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底水锥进会导致气井产能急剧下降，因此底水气藏通常采用避射水层、限制生产压差的方法防止底水锥进。但对于低渗透底水气藏，其临界锥进产量很小，有时甚至低于单井经济极限产量，无法实现经济开采。章针对此类气藏，提出了射开水层、气水合采的新方法，将储层气水两相渗漉转换为井筒两相管流，降低了气井生产过程中的能量损失。数值模拟计算结果表明，对此类气藏有针对性的气水合采，不仅可以提高气藏的最终采收率，还可以延长气井的稳产期。该方法适用于对底水分布认识相对清楚、底水能量不是很大的底水气藏，也适用于层间水气藏，其经济可行性还取决于地面水处理费用。     

考虑非达西流动影响的底水气藏产能新方法

针对国内外底水气藏实际开发特点,基于底水气藏气井具有3种渗流型态的实际流动特征,建立了底水气藏气井渗流模型并推导了底水气藏气井的新产能公式,该公式在考虑非达西流动影响的前提下综合考虑了三种渗流模式。实例分析表明,新方法计算结果可信度高,与二项式方法相对误差较小,为1.10%～3.85%;新方法仅需输入气井储层与射孔完井数据而无需进行实际的稳定试井测试即可获得气井产能。研究成果为底水气藏气井产能计算开辟了新的途径,对水驱气藏的科学开发具有现实指导意义。     

裂缝性有水气藏水平气井产能分析

裂缝性有水气藏在川渝地区分布广泛，该类气藏开发存在复杂性。裂缝的存在有助于增加气体流动能力，当气体高速流动时表现为非达西流动。另一方面，裂缝也为钻井、完井液以及边底水侵入气藏提供了便利的通道。侵入水或者钻井、完井液能引起气藏水锁，导致气井产能降低，甚至气井水淹遭到破坏。文章提供了一个简单的预测有水裂缝性气藏水平气井产量公式，模型能考虑非达西流动以及水锁效应对水平气井产量的影响。应用该公式预测了宝元气藏BP1水平气井的产能，分析了水锁效应、非达西流动效应以及含水饱和度变化对该气井的影响。结果表明：以上三个因素引起大量气体圈闭在该气藏中，导致水平气井产量低和气体采出程度低。建议裂缝性有水气藏进行水平气井设计和产能预测时，应综合考虑非达西流动、水锁效应以及含水饱和度变化对水平气井产能的影响。     

底水气藏动态水锥临界产量计算方法

为提高底水气藏开发效果,防止底水过快锥进造成气井水淹停喷,改进目前水锥临界产量计算方法的局限性,本文首次建立了考虑地质油藏特征及计算参数随生产时间变化的动态水锥临界产量等效数值法,通过关键参数选取与适用性分析论证了该方法相比解析公式有更广泛的适用性并科学论证了强底水气藏初期合理采气速度应低于5%。通过实例应用,验证了动态水锥临界产量计算方法的准确性,将气井产量控制在动态水锥临界产量之下可以有效提高气藏开发效果。     

底水气藏高速非达西渗流临界产量的一种确定方式

底水气藏开发过程中容易产生井底见水的现象,会给气藏的顺利开采带来极大的困难,所以确定气井的临界产量十分重要。一般临界产量计算公式是在达西渗流规律的基础上建立的,但近井地带渗流速度较大,非达西渗流是不可忽略的。针对真实气体高速非达西渗流特征,引用Forchheime渗流方程,建立底水气藏临界产量计算模型,采用四阶龙格-库塔法进行求解,并编制计算程序。计算气井在非达西渗流下的临界产量和水锥形状,给气藏动态分析提供了重要依据。     

底水气藏气水分层开采技术

底水锥进会造成气藏产量下降,气井水淹,采收率下降。通过双层完井,采用气水分层开采方法,使气水界面上的天然气通过油套环空排出,气水界面下的水则通过油管抽出,此法可以抑制气井水锥,使气井产量不受底水锥进临界产量限制,增加气井产量,提高气藏采收率。对气井排水消锥的原理进行了分析,用数学解析式计算了消除水锥时生产井的合理气水产量比,为底水气藏开发提供理论指导。气水分层开采技术适用于对底水分布认识比较清楚,同时气水界面比较明显的底水气藏。     

带隔板底水气藏见水时间预测方法

气井水淹对气井产能和气藏采收率均具有较大影响,准确预测气井见水时间及延缓底水过早锥进对于底水气藏的合理开发至关重要。针对厚层气藏的高产气井,基于两相渗流理论及流体在多孔介质中的流动规律,建立了物理模型,推导了考虑非达西效应带隔板底水气藏见水时间公式,分析了人工隔板位置和长度对气井见水时间的影响,并利用作图法对人工隔板的位置和长度进行了优化。实例应用表明,人工隔板对于抑制底水起到了很好的作用,较大程度地延长了气井的无水采气期。该项研究对于带隔板底水气藏的见水时间预测以及无隔板底水气藏中人工隔板位置和长度的确定,均具有一定的指导作用。     

有水气藏单井水侵阶段划分新方法

对有较强边底水能量气藏的开发来说,最担心的问题就是气井见水。气井见水会对地面工程处理造成麻烦,同时也会大大降低气井产能及气藏采收率。目前国内外使用的气井见水时间预测方法,常会因实际气藏非均质性等问题影响导致预测结果与实际情况偏差较大。在前人研究基础上,提出了一种采用气井实际产量及压力数据绘制的3种诊断曲线进行气井水侵阶段划分的新方法,通过3种诊断曲线均可将气井的生产划分为3个阶段--未水侵期、水侵初期及水侵中后期。通过该方法对现场实际井进行判断分析,可准确识别气井水侵阶段,确定有水气藏气井见水顺序,评价结果更符合实际情况,为后期气井产量调配提供了依据,保证了气田高效开发。     

水驱气藏产水气井产能计算数学模型

针对现有水驱气藏产水气井产能计算模型因缺少井底流压监测数据导致模型实用性差的问题,将气水相渗曲线和地层水产量公式引入气井二项式产能方程,建立了依据井口监测的气井产量和生产水气比确定产水气井产能的数学模型。以普光气田主体气藏为例,通过实例计算,验证了模型的可靠性,定量评价了水侵对气井产能的影响。结果表明:模型计算结果相对误差在5. 0%以内,模型计算结果精度高;水侵会导致气井产能急剧降低,气井产能损失率随气井生产水气比的增大先急速上升而后上升速度变缓。文中模型适用于未出现井筒积液产水气井的产能计算,可为确定产水气井合理产量、降低水侵伤害、改善气藏开发效果提供指导。     

利用矿场资料确定底水油藏油井临界产量的新方法

本文提出了完全用矿场稳定试井资料和静压梯度测试资料确定开采底水油藏油井Dupuit临界产量的新方法。该方法简便可靠,并且实用,不仅适用于底水油藏油井,也适用于底水气藏气井。     

底水气藏水平井AICD控水完井技术优化

自适应流入控制装置（AICD）控水完井技术目前主要应用于油藏控水,针对气藏的AICD控水完井技术研究尚为空白,为此,开展了适用于气藏控水的新型流道型AICD的控水机理与流动特性分析,建立了塔河油田底水气藏新型流道型AICD控水完井的储集层—井筒耦合动态模型。利用正交试验分析优化了新型流道型AICD的结构参数组合,开展了新型流道型AICD控水完井的控水效果分析。结果表明,与常规射孔完井相比,新型流道型AICD控水完井造成的井底压力损失很小,对凝析油产量影响也很小;新型流道型AICD控水完井可延长底水气藏低产水采气期约365 d,预测20年的累计产水量降低约27%,近井地带含水饱和度普遍降低,具有较好的控水效果。新型流道型AICD控水完井可应用于底水气藏开发,实现控水稳气。     

深海底水气藏水侵规律与水侵风险识别方法

为了探索深海底水气藏控水开发策略,基于南海LS17-2深水气田的地质特征、水体特征及开发特征,针对水平井开展沿程产气剖面测试实验与大型3D底水气藏水侵物理模拟实验,定量分析底水脊进影响因素,在此基础上建立了适用于深海底水气藏开发的水侵风险识别方法。研究结果表明：①底水气藏开发过程中水体的脊进受到储层非均质性、生产制度、水平井筒趾跟效应的影响,并且上述3个因素对水侵的影响程度依次减小;②井区横纵比决定了气井产能是否会受到水侵风险的影响,而储层的非均质性会影响水侵风险识别界限,并且储层非均质性越强,横纵比安全界限值越小;③渗透率级差为1、10、20、30时,横纵比安全界限值依次为41.18、21.61、12.60、5.31;④基于建立的渗透率级差与井区横纵比安全界限值的关系曲线,A4H井储层平面渗透率级差为30、横纵比为77.20,远远大于横纵比安全界限值（5.31）,该井受到水侵影响的风险高,必须进行控水开发。针对深海底水气藏的控水开发,提出以下策略：①通过改善水平井筒趾跟效应以及削弱储层非均质性的影响,来抑制底水的不均衡脊进,相应措施为适用于水平井的环通多级人造井底技术与变密度筛管技术;②对开采制度进行调控,以防止不均匀水侵的形成,相应措施为周期采气技术;③在井底附近建立阻水屏障,进而抑制前缘水头的脊进,相应措施为水平井充填透气阻水砾石技术;④兼容并蓄,形成各阶段相互弥补的全生命周期气藏复合控水开发技术。结论认为,该研究成果不仅可以用于储层渗透率级差介于1～30、采气速度为3%条件下的深海底水气藏水侵风险判断,而且还可以为海上、陆上底水气藏的控水开发提供借鉴。     

南海油田惠州潜山裂缝性凝析油气藏控水实验

为建立潜山裂缝性凝析油气藏优化控水开发的模式，以南海油田惠州潜山裂缝性凝析油气藏H2-3井参数为基础，设计了气藏控水物理模拟实验，通过非均质储集层设计、实验参数设计、裂缝参数设计和控水实验方案设计，完成了弹性开采实验、连续封隔体控水实验、水敏凝胶控水实验、变密度筛管控水实验和变密度筛管+连续封隔体组合控水实验5组控水实验，对不同方案的控水效果进行了对比，并分析了各个控水工艺的机理。在此基础上，结合数值模拟进行验证，提出了气藏控水开采方案：气藏底水开采初期，水体推进为渐进式上升，中—后期为锥进式发展，后期底水一旦接触储集层裂缝，水体呈突进式侵入；各种方案的控水效果差异较为明显，连续封隔体和水敏凝胶在气井采气期对底水控制作用不明显，变密度筛管在采气初期控水效果较好，但气井见水后无法避免水窜风险。变密度筛管+连续封隔体组合控水效果较好，改变了底水锥进效应，与弹性开采相比，无水采气时间增加了8.84%，总采气时间增加了13.70%，采气量提高了10.40%。     

致密砂岩气藏产水机理及其对渗流能力的影响

致密砂岩气藏具有低孔、低渗,储层物性差,非均质性强等地质特征,在岩性构造背景下,气水关系复杂,地层中气水赋存状态多样。烃类充注成藏时,很难将地层中的水完全驱替出来,会有部分滞留水残存在地层中。对于不存在边底水、层间水等自由水的致密砂岩气藏,储层中的可动水是气井产水的主要来源。气井见水将严重影响气井的产能和泄流半径,导致井底压力和产量迅速下降,生产压差和废弃压力显著增加,缩短了气井生产周期。为此,调研了国内外学者对致密砂岩储层可动水赋存状态和产出机理、可动水产出规律及控制因素、可动水对储层渗流能力影响等多方面的研究方法及成果,在分析和总结目前研究成果的基础上,针对致密砂岩气藏开发过程中的产水问题及其对开发的影响,提出了下一步的研究方向及改进建议,以期改善致密砂岩气藏的开发效果,提高最终采出程度。     

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底水气藏的开发在气藏开发中占有重要地位。文章首次推导底水气藏水锥高度与形状模型，该模型定量地描述了气体产量、供气半径、气层厚度和渗透率等对水锥高度和分布的影响，根据该模型可求出最大水锥高度和无水临界产量。建立了底水气藏水锥高度与分布模型的求解方法：假定气相流动为平面径向流并不考虑气相非达西流动，可以求出模型的解析解；假定气相流动为球面向心流以及考虑气相非达西流动时，只能求出模型的数值解。同时文章结合实例分析水锥特征，为底水气藏开发提供了参考依据。     

边、底水气藏水侵机理与开发对策

边、底水水侵是导致气藏采收率偏低的主要原因,明确边、底水气藏的水侵机理与规律,有利于改善气藏的开发效果。为此,运用全直径岩心模拟边、底水气藏开发过程,研究其水侵机理、动态与规律。实验结果表明:对于均质气藏,只有边、底水能量充足且储层渗透性较好,气藏开发过程中才有可能发生大规模水侵,降低气藏最终采出程度;对于均质低渗透致密储层,边、底水水侵速度十分缓慢,对生产效果几乎没有影响,而边、底水能量主要决定于流体(水和气)自身的弹性膨胀能力和孔隙空间的压缩性。在物理模拟实验认识的基础上,建立了均质、非均质气藏边、底水侵计算模型。数值模拟计算结果表明:均质气藏储层水侵均匀推进,水侵速度慢;非均质气藏储层水沿着高渗透条带或高角度裂缝向井底推进速度快,且非均质性越强,水侵推进速度越快,气井见水时间越早。该研究成果丰富了对边、底水气藏水侵机理、动态与规律的认识,并为边、底水气藏的合理有效开发提供了具体对策。     

底水油藏射孔优化设计

为了优化底水油藏的生产参数，研究了不同产量时射孔长度的优化方法。采用球面流和径向流相结合的模型推导了临界产量和无水采油量的计算公式，分别以临界产量和无水采油量为标准，对胜利油田桩西区块底水油藏上6口油井的射孔长度进行了优化设计，优化结果表明，对于底水油藏应首先按照临界产量对射孔长度进行优化设计，如果得到的最大临界产量不符合实际生产的要求，就应按照无水采油量进行射孔优化设计。研究表明，当油井产量超过临界产量后，以临界产量为标准得到的优化射孔长度会减小油井的无水采油量。