提高边水气藏采收率的方法研究

气藏开发实践表明，边水气藏的采收率要比定容气藏低得多。如何采取有效的方法提高边水气藏的采收率一直是气藏开发领域的一大难点。为此，从目前边水气藏的采收率普遍较低的现状分析出发，通过对边水气藏气、水两相渗流特征及影响水驱气藏采收率机理的分析发现，气藏的废弃压力和水侵波及系数是控制气藏一次采收率的主要因素。为提高边水驱气藏的采收率，目前传统的做法是控制气藏开采速度、保持气藏能量、尽可能地延长气藏的无水采气期和控制边水的入侵速度，这种开采方式最终造成边水气藏水淹时的废弃压力很高，而采收率较低的局面。由此建立了加快边水气藏开采速度、降低气藏废弃压力、增大水侵体积系数可以有效地提高边水气藏采收率的观点，文章从理论上论证了该思路的可行性，并以实际边水气藏为例进行了计算，计算结果说明了本思路的正确性。     

基于智能优化算法的复杂气藏水侵单元数值模拟新模型

对于有水气藏而言，在气藏开发过程中水侵严重影响了气藏的采收率。为了准确、直观地评价复杂边水气藏的水侵动态特征，进而明确边部水体大小以及水侵优势通道位置，基于气藏地质资料和单井生产动态数据，将气藏边部水体和开发气井等效为水侵单元（包括水体单元和气井单元），构建了复杂边水水侵流动动态的气藏水侵单元数值模拟新模型，采用物质平衡方程计算了各单元的压力，并应用气水两相运动方程计算了各单元的含气饱和度和含水率，最后结合遗传算法，根据修正水体单元和水侵通道的特征参数，自动拟合了生产数据，实现了对水体分布和水侵优势通道的再识别。研究结果表明：(1)采用水侵单元为基础的数值模拟新模型，能够有效提高数值模拟计算效率，准确反映水侵流入动态；(2)结合智能优化算法进行新模型的自动历史拟合，实现了水侵动态的反演，能更快速地确定水体和水侵通道的特征参数；(3)结合四川盆地某气藏典型井组的开发实践，水侵单元数值模拟新模型能够有效复原水侵历史过程，该方法能够快速、准确地评价水侵影响程度，并提出了针对性的优化调整方案，为后期排水采气等措施提供参考。结论认为，该认识丰富了水侵气藏数值模拟理论基础，创新提出了代理模型和智能...     

裂缝性边水气藏水侵机理及治水对策实验

针对裂缝性边水气藏主要治水措施建立了物理模拟方法并开展实验,系统测试了气藏内部动态压降剖面,对比分析了不同水体、不同治水措施下气藏开采动态及储量动用规律。结果表明：①水体能量不同时,相同的控气排水措施将导致完全不同的实际效果：30倍水体时,采收率可提高10.8%,而无限大水体时采收率反而降低15.6%。生产参数和动态压降剖面揭示无限大水体时,过分控制生产压差不仅难以减缓水侵,相反还会导致采速降低,延长水侵时间,加剧水侵对开发影响。②多井协同排水采气治水效果显著,裂缝性储层中的水会在自身弹性能和剩余气驱动下大量排出,大幅提升气相渗流能力,促使封闭气重新产出,采收率可再提高约10%~30%。水侵影响越严重的气藏,采取排水采气措施越早治水效果越好。③裂缝贯通水体和气井时,地层水主要沿裂缝向气井侵入,外围基质区含水饱和度增量低于5%,压降剖面显示基质区仍有大量封闭剩余气,这些未动用储量是后期开展排水采气等增产措施的重要物质基础。     

裂缝型产水气藏水侵机理研究

在裂缝-孔隙型有水气藏开采过程中,边水或底水容易沿裂缝通道向生产井窜流,形成气水两相流,增加渗流阻力,封闭并分隔部分气区,降低井产量和气藏采收率,对采气危害很大。针对裂缝型产水气藏的储集层特征,建立了水驱气渗流的物理实验模型,通过实验,从微观机理上揭示了裂缝型气藏发生水侵时天然气主要以绕流封闭气、卡断封闭气和水锁封闭气的形式存在。气藏水侵在宏观上主要表现为低渗透岩块水侵、气藏水侵和关井复压“反向水侵”,其结果是水对气区进行封闭、封隔和水淹,堵塞部分气区的渗流通道,使可动气变成“死气”。结合气藏水侵机理研究了K6井裂缝系统的水侵规律,为该气藏开发调整提供了有效的依据。     

一种边水气藏水侵方向定量识别方法——以川东地区黄龙场长兴组生物礁气藏为例

对于有水气藏,提前预判水侵方向是非常重要的。为了有效识别边水气藏水侵方向,首先定义影响边水气藏水侵的4大关键地质参数,然后借助优序图法确定这些地质参数的权重,建立水侵风险系数的数学表达式并绘制水侵风险系数平面分布图,即可由图判断水侵优势方向。以四川盆地东部地区黄龙场构造上二叠统长兴组气藏为例,应用结果表明:①气藏北翼地层水水侵方向由北北东方向侵入H4-X3井区,气藏南翼地层水由北北西方向侵入H1-X1井区;②气藏北翼的H5井区和H1-X2井区可能为气藏后续开发的优势水侵方向;③气藏实际出水情况显示出水井水侵风险系数大小与气藏实际出水顺序一致。结论认为:①将多种静态地质参数对边水气藏水侵的影响转化为单一指标——水侵风险系数,克服了以往边水气藏水侵方向无法定量表征的局限性。②利用水侵风险系数平面等值线图可以快速、定量地识别边水气藏开发中后期优势水侵方向。     

不同类型有水气藏提高采收率的途径和方法

四川盆地有水气藏大多数已出地层水,裂缝水窜引起的气藏水侵严重影响了气藏的生产,导致气藏采收率降低.本文针对有水气藏提高采收率的目的,通过总结四川有水气藏出水特征,提出有水气藏可分为裂缝-孔隙型边水气藏、裂缝-孔洞型底水气藏、缝洞发育型多裂缝系统有水气藏3种主要类型.论述了有水气藏影响采收率主要因素裂缝水窜卡断、绕流等方式形成封闭气,裂缝水窜封隔各气区形成死气区,地层水堵塞气通道降低储层渗透率,水侵降低生产压差提高了废弃压力.在此基础上文中结合实例气藏论述了水侵不活跃气藏采用控制边部区域气井生产压差,裂缝-孔隙型边水活跃气藏早期边部排水,裂缝-孔洞型底水气藏早期高渗区气水界面以下层段排水,缝洞发育型多裂缝系统水侵活跃气藏早期低部位区域排水和高部位控制开采速度,不同类型有水气藏提高采收率的不同途径和方法.     

柴达木盆地多层边水疏松砂岩气藏开采实验

以柴达木盆地第四系疏松砂岩气藏为研究对象,根据气藏纵向多层强非均质、边水活跃等特征,建立多层边水水侵气藏开采物理模拟实验方法。选用气藏天然岩心进行“串并联”组合构建实验模型再现气藏多层地质特征,通过室内仿真模拟气藏衰竭开采全过程,实现气藏无水侵、水侵无绕流和水侵绕流3种情景下一井四层合采生产模拟研究。可视化监测恒压边水水体沿不同渗透率储层水侵过程,分析了气井配产大小对水侵路径及水侵前缘推进速度的影响,明确了边水非均匀水侵发生后对气藏产能、采收率以及残余气赋存特征的影响,揭示了该类气藏边水沿高渗层非均匀突进和水封气形成的机理,为该类气田制定合理控水开发措施提供依据。     

边水气藏水侵特征识别及机理初探

对于有水气藏,正确认识地层水活动规律是非常重要的。为了正确判断边水气藏水侵特征，文章对一些边水气藏出水气井生产动态数据及其产层的物性参数进行了统计和对比，研究了不同气井动、静特征的共性和差异，借助数学表达式对气井出水变化规律进行了描述，并根据数学表达式将出水类型分为线形型、二次方型及多次方型等３类。分析了３种出水类型与储层物性之间的因果关系，提出气井出水特征是井区储层物性展布特征的反映。在假设井区为正方形含气区域、１口生产井位于区域内偏向水侵方向一侧、井与水侵边之间有一相对高渗透带连通的基本模式下，研究了水侵机理，提出了边水气藏水侵特征分类及识别图版。通过实际出水气井生产史拟合检验，所提出的分析方法和识别图版是行之有效的，有助于正确地定量认识边水气藏地层水活动规律，为实际生产管理中制定相应的治水措施提供了一种有利的分析手段。     

池27井区治水效果分析及川东石炭系气藏治水建议

池39井是大池干气田吊钟坝高点的一口高产气井,由于受到边水侵入的影响,严重制约了气藏的开发.从1997年开始实施"池27井区排水采气工程",工程利用池39井和池27井相互连通,从边水区的水井池27井主动排水泻压,抑制水侵规模,降低水侵程度,从而恢复池39井的产能.工程在实施初期取得了一些有利的变化趋势,但因机抽排水力度不够而未达到预期目的,因此建议改机抽排水为电潜泵排水,加大排水力度,恢复池39井产能.川东石炭系气藏多数存在边水,其侵入方式分2种一种是沿高渗区突进;一种是沿中低渗区渐进.对于沿高渗区突进的水侵治水初步意见为排水采气;中低渗区渐进水侵治水采用控水采气.     

裂缝水窜型出水气井的治水方法研究

当前,四川气田的出水气藏和气井正呈不断增多的趋势,对现场生产和气藏开发开采效果的影响也越来越大,故采取符合气藏地质特点的防水治水措施是十分重要的。对水侵的各种防治方法进行了总结和综述,用动态分析的数值模拟等手段,对实际气藏（气井）在不同措施下的防水治水效果进行了计算和对比分析,针对裂缝水窜型出水气井,提出采用水井排水泄压的“排水采气”措施,可以有效地控制边水恶性水侵,恢复和提高气井产量,提高气藏采收率。同时指出：气藏水体也是气藏整体能量的组成部分,排水量过大,可能导致地层能量消耗过度,从而影响气藏的稳产年限和最终采收率,故应确定合理的排水量     

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排水采气是四川有水气藏主要采用的一种工艺措施，包括气举排水、泡沫排水、抽油机排水等，科学地把握工艺的选择和投入是一项不可忽视的问题。排水采气工艺的可行性除了进行技术论证外，还应进行技术—经济论证；针对排水工艺的特点，其技术—经济判断的思路应是将全部费用分为非工艺费用和工艺生产费用两部分，并将工艺的目标参数结合于成本计算中；分别给出了气举排水工艺和泵抽类排水工艺的技术—经济判别式和判别分析方法，并用实例作了验证。     

致密砂岩气藏产水机理与开发对策

为认清致密砂岩气藏的渗流规律、揭示其储层产水机理、寻求有效的开发对策,开展了相关研究。结果表明,致密砂岩气藏储层渗流机理复杂,表现在:储层原始含水饱和度主要受储层微观孔隙结构特征的控制;在气水互封状态下,气体弹性膨胀推动部分束缚水转化为可动水,可动水饱和度能有效表征储层水相可动性;储层水相对气相渗流能力影响显著,含水条件下气体渗流存在闽压梯度,其主要受储层物性与含水饱和度的控制,阚压效应导致单井控制范围减小,储量动用程度降低;气、水两相渗流能力受压力梯度的影响。进而基于对致密砂岩气藏产水机理和渗流机理的认识,提出了有针对性的开发对策:①在明确储层可动水饱和度的基础上,评价储层产水风险,优选井位及开发层位,降低气井产水风险,提高单井产能;②采用压裂水平井开发,增加泄流面积,减小生产压差,延长无水或低水采气期;③合理配产,降低生产压差,预防或控制产水量;④强化排水采气,提高生产效果。上述技术措施为四川盆地中部上三叠统须家河组气藏和鄂尔多斯盆地苏里格气田低渗透致密砂岩气藏的有效开发提供了技术保障。     

提升水驱气藏开发效果的先期控水技术

活跃水驱气藏通常会因为水侵、水淹而造成开发效益降低,使得该类气藏的采收率远低于不活跃水驱气藏。为此,提出了先期控水的技术思路。其原理是对活跃水驱气藏在开发早期就采取控水措施,即在水驱气藏投入开发前,认清水体分布特征,预测水侵方向、方位及水侵量,在地层水侵入的源头利用控水井先期开展控水作业,尽量延缓气藏水淹的时间。具体方法是:在气藏发生水侵的高渗条带的来水方位上部署控水井,实施排采泄压、阻隔拦截、诱导转向,或利用水驱气藏下部的低压储层对气藏侵入水实施纵向灌注、邻层转储,以削弱侵入水的能量、改变侵入水的流向、抑制边底水的活跃性,达到减缓水侵速度、阻隔水侵路线、减少水侵面积的目的,进而提升水驱气藏的开发效果、提高水驱气藏的最终采收率。以柴达木盆地涩北气田为例,进行了先期控水技术的部署与尝试。结论认为:该项技术是与油田注水开发相似但又相反的,可实现水侵气藏均衡开采、控水稳气的保护性开发技术。     

塔里木盆地库车坳陷超深层裂缝性致密气藏水封气动态评价方法

塔里木盆地库车坳陷超深层裂缝性致密气藏边底水发育,断裂、裂缝成为水侵的“高速公路”,产生“水封气”效应,降低了气藏采收率,但目前缺乏有效评价方法。为此,在分析气藏水侵特征的基础上,建立考虑裂缝发育规模、外围水体强度两因素的裂缝性气藏水封气动态评价方法,并应用于库车坳陷3个已开发的超深层区块,静动态结合对评价结果的有效性进行验证,针对性地提出了提高气藏采收率的对策。研究结果表明：①裂缝非均匀水侵受构造部位、裂缝发育程度和缝网组合方式共同控制,可划分为3种水侵模式：核部边水沿大裂缝窜进型、翼部边底水沿裂缝侵入型、低部位底水沿裂缝/小断层快速暴性水淹型;②3个典型区块水侵替换系数在0.2~0.3之间,均为次活跃水体气藏,但水封气发生的严重程度差异大,水封气越严重,气藏采收率越低;③对于方向性贯穿大裂缝型气藏,应开展堵水现场实践;对于裂缝密度高的缝网型气藏,温和开采可以控水,早期排水可以减弱水侵的影响,从而提高气藏采收率。结论认为：水封气动态评价新方法可以为库车坳陷超深层气藏裂缝非均匀水侵动态评价和气藏提高采收率提供可靠依据并支撑库车坳陷超深层气田群控水治水政策制定和经济高效开发。     

双疏性表面处理预防致密储层水相圈闭损害实验研究

传统的屏蔽暂堵技术不能有效防止致密储层中工作液的侵入,而以往靠降低界面张力排驱液相的方法效果短暂。在工作液中加入氟表面活性剂,增大润湿接触角,是一种降低毛管力减弱毛管自吸的新方法。润湿实验筛选出能将致密砂岩由液润湿改变为气润湿的氟表面活性剂。100℃下将岩心片浸泡在含所选氟活性剂的滤液中处理40 min,岩心片与滤液和水的接触角分别为120°和110°。毛管自吸、岩心流动实验表明,处理后岩心总吸水量降低了60%,自吸速率较处理前降低了40%～50%,驱替速率约是处理前的2倍。表明,氟活性剂能够有效改变储层岩心的润湿性,具有预防水相圈闭损害的应用潜力。     

涩北气田排水采气优选模式

针对柴达木盆地涩北气田所面临的气井井底积液、产水导致产量迅速递减的问题,从准确把握气井排水采气时机、优选经济有效的排水采气方式出发,结合涩北气田生产动态,综合考虑动能因子、积液高度、油压、日产水以及油压、套压压差等多种因素准确诊断了气井积液的状况;分析了涩北一号气田递减阶段气井日产气量和水气比等生产数据的变化规律,根据多项管流井底压力计算理论、临界流量计算模型及涩北气田实际的采气油管尺寸,研制出了排水采气方式选择控制图,并建立了涩北气田排水采气优选模式;回归出了相应的计算公式,预测了涩北一号气田大规模进入优选管柱排水及泡排排水采气时期的具体时机,由于涩北气田属于次活跃与不活跃水驱气藏,水气比上升缓慢,除少数离边水比较近的井外,在整个开发期内不会大规模进入气举排水开采期。     

川西致密砂岩气藏开发实践与认识

基于气藏开发地质特征,利用核磁共振、恒速压汞、薄片鉴定、相渗实验及岩心衰竭式开采物理模拟实验等手段,将川西地区致密砂岩气藏的开发可划分为3种主要类型：①多层叠置毯状致密砂岩气藏以砂体横向展布稳定,纵向叠置程度高,原始束缚水饱和度较高为地质特征,形成了以直井分层压裂多层合采、提高储量动用程度,水平井加砂压裂、提高单井产能及泡沫排水采气为主的开发模式;②多层叠置条带状致密砂岩气藏以砂体规模小、厚度薄为地质特征,形成了多层合采与层间上返挖潜、提高单井可采储量,开发后期增压开采与高低压分输为主的开发模式;③砂泥薄互层毯状致密砂岩气藏以多个薄砂体交互叠置状或透镜状分布为地质特征,形成了滚动开发评价、降低开发风险,多层合采、转层挖潜、增压开采与泡沫排水采气为主的开发模式。     

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏排水采油实践

塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏储集体非均质性强,油水关系复杂,部分井水层在高返排水后出油。通过与四川盆地排水找气机理的对比分析,认为塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏具有排水找油的基本条件,通过实践获得成功,并提出选择"排水找油"井的一些标志:一定储集空间、水体能量弱、有较好的录井显示、测试见油花或有硫化氢显示。排水找油的成功加深了对塔河油田碳酸盐岩油藏成藏规律的认识,探索了碳酸盐岩油藏新的开发途径。