用广义拟压力方法确定压敏油藏气井流入动态

为了更准确地描述压敏油藏真实气体渗流特性,通过引入广义拟压力函数来表征压敏油藏气体的渗流过程,使气体渗流扩散方程与单相微可压缩液体渗流扩散方程有相同的形式。在计算广义拟压力函数值时,首先用相应的模型计算在定温时,任意压力下气体的黏度、偏差因子以及地层渗透率的值,然后采用梯形规则,进行小步长压力计算。通过数值积分,求出定温时任一压力下广义拟压力值,回归其方程系数,得到真实气体拟压力和压力之间计算关系式,并将其用于气井流入动态的分析。结果表明,引入广义拟压力函数来描述压敏油藏真实气体渗流特性,能使气体渗流扩散方程的形式得到简化;在此基础上提出的真实气体拟压力计算方法,能使真实气体拟压力的计算快速、准确,为气井流入动态分析提供了基础,对提高压敏气藏模拟精度具有重要意义。     

确定含水气井流入动态关系的新方法

针对高含CO2或H2S气藏的渗流过程中,气体从水中逸出,或水从气体中析出,从而改变气藏渗流特征的实际情况,从渗流力学的基本理论出发,利用质量守恒原理,考虑地层中气水相互溶解和挥发的过程,建立了气水两相渗流的数学模型,推导出受层流系数、紊流系数、气溶水系数及水溶气系数影响的4参数气水两相渗流产能方程.结合相对渗透率辅助方程及水驱气藏的物质平衡压降方程,建立了联合求取气水相渗曲线、单井控制储量与水侵强度的综合渗流模型.通过对气井产气量、产水量、油套压的自动拟合分析,提出了同时求取上述参数(包括4个参数)的自动拟合方法.该分析方法摆脱了确定气井产能必须依靠现场试井的局限,为气水两相流井的产能及动态分析提供了一种新的方法.     

产水凝析气井流入动态研究

长期生产实践发现，单相气体产能方程不能适用于油、气、水三相渗流的研究。因此，在气液两相渗流理论研究的基础上，根据凝析气藏相态特征，考虑凝析气藏反凝析和气井生产过程中产层出水时形成的三相流的特点，引入油、气、水三相拟压力函数，建立了产水凝析气井流入动态方程。该方法考虑了地层中流体相态变化和凝析液流动对气井产能的影响，而不是将凝析油产量折算成气量，该计算方法可以使结果更客观、准确、合理。     

确定产水气井流入动态关系的新方法

当地层为单相气体渗流时,气井二项式产能方程系数A、B中的渗透率为地层渗透率;当地层为气水两相流动时,则系数A、B中的渗透率为气相渗透率。为确定产水气井的产能方程,基于气体地下稳态渗流理论建立的产能方程,在没有产能试井资料的情况下,提出了利用产水气井生产动态参数确定产水气井流入动态关系的新方法。该新方法主要包括：首先根据垂直管气水两相流压力计算方法,结合产水气井动态参数,确定对应的井底流压;进而利用初期不产水时的不稳定试井解释成果,结合目前的生产动态资料及压力资料,确定对应的气相渗透率;最后,根据确定的气相渗透率,结合产水气井气相二项式产能方程,确定产水气井流入动态关系。利用该新方法对产水气井进行了实例计算,分别获得了不产水及产水情况下的二项式产能方程。计算结果表明,气井产水使得二项式产能方程系数A、B变大,气井无阻流量大大降低。     

凝析气井流入动态模型研究

相态变化对凝析油气体系在多孔介质中的流动有较大影响。根据相态分布特征，将凝析气井中从地层到井筒的径向渗流划分为三个区域：无凝析油析出的单相气区，凝析油析出但不流动的过渡区，近井地带凝析油气两相区。分别考虑三个区域的相态特征及过渡区和两相区中凝析油析出对流体流动的影响，建立了凝析气井的流入动态预测的改进模型。结果对比表明，本文考虑过渡区的方法比通常使用的二项式模型和不考虑过渡区的两区模型结果更加合理。     

水平气井的流入动态方程及其应用研究

利用气体稳定渗流原理,建立了气藏中水平井产能分析数学模型;在获得数学模型的解（即水平气井产量公式）的基础上,推导出了水平气井的二项式产能方程;依此进一步研究了水平井段长度,气层厚度,地层各向异性及地层损害等因素对产能的影响。作出了相应的流入动态关系曲线。该研究结果可为水平气井的气藏工程,动态预测及产能分析提供一定的科学依据。     

水平气井流入动态计算新方法研究

目前国内外对于水平气井的产能研究较少,而且大部分是通过等效半径法来计算水平气井的产能。通过对Joshi关于水平油井的产能公式的分析,并对其进行修正用来计算水平气井的产能。实际计算表明,修正后的产能计算公式能很好地用来计算水平气井产能。最后就水平段长度对水平气井产能的影响进行分析。     

考虑硫沉积的气井流入动态曲线特征

含硫气井在生产过程中,硫元素的沉积将降低储层孔隙度和渗透率,极大地破坏气井产能,此时常规气井产能计算模型已经不再适用。考虑硫元素在近井地带沉积引起的储层渗透率变化,将储层分为沉积区和非沉积区。基于渗流力学理论,建立了含硫气藏直井、直井压裂井在平面径向非达西稳定渗流条件下的二次三项式产能方程。通过分析硫沉积、启动压力梯度、裂缝长度、裂缝宽度对气井流入动态的影响,认为气井产能随硫沉积饱和度的增大而减小,但增长速度逐渐减小。气井无阻流量与启动压力梯度呈负相关关系。压裂措施能增大含硫气井产能,当气井产能受硫沉积影响较大时,可采取压裂的办法增产,必要时可用酸化压裂工艺,并对裂缝长度设计进行优选。     

利用修正等时试井确定凝析气井拟压力产能方程

在凝析气井产能评价中,利用拟压力两相渗流数学模型计算产能,能有效反映凝析气液两相渗流特征,比常规单相压力平方法计算的产能更准确,但模型涉及物性参数较多,参数间具有动态变化关系,因此,计算较为繁琐,方程系数不易确定。结合不稳定产能测试,引入修正等时试井方法及积分元素法对产能方程进行求解分析。首先基于考虑相变的凝析气井拟压力方法,建立气液两相渗流数学模型;然后结合实验室静态资料,运用积分元素法对模型中拟压力函数进行求解;再根据修正等时试井原理,利用不同工作制度下的动态测试产能点计算产能方程系数,从而确定凝析气井两相渗流拟压力产能方程。现场实例表明,与凝析气井常规单相渗流模型相比,运用该方法所得凝析气井产能偏小,这反映了凝析液析出对气井产能的影响,其结果更符合实际生产情况。因此为快速有效地确定凝析气井产能提供了一种实用方法。     

异常高压气井流入动态特征及产能试井分析方法研究

异常高压气藏具有介质变形的性质,介质变形后的渗透率一般随压力变化呈指数关系。考虑渗透率变化对气井产能的影响,推导出了新的异常高压气井产能方程。基于新的气井产能方程,计算并分析了渗透率应力敏感参数对气井产能的影响。介质的应力敏感效应使气井产能降低,应力敏感效应越强,气井产能降低幅度越大。尽管存在应力敏感效应,但在无阻流量50％以内,气井产量与井底压力仍呈很好的二项式直线关系。应力敏感效应越弱,直线关系越好,但据此预测的气井无阻流量差异则随应力敏感效应的增强而迅速增大。该研究对深入了解异常高压气井的产能变化特征及试井分析方法具有重要的指导意义。     

凝析气新的产能方程研究

主要目的是推导描述凝析油气渗流的拟稳态解析式,以便在分析凝析气井产能时能正确反映凝析油的影响。凝析油的析出是凝析气藏衰竭过程中普遍存在的现象,此现象是凝析气与干气最本质的区别,但如何考虑凝析油的影响仍然是一个未曾得到圆满解决的难题。通常,在凝析气井产能与试井分析中几乎都把凝析油视为非流动相而直接应用干气渗流方程,但由于凝析油在近井区域因饱和度高会形成油气两相流,使得常规的分析方法一直受到质疑与批评。因此,极需发展一个新的精确的方法来表示孔隙介质中的凝析油气两相流。本文试图解决这一难题。本文在详细描述凝析油气渗流特性的基础上,建立了凝析气藏油气两相流的定解问题,从而求得了拟稳态形式的解析解,文中给出了推导解析解的详细过程。通过引入非达西流修正项,最后得到凝析油气两相流更完善的、新的综合产能方程。此外,还讨论了该方程参数(两相拟压力积分和两相非达西流系数积分)的计算方法及算例。算例表明,用干气二项式方程将过高地估计凝析气井产能,因而是不适合的。     

不同类型复杂气藏评价新方法研究

分析了常规压力平方方法应用在复杂气藏评价时的局限性,提出了适合凝析气藏、变形介质气藏和含水气藏等复杂气藏的拟压力,给出了适合这些气藏产能评价的理论模型。研究结果表明,常规分析方法低估了高压气井的产能,如果忽视复杂气藏测试期间储层的气水或气油等多相流动特征及孔隙度、渗透率随压力降低现象,将不能准确制定这些复杂气井的配产措施,而采用拟压力分析方法能够正确反映储层实际渗流特征。该方法对合理评价复杂气藏储层的生产特征有着重要的理论和指导意义。     

多相渗流的数学模型研究

通过理论分析,指出现用渗流数学模型存在的问题,并进一步提出了两个新的渗流数学模型。新模型比旧模型更合理、更简单。     

液体流入井筒能力的简化分析法

目前各种测试工艺过程及测试结果都没有真正反映层位的实际供液能力,这给井筒设计带来巨大困难。针对该问题对油井生产过程中运动状态进行分析,考虑到生产过程中可以忽略的次要因素,得到比较符合生产实际的液体流入能力,并依此提出相应的计算及分析方法。该方法不但简单,而且在允许的误差范围内可以得到比较符合实际的结果,为现场工程人员进行井筒优化设计提供依据。     

凝析气藏考虑毛管数和非达西效应的渗流特征

近期的大量理论和试验研究发现,高速流动导致的毛管数和非达西效应对近井油气相对渗透率有显著影响,仅考虑非达西效应无法准确描述油气真实渗流状态。准确理解并考虑这2种效应的影响对凝析气藏渗流动态分析以及生产动态预测有很重要的意义。建立了油气两相渗流的定解问题,得到了拟稳态形式的流入动态方程。在三区渗流机理上,首次综合考虑了毛管数和非达西效应对相对渗透率的影响。实例分析揭示了高速流动下油气相对渗透率变化及油气分布状态新特征。对不同流入动态模型的对比分析表明,本方法比现有方法更有助于正确预测生产动态,评估气井产能。     

考虑非达西的半球面流气井产能公式推导

对于底水气藏,为了防止或减缓底水锥进,通常只打开气层顶部,此时井底附近气体流动不再是平面径向流,而是半球面流;地下储气库注气时,气体从井底往地层的渗流也类似于半球面流,并且上面两种情况中井底附近均为非达西流动。然而,目前已知的文献中,尚查询不到关于考虑非达西流动的半球形气井产能公式的推导。在实际的气井计算中,若不考虑非达西,会产生很大的误差。本文对非达西的半球面气井产能公式进行推导,并通过气藏实例分析,表明不考虑非达西流动计算的气井产能将产生较大误差,用本文推导的公式进行计算更接近气井的实际情况。     

利用井口压力计算气井绝对无阻流量——塔里木异常高压气井应用效果评价

针对迪那2异常高压气藏埋藏深、压力高、下井下压力计试井测试困难的实际情况,应用试油数据建立井口产能方程,并通过试井数据建立的产能方程所确定的井口无阻流量和绝对无阻流量来评价井口产能方程,统计表明迪那2气藏各井井口无阻流量与绝对无阻流量存在着很好的线性关系,应用二者的相关关系式,就可以用井口产能方程计算绝对无阻流量,为气井产能研究提供了一种新的方法。     

利用保角变换推导气藏水平井产能公式

水平井是提高油气井产量的一个重要工具,无论是水平油井还是水平气井,其产能分析方法都是油气藏工程研究的重要内容。利用解析式预测油藏水平井的产能公式比较多,但是对于气藏水平井产能的预测相对较少。本文从气体地下稳定渗流基本原理出发,利用保角变换建立了水平气井产能分析数学模型,并得到气藏水平井的产能公式。在此基础上,分析了水平井段长度、气层厚度等因素对水平气井流入动态曲线的影响。     

气驱协同型储气库建库不同阶段产能预测

气驱协同型储气库建库不同阶段生产气油比差异大,多个阶段存在油气水三相复杂流动,目前计算储气库的多相产能一般是将油折算为气体当量,误差较大。在三相渗流微分方程基础上,引入油气水三相拟压力,建立了考虑气体高速非达西渗流影响的三相流产能计算方法,得到气驱阶段、协同建库阶段和储气库阶段的油相产能方程、气相产能方程及流入动态曲线,并与生产数据进行对比。结果表明：三相流产能计算方法计算的产量在储气库建库3个阶段的误差小于6.16%;当生产压差较小时,传统折算方法与三相流产能计算方法的计算结果接近;但是随着储气库建库阶段的发展,误差越来越大。三相流产能计算方法计算简便,精度较高,易于理解,可对协同型储气库建库不同阶段产能预测提供一定借鉴。