层合采井排采制度的制定以及多储层煤层气藏合采模拟实验方法的选取提供了理论基础。     

贵州省织金地区煤层气多层合采层位优选

贵州省织金地区龙潭组煤层具有多、薄特点。与单一厚层状煤层相比,多煤层合采存在合采兼容性问题,易发生层间干扰,影响合采效果及资源动用程度。为了发挥煤层气井生产潜力,提高开发效益,亟需开展合采层位优选,建立多煤层开发序列。在研究织金区块地质特征的基础上,开展了多煤层地质条件差异研究,结合排采实践及解吸理论,探讨了织金地区多煤层合采影响因素,优选了合采层位。多煤层合采主要受解吸液面高度、纵向跨度、压力梯度、供液能力、渗透率差异影响。织金区块上二叠统龙潭组主力煤层地层供液能力、压力梯度、渗透率差异较小,对合采效果影响较小。层间跨度和解吸液面高度差异是影响区块合层开采的关键因素,16,17,20,23,27,30号煤层90 m跨度可作为一个开发组合,大井组优选此6层煤合采获得2 000 m³/d稳定产量,证实合采层位优选方法正确。     

宁夏地区构造单元划分及油气勘探有利区评价

通过对宁夏地区28条区域地震剖面的收集和解释,厘定了该地区主要的8条区域断裂的具体位置,规模和断裂性质,在此基础上自东向西划分了鄂尔多斯盆地本部、西缘冲断带、六盘山弧形冲断带、六盘山断陷带及定西盆地等二级构造单元。并通过地震资料和钻井资料摸清了该地区三叠系延长组及侏罗系延安组地层残留厚度,结合构造、沉积、烃原岩等因素圈定了红井子、彭阳、同心东南等勘探有利区。     

四川省地热资源特征及有利区划分

四川省发育沉积盆地传导型与隆起山地对流型两类地热资源。本文在总结前人区域地热地质研究成果的基础上,以现有勘探成果为案例,对比了两种类型地热田概念模型的差异,划分了有利区,并提出了开发利用建议。     

油藏多层合采动态特征分析

针对目前单井多层合采动态分析未充分考虑单层参数影响的情况,以单井为研究对象,在分析多层油藏渗流机理的基础上,建立了多层油藏渗流数学模型;基于半解析求解方法,绘制了多层合采井井底压力动态响应曲线和分层流量曲线;进一步开展了地层系数比β、储容能力比ω和表皮因数S的敏感性分析。研究表明多层合采过程中,地层系数比β是影响层间采出程度均匀性的主要因素。     

多层致密气藏的合采

业已开发一使用电子数据表格的简单模型，可用来估算多层致密气藏中完成合采井的原始天然气地质储量（ＯＧＩＰ）、层产能和可采储量。预测多产层的产能是成熟技术。然而，此模型可复制观测到的物质平衡趋势，同时还可通过改变层性质来兑现总的井产量数据。用模型绘制高渗透率和低渗透率层的物质平衡（压力／压缩系数，ｐ／ｚ）趋势图，用来归类可拟合历史数据的ＰＩ（生产指数）－加权ｐ／ｚ曲线。     

多层合采试井分析方法

针对多层层间无窜流,原始地层压力不同,各层物理、几何参数不同、无封隔器合采情况下的试井问题,考虑井储与表皮,定义了多层合采试井的无量纲初始井筒压力,从而给出了试井模型样板曲线计算方法和分层参数的拟合方法.试井模型的限制条件如下:各层为均质油藏,内边界是全部射开直井,外边界可以是无限大,一条边界,角度油藏,封闭油藏等任意几何形状.通过计算对其中几个典型情况下的多层油藏压力动态进行了分析.     

基于生产测井的多层气藏合采效果评价方法

为了获得经济的产能,很多气井都采用多层合采的方式进行生产.其优势是在单位生产压差下较单层生产能采出更多的天然气.过去的研究主要是在投产前通过建立多层理想模型来模拟多层合采下的生产动态,进而指导气井射孔和配产.但对一个特定的气藏来说,实际生产往往与模拟出来的结果存在较大差异.从实际的多层测试资料入手,通过建立一套多层合采评价模型,用产层抑制比和实测数据偏离理想曲线的程度两个参数来定量评价多层合采开发效果,对现场生产更具有指导意义.气田实例验证表明,此模型可以用于评价多层合采效果、最佳合采层数.     

特低渗透油藏多层合采评价新指标

针对特低渗透多层油藏的层间非均质性和流体的非线性渗流特征,采用天然露头平板大模型并联驱替的物理模拟方法和非线性渗流数值模拟软件,对特低渗透多层油藏合采的开发效果进行研究。结果表明,特低渗透油藏多层合采时的总体采出程度与渗透率级差、平均渗透率、开发层数和地层油粘度均有关系。渗透率级差越大,总体采出程度越低,相对高渗层与相对低渗层的采出程度差值越大;平均渗透率越高,总体采出程度越高;开发层数越多,地层油粘度越大,多层合采时的开发效果越差。在此基础上,提出了“四元综合影响因子”的概念来评价多层合采的开发界限。计算分析表明,多层合采的综合采出程度与四元综合影响因子呈幂函数递减关系,“四元综合影响因子”可以作为评价多层油藏开发效果的重要指标。     

应用多参数划分层内流动单元

大庆油田某井区储集层流动单元采用聚类分析法可划分为E、G和P共3种类型.E类主要对应河道主体带与河口坝砂体,属高孔高渗型储层,综合评分65左右;G类主要对应决口扇与分流间席状砂体,属高孔中渗型储层,综合评分38左右;P类绝大部分对应分流间席状砂体,属中孔低渗型储层,综合评分10左右.3类流动单元的挖潜方向:E类箱型或钟型砂体的顶部易形成剩余油富集区;G类和P类作为二类储层,是下一步挖潜的有利区域.     

多层段致密砂岩气藏有利区评价方法再认识

鄂尔多斯盆地神木、米脂、苏里格等多个气田都具有多层段含气的特征,且都属于典型的致密砂岩气藏。针对该类气藏开发难点,本次以神木气田为例,基于前人研究成果,引入PI因子的概念,进一步优化完善多层段致密砂岩气藏有利区评价方法。首先,优选与单层产能有关的地质参数进行归一化并分析其影响权重,建立单层有利区评价标准;其次,依据单层PI因子,结合产气剖面测试,明确不同层段的产能贡献权重,进而加权求取叠合层综合指数;最后,根据经济极限评价,明确综合指数经济开发界限。该方法使得有利区优选由传统的多层定性描述转变为现在实用的归一层定量表征,在神木气田的高效、规模开发中得到了广泛应用。     

煤层气合层开发上部产层暴露的伤害机理

煤层气开采过程中,上部暴露产层伤害对煤层气井产能的影响短期内有可能被下部未暴露产层产气能力的提高所掩盖,因此未引起研究人员的重视。为此,依托于贵州西部土城区块煤层气勘探开发工程实践,结合15号煤启动压力梯度、气水两相渗流及应力敏感性测试,分析了上部产层暴露的储层伤害机理,探讨了合层开发煤层气井高产、稳产的排采控制措施。结果表明:1随着低渗透煤储层中游离气量增多、气泡变大,气水两相渗流产生的贾敏效应增强,导致水相渗流的启动压力梯度增大,水相渗透率快速下降;2合层开发煤层气井上部产层被动暴露后,套压持续回升导致气体"反侵"进入已经暴露的煤储层,井筒周围依次形成高含气带、液相滞留带、应力敏感带、高含水带,近井地带形成液相低渗区,使地层水、压裂液难以排出,将导致上部暴露产层产水、产气量快速衰减。结论认为,为了提高合层开发的效果,可在套压降至0.5 MPa后主动缓慢暴露上部产层,而在上部产层主动暴露后,应尽量避免套压的快速波动,杜绝套压的大幅回升,以免对近井地带煤储层造成永久性伤害。     

准噶尔盆地东部煤层气地质特征及有利区优选

对准噶尔盆地东部基础资料进行分析,研究了中—下侏罗统西山窑组和八道湾组煤层分布特征、煤岩煤质、储层物性及等温吸附特性、含气性,煤层气成因类型及成藏条件等,预测了准噶尔盆地东部煤层气勘探潜力。结果表明,准噶尔盆地东部侏罗系煤层分布广泛、厚度大,煤岩煤质较好(灰分、水分含量低,相对富含镜质组),煤储层物性较好、吸附性能为中等—差,煤层气资源丰富、成藏条件较好,勘探潜力巨大。根据建立煤层气资源丰度、煤层厚度、气含量、吸附饱和度、煤层原始渗透率、构造发育程度及水文地质条件参数建立选区评价标准,对工区煤层气有利区进行筛选,优选了准东乌鲁木齐—大黄山、沙帐、白家海地区为煤层气勘探的有利目标区域,合计面积达2630km2,合计资源量3000×108m3,具有较大的勘探潜力。     

涩北气田多层合采出水原因及识别

为了获得经济的产能,很多气井都采用多层合采的方式进行生产。但对于多层合采边水气藏,生产中地层出水会引起气井产量大幅度下降,从而降低气井的生产能力;而多个生产小层合采则加大了对出水层位判断的难度。为此,通过一系列的技术手段,从多角度、多资料综合判断出水层位和出水原因尤为重要。根据柴达木盆地涩北一号气田的出水特征,充分利用生产资料、测井资料、地质资料,采用动态和静态资料有机结合的方法,总结出涩北一号气田产出水的水型主要是凝析水、边水、层间水、层内水、工作液返排水;提出了通过产出水矿化度、生产曲线、测井资料、固井资料、产气剖面、工艺措施、井与边水距离、邻井出水情况等８个因素综合分析以确定出水原因和出水层位的新方法。实践表明,该方法能够有效地判断出水层位和出水原因,为制订下一步的防水、控水措施提供依据。     

水平井开发致密油效果评价及有利区预测

随着产能建设的快速推进,剩余储量的品质逐年变差,按照新思路、新技术、新模式的要求,以提高单井产量和降低成本为主线,2013年本厂集成创新采用“水平井＋体积压裂”开发致密油,在盐31区长6、吴464区长7、黄36区长8油藏开展攻关试验,以优化水平井井网、体积压裂等核心技术取得很大突破,大幅度提高了单井产量,拓宽了增储上产新领域,不仅三级储量得到有效动用,同时新增潜力储量12 868万吨,实现了本厂致密油藏规模建产高效开发.     

沁水盆地郑庄区块煤层气开发地质单元划分及开发方式优化研究

为了找出不同煤储层条件下煤层气的最优开发方式,结合静态地质资料与动态生产资料,利用数值 模拟技术,对郑庄区块煤层气单井产能主控因素进行了分析,并对开发地质单元进行了划分及开发方式的优化。结果表明,区域性的单井产量差异是由于水力压裂技术与煤储层地质特征不匹配造成的,单井产量受煤体结构、解吸压力及地应力等地质因素的控制;郑庄区块可划分为4 类开发地质单元,其中Ⅰ 类和Ⅱ类开发地质单元适合直井的开发方式,Ⅲ类和Ⅳ 类开发地质单元适合多分支水平井的开发方式。Ⅰ类开发地质单元最优直井井距为280 m,单井具有2 000 m3/d 以上的产气能力,收益率为10.8%,经济效益好;Ⅱ类开发地质单元最优直井井距为240 m,单井具有800～2 000 m3/d 的产气能力,收益率为10.2%,经济效益较好;Ⅲ类开发地质单元最优分支间距为80 m,单井具有3 000 m3/d 的产气能力,收益率为7.2%,经济效益较好;Ⅳ 类开发地质单元最优分支间距为60 m,单井具有3 200 m3/d 的产气能力,但收益率仅为3.1%,经济效益差,不具备投资价值,需等待工程技术提高后进行开发。     

澳大利亚东部S区块煤层气储层特征及有利区预测

开发技术较成熟、需求量大等为澳大利亚东部S区块的低煤阶煤层气开发提供了良好的条件,但是缺乏系统性的关于低煤阶煤层气储层特征的研究。利用研究区的低煤阶煤层气区块的钻井、测井以及煤岩取心分析等资料开展煤层发育、煤质特征、储层物性、含气性以及保存条件等储层特征的研究。在此基础上,利用多层次模糊评价方法预测S区块的开发有利区。结果表明：澳大利亚东部S区块发育有6套中-高灰分长焰煤,累计厚度25 m,宏观上煤质以半亮煤-亮煤为主,显微组分中镜质组含量最高;孔隙结构以中孔和大孔为主,割理和裂缝较发育,渗透率为399.85 mD;含气质量体积平均为3.65 m³/t;良好的水文地质条件以及温度压力系统也在一定程度上保证了煤层气的富集。开发有利区分布主要受到含气量、累计厚度以及渗透率等因素控制。综合认为：澳大利亚东部S区块低煤阶煤层气资源具有较好的开发潜力。     

沁水盆地中部断层发育区煤层气开发有利块段优选

查明断层发育区煤层气开发的有利块段是准确井位部署、减少工程盲目投资的重要保障。根据沁水盆地中部柿庄南区块煤层气勘探开发资料,应用构造拉平法和波叠加理论对3~#煤层经历燕山期、喜马拉雅早期、喜马拉雅晚期后的底板形迹恢复,并划分出18个块段。根据气/水分异现象、构造曲率法、煤体结构观测法等得出了多期构造运动作用后不同块段内储层压力、渗透率的差异。在此基础上评价出煤层气开发的有利块段、较有利块段。结果表明:多期构造运动形成的正断层附近气体逸散、煤体破碎是造成其附近煤层气井产量低的主要原因;断层间隔区域底板相对高值块段渗透率低、储层压力低,产气潜力小;底板相对低值块段渗透率低、储层压力相对高,产气潜力中等;底板相对中值块段渗透率较好,产气潜力好。现场煤层气井的实际产气数据验证了理论分析的准确性。该研究成果为断层发育区煤层气有利块段优选提供了一种思路和借鉴。     

多层合采产能配比的算法研究及应用

针对气相色谱指纹技术目前还难以被应用到3层及3层以上合采油层的局限,作者提出了一套人工神经网络学习算法,该算法具有非线性、精度高、适用于多层合采的优点。应用此方法,在实验室通过原油的全烃气相色谱和色谱-质谱分析,确定反映单层和配比的原油特征气相色谱指纹,建立特征指纹数据库,用人工神经网络算法对数据进行分析处理,找出内在规律,就可以对实际合采的原油进行分析应用。通过对喇嘛甸油田及萨尔图油田试验区合采油井的单层产量进行实验室配比计算和实际合采油层原油分析验证,计算结果具有很高的精度并与单井实际产量MFE测试结果吻合很好。该项计算技术为油田利用地球化学方法进行多层合采的单层产能配比计算提供了一个经济适用的途径。     

多层合采智能井井筒温度场预测模型及应用

智能井多层合采过程中为了优选温度监测设备和确定测点位置,需要准确预测井筒温度剖面。根据智能井多层合采过程中的井筒内流体流动特征,考虑流体经过流量控制阀时,节流效应对井筒内流体流动参数的影响,建立了含流量控制阀的单油管多层合采井筒温度预测模型,并结合生产井的工况进行了数值模拟。模型预测结果表明,井筒温度随产层产出液性质、产液量、产层厚度、产层配比和地层温度梯度的变化呈规律性变化;与各产层单独开采相比,合采时的井筒温度高于各产层单独开采时的平均温度,且合采时的温度梯度最低。为了有效应用多层合采井筒温度场预测模型,基于流量控制阀处温度测量误差最小的原则,提出了温度传感器指标及测点的优选方法;基于井筒温度、温度梯度及流量控制阀处温降变化规律,提出了产层温度异常的解释方法。多层合采智能井井筒温度场预测模型为多层合采智能井温度测量装置的优选和温度变化规律的解释提供了理论依据。