考虑变启动压降的低渗透气藏产能方程的建立

低渗透气藏渗流中启动压力梯度的存在已经被证实并得到认可。目前低渗透气藏的产能方程,均将由启动压力梯度引起的启动压降视为一个与产量无关的常数,实践表明,现有方程在应用中存在较大误差。为此,基于低渗透气藏非达西低速稳定渗流微分方程,推导出了启动压降的表达式,分析得知启动压降并非为绝对常数,而是与测试产量有关,并以修正等时试井为例,分析了现有产能方程的误差;最后通过对启动压降进行定积分近似求解,得出了考虑变启动压降低渗透气藏的新产能方程,提出了相应的修正等时试井资料处理方法,并证明了产能试井分析新方法的实用价值。      

低渗透气藏特殊渗流机理的产能评价分析

低渗透储层具有应力敏感性、启动压力等极其复杂的渗流特征，西南石油大学“油气藏地质及开发工程国家重点实验室”利用长岩心实验验证了低渗透气藏中反渗吸水锁启动压力这一新的特殊渗流机理的存在。在此基础上，通过分析推导了考虑启动压力（反渗吸启动压力和常规启动压力）的低渗透气井产能公式；同时由于低渗透储层普遍具有强或极强的应力敏感性，故而进一步推导了考虑启动压力和渗透率应力敏感性同时存在的低渗透气藏产能公式。在公式推导的基础上对其进行了实例计算分析，以此评价了低渗透气井考虑特殊渗流机理的产能特征。由分析结果可发现：①随着反渗吸水锁程度的加大，气井无阻流量逐渐减小，且在形成了反渗吸水锁后，气井开井不再是一有压差就有产量，而是表现出一定的启动压力现象；②随着应力敏感性指数的增加，气井无阻流量逐渐减小；③同时考虑应力敏感和启动压力后的气井无阻流量较单纯只考虑一个因素的无阻流量要低。     

低渗透气藏拟稳态三项式产能方程及应用

低渗透气藏具有常规气藏不具备的诸多特征,其低孔低渗、非均质性强和含水饱和度高等导致了气体渗流类似液体渗流的“启动压力梯度效应”显著,用常规二项式渗流方程难以描述气体在低渗透气藏中的真实渗流特征,用常规的二项式产能方程不能分析低渗透气藏气井的产能。因此,在常规二项式渗流方程中添加了启动压力梯度项,并结合气井在正常生产期内的生产状态,建立了考虑启动压力梯度的拟稳态三项式产能方程,给出了低渗透气藏气井无阻流量的计算公式,为低渗透气藏气井合理产量的确定提供了理论依据。     

低渗透气藏采收率的计算

通常计算采收率的方法不能直接应用于低渗透气藏，对于低渗透气藏，首先应计算动态储量，然后根据动态储量占探明地质储量的比例折算探明地质储量采收率。动态储量是衡量探量地质储量准确程度的最有效的依据和标准。     

低渗透气藏介质变形评价参数研究

目前中国低渗透气藏的储量占未动用气藏储量的比重越来越大,而低渗透气藏一般都采用衰竭式开采,在生产过程中地层压力逐渐下降,导致储层岩石变形,使得孔隙度和渗透率降低,从而导致低渗透气藏开发效果变差。在对苏里格低渗透气藏岩心进行大量应力敏感性实验的基础上,通过对实验数据的分析,比较了线性、指数和乘幂３种典型渗透率随有效压力变化的关系模型。分析结果表明：乘幂变异模型较其他两者与实验数据更为吻合,在此基础上,推导了考虑应力敏感性时的低渗透气藏产能公式。由此提出了刻画岩石介质变形的新参数--岩石变形系数,用此参数可以很好地表征低渗透气藏介质变形的变化特征及其对低渗透气藏产量的影响,并依据该系数对低渗透岩心的变形程度进行分类,得到了比较好的分类效果。     

低渗透气藏水平井产能分析

近年来随着低渗透油气田的开发,有关启动压力梯度渗流问题逐渐得到广泛的关注。水平井作为提高油气井产能的一项开发技术,以其在技术和经济效益方面具有常规直井无法比拟的优越性已成为高效开发油气的重要技术支撑。通过大量调研发现,低渗透气藏中水平井的产能预测均没有考虑启动压力梯度的影响,导致预测的产能与实际产能存在一定差异。为此,通过对低渗透气藏气体渗流速度运动方程的变形,得到气体渗流产生的压降等于达西流动产生的压降、考虑启动压力梯度影响产生的压降及高速非达西效应影响产生的压降三项之和的结论。鉴于此,基于椭圆柱模型提出了描述含启动压力梯度及高速非达西效应的产能公式,并分析了启动压力梯度对低渗透气藏水平井产能的影响。研究表明:启动压力梯度影响水平气井的整个渗流过程,且它对气井产量的影响较大;随着启动压力梯度增加,导致地层中的压力损失增大,同时水平气井产量也呈直线下降。     

考虑启动压力梯度的低渗透气藏压裂井产能分析

低渗透气藏中的多数井自然产能都很低,需要进行压裂改造后才具有生产能力。同时,气体在该类气藏中的渗流一般为存在启动压力梯度影响的非达西渗流。为此,根据保角变换原理,将带垂直裂缝的气井渗流问题,转化为易于求解的单向渗流问题;然后基于Forchheimer二项式渗流方程,考虑低渗透气藏中启动压力梯度存在的影响,推导得到了低渗透气藏中垂直裂缝井的产能计算公式;在此基础上,绘制分析了理论产能曲线,并用现场实例进行了验证。结果表明:启动压力梯度会影响低渗透气藏压裂井产能,压裂气井的产量随着启动压力梯度的增加而降低。该方法简单实用,便于现场应用。     

基于渗流特征的低渗透致密砂岩气藏气井生产规律

低渗透致密气藏的气井存在井底或井口压力、产量随开采生产时间延长而快速下降的特征,掌握其随开采生产时间变化的规律,可在开发早期准确预测气井稳产年限和递减规律,测算经济可采储量,指导气井工作制度的合理调整和气田合理开发。以渗流理论为指导,以气井长期生产过程中取得的大量生产动态数据为基础,以不同生产阶段进行的压力恢复试井成果为检验手段,借鉴不稳定试井资料解释方法,研究了此类气井压力、产量与开采生产时间等参数间的关系,并在气井生产历史拟合、生产动态预测等方面进行了实际应用。通过研究,认为具有人工裂缝的气井压力响应特征多符合地层线性渗流模型,且地层线性流动期持续时间较长,这对同类气藏的开发具有指导意义。     

低渗透气藏气井产能评价新方法

目前我国发现的气藏大都是低渗透气藏，这类气藏的渗流规律不同于常规气藏渗流规律，如果按常规气藏的产能评价方法对产能测试资料进行分析评价，将得出错误的结果。为此，从渗流基本定律出发，根据低渗透气藏气体渗流过程中存在启动压力梯度的特点，推导出了低渗透气藏气井产能方程的新形式，该新的产能方程有别于传统的二项式方程，是一个三项式渗流方程，这就解释了为什么在低渗透气井中用常数的二项式或指数式方程来整理气井产能测试资料将导致错误解释结果的原因。根据新方程的特点，采用最优化方法进行整理，并将该理论用于西部某气田气井产能的评价，取得了很好的结果     

低渗气藏考虑非线性渗流特征的稳态产能方程

低渗、致密砂岩气藏已逐渐成为勘探开发的热点，其储层特征和高含水特点导致了渗流机理不同于常规气藏，主要表现为：在近井区呈现为高速非达西渗流形式；在远井区由于启动压力梯度的影响呈现低速非达西渗流形式。因此，采用常规达西渗流条件下建立的产能方程评价单井产能必然存在误差。目前针对非线性渗流机理对开发的影响已有深入研究，但建立的模型大多是复杂不稳定渗流模型，现场实际应用不方便。为了弥补现有气藏工程理论的不足，从基本渗流方程出发，建立了考虑低速非达西渗流机理的直井稳态产能方程，与实际井测试数据进行了对比，并深入分析了低速非达西渗流机理在不同条件下对产能的影响程度。     

考虑滑脱效应的低渗低压气藏的气井产能方程

考虑了气体在低渗低压气藏中的滑脱效应,定义了考虑滑脱效应的滑脱表皮系数（S_滑脱）,建立了形式简洁的气井产能方程。S_滑脱介于-1～0之间,即滑脱效应可以增加气井产能。在已知其他参数的条件下,只需计算出S_滑脱就可以确定出存在滑脱效应的气井产能。由于实际气藏往往会表现出其他非线性渗流特征（如启动压力梯度效应和高速非达西效应）,因此实际应用时还需要考虑这些因素。现场实例分析表明：对于存在滑脱效应的低渗气藏气井而言,用该新的产能公式计算出的产能大于用常规产能公式计算出的产能,且与实际产能比较吻合,表明了公式的正确性和适用性。     

低渗透气藏不稳定产能分析方法

低渗透气藏储量在四川盆地占有相当大的比例,但是,由于它普遍具有低孔、低渗的特点,使得启动压力梯度、滑脱效应、水锁效应等因素影响其渗流特征,使其具有与常规气藏不同的渗流机理。低渗透气藏的产能数据资料较难获得,所以,通过日常的生产动态数据来准确得出拟舍度较高的产能曲线显得尤为重要。     

三塘湖盆地低渗透岩性气藏产能综合评价研究

针对三塘湖盆地低渗透复杂岩性气藏试气资料少且获取难、产能分析利用率较低,开展了岩性气藏单井合理产能研究.通过分析一点测试法中变量α对储层渗透率、有效厚度及表皮系数的敏感性得知,对于物性差异较大、边界和地层非均质严重的气藏,用一点法计算不可能得到反映各类气井特征的统一经验产能公式.文中通过综合修正等时产能试井与一点法产能试井方法来确定不同产层的合理产能,得出:牛101块--马1块齐古组合理产能为1.5×104m3/d,头屯河组合理产能为1.0x104m3/d.     

启动压力梯度影响下低渗透气藏水平井产能模型的建立

将气藏中的流动区域分为达西流动区域和非达西流动区域2部分,气藏水平井湍流只发生在水平井附近短半轴小于10个井半径的旋转椭球体内,而达西流动存在于此椭球体外。借助前期水平井研究成果,考虑启动压力梯度对低渗透气藏中气井产能的影响,推导出低渗透气藏水平井新型产能模型。新模型考虑了启动压力梯度对水平井产能的影响,对水平井产能预测研究有重要意义。     

一种新的低渗压敏油藏产能方程推导及特征分析

针对低渗压敏油藏开发过程中存在启动压力梯度和压力敏感效应的双重作用影响,基于修正的压敏公式和非达西稳定渗流理论,通过相应的积分变换处理,推导出了新的低渗压敏油藏产能方程,并对其产能特征进行了分析,结果表明:低渗压敏油藏开发存在最小生产压差与合理生产压差的协调关系;油井产能随启动压力梯度和压敏指数的增大而降低;随着压降增大,油井产能相对损失增大,异常高压低渗压敏油藏产能损失更大;在经济可行的情况下,缩小井距是提高低渗压敏油藏开发的有效方式之一。     

低渗透气藏气水两相渗流模型及其产能分析

开发实践与室内实验表明,低渗透气藏的气、水渗流规律不遵循达西定律。为此,建立了符合低渗透气藏气水耦合渗流特征的广义达西渗流模型,推导得到了低渗透砂岩气藏气水两相稳态径向渗流问题的半解析解。利用该模型对广安低渗透气田气水同产气井建立了单井气、水两相流入动态关系理论曲线,模拟计算了气井的合理井距及生产压差。算例表明,含水饱和度是影响气井产能的主控因素,当含水饱和度达到40%时,气井无阻流量的损失幅度约为70%;低渗气井的合理生产压差应该控制在5～10 MPa,井距以600 m内为宜。实验和计算结果可以为低渗气藏气水同产气井产能预测及井距评价提供科学、适用的依据。     

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．     

确定三项式产能方程系数的新方法

二项式产能方程只能描述高速非达西渗流,对于低渗压裂气井,地层的低渗透性和裂缝的高导流能力使得其渗流规律已经和压裂前大不一样,二项式产能方程已无法描述气井的生产状况,必须建立新的方程.用三项式取代二项式,是油气井产能试井的一种新的理论和方法.气井三项式产能方程计算气井无阻流量关键在于确定系数值.在分析推理得出了一种简单的方法来确定气井三项式产能方程的基础上,通过井底流压和产气量的数据,利用线性回归法,即可建立三项式产能方程.通过某气藏的实际资料计算结果表明提出的方法计算结果可靠,具有较为广阔的应用前景.     

非达西渗流对低渗透气藏气水同产水平井产能的影响

水驱气藏开采到一定程度就会产水,此时出现的气水两相流动会增大气体渗流阻力,使气井产量急 剧下降。 气井产能的确定是科学合理开发气田的基础,对气井的配产具有重要的指导意义。 根据气水两 相渗流规律的变化,基于稳定渗流理论,引入了气水两相拟压力以及两相拟启动压力梯度,建立了启动压 力梯度、滑脱效应、应力敏感、地层伤害以及近井地带高速非达西影响的低渗透气藏气水同产水平井产能 方程。 研究表明：生产水气比对气井产能影响最大,在气井生产过程中应尽量控制气井见水;随着启动压 力梯度、应力敏感和生产水气比的增大,气井产能不断降低;随着滑脱因子增大,气井产能不断增加;在启 动压力梯度对气井产能的影响中,气相启动压力梯度比水相启动压力梯度所占的权重更大     

考虑束缚水影响的变形介质气藏产能方程

低渗透致密砂岩气藏由于其高有效应力容易导致储层产生应力敏感损害,与常规气藏在生产动态及产能评价等方面存在着明显差异。常规方法通过增加干燥岩样的净围压来模拟地层有效应力的变化直接分析储层的应力敏感程度,忽略了实际储层孔隙空间中的束缚水,从而影响了应力敏感性分析的准确性。利用干气驱的方法建立岩心的束缚水饱和度,通过分析含束缚水饱和度的岩心渗透率随有效应力的变化关系,研究讨论了低渗透含束缚水岩心在覆压实验中的变形特征。结果表明,含束缚水岩样的储层应力敏感损害程度大于干燥岩样,其应力敏感实验曲线特征为早期随着有效应力升高渗透率降低幅度明显,后期则趋于平缓,其间存在一个与原地有效应力相对应的应力敏感区间。在综合考虑启动压力梯度和含束缚水的基础上,建立了变形介质气藏的产能方程,为今后矿场建立较为合理的产能方程提供了参考依据。