低渗透气藏渗流研究现状

低渗气藏的开发已成为我国气藏开发所面临的一个技术挑战。由于低渗气藏一般具有低孔低渗的特点，所以其渗流机理与普通气藏相差很大。影响低渗气藏渗流特征的主要因素有应力作用、启动压力梯度、滑脱效应和水锁效应等因素，并且这些因素对渗流影响各有不同，但最终均引起低渗气藏渗流的非线性化。认识到这些因素对低渗气藏渗流的影响，对此类型气藏开发具有十分重要的意义。     

低渗气藏非达西渗流特征及其影响因素

低渗气藏具有强非均质性、低孔、低渗等特点。本文主要针对低渗气藏渗流影响因素进行了分析,分析表明气体在低渗气藏中的渗流受滑脱效应、启动压力梯度、应力敏感、水锁效应及含水饱和度等因素的共同影响。     

低渗透气藏水平井井底压力动态

从渗流理论出发,建立适用于低渗气藏水平井的渗流数学模型,运用考虑＂启动压力梯度＂影响的Lord Kelvin点源修正解、杜哈美叠加原理修正公式和泊松叠加公式等方法,求解低渗气藏水平井的点源解,通过计算得到无因次压力和压力导数双对数理论图版,并在其基础上分析了低渗气藏水平井渗流特征及其影响因素。     

低渗气藏水平井压裂裂缝参数优化

针对低渗气藏水平井压裂产能预测和裂缝参数优化存在的主要问题，采用数值模拟的方法，从气体在低渗气藏中的渗流机理研究入手，同时考虑了气体非达西渗流对产量的影响，建立了低渗气藏水平井压裂产量预测的非达西渗流模型，利用该模型编制了低渗气藏水平井压裂产量预测及裂缝参数优化软件，并对现场实例进行了模拟优化计算，研究了裂缝条数、裂缝导流能力和裂缝长度等参数对水平井压裂产量的影响，并通过结果分析对这些参数进行了优化，得到了影响水平井产能的主要裂缝参数等。     

低渗致密砂岩气藏提高采收率实验研究

针对我国典型的低渗致密砂岩气藏,通过大量岩心实验和露头剖面精细取心测试分析,研究了应力作用对储层渗透率的影响、储层非均质性以及储层含水饱和度等特征,选用有代表性的岩心,开展了系统的单相气体渗流,含水条件下的气相渗流以及气、水两相渗流实验,分析了低渗致密砂岩储层单相气体渗流形态,含水饱和度变化对气相渗流能力的影响以及气、水两相渗流特征;在此基础上,采用气藏开发物理模拟实验技术,模拟研究了气藏衰竭开采过程中储层渗透率、含水条件、配产与废弃条件、纵向储层渗透率差异、平面非均质(储层砂体间存在阻流带)等多种因素对低渗致密砂岩气藏采收率的影响,根据权重分析对这5类影响因素进行了排序,结果表明储层物性和储层含水饱和度对采收率的影响最大,权重分别占到0.24和0.38,为进一步提高气藏采收率奠定了基础。     

低渗气藏特殊渗流机理及稳定产能预测方法

不同于常规气藏,低渗气藏由于其储层物性差、含水饱和度高的特点,其渗流机理更为复杂。以低渗储层为基础,对低渗气藏特殊渗流机理进行详细阐述;同时针对目前低渗气藏产能预测考虑因素不全、产能评价结果不够准确的问题,在拟启动压力梯度模型的基础上,依据稳态渗流条件下的气藏产能方程,综合考虑气体滑脱效应、低速非达西、高速非达西、压敏效应等多重非线性效应,结合渗流力学基本原理,推导了通用气体稳定产能预测方程,并进行参数敏感性分析。结果表明:低渗气藏的低速非达西效应、高速非达西效应、压敏效应都会使气藏产能变小;如果忽略其影响,将会造成对产能的乐观评价;其中启动压力梯度和压敏系数(尤其是异常高压储层)对气井产能影响显著,滑脱因子次之,高速非达西效应影响较小。通过实例验证了产能模型的正确性,可以用于指导现场实际开发。     

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低渗透气藏中气体的渗流有其独特的特征，气体渗流受到启动压差、介质变形和滑脱效应三重因素的影响，从而导致气体在储层中的渗流为偏离达西规律的非线性流动。正是由于这种非线性流动的存在，使得低渗气藏的开发动态与中高渗透气藏相比有很大的差异。文章基于大量的实验研究，系统地分析了启动压差、变形介质和滑脱效应对低渗气藏渗流规律的影响，通过实验和机理研究建立了一种新的低渗气藏渗流的基本数学模型。实例计算表明，该模型较传统的气田开发数值模拟模型更能准确地反映低渗气藏开发动态，更好地指导了气田开发生产。     

低渗气藏水平井产能修正公式

根据水平井稳定渗流理论,将水平井的渗流场分解为水平面和垂直面2个渗流场,然后分别通过茹科夫斯基变换和保角变换,利用水电相似原理的等值渗流阻力法,推导出考虑启动压力梯度、应力敏感、偏心距的低渗气藏水平井产能计算公式.以某低渗气藏为例,分析以上3个因素对低渗气藏水平井产能的影响.结果表明:应力敏感的存在使低渗气藏水平井产能...     

多因素影响下的水平井产能模型

低渗气藏具有低孔、低渗、高含水等地质特点,其储层渗流规律较常规气藏更为复杂,需要考虑的因素也更多。通过保角变换、等值渗流阻力法等建立了同时考虑启动压力梯度、应力敏感、滑脱效应、高速非达西、表皮效应和各向异性6种影响因素的水平井产能方程。分析了各因素对水平井产能影响,分析了不同生产压差下各因素对水平井产能的影响变化。利用建立的公式可以预测6种因素中的任意一种或多种因素影响下的水平井产能,方便气井根据实际需要选择使用。实例计算证明,这些因素对计算结果的影响可达40.24%,建议预测低渗水平井产能时在条件允许的情况下尽可能全面的考虑影响水平井产能的因素。图8表1参16     

低渗气藏储层孔隙中水的赋存模式及对气藏开发的影响

水在低渗气藏储层孔隙中普遍存在,影响储层供气能力。根据储层孔隙结构形态建立孔隙结构模型,研究了水在不同孔隙类型中的赋存模式及影响气相渗流的机理,在此基础上,采用仿真物理模拟实验技术,研究气藏发生水侵的条件及其对低渗储层供气能力的影响。研究结果表明：气藏储层孔隙中水主要以可动水和残余水2种方式赋存,两者是与储层物性、气驱压力直接相关的变量参数。可动水主要赋存于大孔隙及裂缝中,残余水在不同孔隙形态中有不同的赋存模式,对气相渗流的影响也存在差异。当气藏中水体大于6.0PV时易发生水侵,经过润湿作用形成部分残余水,滞留孔隙喉道中,占据甚至堵塞气相渗流通道,使气井外围储层储量动用滞后甚至难以动用,从而影响低渗气藏有效开发。     

低渗气藏微观孔隙结构特征参数研究——以苏里格和迪那低渗气藏为例

低渗气藏具有低孔隙度、低渗透率等特点,其微观孔隙结构与中、高渗透气藏不同,而储层岩石的微观结构是影响低渗气藏储集及渗流特性的重要因素.利用恒速压汞技术研究了苏里格和迪那低渗气藏的微观孔隙结构及其分布规律.研究表明,不同渗透率的低渗气藏岩心其孔道半径基本相同,而喉道半径不同,平均喉道半径与渗透率有很好的相关关系.在此基础上,提出用平均喉道半径作为低渗气藏储层评价指标参数,来表征气体通过储层的难易程度.该研究成果可对低渗气藏的分类评价和合理高效开发提供科学的决策依据.     

考虑非达西效应的低渗气藏压裂井产能分析

相应研究表明,气体渗流特征受到启动压力梯度、滑脱效应、应力敏感等因素影响,针对这些特征,基于非达西渗流理论,应用保角变换方法并引入新的拟压力形式,推导了考虑气体上述因素共同作用下的低渗气藏无限导流垂直裂缝井产能方程。结果表明:启动压力梯度效应对低渗气藏中无限导流垂直裂缝井的产量影响较小;在高流压阶段,产量受滑脱效应和应力敏感效应影响并不明显;而在低流压阶段,随着滑脱因子增大,裂缝井产量越来越高,而随着应力敏感系数的增大,裂缝井产量越来越低。     

低渗气藏压裂气井稳态产能计算新方法

低渗气藏在我国天然气勘探开发中占有较大的比重。由于低渗气藏具有低渗、低孔的特点,使得这类气藏难以直接获得商业开发,必须通过储层压裂改造才能经济有效开发。大量实验研究表明,在低渗气藏生产中存在着启动压力梯度、滑脱效应、应力敏感和高速非达西流,目前关于低渗压裂气井的产能研究中,大多只考虑了单一因素的影响,综合考虑多种因素的研究相对较少。根据气井压裂后流体渗流规律的变化,利用气藏渗流理论,建立了综合考虑启动压力梯度、滑脱效应、应力敏感和高速非达西流的压裂气井稳态产能计算方法,应用新产能计算方法对某低渗气藏进行了实例分析,证明了新方法的可靠性。研究结果表明:启动压力梯度和应力敏感会使气井的产能越低,应力敏感的影响更大;在低压阶段,滑脱效应会使得气井产能有小幅度增加;对低渗致密气藏,要注意控制生产压差,保持适度稳产。     

低渗致密气藏产能预测方法

与常规气藏相比,低渗致密气藏具有低孔、低渗、含水饱和度高等特点,其产能评价方法与常规气藏有很大不同。影响低渗气井产能的因素主要有启动压力梯度、应力敏感性和滑脱效应。文中针对低渗致密气藏的渗流特点,推导了考虑启动压力梯度、应力敏感性、滑脱效应的气井产能方程,只需对该产能方程两端求极限,即可得到其他形式的产能方程;结合具体实例,对产能测试资料进行分析,结果表明,所推导的低渗致密气藏产能方程及产能测试资料处理方法准确可靠,可广泛应用于低渗致密气藏的产能评价。     

非线性渗流下低渗气藏压裂井产能评价

气体渗流受启动压力梯度、滑脱效应和应力敏感等多个因素影响,以前的研究没有综合考虑以上因素。针对低渗气藏渗流特征,根据气井压裂后气体渗流规律的变化,基于稳定渗流理论,建立了综合考虑启动压力梯度、滑脱效应和应力敏感等因素的低渗气藏有限导流垂直裂缝井产能预测模型,并利用该模型分析了启动压力梯度、滑脱效应、渗透率变形系数、地层污染等对低渗气藏压裂井产能的影响。研究表明:随着启动压力梯度和应力敏感的增大,气井产能呈近线性下降趋势,其中应力敏感的影响程度更大;随滑脱效应的增大,气井产能呈近线性上升趋势;在低渗气藏压裂参数设计中,增加裂缝长度比增加裂缝导流能力更重要,一定裂缝长度下存在一个最佳的裂缝导流能力;污染带半径增大和污染带渗透率降低都可使气井产能下降,下降幅度随着污染带半径增大和污染带渗透率降低而增大。      

低渗气藏气井产能影响因素分析

低涌气藏的勘探开发越来越受到重视。但在现有技术能力和水平条件下,低渗透气藏的勘探开发程序很低,开发效果也不理想。四川是我国天然气的主要生产基地;在四川盆地已经发现的气藏中有相当部分就属于典型的低渗透气藏,开发难度极大。本针对四川低渗储层和低渗气井的具体情况,从理论和初中上综合分析低孔低渗气藏（气井）产能大控制因素,深入认识低渗储层的特殊渗流规律,掌握低渗气藏产能的影响和控制因素,为下一步选择和制     

低速非达西渗流条件下水平气井产能预测公式

目前,多采用常规的产能公式对低渗气井进行产能预测,对于水平井一般忽略启动压力梯度,导致了预测结果与生产实际存在较大的误差。通过对低渗气藏渗流机理分析研究,在直井考虑启动压力梯度产能公式基础上,利用保角变换关系,推导出适合于低渗气藏水平井产能预测公式。通过实例计算进行分析认为,低渗气藏水平井产能预测中必须考虑启动压力梯度的影响。     

非达西渗流效应对低渗气藏水平井产能的影响

低渗气藏普遍具有低孔、低渗、高含水的特征,气体渗流时表现出明显的非达西渗流效应．如启动压力梯度、应力敏感及滑脱效应。目前已有的考虑应力敏感的低渗气藏产能模型均基于Terzaghi有效应力理论．但该理论并不适用于描述岩石的应力敏感性,引入新的拟压力函数,综合考虑启动压力梯度、滑脱效应及基于本体有效应力理论的应力敏感的影响．推导出了修正的低渗气藏水平井产能方程。以某低渗气藏为例,分别研究这些效应对产能的影响程度,结果表明：基于Teizaghi有效应力理论的应力敏感使得水平井产气量平均降幅为13．28％,而基于本体有效应力理论（实际）的平均降幅仅为I．80％,因此．在低渗气藏开发中应采用基于岩石本体有效应力理论的关系式．     

非达西效应对低渗气藏气井产能影响研究

针对低渗气藏的渗流特征,以高速非达西渗流理论为依据,考虑应力敏感、启动压力梯度及滑脱效应等因素,推导出相应气井产能方程,以此为基础对低渗气藏气井的产能规律进行研究。研究结果表明:低渗气藏地层压力、渗透率分布曲线的形状均呈"漏斗"状;启动压力梯度和渗透率变形系数越大,地层压力下降越快,滑脱因子越大,地层压力升高越快;气藏渗透率主要受滑脱效应和应力敏感交互影响,滑脱效应使气井产能增大,且随着滑脱因子增大,气井产能不断增加,井底附近的压力敏感导致的"应力污染"现象最明显。     

低渗气藏产水气井产能评价

随着我国大批低渗气藏的相继发现,低渗透气田的开发引起了极大的关注.对此类气藏产能的准确评价成为了合理、高效开发的关键.从渗流力学角度来讲,低渗产水气藏的渗流规律不同于常规气藏,气体渗流时,存在一个启动压力梯度,且气井产水后,出现了气、水两相流动,如果仍用常规方法来分析气井产能就会得出错误的结果.为此,针对气藏低渗、产水的特点,推导了低渗产水气井产能预测公式,并通过实例分析了产水及启动压力梯度对气井产能的影响,这对于气、水同产井的管理及生产动态预测都具有重要的意义.