测试资料在火山岩气藏评价中的应用——以徐深气田为例

火山岩气藏开发是近年来天然气勘探开发的热点领域,利用测试资料评价火山岩气藏是优质开发这类气藏、提高对气藏认识重要方法之一,测试资料通常包括压力资料、温度资料、产能资料和流体物性PVT资料等。以徐深气田为例,根据测试资料建立了火山岩气藏试井解释模型,评价储层连通性,判断储层的压力变化,分析水气井的动态特征;根据不稳定试井可以判断表皮系数和裂缝对徐深气田水平井的影响;根据分析生产动态资料可以确定气井合理产量。     

一种基于BP神经网络的气井重复压裂井优选方法

目前我国一些气田经过初次压裂后,增产效果不明显,或生产一段时间后,产量明显下降。为了提高气井的产量,可对气井进行重复压裂。进行重复压裂优选,可使气井得到较好的压裂效果。分析了影响气井重复压裂效果的因素,可分为地质因素和工程因素2部分。地质因素包括孔隙度、渗透率、表皮系数、产层厚度、含气饱和度、地层压力系数及剩余可采储量,工程因素包括前一次压裂是否成功、前一次压裂液用量、前一次压裂加砂量。基于BP神经网络理论,结合气井重复压裂效果影响因素分析,建立了重复压裂井优选模型。使用粒子群算法对其进行了优化,提高收敛速度的同时有效防止了局部最优解情况的发生,预测重复压裂井的日产气量,以此为依据优选重复压裂井。通过对C区重复压裂效果预测表明,基于BP神经网络优选重复压裂井可以提高选井的准确性。     

“三高”气井试井最小测压深度确定方法

“三高”气井现场测试作业过程中压力计无法接近产层中部,关井后井筒温度变化引起测点压力变化,对试井解释带来了较大的干扰。将地层渗流模型与井筒动力模型有机耦合,建立了井筒-气藏耦合的动力学模型。利用该模型研究不稳定试井压力计下入深度对试井解释结果的影响,绘制“三高”气井试井测试压力计最小下入深度图版,提出井口试井测试适应条件。研究表明,压力恢复试井最小测压深度(能反映地层真实渗流特征)主要受气井生产压差控制,其次受关井前生产产量控制;当生产压差大于10 MPa时,井口压力恢复试井即可满足试井解释条件;当生产压差小于10 MPa时,不同气井存在不同的最小测压深度,压力计只有下入最小测压深度以下,才能准确认识地层渗流特征。该方法为“三高”气井不稳定试井测试方案设计提供了参考依据。     

用不稳定流动的压力和流量解释致密低渗气藏的地层参数

针对致密低渗气藏关井压力恢复很难达到径向流的特点,利用致密低渗气藏开井过程中气体的不稳定流动方程,推导出不稳定流动系数at与时间t的线性函数关系,结合修正等时测试不稳定流动段的井底流压数据,用最小二乘法分别计算出at和b,再利用直线段的斜率计算地层系数Kh和惯性系数D,利用同一直线段的截距计算气井开井的表皮系数S。通过大牛地气田几口井的实际测试数据进行解释表明,该方法可以用于现场解释。     

基于多因素关联体系的重复压裂选井选层方法研究及应用

重复压裂选井选层方法大多依赖于对大量重复压裂井生产动态、复压施工参数等资料分析,从而提出选井选层标准,对于重复压裂资料少或者未进行重复压裂的区块,选井选层工作难以进行。为此,文章基于致密气藏的地质、初次压裂矿场生产、试气等易得到的资料,引入具有特定意义的五个参量(多孔弹性应力转向系数Ⅱ_(port)、泄气体积V、瞬时采出程度IRR、气藏衰减系数R_(Dep)、产量递减系数D_(iD),应用数理统计和模糊数学理论相结合的方法,建立了致密气藏重复压裂选井选层评价算法将之用于苏里格气田,从而确定了重复压裂井选取标准:在裂缝转向潜力井中(Ⅱ_(port)0.2),选择初次压裂裂缝质量较差的井(V3.3和IRR21%、V3.3和IRR21%)考虑气井产量递减和邻井开发的影响进一步选取产量递减系数较小(D_(iD)0.6)且气藏衰减系数较低(R_(Dep)8)的井为重复压裂目标井。     

气井不关井试井技术的研究与应用

目前现场广泛采用关井测压试井方法获得地层压力及地层参数，但在气井中往往遇到困难，有些超高压气井关井后井口压力很高，井内管柱和井口装置都难以承受，对于低渗透气层关井常常需要数周时间，才能获得满意的压力恢复曲线资料，对产能影响较高。针对这一问题，提出通过不关井只改变工作制度的方法使产量改变，测取井底压力的数据变化，运用多孔介质气体不稳定渗流理论，得出基本方程，通过计算拟合确定油气藏的目前平均地层压力、地层有效渗透率和表皮系数等气藏参数。     

碳酸盐岩气藏加砂压裂重复改造试验效果分析

针对碳酸盐岩气藏部分气井生产效能低的状况，决定在长庆气田下古生界尝试开展加砂压裂重复改造试验，以期提高低产、低效气井的产量，延长气田稳产期。通过潜心研究、精细设计及现场质检监控，优选了4口老井进行加砂压裂重复改造现场试验。从试验结果来看，虽然只有1口井取得明显的改造效果，但4口井加砂压裂施工都是成功的，说明对碳酸盐岩气藏实施加砂压裂是可以实现的，但在选井思路和压裂工艺方面还有待探索和研究。     

页岩气井重复压裂选井评价模型研究及应用

为解决页岩气井重复压裂选井问题,针对页岩气井储层断层发育、曲率及裂缝分布复杂等地质特征,引入了多孔弹性应力转向系数、单位压降产量与压力系数、气藏质量指数、归一化拟产量递减率等评价指标,建立了页岩气井适用性较强的重复压裂选井评价模型,并优选了重复压裂候选井。同时,明确了重复压裂工艺试验井挤注、主压阶段暂堵转向工艺技术思路,优化了重复压裂工艺设计参数。该模型应用于涪陵页岩气开发井重复压裂选井中,对优选的候选井进行重复压裂改造,投产初期日产量比原来提高了5～6倍,为涪陵页岩气田长期高效开发提供了技术参考和借鉴。     

二流量试气技术研究及应用

中原油田高压低渗透储层续流时间长，采用常规的不稳定试井，只有关井恢复较长时间才能录取到满意的资料，给试井工作带来不利因素。二流量试井不用关井，通过改变产量，录取第一个稳定工作制度到第二个稳定工作制度之间随时间变化的压力数据，从而求得油藏平均地层压力、地层渗透率、表皮系数等参数，与压力恢复试井具有相似的效果，进一步证实了二流量试气资料可以利用现代试井解释软件进行处理分析，降低了气井假压力计算的难度。     

苏里格气田压裂气井合理关井测压时间

为了解决压裂气井压力恢复曲线不能出现边界反映段，以及渗流不能反映地层中真实流动特征的问题，基于苏里格气田低渗透气藏压裂气井试井和实际生产资料，利用现代试井解释理论，研究了合理关井时间的界限及其计算方法。结果表明，当油井关井测压时间达到3倍地层径向流开始出现的时间后，利用此时的压力数据，解释地层参数和地层压力，其结果的误差小于5%，同时能较准确地判断边界类型。计算的理论曲线和霍纳法解释值非常接近，对于苏里格气田压裂气区而言，若预先知道某生产井地层有效渗透率值，可从理论曲线查出压力恢复试井的关井时间，否则，建议按照该井区地层有效渗透率，将不稳定试井测试时间定在以10 d以上为宜。     

重复压裂候选井多级模糊决策方法

重复压裂是油气田开采后期增产稳产的一个重要措施。但是,目前的重复压裂效果不很理想,具体表现在：压裂后增产幅度小,含水上升,产量递减速度快,有效期短,有效率低。因此有必要对重复压裂候选井进行优选。而影响重复压裂效果的因素众多,可以分为：地层物性、产能、原油物性、工程因素四大类。而每一大类中又可细分为很多影响因素。因此,常规的单一目标函数方法不能用于该类问题。将系统工程理论中的层次分析法和多级模糊决策方法结合起来并应用于重复压裂候选井的评判上,对中原油田的7口井进行了优选。实践表明：该方法克服了以往重复压裂候选井选层的盲目作法,并且综合考虑了候选井的多个影响指标,因而更加合理。     

气井系统试井异常资料处理中校正模型的应用

由于受地层等诸多内外因素的影响,气井稳定试井过程中所采集的产量和压力数据往往存在不同程度的偏差,导致产能曲线呈异常形态,无法求出气井无阻流量等参数,情况严重时不得不重新试气。引起试井资料异常的主要因素有储集层污染、变表皮系数、层间干扰和井底积液等。不同的因素对试井资料影响的特征和程度不同。在此情况下,应用SWT2000试井软件,对试井资料的异常现象进行分析判别、选择适应的校正模型,能够有效消除试井曲线的失真现象,顺利求得气井产能参数。实践表明,只要对引起试井资料异常的因素判断准确,校正模型选择得当,就能够得到可靠的产能参数。     

产量不稳定法评价气井渗透率和表皮系数方法研究

渗透率是评价储层物性以及气井产能的一个重要参数,而表皮系数是表征井筒污染程度的唯一参数,这2个参数在气井动态分析中的作用至关重要。目前求取这2个参数的主要方法是试井,尤其是不稳定试井。然而由于试井费用较高,再加上生产任务紧张,靖边气田绝大部分的气井不能进行关井测试,致使无法全面了解储层特性以及增产措施的效果。运用产量不稳定法计算气井渗透率和表皮系数,并与试井解释结果进行了对比,对比结果表明产量不稳定法具有一定的解释精度,可以作为试井的补充。该方法在实践中得到了检验,解释的结果被应用于数值模拟的参数场建立、复杂地质边界诊断、增产措施的效果评价以及二次改造井的优选。     

重复压裂选井选层的小波神经网络研究及应用

重复压裂选井选层需要综合考虑地质特征、油气藏特性、物性参数、测试和生产数据等多种影响因素,难以用传统的数学方法来描述这些参数间的高度非线性映射关系。而以往对重复压裂选井选层的相关研究大都是以BP-神经网络为基础建立模型,但因其算法收敛速度慢、抗干扰能力差等缺点,在应用上受到了一定限制。本文首次将小波神经网络引入重复压裂选井选层,并应用灰色理论进行了参数优选,建立了重复压裂选井选层的小波神经网络模型(该网络模型具有一致逼近和L2逼近能力,以及较强的抗干扰能力),然后在此模型基础上给出了相应的求解算法。最后在现场应用收到了良好的效果,证明了该方法的可靠性与可行性,对重复压裂选井选层有重要的指导意义。     

重复压裂工艺在川西致密低渗气藏中的应用分析

川西新场气田蓬莱镇组气藏储层致密,渗流条件差,所以多数气井必须在投入开发前进行压裂改造。由于压裂增产有效期一般少于3a,这对提高气藏采收率极为不利。针对这种情况,开展了气井重复压裂工艺技术的理论计算和现场应用研究,现在已经初步形成了一套包括储层评估、重复压裂潜力井优选、重复压裂造缝机理研究、优化重复压裂施工及配套工艺和压后评估为特点的气井重复压裂技术体系。经过现场试验,重复压裂技术可以在川西致密低渗气藏取得较好的效果。该技术有效提高川西地区各气藏的开发水平,同时也为类似的致密碎屑岩气藏开发提供有益的指导。     

气井产能的影响参数敏感性分析

影响气井产能的因素多种多样,为了具体描述各因素对产能的影响,以长庆气田为例,利用气藏工程和数值模拟方法,从地层系数、产水、非达西流系数、地层压力、表皮系数等几个方面定量分析了各因素对不同储层条件下气井绝对无阻流量的影响程度。研究表明：地层系数是影响气井产能的主要因素;边界和地层非均质对气井产能影响很大;对于产水气井,应严格按照控水采气技术政策合理开采,避免水淹;随着非达西流系数的增大,气井产能不断降低;在气井的生产过程中,必须合理利用地层能量;当表皮系数由0增加到6时,其无阻流量为不受污染时的60％～70％。因此,防止储层污染、对储层进行有效改造、合理利用地层能量是获得气井高产的重要保障。     

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克-依构造带高产气藏试井的流压上升现象，导致了克-依构造带超高压气藏测试(试井)资料不能被有效解释。自喷井定产量试井流压下降与非自喷井流压上升的试井理论已较成熟，对于自喷井定产量试井流压上升的试井分析理论还没有人进行研究，章研究了高压气井定产量试井导致流压上升的原因。根据渗流理论，建立了交表皮系数、高速非达西渗流、部分打开地层的数学模型；根据数值模拟理论，建立了差分方程；研制了数值模拟软件，用研制的数值模拟软件模拟了部分打开地层、高速非达西渗流、变表皮系数等因素的井底压力响应。在测试过程中地层损害程度在减轻，这是高压气井流压上升的主要原因，表皮系数降低得越多时，井底流压上升得越快。部分打开地层、高速非达西渗流单因素不能导致高压气井流压上升。这些认识对建立自喷井定产量试井流压上升的试井理论有重要意义。章建立的高压气井试井流压上升的数值模拟方法可用来解释高压气井试井流压上升的资料。     

优质筛管防砂井产能预测方法研究

油气田开采过程中的出砂问题十分普遍,对于出砂油气藏,防砂是必不可少的环节。机械防砂作为最重要的防砂措施,得到了越来越广泛的应用。优质筛管防砂是现场应用比较普遍的防砂管柱防砂技术。优质筛管本身的渗透性一般较大,不足以对油井产量造成影响。而从地层产出的细砂会不断充满防砂管柱与井壁的环形空间。由于地层产出砂沉积后的渗透率较低,会对油井产能造成较大的影响。本文以地层砂为研究对象,以地层砂粒度分析为研究基础,分析了不同颗粒粒度及其分布所产生不同的地层砂渗透率。运用渗流力学的知识对优质筛管堆积砂层表皮系数进行了计算;并建立了不同颗粒粒度及其分布、环空砂层表皮系数与油井产能关系的模型,从而更好的预测出砂后优质筛管防砂井的产能,对指导现场生产具有一定的意义。     

重复压裂前诱导应力影响新裂缝转向规律

随着重复压裂技术现场应用的日趋成熟,如何产生不同于原裂缝走向的转向新裂缝成为目前重复压裂技术研究的热点问题。由于新裂缝的扩展方向主要由井周应力分布情况控制,重复压裂前初次裂缝、油井生产以及注水影响等因素产生的诱导应力是影响新裂缝形态的主要因素。应用多物理场耦合软件COMSOL建立了重复压裂井有限元模型,分析了重复压裂裂缝转向的机理和影响因素;建立了注水开发区块模型,研究了注水开发中注入水诱导应力的分布规律,以及注水量、注采井网分布等因素对新裂缝转向的影响。研究结果表明:裂缝转向受储层应力状态、油井生产情况和初次裂缝长等因素影响明显;注水井周边会产生应力集中,且在一定的井距下会影响新裂缝转向规律。此研究可以应用于预测重复压裂效果,优化重复压裂的选井选层,并指导现场重复压裂方案设计。