低孔低渗气藏多层合采开发模式下的产出特征研究

低孔低渗气藏产能低,以单一层位开采时稳产基础差,不能保证平稳供气。大牛地气田合采井区生产规律表现复杂,摸清层间产出特征是气田合采模式规模化面临的重要问题。基于试验区丰富的地质及动态监测资料,应用数值模拟、室内实验及现场实施方法,分析多层合采气井产量压力变化规律及产量贡献率等。研究结果表明,影响合采井单层产量贡献的主要因素有压差、有效渗透率、有效厚度、含气饱和度;试验初期低压高渗层的产量贡献率高于高压低渗层,试验后期高压低渗层由次产气层变为主产气层,高压高渗层产量贡献率始终较高;低渗层接替生产优于高渗层接替,可较好地回避层间干扰。     

高低压双气层合采产气特征

多层合采问题已经做过大量的研究工作,但采用的方法通常是数值模拟、试井分析等,为了更真实地认识“一井多层”低渗气藏（气层物性特征相近,初始压力不同）多层合采时的产气特征,引入了物理模拟技术,结合气藏实际,采用气藏天然岩心,建立了高低压双气层无窜流物理模型（简称“并联”模型）,实验模拟气藏定容衰竭开采方式,研究了不同初始压力双气层合采时单层产气、压力变化规律,单层产量贡献特征,气层采收率,配产、高低压气层初始压差对生产的影响等方面,取得了一定的认识。采用物理模拟技术研究多层合采产气特征尚属新的尝试,拓展了该领域的研究方法和思路,研究成果对制定类似气藏的合理开发技术策略提供参考依据。     

大牛地气田低孔低渗气藏合采时机分析

低孔低渗气藏多采用合采的方式开采,但合采会降低气藏采收率.为了确定最佳合采时机,提高合采时的采收率,针对大牛地气田各气层原始地层压力接近、低孔、低渗的特点,进行了长岩心并联试验,模拟气藏合层开采时的产气特征,通过绘制流压与采收率的关系曲线,对比了在不同合采时机下层间压力差和物性差异对最终采收率造成的影响.研究表明,具有...     

多层合采凝析气藏小层产量分配规律

由于凝析气井在生产过程中反凝析出的凝析油的影响,目前对气井多层合采提高多层气藏和气井开发效率的研究主要针对干气藏多层合采。建立了地层无水体条件下按层储量比例多层合采凝析气藏的室内物理模拟实验方法,研究了定产衰竭条件下的小层产量分配规律;采用数值模拟方法研究了多层合采时小层的产出分配规律。从试井、室内物理模拟实验以及数值模拟3个不同的角度出发研究了多层合采的产出分配规律。结果表明,封闭边界的常规气井或气藏在多层合采的生产初期,产量按各小层的地层系数进行分配;当压力波到达边界之后,经过一段生产过渡期,逐渐过渡为按地层储量比进行分配。研究结果对中高渗气藏中后期合层生产的产量劈分研究提供了新的理论依据。     

致密砂岩气藏多层合采气水交互越流模拟实验

鄂尔多斯盆地苏里格致密砂岩气是中国石油长庆油田公司天然气开发的核心对象,由于有效砂体规模小、储层非均质性强、物性致密,长期以来被誉为"磨刀石上闹革命"。为了解决苏里格致密砂岩气藏直井多层合采时普遍产水的复杂渗流问题,基于苏里格致密砂岩气藏砂体纵向叠置类型分析,突破常规多层合采实验方法,设计了复杂气藏双层流动多点测压衰竭开发实验流程,建立不同开发方式下气、水层间可交互越流的双层开发动态物理模拟实验。研究结果表明:(1)致密砂岩气水层交替叠置型气藏在多层合采过程中,普遍存在层间气水交互越流现象;(2)储集层纵向非均质性、含水饱和度以及开发方式是影响层间两相交互越流最主要的因素,直接影响气藏采收率;(3)多层合采的高含水层(60%w<100%)与气层渗透率比值越大,生产中后期层间干扰对气藏生产的抑制作用越强,需采取相应的调整措施;(4)低渗气层与致密水层(渗透率小于0.1mD)合采时,未见严重的水窜越流现象,对气藏整体采收率影响较小,易实现气藏高效开发。结论认为,模拟实验研究成果为苏里格致密气高效开发提供了新思路和新技术,对提高致密气藏采收率具有重要现实...     

多压力系统致密气藏合采特征及开发方式优化实验

针对多压力系统致密气藏多层合采时会产生层间干扰问题,建立了多层合采全直径物理实验模型,模拟研究了并行合采方式下的各气层生产特征,并根据干扰机理提出了递进合采方案。实验结果表明:并行合采时高压气层的气体会通过井筒流向低压气层,抑制低压气层产气能力甚至发生倒灌,导致合采总采收率较低;递进合采通过优化高低压气层开启时间,能有效减弱高压气层对低压气层产气能力的抑制,避免倒灌现象发生,提高低压气层采收率和合采总采收率;各气层压力差异越大,层间干扰越严重,并行合采总采收率越低,但递进合采提高采收率效果却越明显,在层间压力梯度为2、3、4 MPa下递进合采比并行合采总采收率分别提高了2.07%、2.46%、3.82%。研究成果为制定多压力系统致密气藏的合采方案提供了新思路与新方法。     

低渗气藏多层合采可行性分析及产量预测研究

针对气藏多层开采的特点,利用压力平衡原理计算和绘制各个气层和气井的流入动态曲线,建立一套以时间为变量的气藏多层节点分析方法,形成多节点协调分析的多层合采可行性分析与产量预测研究方法,利用该方法可对气井生产全过程和气层产能及压力变化进行准确的描述与预测.研究分析表明:气层间压力差异是影响合采可行与否的主要因素,气层物性变差和提高气井产量可降低倒灌气量,而增加单层控制储量会延长倒灌发生的时间.当倒灌气量相当大时,合适的井下节流器能够大大降低层间倒灌气量,从而实现多层正常合采.多层合采预测方法经现场实例分析.证实其计算结果与实际生产情况吻合,可靠性较高,适宜指导现场生产.     

多层合采气藏渗流机理及开发模拟——以柴达木盆地涩北气田为例

涩北气田是柴达木盆地典型的多层疏松砂岩气藏,具有岩性疏松、层多且薄等特征,气藏储集层从浅至深多达近百个。气田在生产过程中为了提高储量动用程度,实现经济高效开发,采用多层合采方式生产。针对多层合采可能产生的层间干扰、储量动用不均衡等问题,提出多层合采的物理模拟实验方法,并结合数值模拟研究探讨了多层合采时气藏储量动用程度的主要影响因素,系统分析了不同物性和地层压力条件下多层合采开发动态特征。在此基础上,研究多层合采有利条件,以渗透率倍比和压力倍比为评价参数建立判断图版,可对不同气层物性和地层压力条件进行初步判断,评价合采干扰程度,为多层气藏优化射孔组合提供依据。     

基于格子Boltzmann法的碳酸盐岩气藏多层合采模拟

多层合采是纵向发育多个层系储层的常用开发手段,碳酸盐岩气藏孔-缝-洞发育复杂,导致其合采机理不明确、常规手段评价合采效果难度大。因此,采用新方法评价其多层合采机理及潜在干扰因素具有重要的理论与现实意义。文中基于多松弛格子玻尔兹曼方法（MRT-LBM）,通过追踪合采过程的流线分布,量化评价了不同孔-缝-洞配置储层的合采效果。研究结果表明：裂缝-孔洞合采的层间非均质性最大,裂缝层对产量贡献很小,裂缝-缝洞合采与缝洞-孔洞合采的层间非均质性相对更小,两层基本可以实现均衡开发;增加生产压差,合采气层的产量比降低,一定程度有助于低渗产层的气体产出,且生产压差对非均质性强的合采组合敏感性更强;当合采层间的压力梯度差值为0.02 MPa/m时,低压层的稳定倒灌量可能达到高压层的1/8;如果层间非均质大且低渗层初始压力更低时,发生倒灌的可能性更大。研究成果可以为不同孔-缝-洞发育的碳酸盐岩气藏多层合采提供理论支撑。     

CHART BOARD METHOD OF THE TECHNICAL LIMIT FOR THE COMMINGLED PRODUCTION OF LOW-PERMEABILITY GASFIELD

中国西部的气藏大多为低渗致密的多层气藏,由于其自身复杂的地质特征,采用单层开采效果差,而采用多层合采开采方式能有效地提高气井产能,延长稳产期.但多层合采使得气藏及井底渗流特征复杂化,层间干扰现象将影响气井的开采效果,而对于气井多层合采的技术界限目前却鲜有研究.在建立层间无窜流的单井多层气藏双孔介质模型基础上,利用数值模拟方法,从气藏压力和储层物性参数方面进行大量的计算分析,获得了低渗气藏多层合采的技术界限图版.分析表明多层合采的有利区域为近似菱形的狭窄区域,合采产层的压力系数比和渗透率比必须处于合采有利区域才能进行合层开采,并通过实例应用表明该方法是合理可行的,对开发层系划分与组合、单井采气方式的确定以及气井开采后期实施调转层措施都具有重要的指导意义.     

基于历史生产数据的多层合采井产量劈分新方法

目前现场一般采用PLT测试分析合采井各层的采出情况,但测试成本高,持续获取较困难。利用相渗曲线回归公式结合Buckley-Leveret方程、水相分流量方程建立了两相渗流产量计算公式,并分见水前后两种情况进行合采井产量劈分计算;为减小误差,借鉴数值模拟处理思路,通过修正渗流参数拟合PLT测试数据以提高劈分结果准确性,形成了一种基于历史生产数据的产量劈分新方法。W1油田W1-8井应用结果表明,新方法产量劈分结果与现场测试资料劈分结果基本一致,并且与数值模拟法劈分结果接近(误差小于5%)。新方法适用于压力资料丰富、有产出剖面测试资料的边水驱油藏,可代替数值模拟用于快速获取合采井劈分产量以指导现场油井动态跟踪等分析工作,为边水驱油藏合采井产量劈分提供了一种新的技术手段。     

基于生产测井的多层试井解释技术

致密砂岩气井为了获得工业产气量,常常采取多层分压合采措施,常规试井解释由于采用平均化的单层试井解释模型,容易造成解释结果无法反映各个产层的真实信息。为此,基于鄂尔多斯盆地致密砂岩气田某井4个产层分层压裂后开展的268 h的压降测试、468 h的压力恢复测试和生产测井数据,采用单层试井解释模型和多层试井解释模型分别对其进行解释,其中多层试井解释模型结合生产测井解释成果引入分层产量数据作为新增约束条件,对多层合采气井进行精细试井解释。结果表明:(1)3种单层试井解释模型均等同于将该井4个层位的参数平均化,各项指标均拟合较好,反映了单层试井解释模型具有多解性;(2)多层试井解释录入各层储层物性参数,并引入分层产量作为拟合约束条件,其压力及压力导数双对数曲线拟合、单对数曲线拟合、压力史拟合和分层产量拟合均较好,能够获得各层的表皮系数、裂缝半长、渗透率及边界等数据。结论认为,采用多层试井解释模型降低了合采气井试井解释结果的多解性,定量评价了各储层的参数,为类似储层的针对性措施和动态描述提供了参考。     

苏14井区多薄层分层压裂改造技术研究

针对苏14井区储层低压、低渗、非均质性强的地质特点,开发先导性试验中大规模压裂沟通砂体效果不明显,增产效果不显著,以及80%以上的井钻遇盒8上、盒8下和山1等多层的实际,采用分层压裂沟通多个储层、合层开采提高储层储量纵向的动用程度,达到了提高单井产量,实现经济有效开发的目的.     

多层合采气井产量劈分新方法

在分析突变理论原理的基础上,综合考虑影响各产层产量贡献的储量特征、开发特征和地质特征3类因素,首次应用突变理论建立了多层合采井产量劈分的新方法;把储量特征子系统的有效厚度、孔隙度、含气饱和度以及开发特征子系统中的渗透率、层间干扰系数、气层中深压力分别构建成2个燕尾突变模型;地质特征子系统中的沉积微相、砂岩含量、储层密度和气层中深4个因素构建成蝴蝶突变模型。在求得各子系统产层目标值与相对突变面目标值的基础上,计算了各产层产量劈分系数。通过实例详细介绍了新方法的计算过程,并应用于鄂尔多斯盆地榆林气田南区12口合采气井的产量劈分计算。结果表明新方法考虑因素全面,具有可靠性强、计算速度快的特点,新方法计算的劈分结果精度大幅度提高。     

圆形封闭双层油藏分层合采油井产能分析

针对圆形封闭双层油藏,应用Duhamel原理及叠加方法,给出了平面均质油藏层间无窜流、各层初始压力相等或不相等情形下油井井壁压力、各层层面流量的计算公式和方法.采用Stehfest数值反演方法分别计算了油井定产生产时,储层层面流量的变化及各层初始压力不相等时"倒灌"量的变化曲线图.对于给定的油藏-油井系统,分层合采较分层分采是否增产的问题主要决定于每层的初始压力对比情况,其影响由每层的储能系数和渗透系数控制.     

三层分采及分层测压技术在涩北气田的应用研究

涩北气田疏松砂岩气藏层多、层薄、气水间互,各层压力差异较大,非均质性强;储层具有埋藏浅、跨度大、欠压实、成岩性差、胶结疏松和高粘土、高泥质、高矿化度以及敏感性强、出砂严重等特点;气井靠控制压差生产,3/4的气井产量限制在(3～5.0)×104 m3/d,大大地影响了气井产能的发挥。首先从从涩北气田气藏地质特征入手,通过对二层或三层气层合采时的层间压力、层间流量变化的模拟分析和从储层物性参数、压力变化等对气井稳产期、气井产量等影响的分析,提出了三层分采及分层测压技术,并对三层分采及分层测压技术在气田现场应用效果做了评价。现场实际应用表明,三层分采及分层测压技术在涩北气田应用效果良好,具有广阔的发展空间。     

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。     

延川南地区2号和10号煤层分压合采的可行性研究

鄂尔多斯延川南地区发育低渗、多层煤层气藏,主力煤层为2号和10号煤层,分层压裂合排采气（以下简称分压合采）是制定开发规划时的首选方案之一。基于延川南地区煤层气井的实际生产资料,并结合煤层气井的产气特点,论述了延川南地区2号和10号煤层分压合采的影响因素及可行性,研究认为,煤层压力与压力梯度、解吸能力、层间距、上下围岩岩石性质、水文地质条件、原始渗透率及压裂后渗透率等是分压合采提高煤层气井产能的控制条件。最终,提出了该地区2号和10号煤层分压合采适合基本地质条件,优选了有利区域。     

层间非均质油藏物理模拟结果在流动单元划分中的应用

研究了单层均质在实验室条件下采出程度、不同渗透率级差两层非均质和三层非均质储层在合注条件下,各个小层的采出程度与渗透率级差的关系。研究结果表明对层间非均质储层,合注条件下高渗透层的采出程度基本不受其他层位的干扰,中低渗透层的采出程度取决于该层位渗透率和高渗透层之间的渗透率差异。高渗层渗透率与中低渗透层位渗透率比值3是采出程度与渗透率比值关系曲线的拐点,渗透率比值小于3,中低渗透层采出程度大幅度增加。该研究结果对于碎屑岩储层流动单元划分具有重要意义,给出了流动单元划分时渗透率的界限。