长兴组生物礁气藏水侵早期识别及调整对策

元坝油田长兴组气藏为发育底水的复杂礁滩体高含硫气藏。气藏开发过程中,发生水侵会导致气井产能降低,影响气藏最终采收率,开展气藏早期水侵识别,有利于提前采取治水措施。文中结合气藏地质特征,深入分析了物质平衡方法、生产动态判别方法、产出水的矿化度判别方法、试井监测识别法等水侵识别方法的适用性,并进行优选。利用研究成果,成功识别了2口气井存在水侵,及时有效地调整了气井的生产制度,延长了气井的无水产气期。     

徐深气田火山岩气藏水侵识别与预测方法

徐深气田火山岩气藏普遍发育边水或底水,水侵导致了气井产能下降,气藏水侵的准确识别、水侵量的快速预测是制定合理开发策略的重要依据。以徐深气田D区块为例,建立了一套识别气藏水侵和快速预测水侵量的综合方法,首先通过动静态结合综合识别出气藏是否存在水侵,其次采用正向和反向2种思路计算D区块不同时期水侵量,通过引入虚设压力与累计产气量关系曲线反过来验证前2种方法计算结果的可靠性,最后通过计算不同阶段的水侵量,建立水侵量与累计产气量之间的函数关系,实现水侵量的快速预测。结果表明,这套综合方法不仅能可靠识别气藏是否发生水侵,而且能实现水侵量准确计算和快速预测,可以用于徐深气田其他区块的水侵识别与预测。     

岩性-电性交会方法在疏松砂岩气藏水侵研究中的应用——以柴达木盆地台南气田为例

柴达木盆地台南气田是典型的疏松砂岩气藏,具有岩层疏松、砂泥岩互层、边水环绕、气水分布复杂等特殊地质特征,气藏开发中后期,水侵后地层电阻率变化特征不明显,储集层流体识别困难。从测井资料标准化处理入手,在国内外水侵测井解释技术的基础上,充分运用岩电关系进行水侵机理研究。利用常规和生产测井资料中的电性曲线对水侵层进行定性识别,并提出一种基于岩性—电性交会的水侵特征识别方法,建立水侵层的参数定量识别、层位标定,形成一套较为完整的水侵评价技术,解决了低阻气层水侵识别难的问题。利用建立的测井水侵层解释模式和评价方法,对部分新钻开发井进行水侵层解释,符合率为84.2%,岩性—电性交会方法对于其他疏松砂岩气藏开展水侵层识别和解释具有借鉴意义。     

涩北气田弱水驱气藏水侵早期识别方法

弱水驱气藏开发早期的水侵特征不明显,识别起来比较困难。现场多采用水样监测和对水气比曲线进行分析等方法对气藏的水侵特征进行识别,但这些方法都是在地层水进入气井之后才能进行判断,不利于提前采取预防措施。以涩北二号气田边水能量较弱的A气藏为例,通过引入生产指示曲线法、存水体积系数法和视地质储量法对气藏早期的水侵特征进行识别,并通过不同采出程度下的曲线特征进行了对比。结果表明：视地质储量法对气藏水侵作用敏感性强,曲线发生上翘拐点时对应的采出程度最低,比现场经验法低20%;视地质储量法水侵识别结果可靠性高,能更早地发现气藏的水侵特征。该研究成果对于无裂缝发育、孔隙性相对均质的弱水驱气藏进行早期的水侵特征识别具有指导意义。     

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气藏水侵是川东气田开发过程中遇到的普遍现象。气井的出水会对气藏开发带来严重的不利影响。目前气田开发现场所采用的一些常规监测和分析手段对气藏的早期水侵也收效甚微。如何探测气井的早期水侵并预报气藏水侵情况一直是困扰气田中后期开发的一大难题。章通过对不稳定试井理论模型研究，得到了识别天然水侵边界的方法，将这种方法应用到实际的有水气藏开发动态分析中证实：可以通过试井分析来诊断气井的早期水侵和预报气藏水侵状况。这样，就可以根据气藏的实际水侵情况及时调整气藏的生产规模和采气速度，以减缓水侵速度，延长气井的无水采气时间，提高气藏的采收率，从而提高气田开发的经济效益。     

考虑水侵影响的礁滩气藏动态储量预测模型

礁滩气藏储层非均质性强,气水关系复杂,受水侵影响严重,常用动态储量计算方法无法解决储量的准确预测问题。结合礁滩气藏的地质特点,讨论了水侵礁滩气藏动态储量的影响因素,在稳定水侵和非稳定水侵识别的基础上,分析了气藏的水侵动态,基于水侵量和水侵系数2个重要水侵动态特征参数的研究,建立了水侵礁滩气藏动态储量预测模型,并针对平面径向流、直线流、半球形流等3种水侵模型,采用Laplace算法,对系统不同时间的水侵量进行了计算,进而求解出水侵气藏动态储量。实例计算结果表明,与其他方法相比,新模型可准确预测礁滩气藏动态储量,指导礁滩气藏的开发。     

有水气藏单井水侵阶段划分新方法

对有较强边底水能量气藏的开发来说,最担心的问题就是气井见水。气井见水会对地面工程处理造成麻烦,同时也会大大降低气井产能及气藏采收率。目前国内外使用的气井见水时间预测方法,常会因实际气藏非均质性等问题影响导致预测结果与实际情况偏差较大。在前人研究基础上,提出了一种采用气井实际产量及压力数据绘制的3种诊断曲线进行气井水侵阶段划分的新方法,通过3种诊断曲线均可将气井的生产划分为3个阶段--未水侵期、水侵初期及水侵中后期。通过该方法对现场实际井进行判断分析,可准确识别气井水侵阶段,确定有水气藏气井见水顺序,评价结果更符合实际情况,为后期气井产量调配提供了依据,保证了气田高效开发。     

含边底水气藏的水侵量计算方法

在开发含边底水气藏的过程中,随着气体的采出,气藏压力逐渐降低,边底水会侵入气藏。在水侵初期阶段,由于水驱前缘距离井底较远,若水体分布较均匀,水驱前缘会较稳定驱进,此时水体的驱动作用补充了气藏的能量,使气藏的平均压力下降变缓,维持了气井的产气量。当气藏进入水侵中后期阶段,气井迅速水淹,井筒积液将严重影响产气。因此,分析气井的水侵动态,获得水侵发生的时间、水体规模以及各时间的水侵量对于开发含边底水气藏具有重要的意义。通过水驱气藏物质平衡方程与拟稳态水侵方程的结合进行迭代求解,运用C#编程语言,最终可根据气井生产数据拟合确定气藏动态储量、水体规模以及各时间的水侵速度、累计水侵量等参数。通过建立的气藏数值模拟机理模型,验证了本文方法的可靠性、矿场适用性以及获得结果的迅速性,本文方法计算结果误差较小,数值模拟结果直观展示了水侵量评价的正确性。     

水驱气藏典型水侵量计算方法综述

对于水驱气藏,若用物质平衡方程式计算动态地质储量以及进行动态的预测,首先必须知道水侵量的大小。在气藏的实际开发经验中,研究者也发现:随着气藏的开采,与气藏相连的外部天然水域由于气藏内部的地层压力的下降而开始侵入气藏,即会造成气藏的水侵,同时也补充了气藏的能量。气藏水侵的强弱与地下水体的孔渗、水体厚度、几何形状等因素有关。通常获得水体信息的方法是通过假设或根据地质特征和气藏参数从而推断得来。对于计算水侵量为水驱气藏采收率计算等的研究具有实际的意义,本文综述了两种计算水侵量的典型的计算方法。     

水侵识别技术在水驱气田的应用

不稳定试井法可以对水驱气藏水侵的强弱进行早期识别。随着气藏开发的进行,针对海上水驱气田多层合采的气井见水后,产水层位及类型难以识别的问题,建立BF图版应用于水驱气田开发领域。根据水分析化验资料绘制出不同层位的离子浓度分布BF标准图版,将单井离子分布图与BF标准图版进行比对,可以对多层合采井的出水层位进行有效识别,弥补了部分井因生产测井测试资料有限而难以进行水侵识别的不足,为气藏控水治水提供有效依据。同时,根据生产数据建立了拟均质砂岩气藏的水侵特征图版,判断合采井的驱动类型。综合应用不稳定试井识别法、BF图版、水侵特征图版等手段,实现了产水规律有效识别,对复杂水驱气藏的合理开发具有重要意义。     

含水气藏合理产能新方法研究

在现场生产中很难获知气井线性临界流速的大小，致使常规气井产能方程的应用有一定的局限性。含水气藏由于产水会使气井的产能降低，若积液不能被及时带出，严重时会造成气井水淹。在其它条件相同或相近的情况下，产水气井的产能比纯气井产能小。文章在气水同产井含水气藏两相渗流理论研究的基础上，考虑表皮系数和非达西效应的影响，建立了在地层中气水两相渗流含水气藏的合理产能方程，这为确定含水气藏的合理产能和气水同产井动态分析提供了理论基础。方程中所涉及的参数可通过气藏PVT物性试验、产水气井的测试资料获取，再用数值积分方法求解两相拟压力函数。建立的产能方程可应用于分析气水同产井流入动态关系，确定合理产量，求出产水气井最大无阻流量。现场情况分析表明，产能方程对合理配产提供了科学的依据。     

THN1凝析气藏开采效果评价及提液无效原因分析

塔里木盆地北部THN1凝析气藏边水较活跃,由于在气井开采中生产压差过大,导致边水突进加剧,边部气井相继迅速水淹停产,气井高含水与含水上升快已成为该气藏开发的主要问题。为此,从气藏地质特征、水侵方式、生产工作制度等方面入手,总结提出了一套开发管理措施:在边水气藏气井生产过程中遵循"少动、平稳、慢控"的原则,切忌猛开猛关和关井复压;在有水气藏开发过程中,加强产水动态监测,气井见水后要及早采取有效措施;提液开采不见效是多种因素导致的,应遵循相应的规则,不能急功近利;对较高部位的剩余气井,应及时调整工作制度,降低生产压差,或采取机械、化学方法堵水;对砂岩孔隙性边水凝析气藏,气井见水后不能靠少量井提掖排水。研究成果为该气藏后期开采或其他类似气藏的合理高效开发提供了技术支持。     

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     

低渗透产水气藏单井控制储量的计算及产水对储量的影响

低渗透气藏已成为目前我国天然气开发的重点对象,其渗流规律也不同于常规气藏,特别是气井产水以后,存在气、水两相流动,气藏的渗流规律将发生明显的变化,常规的单井控制储量计算方法已不再适合。为此,针对气藏低渗透、产水的特点,重新推导了气井的气、水两相产能方程,并结合物质平衡法,建立了一个改进的适合产水低渗气井控制储量计算的采气曲线法,并用实例进行了验证。结果表明：启动压力梯度及气井产水对控制储量的计算有明显影响;在储量计算公式推导中,水气体积比的引入,能更准确地求取产水气井的储量和表述产水对储量的影响;在考虑产水因素后,求得的天然气储量明显降低,且随产水量的增加,求得的气井控制储量也减少。该研究成果对于提高低渗透产水气藏单井控制储量的计算精度具有重要参考价值。     

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由于水驱气藏模型无因次水侵量精确解的特殊形式，故必须知道水体的大小及水侵系数才能计算水侵量的大小，但有时很难估算水体的大小及水侵系数，使得有关计算无因次水侵量的几种方法均各有弊端。文章结合数值反演法，只需要生产动态数据，将β_R、B_R、r_D、G参数作为识别参数，建立计算水驱气藏最优化数学模型。该方法避免了以往需要不容易确定的与水体有关的参数，而这些参数恰好影响地质储量及水侵量的计算准确程度。通过优化模型求解直接获得地质储量及水侵量的大小，同时还可以确定水域大小和水侵系数。实例对比分析表明，此方法具有计算过程简单、快速，计算结果准确、实用的特点，不失为一种有效方法。     

利用生产数据计算气井控制储量和水侵量

为了解决水侵量计算较为复杂的问题,根据存水体积系数的物理意义,将存水体积系数用当前气藏含水饱和度与初始含水饱和度的差值来表示,推导了计算气井控制储量和水侵量的公式。利用该公式计算了某水驱气藏3口气井的控制储量和水侵量,结果表明,计算精度与其他常用计算方法相当。利用该公式还计算了该气藏某口气井不同时刻的含水饱和度、单井控制储量及水侵量,结果表明,在一定采出程度条件下,随着气井生产时间的延长,气藏的含水饱和度升高,气井的控制储量和水侵量增大。气井的控制储量与地层压力差、含水饱和度均呈线性关系;水侵量与地层压力差呈线性关系,与气藏含水饱和度呈指数关系。由于该计算方法中求取含水饱和度时要用稳定的生产数据,因此,该计算方法仅适用于生产时间较长的气井。