气藏水平井连续携液理论与实验

在气藏水平井中随着生产管柱倾斜角度的变化,井筒内液体的重力作用会发生改变,从而引起气液两相流型的变化.以产气为主的气井井筒内液体主要以液膜、液滴的形式出现,由此出现了液滴模型与液膜模型两种解释积液的理论.从这两种携液理论出发,考虑生产管柱倾斜角度的影响,对倾斜管内液滴、液膜进行受力分析,推导出了随管柱倾斜角度变化的连续携液临界流速的计算式,使之适用于水平井连续携液临界流量的计算.设计制作了水平气井连续携液实验装置并进行了实验研究,观测气藏水平井中气水两相运动与流型变化情况并测试其临界携液气量,结果表明,气藏水平井中水平井段的液体以液膜携带为主,但直井段中越接近井口,越以液滴携带为主,液滴模型也能适用于计算气藏水平井的连续携液临界流速.     

定向井携液临界流量模型对比研究

定向井井筒结构复杂,井筒内气流携液困难。利用定向井模拟实验装置对定向井携液临界流量进行测试,将实验结果与液滴模型、Belfroid携液模型、液膜模型进行对比,对比结果表明：理论模型计算出的携液临界流量值比实验测试值大,Belfroid携液模型计算的携液临界流量值随井筒倾角变化趋势与实验测试结果一致。结合实验测试数据,对Belfroid携液模型中的携液临界流速公式系数进行修正,得到定向井携液临界流量修正模型。利用修正模型诊断的气藏定向井积液情况,其诊断结果与采取回声仪诊断液面的结果一致,证明定向井携液临界流量修正模型能较好的预测井底积液情况。     

大牛地气田水平井测井施工工艺及应用

增加水平井段长度来提高天然气采收率已成为大牛地气田提高产量的一项重要途径,测井资料的水平井井眼轨迹分析尤其重要,能为后期的采气作业提供依据,同时在水平井钻进过程中,由于钻井液和地层等原因,不可避免的出现井内卡钻事故,当经过泡油、震击还不能有效地解卡时,爆炸切割能有效地解决此类卡钻问题,该项技术已应用于大牛地气田水平井中,并取得了很好的经济效益。     

大牛地气田水平井井眼轨道参数对携液能力的影响

针对大牛地气田水平井携液难度大、井内易积液等问题,建立了不同井眼轨道参数下的仿真模拟井眼轨道和受力模型,分析井眼轨道参数对水平井携液能力的影响。研究表明,大井眼曲率及最终井斜角大于90°有利于井内携液,双增井眼轨道稳斜段井斜角应尽量避开40°至70°造斜段,等靶前距条件下加大稳斜段长度有利于携液。在DPH-19井与DP55S井实践应用中,对井眼轨道参数进行适当优化后,井内携液能力有所提高。     

大牛地气田水平井同步破胶技术研究（42）

针对大牛地气田水平井分段压裂段数多、作业时间长、压裂液滞留地层时间长对地层伤害大等问题,开展胶囊破胶剂及过硫酸铵破胶机理研究,分析破胶剂加量比例与加入方式对水平井储层改造效果的影响.根据储层特征及压裂施工情况,对不同温度场下各段破胶剂比例进行优化,优化结果基本达到同步破胶的目的,返排率较前期明显提高.     

气井连续携液模型比较研究

气藏中天然气常常和一些液相物质一起产出。若天然气没有充足的能量把液体举升出地面，液体将在井中堆积形成积液，影响气井的生产能力。有时气井积液会完全压死气井。已有许多气井连续排液关联式。为了更好地理解和采用正确的气井连续排液临界流量计算关联式，确定气井的合理产量，对Min LI和Turner et al的气井连续携液模型进行了比较研究，比较的内容包括：（1）液滴在高速运动气流中的形状；（2）曳力系数；（3）临界流速计算公式；（4）用现场实际生产数据对Min LI和Turner et al的气井连续携液模型进行了比较，比较结果表明Min LI气井连续排液公式计算的临界流量与实际的生产情况吻合。为了便于现场应用，还导出了临界流量和产量的简化计算公式。     

大牛地气田钻井工程实践与认识

对大牛地气田优快钻完井技术国家示范工程取得的成果进行分析,通过对目前形成的优快钻、完井技术的研究,评价其应用效果;结合钻遇地层特征,进一步优选钻头、优化钻井参数,提高机械钻速,缩短钻井周期;对已用钻井液体系进行应用评价,优选出适合大牛地气田的钻完井液体系。     

水平井组合管柱排水采气研究及应用:以鄂北D气田为例

水平井携液生产过程中,存在液体会首先在倾斜段积液,导致水平井自主携液期较同规格生产管柱的直井大幅缩短的问题,为实现水平井全井筒协调携液,延长水平井自主携液期,以临界携液流量理论为基础,论证形成了水平井Φ60.3 mm+Φ48.26 mm组合管柱排水采气技术.现场应用情况表明,组合管柱与原Φ60.3 mm油管相比,可提升气井携液能力,延长水平井自主携液期.     

大牛地气田水平井段内多缝分段压裂工艺研究与实践

针对多级管外封隔器分段压裂技术存在施工管串工具较多、节流摩阻较大、无法开启特低渗储层段等技术瓶颈,探讨水平井多缝分段压裂技术工艺,并对暂堵剂的成胶状态、溶解性能和抗压性能进行研究。     

大牛地气田柱塞气举动态模型的研究与应用

柱塞气举动态模型是优选柱塞参数及优化生产制度的基础。根据质量守恒和动量守恒原理,在研究了柱塞和液体段塞的运动特征的基础上,综合考虑了摩阻及液体漏失的影响,建立了多种因素影响下的柱塞和液体段塞运动方程,给出了油套压计算方法,检验了柱塞运行动态模型的可靠性,并优化了新型柱塞参数,经过新柱塞井调试阶段的应用,能够较大程度地提高气井的带液能力。     

全井简泡沫油流临界携砂流速计算模型

为满足渤海油田“适度出砂”技术的应用,确定合理生产参数,推导了泡沫油流条件下井筒压力梯度数学模型;结合考虑管壁效应的颗粒群干扰沉降速度公式,建立了全井筒临界携砂流速计算模型．实例计算表明：泡沫油流的出现增强了井筒携砂能力,但越靠近井底泡沫油流携砂能力越弱,井筒末段最容易发生沉砂．     

预测气井临界携液产量新方法及应用

针对气液比大于1400m~3/m~3的气井临界携液产量计算公式存在的修正系数问题,在假设气井井筒中的液滴为扁平形,考虑曳力系数与雷诺数(1.0×10~3～2.2×10~5、2.2×10~5～1.0×10~6)关系的基础上,结合经典力学建立了气井高气液比携液的临界产量新公式.从理论上解释了人们对临界携液产量模型理论公式是否需要提高20%所产生的争议.使临界携液产量模型在理论上更加完善,并与现场实际更加吻合.     

大牛地气田水平段钻遇泥岩遇阻原因分析及对策

大牛地气田储层为低渗透砂岩储层,非均质性强.在盒1段水平井段的施工过程中,经常钻遇硬脆性泥岩,砂泥岩同层的复杂性导致遇阻情况频繁发生,严重影响了钻井指标及后期作业.为了防止或减少遇阻,结合实际生产情况对盒1储层水平段遇阻情况进行了全面分析,得出钻井液密度不合理、滤失量过大和钻井液携岩能力差是导致遇阻的主要原因.钻井液密度、流变参数以及环空返速都存在一个最优区间使遇阻程度最低;封堵孔隙和裂缝可较好的减少遏阻.提出适合钻穿泥岩段的钻井液性能及处理措施.     

页岩气井井筒流动模拟与携液模型研究

为了明确不同井型页岩气井井筒流动规律和临界携液流量计算方法,采用数值模拟手段,模拟页岩气水平井井筒流动,获得不同井型气井携液机理与积液规律。优选了振荡式冲击携液模型作为页岩气水平井临界携液气量计算模型,并进行模型验证。结论认为,数值模拟结果能够有效反映气井携液过程,振荡式冲击携液模型诊断结果符合实际,可为气井合理配产、管柱优选和排采工艺介入时机提供指导。     

大牛地气田储层裂缝测井评价及其对产能的影响

为了评价大牛地气田低孔低渗低压致密储层裂缝发育情况,认识裂缝对天然气产能的控制作用,本文利用地层倾角、全波列、偶极声波、声电成像等测井资料来识别储层上的裂缝发育情况,总结裂缝发育储层的测井响应特征,最后,通过统计裂缝发育情况对产能的影响发现：有裂缝发育较好的储层往往天然气产量较高。初步确定裂缝是储层高产的主要原因,为指导大牛地气田勘探方向和储层评价方法提供了重要帮助。     

大牛地气田低渗储层成因及评价

综合利用岩芯、测井以及各种分析化验资料,运用储层沉积学、岩石学和成岩作用等相关理论,详细总结了大牛地气田致密砂岩储层的成因.研究结果表明,沉积微相在宏观上控制了储层物性的空间分布,成岩作用决定了砂岩内部储集空间特征和储集性能主要表现在较强的压实作用和胶结作用使砂岩的原生孔隙很少得以保存,而溶蚀作用有条件地改善了储层的储集性能,微裂缝只是在一定程度上改善了砂岩的渗透性,但也加剧了储层的非均质性.在此研究基础上,从沉积相、岩石学特征、成岩作用、孔渗特征等方面优选地质评价参数,在目的层划分出4类储层,其中I类高产层主要是河道砂体复合带,其具有自然伽马曲线低值、自然电位曲线显著负异常等测井响应特征,碎屑颗粒粗.储层岩石表现为石英含量高,以残余粒间孔或粒问溶孔为主的特征.     

预测盆5凝析气藏气井临界携液量方法及应用

在总结目前常见几种临界携液量预测模型基础上,通过优选模型,由现场实际工况分析反推出适合于盆5气藏的临界携液量预测公式.利用该预测方法,研究了临界携液量与井深及管柱直径的变化规律,并对盆5凝析气藏目前7口生产井进行临界携液量预测与最小产量确定,对两口积液气井进行了生产管柱优化,与现场实施效果对比,验证了该预测方法的有效性.     

大牛地气田盒1段致密砂岩气层识别

大牛地气田盒1段气层属于致密砂岩气层。因其低孔低渗以及气层测井响应不明显,增大了气层识别、评价的难度。根据储层岩性、物性、含气性等特点依托测井资料,建立测井解释参数模型;用曲线重叠法,孔隙度差比值法和无阻流量与多测井参数的交会图得出的有效气层下限值相结合,定性与定量对盒1段有效气层进行识别。该方法提高了对盒1段致密砂岩储层气、水、干层识别的准确率和有效性,为进一步评价致密砂岩气层提供依据。     

大牛地气田同步压裂工艺应用研究(58)

调研国内外同步压裂工艺技术研究及应用现状,通过数值模型研究诱导应力及缝网的形成机理,重点分析同步压裂配对井的应力干扰及实施同步压裂的可行性.研究认为,同步压裂产生的诱导应力场对原地应力场的作用机制决定着同步压裂裂缝的展布情况,而大牛地气田盒1气层具有同步压裂而形成复杂缝网结构的地质基础.DP43井组同步压裂试验结果显示,同步压裂可有效扩大压裂改造体积,增加压后单井产量.