多层凝析气藏渗流模型及其在试井分析中的应用

建立了凝析气在多层气藏中的不稳定渗流模型,用差分解法求出了三层气藏井底压力的数值解,绘制了试井理论图版及各种气藏边界条件的试井理论曲线,为多层气藏的试井分析提供了理论基础,并解决了目前凝析气藏开发的实际问题,通过多层凝析气藏试井解释可为气藏开发提供可靠的动态参数,最后给出了应用实例。     

克拉美丽气田火山岩气藏试气与试采差异性研究（） 引用格式:高云丛，李相方，刘华.克拉美丽气田火山岩气藏试气与试采差异性研究［J］.石油钻采工艺，2012，34（1）:75-77，81. 摘要: 中图分类号:TE37

克拉美丽气田是新疆油田公司第一个千亿立方米整装气田。针对气田火山岩储层岩性物性变化快、低孔低渗、气水关系复杂的地质特征和生产动态特征差异大的投产早期开发情况,结合15口气井试气与试采资料,评价了气井产能主要影响因素,在气井试气与试采特征基础上,系统分析了火山岩气藏试气与试采差异性。研究表明:火山岩气井初始产能的高低与其稳产能力不存在必然关系,试采无阻流量与地层系数关联性强,更接近气井真实产能,气井合理配产和后期方案调整中应充分利用试采数据;压裂井试气建立的产能方程与试采曲线特征差异较大的重要原因之一是压裂导流能力随时间下降显著,产能预测需要考虑压裂井试气时的裂缝效应。     

Deliverability of wells in carbonate gas condensate reservoirs and the capillary number effect

With the development of the Tazhong No. 1 carbonate gas condensate reservoir in China, it has become more and more important to study the characteristics of gas condensate well deliverability. A single-well radial simulator for dual-permeability reservoirs was established to study the influences of fluid properties, permeability, and pressure drawdown on well deliverability with and without the capillary number effect. The simulation shows that well deliverability basically maintains its initial value and is not affected by the capillary number when the formation pressure is higher than dew-point pressure. However, well deliverability drops rapidly when the formation pressure is lower than dew-point pressure. Even if the condensate dropout is very low, well deliverability without the capillary number effect reduces to 50 percent of its initial value when reservoir pressure declines to 95 percent of dew-point pressure, but well deliverability is significantly improved if the capillary number effect exists. The capillary number effect is most significant when reservoir pressure is just lower than dew point pressure, then the effect decreases; the reduction of well deliverability is mainly caused by the reduction of gas relative permeability of the matrix system near the wellbore.     

裂缝性应力敏感气藏的数值试井分析

根据裂缝性应力敏感气藏的实验数据和试井理论,建立了渗透率呈指数形式变化的双重介质试井模型,并引入了渗透率模量的概念。利用有限元方法开发了相应的数值试井软件,并分析了典型曲线特征。应力敏感双对数曲线主要分为三个阶段。在第一阶段,其特征与常规气藏情形相同,表现为斜率为1.0的直线;中间是过渡阶段,在相同的储能系数和窜流系数的条件下,过渡期的长短受渗透率模量的控制,渗透率模量越小过渡期越长;在第三阶段表现为径向流特征,压力导数值是一个小于0.5的常数,压力和压力导数曲线的开口宽度大于常规气藏。若用常规试井解释软件解释表皮系数,其结果可能很大。常规试井软件和应力敏感试井软件实际应用对比结果表明:新方法能够准确地识别异常高压应力敏感气藏的地层参数和评价酸化改造效果。     

A well test model for stress-sensitive and heterogeneous reservoirs with non-uniform thicknesses

In view of the anisotropy, heterogeneity and stress-sensitive permeability in low permeability reservoirs, an analytical well test model was established by introducing the concept of permeability modulus. This model considered the permeability stress-sensitivity, wellbore storage effect, and the skin effect. The perturbation technique and Laplace transformation were used to solve the mathematical model analytically in Laplace space, and the bottom-hole pressure type curves were plotted and analyzed in real space by using the Stehfest numerical inversion.     

鄂尔多斯盆地中部气田储层试井特征

鄂尔多斯盆地中部气田主产层孔缝洞发育、储层非均质性很强,生产过程中储层的性质、连通性、渗流边界及改造效果等动态响应特征是关于气田开发效果的关键指标。为此,综合储层性质、气藏类型、渗流边界特征、气井酸化压裂效果和邻井干扰等因素,对64井次的修正等时试井和压力恢复试井资料进行了系统的分析解释。结果表明：①中部气田储层为单一介质储层（93.7%）,双孔介质不发育;②气藏为复合型气藏（59.4%）,均质模型较少;③渗流边界主要有开口或平行边界两种,与沟槽一致性好;④气井酸化压裂效比较理想,89.1%的井无污染;⑤邻井干扰少（7.8%）,有一定加密潜力。     

裂缝型碳酸盐岩油藏试井解释中特殊现象分析

文中针对裂缝型碳酸盐岩试井分析中出现的3种特殊现象进行了探讨。这3种特殊现象为:潮汐效应、油藏压力变化的影响及紊流效应。文中对这3种现象进行了识别,分析了它们产生的原因,并结合实例,分析了对测试数据及解释结果产生的影响。研究发现,潮汐效应对压力恢复早期(前6 h)影响较小,用早期数据作解释比较能真实地反映地层情况;测试期间由周围井生产制度变化引起的油藏压力变化对压力恢复数据有较大影响,解释前需进行校正;紊流效应使原油流入动态关系曲线在测试流量较大时发生明显弯曲。对上述3种现象的识别或校正,减小了非地层因素对测试数据的影响,使试井解释结果更能真实地反映地层参数。     

水平井不稳定试井与产量递减分析新方法

针对水平井负表皮问题,在传统分析方法的基础上,建立了水平井不稳定试井与产量递减分析理论模型。利用拉普拉斯变换、分离变量及特征函数与特征值法等现代数学分析方法对模型进行了求解,获得了拉普拉斯空间中井底压力动态响应表达式和递减产量表达式。最后利用数值反演,得到了典型的试井分析和Blasingame产量递减分析样版曲线,并划分了流动阶段,分析了流动特征。此外,得到了受负表皮影响的样版曲线,样版曲线不再振荡,成功地解决了水平井负表皮问题。     

碳酸盐岩储层试井综合评价技术

对塔中地区碳酸盐岩储层试井曲线进行了研究,根据其特征共分为5种曲线类型,每种曲线代表的地质含义不同,措施效果不同.依据5类曲线所反映出的储层非均质特征,从近井眼储层物性、含油性评价到远井眼储层发育预测,建立了一套适合塔中地区碳酸盐岩储层的措施决策技术,利用该技术可对该类储层进行措施效果预测.以5类曲线为基础,提出了3种试井概念模型并构建了非均质储层的多重介质渗流模型,为复杂缝洞型渗流模型的构建奠定了理论基础.     

井型对缝洞型碳酸盐岩凝析气藏开发对策的影响

缝洞型气藏储层类型多样,非均质性严重,油气水关系复杂,影响开发对策的因素较多,井型的优化配置是其关键因素之一。应用数值模拟方法对不同缝洞系统井型适应性进行了研究,分析了水体能量、开采速度、开发方式对开发效果的影响。结果表明单洞及多洞系统无底水的情形适合采用直井开发,而水平井更适合有底水存在的多洞系统以及多洞之间不连通的情况。在此基础上结合塔中I号气田凝析气藏的开发,确立了主要的开发技术对策,为此类气藏的开发提供了理论依据。     

底水碳酸盐岩油藏数值试井模型及其应用

为了解决有限底水碳酸盐岩油藏的试井解释问题，建立了底水碳酸盐岩油藏三维油水两相数值试井模型，采用不完全LU分解共轭梯度法进行了求解，并分析了油藏中各参数对底水碳酸盐岩油藏试井解释曲线的影响。结果表明，油井到裂缝的距离决定了底水对油井压力影响响应的早晚，底水体积的大小决定了压力导数曲线的下降程度和下降时间的长短。塔河油田底水油藏油井的试井解释结果与地质及生产状态符合程度较高。     

致密气藏压裂水平井反卷积试井模型

致密气储层的渗透率非常低,通常在0.1 mD以下,使得此类气井压裂后长时间无法达到地层径向流动状态,因此通过单个试井测试段数据无法解释出储层有效渗透率,进而无法确定水力裂缝有效半长;此外,井筒储集效应往往掩盖早期裂缝中的流态,导致裂缝导流能力这一关键完井参数求取困难。在缺失早期裂缝中流态和中期径向流态的情况下,如果强制拟合试井曲线,往往获得不唯一且偏差过大的参数解。针对这一问题,进行了反卷积试井分析方法研究。通过改进Schroeter反卷积数学模型并编制求解算法,实现了用短期试井数据和长期产量数据反演气藏瞬态压力响应历史的过程。数值试井算例验证了提出的反卷积模型及算法的正确性,反卷积后的瞬态压力响应去除了井筒储集效应,使裂缝线性流和地层径向流获得有效恢复。现场实例应用验证了提出的反卷积压力恢复试井分析方法的可行性,并证明短期的压力恢复试井数据亦能用于裂缝和储层动态参数计算,从而定量评价致密气藏水平井水力压裂施工效果。     

水平气井试井分析新方法

水平气井渗流机理复杂,对不稳定试井资料难以分析。根据以上特点,建立了水平方向无限延伸情形下水平气井的试井分析数学模型。利用拉氏反演算法,作出了识别和求取流动阶段地层参数的试井分析典型曲线。从压力导数曲线看出,水平气井压力动态出现4个明显的特征段,即纯井筒储集阶段、早期垂向径向流阶段、早期线性流阶段和晚期水平径向流阶段。利用这4个特征段压力导数曲线的特征直线,推导出求取气藏水平渗透率、垂向渗透率、表皮系数及原始地层压力的表达式,从而建立起水平气井试井分析的特征值方法。用实例论证了该方法的可靠性。     

页岩气藏压裂水平井Blasingame产量递减分析方法建立与应用

根据常规油气藏压裂直井Blasingame产量递减样板曲线建立方法，使用渐近法建立了拟稳态流动阶段无因次压力与无因次时间的线性关系获取方法，重新定义无因次参数，形成了考虑气体吸附和溶解的页岩气藏压裂水平井Blasingame典型样板曲线。结合页岩气藏物质平衡理论，将实例数据与样板曲线进行拟合，验证了Blasingame产量递减分析方法在页岩气藏压裂水平井生产数据解释中的有效性。研究结果表明：①基于新无因次变量，吸附、溶解影响下页岩气藏压裂水平井Blasingame样板曲线边界控制流阶段再次归结为一条斜率为-1的直线，结合吸附等实验数据，可有效降低拟稳态阶段的多解性；②页岩气藏压裂水平井Blasingame样板曲线受储量相关参数和裂缝参数的双重影响，储量相关参数越大，样板曲线位置越低，裂缝参数越大，样板曲线位置越高。③长期动态资料分析可有效获取储层物性参数、改造情况以及单井控制动态储量参数，基于拟合结果，为未来生产动态预测奠定了基础。     

页岩气藏压裂水平井Blasingame产量递减分析方法建立与应用

根据常规油气藏压裂直井Blasingame产量递减样板曲线建立方法,使用渐近法建立了拟稳态流动阶段无因次压力与无因次时间的线性关系获取方法,重新定义无因次参数,形成了考虑气体吸附和溶解的页岩气藏压裂水平井Blasingame典型样板曲线。结合页岩气藏物质平衡理论,将实例数据与样板曲线进行拟合,验证了Blasingame产量递减分析方法在页岩气藏压裂水平井生产数据解释中的有效性。研究结果表明：①基于新无因次变量,吸附、溶解影响下页岩气藏压裂水平井Blasingame样板曲线边界控制流阶段再次归结为一条斜率为-1的直线,结合吸附等实验数据,可有效降低拟稳态阶段的多解性;②页岩气藏压裂水平井Blasingame样板曲线受储量相关参数和裂缝参数的双重影响,储量相关参数越大,样板曲线位置越低,裂缝参数越大,样板曲线位置越高。③长期动态资料分析可有效获取储层物性参数、改造情况以及单井控制动态储量参数,基于拟合结果,为未来生产动态预测奠定了基础。     

深层低渗凝析气藏试井解释方法及其应用探讨

针对中原油田濮67、白庙、桥口等深层低渗凝析气藏的相态变化和渗流特征,综合运用考虑孔隙介质吸附、毛细凝聚等物理化学界面效应影响的凝析油气体系相平衡计算方法和凝析油气两相渗流方程,以及通过引入凝析油-气两相拟压力函数和渗流方程线性化处理所得到的均质凝析气藏试井解释方法,探索了适合于中原濮67、白庙、桥口等深层低渗凝析气藏试井资料的常规及现代试井解释方法。经实例分析,证实了孔隙介质吸附及毛细凝聚对试井解释结果有较大影响,一是储层有效渗透率降低;二是表皮系数增大。     

哈拉哈塘地区缝洞型碳酸盐岩油藏单井生产特征

缝洞型碳酸盐岩油藏储集体及流体分布的复杂性决定了该类油藏油井开采特征的巨大差异性。通过单井类型划分,可以更好地指导油田的开发生产。由于油井的生产动态在一定程度上反应了不同的储集空间类型,根据单井生产特征可对储集层类型进行划分,建立相应的评价指标及划分标准,并针对性地提出生产措施建议。通过单井实例分析,在动、静态两方面验证了划分方案的准确性与可行性,对其它地区同类型油藏具有一定借鉴意义。     

塔中Ⅰ号气田东部碳酸盐岩储层的试井特征分析

塔里木盆地塔中Ⅰ号气田东部试验区储层高温高压,流体性质和流动机理复杂;试井曲线具有多样性、复杂性及多解性的特点,试井分析面临巨大的挑战。为此,根据研究区地质特点及有关资料录取情况,采用现代试井分析方法与生产动态分析相结合的非均质气藏动态描述综合技术,将储层划分为视均质、双重孔隙、复合模型以及裂缝、裂缝孔洞模型等5种类型进行试井分析。结果表明：该区储层非均质性较强,平面连通性差;试井特征与稳产能力有着紧密的联系,对不同类型的井,应制订相应的开发技术对策。     

缝洞型碳酸盐岩油藏新型油藏生产指示曲线

弹性驱动油藏的生产指示曲线一直被看作是一条直线,由于原油压缩系数是一个随着地层压力增大而减小的变量,因此其并非一条直线,而是一条曲线,并且油藏压降越大,曲线偏离直线越明显,尤其是对于埋藏较深、地层压力与饱和压力差值较大的缝洞型碳酸盐岩油藏来讲,该油藏生产指示曲线会产生明显误差,需要进行改进。通过建立原油体积系数、原油压缩系数与地层压力的幂函数关系式,简化缝洞型油藏弹性驱动物质平衡方程,建立了新型的油藏生产指示曲线。研究与实例计算表明:地层压力大于饱和压力时,原油体积系数与地层压力不符合线性关系,而是符合幂函数关系,新建立的原油体积系数、原油压缩系数与地层压力的幂函数关系式,不仅符合实际变化规律,并且具有很高的计算精度;原油压缩系数的使用存在2种情况:一是某一地层压力对应的原油压缩系数;二是某一地层压力区间对应的平均原油压缩系数,两者不能混用,物质平衡方程应使用后者;新型的弹性驱动油藏的生产指示曲线始终为一条直线,直线的斜率即为原油地质储量。利用该新型油藏生产指示曲线可以更加准确地进行油藏驱动类型判断、储量计算等油藏研究。     

利用生产数据计算气井地层压力方法优选

气井的地层压力是气藏动态分析(例如产能、控制储量的确定等)不可少的参数,目前计算地层压力的方法较多,但过程较为复杂。针对这个问题,介绍了利用生产数据来估算气井地层压力的4种方法,即流动物质平衡法、产能方程反推法、关井井口压力折算法及类似于不关井测压的方法——流压-产量线性拟合外推法,并对4种方法自身的适用条件以及各自的优缺点进行了简要分析。最后在实例中将这些方法计算结果与实测地层压力对比,综合优选出求取地层压力的最佳方法。