致密砂岩气藏气水同产水平井产能公式推导及应用

致密砂岩气是具有较大潜力的非常规天然气资源,但由于其具有低孔、低渗特征以及受气井产水的影响,其储层流体的渗流不满足传统达西渗流规律。 基于 Joshi 水平井产能分析理论,考虑气井产水、应力敏感、滑脱效应以及气体高速非达西渗流对产能的影响,定义了气水两相广义拟压力,并根据气水两相渗流理论,推导了致密砂岩气藏气水同产水平井产能计算新公式。 通过实例计算与对比发现,利用新公式计算的无阻流量与试气无阻流量相对误差仅为 6.60% ,验证了该公式的准确性。 敏感性分析结果表明,随着生产水气比以及应力敏感指数的逐渐增大,气井无阻流量逐渐减小,而随着滑脱因子的逐渐增大,气井无阻流量逐渐增大。     

鱼骨状分支水平井气水两相产能分析

鱼骨状分支水平井具有与储层接触面积大,气井产能高的特点,但在气藏开发后期由于气井见水使得产量急剧降低,准确预测气水同产鱼骨状分支水平井产量至关重要。基于气水两相渗流规律,考虑启动压力梯度、应力敏感、分支井与主井眼夹角、滑脱效应、近井地带的高速非达西和表皮效应对产能的影响,利用保角变换和等值渗流阻力法,得到了气水同产鱼骨状分支水平井的产能公式。实例分析表明随着分支井与主井眼夹角增大、分支井数目增加,气井产能增大;随着启动压力梯度、应力敏感系数、水气质量比的增加气井产能降低。研究为气水同产鱼骨状分支水平井产能预测提供了一种新的思路。     

莺歌海盆地东方区异常高压气井产能分析方法改进

针对储层应力敏感和气井产水双重因素困扰莺歌海盆地东方区异常高压气井产能正确认识的问题,利用修正后的考虑储层应力敏感和气水两相渗流能力变化的产气量方程分析了储层应力敏感强度、气井产水量和气相高速非达西流动对气井产能的影响;同时,根据物质平衡理论推导出不考虑水侵的异常高压气藏采出程度计算方程,用于分析储层应力敏感对气藏开发效果的影响。以东方区典型测试出水井为例,分析结果表明:东方区异常高压气藏储层以中等到强应力敏感为主,其主要在气藏开发中后期影响气井产气量和开发效果;地面水气体积比在0.000 1～0.01 m~3/m~3,气井无阻流量随着地面水气体积比的增加急剧下降;气相高速非达西流动对纯气井或产水量较小的气井产能有一定影响。因此,东方区异常高压气井在开发中后期选择合理的生产压差至关重要,并且在开发过程中需要特别注意气井产水的问题。     

异常高压产水气井产能计算方法

基于气水两相渗流原理,综合考虑异常高压气藏中存在的应力敏感效应、非达西流动以及脉冲效应,得到异常高压产水气井产能计算新方法。实例论证表明,利用本文新公式计算无阻流量结果与产能测试结果误差较小,表明新公式具有较高的可靠性。     

考虑变渗透率模量的异常高压气藏产能计算新方法

在异常高压气藏开发过程中,储层岩石常常表现出应力敏感特征。由于压敏储层在有效应力变化范围较大时,渗透率模量将随着有效应力的变化而变化,这样基于常渗透率模量的产能方程很难准确评价异常高压气藏的产能特征。为此,针对异常高压气藏的渗流规律,建立了考虑变渗透率模量和高速非达西效应的产能计算模型,并用Newton Raphson方法对模型进行求解。研究及实例分析结果表明：应力敏感作用会使异常高压气藏气井的产量降低,尤其是在井底流压较低时,其产量降低得更为严重;在井底流压较小时,用传统的常渗透率模量计算的产量可能会错误评价应力敏感作用对气井产量的影响;而高速非达西效应将会使异常高压气藏气井的产量降低,随着井底流压的减小,高速非达西效应使气井产量降低的程度更为严重。结论认为：在开发异常高压气藏的过程中应考虑变渗透率模量和高速非达西效应对气井产能的影响。     

低渗气藏分支水平井气水两相产能影响因素分析

低渗气藏表现出低孔、低渗特征和气井产水,无法用常规达西定律描述其渗流特征。基于产水多分支气井两相渗流原理,考虑气水两相渗流特征、气体滑脱效应等非达西流动特征,得到低渗气藏在气水两相渗流条件下多分支气井产能方程,进行了气水两相广义拟压力求解。通过引入实例分析,文章计算方法能够较为准确计算气井无阻流量,且与测试无阻流量相差较小,保障了新方法的准确性。多因素敏感性分析表明,随着井筒个数以及单个井筒长度的增大,气井产量逐渐增大,而生产水气比以及储层应力敏感指数增大将会导致气井产量逐渐减小,且生产水气比对产能的影响更为明显。     

异常高压气藏水平井气水两相产能模型建立及应用

针对异常高压气藏水平井气水两相产能预测精度低的问题,考虑油水共采、应力敏感效应、启动压力梯度等因素影响,运用茹科夫斯基变换,针对异常高压气藏建立对应的气水两相运动方程,并定义了气水两相广义拟压力,最终推导得到异常高压气藏气水两相水平井产能模型。该模型在西南某异常高压气藏水平井产能预测中取得较好应用效果,表明新模型能较好预测异常高压气藏水平井两相产能,且气井无阻流量随水平井段长度与气体滑脱因子增大而增大,随应力敏感指数的增大而减小。该研究为异常高压气藏水平井气水两相产能预测提供了新的解决思路。     

致密气藏气水两相压裂水平井产能计算方法

致密气是目前较具潜力的非常规天然气资源之一,但受其储层低孔、低渗特征,气井产水以及气井调产的影响,以常规不稳定渗流理论以及传统达西渗流规律预测气井产量不再适用。基于致密气藏压裂水平井渗流特点,引入气水同产、储层与裂缝应力敏感效应、储层气体滑脱效应以及裂缝气体紊流效应,分别定义储层与裂缝中气水两相拟压力,建立了致密气藏气水两相稳态产能计算新方法。实例计算与产能影响因素分析表明:利用本文方法计算的无阻流量与产能测试无阻流量误差较小,证明了该方法具有较高的准确性;随着裂缝条数、裂缝半长的增大以及裂缝导流能力的增强,气井无阻流量增大;随着生产水气体积比、储层与裂缝应力敏感指数的增大,气井无阻流量减小;滑脱效应对气井产能影响较小,可忽略不计。该方法为致密气藏压裂水平井流入动态研究以及裂缝参数优化设计提供了理论依据。     

低渗气藏产水气井流入动态研究

在低渗气藏开发过程中,储层应力敏感效应、气体滑脱效应以及产水是影响气井产能的重要因素。基于平面径向渗流原理,考虑储层应力敏感、气体滑脱效应以及气井产水,通过定义气水两相拟压力,推导出了低渗气藏中综合考虑储层应力敏感、气体滑脱效应以及产水条件下气井二项式产能公式。实例分析表明,产水以及储层应力敏感效应均使气井产能大大降低,而滑脱效应使气井产能增大,但影响较小。     

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     

低渗气藏产水水平井产能计算方法

基于水平井椭圆形渗流原理,考虑气井产水、启动压力梯度、应力敏感、滑脱效应以及气体高速非达西渗流对产能的影响,定义气水两相广义拟压力,利用气水两相渗流理论推导了低渗气藏水平井气水两相渗流三项式产能计算新方法。实例计算与对比发现,利用新公式计算无阻流量结果与实际产能测试结果相对误差仅为5.25%,说明新公式具有较高的准确性。     

高速非达西流动对产水气井产能的影响

在气藏开发过程中,井筒附近高速非达西流动是影响气井产能的重要因素。基于直井井筒周围平面径向渗流原理,考虑地层气水两相渗流以及井筒附近高速非达西流效应,定义气水两相拟压力,推导出了产水气井二项式产能公式。实例论证表明,产水使得气井产能大大降低,而高速非达西流动对气井产能影响较小,且产水后高速非达西效应将会减弱。本文研究可为产水气藏的开发提供理论基础。     

低渗透气藏气水同产压裂水平井产能计算方法

水平井辅以压裂措施开发低渗透气藏已成为全球范围内的趋势,但是气井产水严重地制约了其产能。基于储层和裂缝中气水两相渗流理论,考虑储层应力敏感、气体滑脱效应以及裂缝中气体高速非达西渗流,定义气水两相广义拟压力,利用势的叠加原理,建立了低渗透气藏中气水同产压裂水平井产能新模型。实例应用表明,理论流入动态曲线与实际产能测试数据拟合较好,且计算无阻流量与产能测试结果相对误差较小,仅为5.4%,说明新模型具有较高的准确性。敏感性分析表明,随着裂缝条数、裂缝半长的逐渐增大以及裂缝导流能力的逐渐增强,无阻流量也逐渐增大,但是增大的趋势均越来越平缓;随着水气体积比的逐渐增大,无阻流量明显减小。该项研究可为低渗透气藏气水同产压裂水平井产能预测以及压裂优化设计提供一定的借鉴。     

应力敏感对气水同产井产能的影响

在气藏开发过程中,储层应力敏感是影响气井产能的重要因素。基于直井井筒周围平面径向渗流原理,考虑储层应力敏感以及井筒周围气水两相渗流,定义气水两相拟压力,推导出了考虑应力敏感条件下产水气井二项式产能公式。实例论证表明,随着应力敏感指数的逐渐增大,无阻流量逐渐减小。     

低渗透气藏水平井产能计算新公式

低渗透气藏由于储层的特殊性,常出现应力敏感、启动压力梯度、高速非达西效应等现象。因此,在低渗透气藏水平井产能分析时,应该考虑这些因素的影响。通过保角变换方法,推导得到同时考虑高速非达西效应、应力敏感和启动压力梯度的低渗透气藏水平井产能新公式。研究结果表明:高速非达西效应、应力敏感、启动压力梯度将使低渗透气藏水平井产量减小;在同一井底压力下,随着应力敏感系数、启动压力梯度的增加,水平井产量降低。该公式对应力敏感性较强的低渗透气藏的开发具有重要的指导意义。     

非线性渗流地层水平气井二项式产能方程

水平井是开发低渗透气藏最有效的方法之一,而低渗透气藏存在着启动压力梯度效应以及高速非达西渗流时的紊流效应。通过建立和求解包含水平气井井身结构参数、近井区高速非达西渗流条件下气体紊流因素以及启动压力梯度效应的水平气井渗流模型,推导出描述水平气井产能的二项式产能方程。在此基础上,依据理论推导和计算,对水平气井和直井的产能进行对比,研究启动压力梯度以及非达西渗流对水平气井产能的影响。结果表明启动压力梯度对水平气井产量影响呈一线性下降关系,非达西流动引起水平气井产能的降低,并且非达西流动对水平井的影响小于对直井的影响。     

低渗透气藏产水气井两相产能方程研究

基于低渗透气藏渗流理论和质量守恒原理,建立考虑拟启动压力降和气水高速非达西效应的低渗透气藏气水两相产能方程。该方程提出了拟启动压降的概念,可分析不同气水比下储层流动含水饱和度、平均含水饱和度以及储层中相对渗透率的分布和含水饱和度对拟启动压降的影响,从而得到低渗透气藏气水两相流稳定流入动态曲线和不同气水比下的气井产能变化规律。实例研究发现,气井产能随着水气质量比的增大而减小,满足近似的对数关系。当水气质量比与井底流压不变时,储层流动含水饱和度和拟启动压降随着与井眼距离的增大而增大。并且气井水气质量比越大,储层平均流动含水饱和度越大而拟启动压降越小。该研究     

四川盆地龙王庙组气藏渗流数学模型的建立与应用

应力敏感与高速非达西效应是影响气井产能的两个重要因素,有必要在实验室内对两者进行研究,确定其对产能的影响。为此,利用智能化岩心驱替实验系统,对四川盆地川中地区下寒武统龙王庙组白云岩岩心进行了变围压和变流压的应力敏感实验,以及储层有效应力状态下的气体流态测试,并结合气藏储层实际情况对应力敏感与流态实验的测试结果进行了分析,建立起了龙王庙组白云岩气藏渗流数学模型,进而分析了两种效应对气井产能的影响。结果表明:龙王庙组白云岩有效应力可以用Terzaghi有效应力来描述,渗透率与有效应力呈幂函数关系,应力敏感引起的单井产能损失达27%;单相气体渗流规律遵循Forchheimer方程,非达西渗流系数(β)比常规砂岩小1个数量级,储层高速非达西效应弱,对气井产能影响不大。该研究成果对于气井合理配产和开发动态预测具有指导意义。     

产水气井气水两相流入动态研究

在气藏开发过程中,气井产水是制约其产能的一个重要因素。基于直井井筒周围平面径向渗流原理,考虑井筒附近气体高速非达西流动对气井流入动态的影响,定义气水两相拟压力,推导出了产水气井流入动态计算的二项式产能公式。实例论证表明,气水两相拟压力随压力的增大而增大,但气井产水将会降低气井驱动压力,且随着生产水气体积比的逐渐增大,气井流入动态曲线左移,无阻流量减小。本文研究可以为含水气藏的开发提供一定的指导意义。     

低渗透气藏压裂井气水两相产能计算方法

存在边、底水的低渗透气藏易形成气水两相流动,无法准确预测产水气井产能。基于低渗气藏典型渗流特征,考虑气井产水影响,结合压裂气井单相渗流特征,建立了计算低渗气藏压裂气井气水两相产能计算公式,结合气水两相相渗曲线,得到求解气水两相广义拟压力以及压裂直井储层-裂缝气水两相渗流耦合模型。苏东南区A气井实例计算表明,根据线性回归方程求得无阻流量3.370 9×10~4 m~3/d,利用本文模型计算气井无阻流量3.291 9×10~4 m~3/d,与产能测试结果对比,绝对误差和相对误差仅为0.079×10~4 m~3/d和2.34%,验证了新公式的准确性及适用性。同时,分析了启动压力梯度、应力敏感指数、水气体积比、裂缝半长,以及裂缝导流能力对压裂气井流入动态的影响,为低渗气藏气水两相压裂气井产能研究提供新思路。