低渗透气藏地层压力监测技术

“压力是气田开发的灵魂”，而如何准确获取气田的目前地层压力，是靖边气田开发的主要难题之一。一方面，由于靖边气田储层具有低渗透、低丰度、大面积、薄储层、非均质性强，开发井距大（一般大于2.5 km）的特征，气井关井后压力恢复时间很长，压力恢复稳定往往需要几个月以上的时间；另一方面，近年来，气田日产气量居高不下，很难有区块关井等测压时机，这些均给气田目前地层压力的求取带来了困难。对这类低渗透气藏而言，在确保生产任务的前提下，采用尽可能少的监测工作量，满足开发研究的需要，这是气藏开发工作必须解决的问题。针对靖边气田的地质特征，通过多年的不断研究和总结，逐渐形成了以建立观察井网、设立定点测压井、结合少量压恢试井和区块整体关井测压等配套技术，以获取气藏的目前地层压力。     

低渗透气藏地层压力监测技术

“压力是气田开发的灵魂”，如何准确获取气田的目前地层压力，是靖边气田开发的主要难题之一。一方面，由于靖边气田储层具有低渗透、低丰度、大面积、薄储层、非均质性强，开发井距大（一般大于2.5km）的特征，气井关井后压力恢复时间很长，压力恢复稳定往往需要几个月以上的时间；另一方面，近年来，气田日产气量居高不下，很难有区块关井等测压时机，这些均给气田目前地层压力的求取带来了困难。如何针对这种低渗透气藏，在确保生产任务的前提下，采用尽可能少的监测工作量，满足开发研究的需要，是气藏开发工作必须解决的问题。针对靖边气田的地质特征，通过多年的不断研究和总结，逐渐形成了以建立观察井网、设立定点测压井、结合少量压力恢复试井和区块整体关井测压等配套技术，来获取气藏目前地层压力。     

压井前井控难易程度的确定方法

气藏钻井中溢流发生后需要及时采用压井操作来控制,对新区块探井或是复杂区块开发井来讲,所钻遇地层的信息难以弄清,从而导致压井操作工艺难以确定,风险很大。在分析地层系数和井底压差等因素对关井压力恢复特征影响的基础上,提出利用关井压力恢复曲线在压井前来判断钻井井控难易程度的方法。为此,建立了关井压力恢复图版,分析了储层参数对井控难度的影响。研究表明,虽然渗透率无法控制,但有效厚度是可控的,在高渗条件下有效厚度的变化对井控难度影响极大,因此高渗情况下尽早发现溢流并实施井控就显得尤为重要。     

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物质平衡方法是计算气藏储量常用的方法之一。应用该方法确定气藏储量必须准确测定气藏的静态平衡压力，然而对于低渗透气藏，气井关井复压到气藏平衡压力需要很长的关井时间，这对实际生产来说是很不实际的。针对此问题，文章给出一种瞬态物质平衡法，即在物质平衡方程中用关井复压时的某一瞬态压力代替静态平衡压力，从而大大减少了测压带来的停工关井时间。以定产量生产为例阐述了该方法的原理、最短测试关井时间的确定，并通过实例说明了该方法的应用。     

利用流动物质平衡确定低渗气藏单井控制储量

物质平衡方程计算动态储量已被广泛地应用于气藏开发研究中,但该方法对地层压力精度要求较高,地层压力准确与否直接影响储量计算结果的准确度.在低能量储层及致密气层中,常规的试井测压要测得准确的地层压力需要较长的关井时间,会影响到气藏的正常生产.当气井进入拟稳定流状态后可以利用流动物质平衡对气井单井动态控制储量进行计算,该方法主要依据容易获得的井口压力,较好的解决了地层压力资料较少情况下动态储量的计算问题.在应用物质平衡法计算低渗透气藏动态控制储量时,为避免认识上的偏差和计算结果的失真.应该首先判断流动是否达到拟稳定流,并应用拟稳定以后的数据进行分析,不能笼统地将所有数据点回归为一条直线.     

测试中非常规资料的解释方法

低渗透油气藏未达到径向流的测试资料，以及测试过程中出现关井操作失误的测试资料，采用常规或现代试井解释方法难以进行有效分析。经研究发现，用非常规解释中的恢复程度法进行分析，可有效缩短测压时间，获得较准确的地层压力和储层渗流参数，从而提高测压资料解释率15．31％。     

南海西部某高压气井溢流及压井分析

随着我国海上天然气勘探开发的不断深入,海上高温高压气井领域已经进入规模化勘探开发阶段。由于高温高压气井地层孔隙压力高,部分区块压力窗口窄,高压气井发生溢流导致较高的井口压力,增加压井作业难度,井控风险高。本文介绍了南海西部某高压气井发生溢流的原因以及压井过程分析,在井内钻具少,关井套压高的情况下,采用置换法、强行下钻分段压井的配套方法进行压井作业,共历时3天,压井圆满成功。     

生产数据分析技术在东海气田的应用

海上油气田测试作业费用较高,且时间窗口有限,生产数据分析技术（RTA）可弥补常规试井作业不足。该技术以渗流理论为基础,依靠生产动态数据,通过典型曲线图版拟合求取地层参数。在东海气田实例应用中,该方法能够准确反映中孔渗气藏储层特征,对于低孔渗储层需结合不稳定试井方法综合评价。生产数据分析技术适用性强,不需要关井测试,可降低海上油气田生产管理成本。     

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。     

低渗透气藏气井产量递减分析简便方法

在低渗透气藏中 ,因气井产量小 ,天然气在井周围地区流动时流速甚小 ,可以不考虑非达西流影响。Fraim根据这一特点 ,将物质平衡方程与忽略非达西流动的地层流动相关式相结合 ,推导并建立了适合低渗透气藏气井产量递减分析的图版拟合方法。但该方法拟合需要的时间长 ,且拟合精度受人为影响。在Fraim拟合方法基础上 ,通过回归分析 ,提出了根据生产史确定低渗气藏地层参数的计算公式 ,无需进行人为图版拟合 ,就可以确定气藏的储量与气层其它参数。该方法编制程序容易 ,确定参数快速准确 ,实际操作不需关井 ,特别适合关井压力恢复需很长时间的低渗透气藏气井产量递减分析。图 1表 1参 3 (王孝陵摘 )     

一个新的低渗透气藏气井产能预测公式

低渗透气藏普遍具有低孔、低渗、高含水饱和度的特点，因而往往具有较高的启动压力梯度。目前，在进行低渗透气井产能预测时，多采用常规气藏的产能预测公式，启动压力梯度被忽略，导致预测结果与生产实际存在较大误差。通过大量文献的调研，确认低渗透气藏中启动压力梯度确实存在，并且已逐渐成为产能预测中一个不容忽视的重要影响因素。为此，文章基于对低渗透气藏渗流机理的分析和研究，利用Forchheimer由实验提出的描述气体渗流的压降二次方程，同时考虑启动压力梯度的影响，推导出了适合低渗透气藏的气井产能预测公式，并对其进行了实例计算分析，认为低渗透气藏产能预测中必须考虑启动压力梯度的影响，得到了进行产能预测时一些必要参数的获取方法。     

探井地层孔隙压力计算

对地层压力的计算准确与否直接影响深部探井钻井工程的设计和正常施工,因而成为提高深井钻探效率的一个技术关键。在对地层上覆压力、孔隙压力有关计算模式理论研究分析基础上,结合深部探井的施工实际情况,对压力计算模式进行了优选;建立了综合的钻前、随钻及钻后各环节压力计算的系统化、精确化方案;对影响多数孔隙压力计算模型的正常压实趋势线,提出了多种相关的验证修正算法;对压力计算过程中一些关键中间环节参数转换模式进行了探索;形成了孔隙压力数据处理系统软件。通过在几口深部探井进行实际应用,表明能够使地层孔隙压力的计算逐步精确化。     

低渗应力敏感地层凝析气井试井分析

低渗透和特低渗透凝析气藏生产过程中，井底储层的伤害及其对气井动态的影响一直是石油工作者关心和研究的课题，它关系到如何高效合理地开发这类气藏资源。实验已经证实一些低渗深层凝析气藏存在应力敏感性，共生水含量越高，对压力的敏感性越强。用常规的试井模型难以分析这种凝析气藏的试井测试资料。当气井共生水含量较大时，应对原来的试井解释模型与方法进行修正。为了给应力敏感凝析气藏试井测试资料分析提供理论基础,为此，根据低渗应力敏感凝析气藏当井底压力低于露点压力时的渗流特点，对原有凝析油气渗流微分方程进行修正，引入视渗透率模量的概念，建立了考虑共生水影响的应力敏感复合凝析气藏试井分析新模型。同时还考虑了井筒存储效应和表皮效应。利用拉普拉氏变换和摄动分析技术得出了模型的解，绘制了试井分析理论曲线并对曲线特征进行了分析，以及进行了实例分析验证。结果表明：较大量共生水的存在，将对试井解释结果产生较大影响，引起渗透率的较大降低和加深对气井储层的伤害。共生水的存在以及应力敏感性对低渗气田开发的影响应引起足够的重视。     

低渗透油层非达西渗流单井产能计算

低渗透油层渗流阻力大,存在启动压力梯度,常规的单井产能计算方法难以适用于低渗透油层油井。合理计算和评价低渗透油层油井产能,科学分析产能的影响因素,对于提高低渗透油层开发效果具有重要意义。运用渗流理论,根据低渗透油层的渗流物理特征,考虑非达西渗流特征,结合计算机辅助计算,推导了低渗透油层平面径向流和一源一汇注采井之间压力分布及产能计算公式,分析了压力分布特征及产能影响因素。由于低渗透油藏油井大部分压裂求产和投产,因此利用坐标变换方法推导了低渗透油藏直井、压裂直井的单井产能公式。产能公式可对低渗透油藏油井产能进行定量评价和影响因素分析,为提高单井产能及油田开发效果提供理论依据。     

科学探索井地层压力计算

对地层压力的计算准确与否直接影响科学探索井钻井工程设计和正常施工,因而成为科学探索井的一个技术关键。本文在对地层上覆压力、孔隙压力及破裂压力有关计算模式理论研究分析基础上,结合科学探索井的施工实际情况,对压力计算模式进行了优选;建立了综合的钻前、随钻及钻后各环节压力计算的系统化、精确化方案;对计算破裂压力的一些关键参数转换模式进行了探索;形成了压力数据处理系统软件。通过在几口科学探索井进行实际应用,表明能够使地层压力的计算逐步精确化。     

气井最高允许关井压力确定及钻井现场几个井控问题研究

针对川渝东部地区高陡构造碳酸盐岩地层高压、高产、高含硫天然气井特点，运用井控基本理论，对气井最高允许关井压力、有钻具回压阀情况下如何求取立管压力、气窜速度检测、确定钻井安全作业时间、便捷求取循环压耗和实现正确快速压井作业等几个井控问题，在实践中进行了反复的探索；并对其具体作法作了详细的介绍。     

起下钻过程中井喷压井液密度设计新方法

钻井起下钻过程中,操作不当容易导致溢流或井喷,而此时钻头不在井底,U形管原理不能描述此时的井眼状况。针对该种情况,基于气液两相流理论,通过分析钻头不在井底时溢流、关井和压井期间的井筒流体特性,建立了钻头不在井底的Y形管模型。利用Y形管的3个分支结构代表钻头不在井底工况下钻柱、环空和钻头以下井眼3部分,钻柱和环空部分的井筒压力特性可以用典型U形管原理分析,当分析关井和压井期间井底压力等压井参数时,应考虑钻头以下井段的流体特性,即Y形管结构下部分支的流体特性,据此,应用Y形管描述钻头不在井底工况下整个井筒的压力特性。基于该理论,给出了根据关井压力恢复曲线读取关井压力的时机,推导出了钻头以下井段的流体密度计算公式,并给出了压井液密度设计方法。实例计算表明,设计压井参数时,钻头以下井段的含气性对地层压力获取和压井液密度求取具有较大影响,因此,在设计压井参数时应首先分析其含气性。      

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新疆温吉桑地区温八块凝析气藏属低孔、低渗,非均质性较严重气藏,试井测试资料较少,常规的产能确定方法（如利用试井资料确定产能方程,采气指数法或一点法）应用较困难。文章从气井渗流理论出发,以二项式产能方程为基础,对气井渗流方程进行了分析研究,结合温吉桑温块凝析气藏具体情况,提出新的气井产能确定方法－单位平方地层压力无阻流量法及单位地层系数采气指数法,并进行了实例计算,最后结合气井连续排液条件和数值模拟     

低渗透油藏生产井关井测压时间的计算与应用

低渗透油藏的生产井压裂后，在单井试油试采过程中，压力恢复测试关井时间不同，其中有些井压力恢复曲线不能出现边界反应段，渗流不能反映地层中真实流动特征。针对这种情况，基于长庆绥靖油田塞39井区长：低渗透油藏大量试井和实际生产资料，利用现代试井解释理论，研究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，对于塞39井区，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（大约在6mD左右），将不稳定试井测试时间控制在25d以上为宜。图4表3参14     

双孔介质有界地层试井分析模型及样版曲线

前人对无穷地层双孔介质试井分析模型已有详细论述,但实际油气藏多为有限油气藏;为了更真实地反映实际油气藏的情况,在前人工作的基础上,从油气藏实际边界条件出发,首次推导出了双孔介质有界地层有效井径模型,包括外边界封闭和外边界定压,共获得12个数学模型.由于有效井径模型实现了参数集团化,因而极其便于制作现代试井分析样版曲线,主模型的统一性,更简化了试井分析软件研制.这些数学模型及研究成果,进一步补充、完善了试井分析理论并在现场推广应用,取得了非常满意的效果.