枯竭油藏改建储气库注采运行机理研究

采用先进的可视化气驱物理模拟研究手段,设计出直径为6 cm,长度为60 cm的高温、高压钢管填砂模型,模拟地层条件下枯竭油藏改建储气库注采运行;分析了储层物性对储气库库容的影响;测定多次注采后油气水饱和度的变化,研究多次循环注气、采气过程中的气液渗流特征及对注采气能力的影响.研究结果表明:枯竭油藏改建储气库多次注采,既能提高原油采收率,又能增加储气库库容.     

气藏型储气库多周期注采储集层应力敏感效应

选取中原油田文23储气库储集层标准岩心,开展多周期注采条件下渗透率应力敏感实验,分析了多周期注采渗透率应力敏感变化规律,提出了多周期注采岩石覆压渗透率计算方法,分析了多周期注采储集层渗透率应力敏感对储气库注釆能力的影响.研究表明:岩石渗透率保持率随储气库运行周期数增多初期快速下降,后期缓慢降低;净应力上升过程中渗透率应...     

枯竭气藏型储气库储层应力敏感性实验研究

枯竭气藏型储气库储层在储气库强注快采、大吞大吐运行时,对储层压力反复升降过程中应力敏感性的认识不清,结合目标储气库地质、开发特征,通过室内实验开展工况条件下多周期注采循环岩石渗透率应力敏感性评价、孔隙度应力敏感性评价,为储气库注采参数优化和库容评价提供依据。实验结果表明,多轮次注采压力升降过程中,气库储层岩石渗透率下降,但随着注采轮次的增加,渗透率下降幅度减小,存在明显的渗透率滞后效应。岩心渗透率、孔隙度和压缩系数的应力敏感性较弱,从应力敏感性角度分析,枯竭气藏适宜选做储气库库址,并能有效运行。     

相国寺储气库注采气井的安全风险及对策建议

四川盆地相国寺地下储气库是我国西南地区第一个储气库,其安全平稳运行关系到整个西南地区的用气需求和经济发展。国内外地下储气库事故的统计分析结果表明,注采气井的安全风险相对较大。目前相国寺储气库地层运行压力为11.7~28.0 MPa,CO₂分压为0.53 MPa,加之生产前期天然气中还含有钻井液、盐酸、凝析水以及少量H₂S等物质,腐蚀环境也较为复杂。为此,根据相国寺注采气井油、套管的材质、固井水泥体系、井下安全阀和封隔器的类型,结合相关文献和实验资料,开展了注采气井的安全风险分析。结果表明：注采气井的油管和套管主要因腐蚀、冲蚀和应力变化的影响导致失效;水泥胶结质量和测井方法的影响将导致固井质量存在缺陷;井下安全阀主要因液压系统和控制线路故障、冲蚀和人为操作不当等原因导致失灵;封隔器主要因应力变化、腐蚀及密封元件变形等原因导致封隔失效。根据存在的这些安全风险,提出了相应的对策措施建议,可为相国寺及类似地下储气库的安全生产和管理提供参考。     

底水气藏型储气库注采渗流规律实验

为深入研究底水气藏型储气库在多周期注采过程中的气-水两相渗流规律,以辽河油田S6储气库储层岩心为研究对象,开展多周期升压—卸压渗透率应力敏感性评价、多周期模拟注采气-水相渗特征评价实验,并结合扫描电子显微镜观察进行微观结构分析。结果表明：研究区渗透率应力敏感性较低,多周期升压—卸压后渗透率有低幅度下降;随着气-水互驱次数的增加,束缚水饱和度和残余气饱和度分别下降和上升,而后逐渐趋于平衡;多周期循环注采导致微裂缝生成和微粒运移,微裂缝强化渗流能力占主导地位,含气饱和度、气相渗透率逐渐升高并逐渐趋于平衡,与实际运行中储气库前期扩容、后期逐渐平衡规律一致。研究结果对合理配置注采参数和区域内新兴储气库建设提供技术指导。     

枯竭气藏型地下储气库的注采动态数值模拟

建立地下储气库是缓解国内天然气供需矛盾的一种较为安全、有效、持久的方法。以天然气的连续性方程为基础,采用隐式有限差分方法,研究枯竭气藏地下储气库的运行情况,用追赶法求出定产量生产方式下天然气流动方程的数值解,给出改建为储气库气藏的优选方法,以此确定循环注采的设计思路。     

气藏型储气库井注采动态不稳定流分析方法

针对现有不稳定流分析方法的局限性,结合强非均质气藏型储气库注采运行特点,建立了考虑储气库多周期注采历史动态等复杂因素的动态不稳定流分析方法,并绘制了相关理论图版.提出了适合储气库井交变工况的"三点两段"式注采动态不稳定流分析新模式,"三点"指循环注采的3个时间点,即建库注气起始点、注采分析段起始点和结束点,"两段"指历...     

文96地下储气库注采井完井技术

文96地下储气库属于典型的枯竭气藏储气库,储层压力较低且层间压力差异大,射孔层位厚、层段多、跨度大,储层保护和安全投产难度很大。针对文96地下储气库储层特点以及储气库注采井强注强采要求,通过合理设计注采井完井管柱结构,优化射孔工艺参数,采用油管传输多级起爆负压射孔技术,同时配合低伤害完井液体系等措施,解决了储气库气藏储层保护以及井控安全矛盾突出的问题。现场应用表明,该技术能有效保护储层,缩短作业周期,注采井达到产能设计要求。     

气藏型储气库温度敏感性及其对气井注采能力的影响

气藏型储气库交替注采工况下的储层温度变化是影响渗透率乃至储气库注采能力的关键因素。为探究砂岩储层渗透率的温度敏感性规律及其对气井注采能力的影响,在储气库运行的温度范围内设计了多轮次交变温度下渗透率温度敏感性实验,模拟气藏型储气库储层温度的周期性变化。实验结果表明：(1)储层渗透率随温度升高而减小,随温度降低而增大,且多轮次交变温度下渗透率表现出滞后效应,随升降温轮次增加滞后效应逐渐减弱;(2)储层渗透率温度敏感性规律不同于应力敏感,渗透率与温度呈线性相关,且单轮升降温过程中滞后效应强弱不随温度改变;(3)基于实验结果建立了考虑渗透率温度敏感性的气井产能方程,研究发现忽略储层渗透率温度敏感性将低估气井注采能力,且储层埋藏越深、气井注采气量越大时,温度敏感性对注采能力的影响越大。     

超高压气藏改建储气库注采能力及库容评价——以川东北清溪储气库为例

超高压气藏储层欠压实,具有较强的应力敏感性(又称压敏效应),在其改建储气库注采能力和库容评价时,常规方法不适用.为此,文中以川东北清溪储气库为例,开展了超高压裂缝-孔隙型碳酸盐岩气藏压敏实验,并基于实验结果,利用拟稳定渗流原理,修正产能方程系数,建立了考虑压敏效应影响的二项式产能方程;在此基础上,利用节点分析方法,以冲...     

枯竭油气藏型地下储气库库址优选研究

天然气地下储气库能够解决天然气供应与消费之间的矛盾。由于天然气地下储气库库址的确定具有多目标性,因此在选择和建设天然气地下储气库前期必须对储气库库址进行充分的技术和工程论证。文章针对枯竭油气藏型天然气地下储气库的特点,在研究确定枯竭油气藏型天然气地下储气库库址优选原则的基础上,采用模糊数学中的综合评判方法,对天然气地下储气库库址进行综合评判,得到了最优库址。确定了油气藏剩余价值、储层发育情况、储层埋深、储层厚度、盖层性质及厚度、储层孔隙度、储层渗透率和储气库容量8项评价因素,通过计算实例,验证了采用综合评判法优选枯竭油气藏型天然气储气库库址的可行性。     

衰竭式开发油藏产量递减规律预测方法及应用

为满足新油田选择采油方式时对不同时期油井产能数据的需要，从油层岩石的压力敏感性试验结果出发，首先导出采液指数变化规律的预测方法，从而确定出油井的供液能力；再结合井筒举升能力预测不同举升方式下油井的产量变化规律。给出了应用实例。     

定容衰竭气藏CO2储集能力预测方法

利用衰竭气藏储集CO2可有效解决CO2释放问题并同时提高气藏采收率。根据气藏物质平衡原理,通过类比构建与烃类气藏相似的CO2气藏,提出了一种预测定容衰竭气藏CO2储集能力的简单方法。     

The Optimization of Underground Gas Storage in a Partially Depleted Gas Reservoir

Abstract

Underground gas storage (UGS) is a well-known technology to supply variable demand of natural gas market. The objective of this work is to demonstrate the feasibility of UGS development in an Iranian depleted fractured gas reservoir. For this purpose, gas demand analysis was conducted based on yearly consumption, and the peak condition demand was obtained. Then, a full-field multicomponent reservoir model was constructed based on the rock and fluid data and comprehensive production history. A modified Peng-Robinson equation was used to estimate the phase behavior of the reservoir and injection fluid. The compositional model was verified through performing history matching on gas production rate.

After history matching, an injection/withdrawal (I/W) schedule was designed to meet necessary gas consumption. Production scenarios were conducted to obtain optimum operating conditions for this reservoir. It was determined that at least four new wells are required to establish successful UGS plan to meet the target withdrawal rate. Results show that the use of a horizontal well is superior to a vertical well because of less water production during storage cycles. Water cut, productivity, and injectivity indexes of individual wells were considered as prominent factors to find the optimum well pattern, using a connection transmissibility factor to compare the capacity of each well to produce. In addition to constant I/W rate, a variable I/W rate scenario was proposed whose result showed no difference compare to the results obtained in previous runs.

Results show that the reservoir under study is capable of providing peak gas consumption during the cold months in Iran.     

海上气田压力衰竭储层长水平段安全钻井控制技术

南海西部海域东方某气田Y平台采取浅层大位移水平井模式开发莺歌海组二段浅部气藏,储层埋深在井深1300m左右,最大水平位移为3783 m,最高水垂比为2.73。该气田经过十几年的开采,储层存在一定程度压力衰竭。同时,Y平台水平段穿过断层,钻进期间漏失风险高。在前期的一些开发井作业中,储层段钻进时曾多次发生井漏等复杂情况。因此,针对以往开发难题和结合Y平台的地层特点,进一步改良屏蔽暂堵无固相钻井液体系,配套环空ECD实时监测与精细控制工艺,成功解决了该区域储层漏失难题。Y平台实施的5口井提效显著,φ215.9 mm水平井段平均机械钻速为77.27 m/h,创造了东方区域类似浅部气藏大位移水平井的作业纪录。储层保护效果好,测试产量超油藏配产25%。      

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本文着重论述气藏数值模拟的一项重要工作——气藏的生产史拟合。气藏生产史拟合的过程,也是对气藏动静态特征深化认识的过程。通过生产史的拟合,求得正确的地层参数,在此基础上,再进行气藏动态预测和优选最佳开发方案。并通过一个气藏实例,介绍了模拟气藏生产史,调整参数的实践经验。     

永安油田永21块地下储气库气井产能的确定

为保证山东大中城市安全平稳供气,胜利油气区拟利用永21块废弃气藏建设地下储气库。由于该气藏已经水淹,注气过程中很难将含水饱和度降低到原始状态,因此气库运行过程中,必然存在气水两相渗流,并且随着运行周期的变化,含水饱和度不断变化,气井的产能也不断变化。利用已投产井的试气资料,建立了永21块无水条件下的气井产能方程,借鉴室内气驱水物模实验,建立了永21块气相相对渗透率与注采倍数的关系方程,通过修正产能方程中的相对渗透率值,建立了永21块不同运行周期的产能方程,解决了储气库带水气井产能的计算难题。     

底水火山岩储气库库容和工作气量主控影响因素定量评价

升平储气库由底水火山岩气藏改建,针对其特殊的地质条件,通过采用纯气区、过渡带、水淹区分区含气饱和度计算有效含气孔隙体积的方法,建立考虑水侵、应力敏感、岩石和束缚水变形影响的储气库三区带库容参数模型,并优化设计了不同运行压力区间迭代求取最大工作气量和对应库容量的计算方法,对不同区带水侵、应力敏感、岩石和束缚水变形多种因素...     

低渗透变形介质气藏数值模拟

气田开发实践 和室内实验表明,低渗透气藏岩石孔隙喉道狭窄、连通性差、渗透率较低,加之气液固相间表面吸附力的作用等原因,在低渗透气藏中存在启动压力梯度;随着气藏的开发,储集层岩石的变形对渗透率的影响很大。常规气藏数值模拟技术基于线性的达西定律,无法对启动压力梯度和介质变形的情况予以准确描述。基于前人的研究成果,建立了一个考虑启动压力梯度和介质变形的气藏非线性渗流的数学模型,最后给出了计算实例。结果表明,启动压力梯度和介质变形对气藏开发动态有重要影响。