多层疏松砂岩气藏开发中后期气井出水判断方法

气井出水现象始终伴随着多层疏松砂岩气藏的开发过程。进入气藏开发中后期,由于边水侵入、层内束缚水变为可动水、层间水窜等,导致气井同时存在多种水源,出水特征变得更为复杂。根据地层沉积环境和气藏形成机理,分析各种水源在地层中的存在状态,重点研究凝析水、边水、层内原生可动水、层内次生可动水和层间水的产出条件和特征。利用凝析水水气比经验公式计算气藏开发中后期不同地层压力下的凝析水水气比,得出凝析水量;利用井位信息和水气比判断是否产边水,通过水气比与见水时间幂指数关系得出边水水量;开展岩心气驱水实验,测定不同泥质含量岩心束缚水饱和度,根据测井含水饱和度计算可动水饱和度,确定层内原生可动水水气比和不同地层压力下的层内次生可动水水气比,得出层内水量;开展泥岩隔层水突破实验,测定不同泥质含量泥岩层的地层水突破压差,利用达西公式计算不同泥质含量和厚度的隔层突破压力,结合测井解释结果和其他水源判断结果,判断气井是否产出层间水。综合5种水源判断结果,建立多层疏松砂岩气藏开发中后期出水判断模式,计算气井各种产水量组成。该研究结果对于多层疏松砂岩气藏开发中后期排水、堵水、阻水和控水对策的制定具有重要的意义。     

考虑储层层间非均质性的边水气藏气井见水时间计算模型——以普光气田下三叠统飞仙关组气藏为例

现有的边水气藏气井见水时间计算模型均未考虑储层层间非均质性的影响,较之于气井的实际见水时间,其计算结果存在着较大的误差,不能准确、有效地指导气井生产制度的调整和气藏控水技术措施的制订。为此,以四川盆地普光气田下三叠统飞仙关组边水气藏为例,开展了岩心并联水驱渗流实验;采用油气藏数值模拟的技术手段,研究了由于储层的层间非均质性引起的边水突进现象对气井见水时间的影响;在此基础上,引入突进系数来表征储层的层间非均质性,建立了考虑层间非均质性影响的多层合采边水气藏气井见水时间计算模型,并选取普光气田飞仙关组气藏5口井进行了实例计算。研究结果表明:①气藏储层的层间非均质性导致产生边水突进现象,并且层间非均质性越强,突进现象越严重、气井见水越早,渗透率最高的储层见水时间决定了气井的见水时间;②基于渗流理论,建立了考虑储层层间非均质性影响的边水气藏气井见水时间计算模型,其计算结果的相对误差介于-3.43%～4.70%,能满足工程误差的精度要求。结论认为,所建模型可以为准确计算多层合采边水气藏气井见水时间提供有效的方法,进而有助于边水气藏气井生产制度的调整和控水技术措施的制订。     

考虑储层层间非均质性的#br# 边水气藏气井见水时间计算模型——以普光气田下三叠统飞仙关组气藏为例

现有的边水气藏气井见水时间计算模型均未考虑储层层间非均质性的影响,较之于气井的实际见水时间,其计算结果存在着较大的误差,不能准确、有效地指导气井生产制度的调整和气藏控水技术措施的制订。为此,以四川盆地普光气田下三叠统飞仙关组边水气藏为例,开展了岩心并联水驱渗流实验;采用油气藏数值模拟的技术手段,研究了由于储层的层间非均质性引起的边水突进现象对气井见水时间的影响;在此基础上,引入突进系数来表征储层的层间非均质性,建立了考虑层间非均质性影响的多层合采边水气藏气井见水时间计算模型,并选取普光气田飞仙关组气藏5口井进行了实例计算。研究结果表明：①气藏储层的层间非均质性导致产生边水突进现象,并且层间非均质性越强,突进现象越严重、气井见水越早,渗透率最高的储层见水时间决定了气井的见水时间;②基于渗流理论,建立了考虑储层层间非均质性影响的边水气藏气井见水时间计算模型,其计算结果的相对误差介于－3.43%～4.70%,能满足工程误差的精度要求。结论认为,所建模型可以为准确计算多层合采边水气藏气井见水时间提供有效的方法,进而有助于边水气藏气井生产制度的调整和控水技术措施的制订。     

高含水致密凝析气藏特殊相态变化

高含水致密凝析气藏具有储层低孔、致密、含水饱和度高的特征,在其开发过程中,当压力降低至露点压力以下,流体会发生复杂的相态变化,析出凝析油,形成油、气、水三相渗流,导致渗流阻力进一步增大。与常规凝析气藏相比,高含水致密凝析气藏开发过程中相态变化具有特殊性:(1)储层含水饱和度较高,水相会影响流体的相态变化;(2)由于储层致密、流体复杂,井底附近渗流阻力较大,压降漏斗陡峭,流体相态表现出强非平衡相态变化特征,这与常规凝析气藏平衡相变特征存在明显差异。基于室内PVT筒实验、长岩心驱替实验及非平衡相态理论,系统研究了高含水致密凝析气藏的相态变化特殊规律。研究结果表明:(1)水相会降低凝析气藏的露点压力,增大反凝析油饱和度;(2)凝析气藏存在"凝析滞后"现象,非平衡相变效应可降低凝析油饱和度;(3)针对受地层水影响较小的气井可增大生产压差采出更多的凝析油。针对特殊相变特征,研究结果可以为高含水致密凝析气藏开发过程中制定合理的生产压差提供依据。     

四川地区含水气藏开采技术探讨

在分析了四川地区含水气藏开发现状的基础上，总结了开采方式选择、气井出水后的技术措施及气田综合治理的一些经验。该地区气井不同的开采效果表明，含水气藏的开采，不但要严格按照合理的产量配产，而且要合理控制生产压差，以提高气藏最终采收率     

凝析气藏不同开发阶段储集层油气分布特征

复杂的相态变化特点决定了凝析气藏渗流研究比常规气藏具有更大的难度和特殊性。已有凝析气藏油气分布模型均以稳态法或非稳态法测得的相对渗透率为基础,因未考虑凝析液堵塞作用,从而高估凝析油渗流能力,导致结论与现场实际生产情况存在一定偏差,不能准确描述储集层内油气分布规律和正确评估气井产能。目前基于储集层微观非均质性的凝析气藏不同生产阶段油气分布规律的研究较少,缺乏制定气井全周期生产制度的必要理论依据。鉴于此,引入能反映凝析气藏内流体渗流能力的拟稳态相对渗透率测量方法,根据气藏微观孔隙尺度及毛细管压力分布,结合气井不同生产阶段油气渗流特征,形成一套开发全过程油气分布特征描述方法。并将该方法应用于凝析气藏生产参数优化设计,认为凝析气藏开采后期采用大压差生产时,应重点考察拟稳态相对渗透率对油气采出动态的影响,最后通过实际凝析气井的生产动态验证了提出的观点。     

平湖凝析气藏放一断块产水动态特征研究

针对平湖凝析气藏气井出水问题,依据气井动态测试资料,将出水气井划分为明确出水层位和不明确出水层位两类气井,分别分析了其出水机理和产水动态规律:明确出水层位气井的产出水来自其他断块的水层,其带水生产能力与产水气层的产气比例具有良好的相关关系,出水气层的产气比例越小,气井的带水生产能力越高,反之则带水生产能力越低;不明确出水层位气井的产出水是异常高温高压边水凝析气藏的地层水在生产过程中转成水蒸气后的凝析水。随着开发的进行在边水水体与生产井之间形成3个不同的凝析水饱和流动区,根据凝析气藏地层水气化饱和模式和饱和凝析水生产水气比与压力关系曲线,可以进行气井产水类型的判断和地层水出水风险的预报。      

致密砂岩气藏水锁效应机理探析——以苏里格气田东南区上古生界盒8段储层为例

水锁效应是影响气井生产开采的重要因素,在低渗透、特低渗透的致密砂岩气藏中,由于孔喉细小,水锁效应影响更加显著。根据致密砂岩气藏储层岩石中液相流体的开采前后受力特征;探讨了致密砂岩气藏生产过程中水锁效应的发生机理。利用高压压汞、气水相渗等实验分析资料,分析了压力与含水饱和度以及气相相对渗透率的关系;结果表明:压力与含水饱和度呈良好的指数关系,而压力与气相相对渗透率呈明显对数关系。随着生产压差的增大,会导致含水饱和度的升高,而含水饱和度的升高使得气相渗流能力降低,最终造成了水锁伤害程度的加重。合理的控制生产压差对于减轻气井生产过程中水锁效应,延缓气井见水有着重要意义。     

边水气藏气井合理生产压差及产量的确定

在水驱气藏开发过程中，气水界面的稳定运动及均匀推进对于气井稳定正常生产、提高气藏采收率有较大影响。考虑具有一定倾角的均质各向同性边水气藏，在假设原始气水界面为一水平面的情况下，利用气、水地层渗流的基本规律，从理论上推导了保持气水界面稳定运动时气体渗流速度应满足的条件，同时获得了气井合理生产压差及产量的表达式，并对１口边水气藏气井的生产进行了分析，结果表明所提出的计算方法具有符合现场生产实际的特点，为边水气藏气井合理工作制度的确定提供了依据。     

东海西湖凹陷致密砂岩气藏高含水特征及产水机理探讨

探井测试及开发井生产阶段大量产水严重制约西湖凹陷致密砂岩气藏的经济有效开发。利用岩芯核磁共振实验及"双饱和度"测井评价方法,分析气藏高含水特征及高含水地质成因,并探讨气藏产水机理,为气藏开发阶段有效防水治水提供依据。结果表明:西湖凹陷致密砂岩气藏高含水特征主要表现为"双高"特征,即高束缚水饱和度和高可动水饱和度;储层微细孔喉发育造成气藏束缚水饱和度高,而成藏时天然气充注程度较低则造成气藏可动水饱和度高;气藏含水饱和度高于临界水饱和度,在压差的驱动下可动水随天然气一起流动是气藏产水主要原因,同时如果生产压差过大,会导致部分束缚水转化为可动水,加剧产水程度。控制合理的生产压差是降低西湖凹陷高含水致密砂岩气藏产水风险和延长气井稳产期的重要手段。     

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文章以板桥凝析气藏２０多年的开采经历为依据,论述了该气藏中区板Ⅱ高液烃含量凝析气藏的开采特点,并采用现代油气藏工程原理和分析方法,结合目前国内外凝析气藏开采的新方法、新技术和新趋势、详细分析论述了凝析气藏的开采特征,系统总结了带油环高液烃含量凝析气藏６大开采特征;（１）凝析油含量随构造深度增加而增加,与采收率成反比;（２）在降压开采过程中凝析油首先损失的是重质组分;（３）凝析气井生产能力受油环度增     

天然气在复杂气藏内渗流问题的新模型及应用

针对形成不同流体区域的气藏、有边水气藏、岩性尖灭气藏及井底存在污染或改善的气藏等情况,建立了考虑井筒相态重分布的复杂气藏的渗流新模型,求出了３种典型外边界条件下的气藏拟压力分布解析解,并绘出了井底压降曲线。给出的气藏无量纲压力表达式及压降曲线,还可适用于凝析气井及井筒带积液的气井。结合实例分析给出了本理论在油田开发中的应用。     

含水凝析气相态特征及非平衡压降过程产液特征

气态水的存在对凝析气藏相态特征的影响不容忽视,常规的相态测试过程无法模拟含水凝析气田开发过程中近井带的非平衡压降过程的实际产液特征。利用PVT筒开展了含气态水凝析油气体系相态特征实验,研究了气态水对凝析气相态特征的影响,并通过缩短凝析气体系定容衰竭过程的平衡时间,模拟含水凝析气田开发过程近井带的非平衡压降衰竭过程,对比分析了非平衡压降过程含水凝析气体系中凝析油、水的抽提蒸发效应。结果表明,气态水的存在引起了凝析油气体系中重质含量的增加,导致露点压力升高,反凝析提前,最大反凝析压力提高,反凝析液量增加。含水凝析油气体系在非平衡压降衰竭过程中,由于气液相体系未达平衡,导致液相滞后析出并随气相运动一起被采出,造成凝析油采出程度和产水量提高,且非平衡压降速度越大,凝析油采出程度越高。因此,凝析气田近井带的非平衡压降有利于凝析油的开采并缓解液锁的发生。     

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文章在对气液两相渗流理论调研的基础上，考虑了凝析气藏反凝析和产水的三相流特点，从达西渗流定律入手，根据物质守恒原理，引入气、油、水多相流拟压力，建立了三相流产能方程，给出了无阻流量计算公式，详细描述了根据产能试井数据建立产能方程的步骤。文章提出的方法既适用于地层压力低于露点压力的反凝析气井两相流，也适用于产水凝析气井的三相流，目前气水或油气两相流产能方程只是新方程的特例。对某凝析气藏实际产能试井数据进行了分析计算，表明由于出水凝析气井不仅要克服凝析油的渗流阻力，还要克服水相渗流阻力，多相流产能远远低于单相流，对产水量较大的凝析气井而言，在流动压力大大低于露点压力时，不能采用单相流产能方程配产。实例中的多相流产能曲线表明：在同一井底流压下，随气水比的增加，气体产量将减少；在相同气产量下，随着水气比的增加，生产压差将增大。     

水平井在凝析气藏开发中的适应性分析

对水平井开发凝析气藏中的储层特征、储层非均质性、凝析油含量及地露压差的适应性分析,以及数值模拟的结果表明:水平井通过改变油气藏中的流动条件,能实现小压差下的大流量生产,降低边底水锥进的速度,较小的生产压差,可以延缓储层反凝析,从而使储层包含更多的重组分,减缓了储层气田露点的升高,有利于提高凝析油采收率,有效地抑制了反凝析;水平井单井控制储量大,较长的水平段增加了井筒与储层接触面积,从而增加油气井的产量,提高凝析油和凝析气的采收率。对比分析某凝析气藏水平井与直井的开发效果,在气藏总体非均质性不强的情况下,2口水平井的应用效果较好,平均日产气量大幅提高,表明水平井在凝析气藏开发中具有很大的潜力。     

反凝析作用对苏里格气田上古生界气藏开发的影响

鄂尔多斯盆地苏里格气田上古生界气藏在开发中产生一定量的凝析油,含量约为10g/m~3,属于微含凝析油气藏,如果生产初期配产过大,那压力下降就会过快。在反凝析作用下,凝析油在近井地带析出形成多相流,堵塞微孔隙和吼道,导致气相渗透率降低,使得气井产量大幅下降,部分被封闭的天然气无法采出,层内凝析对储层的伤害有可能是永久性的。为此,通过对该气藏层内反凝析机理、层内凝析影响因素的分析及室内试验.再使用新建立的三维数学模型对单井进行预测,结果表明该气藏"三低"(低孔、低渗、低产)特征加剧了凝析液对储层的伤害。同时还分析了气井产能降低的根本原因.并对气井生产管理提出了建议:①在保护开采阶段,投产初期应合理配产,以低于无阻流量的1/5~1/8配产,尽可能延长露点线以上开采时间,使凝析油尽可能不在地层中析出;②在反凝析阶段,要在系统研究的基础上得出准确的相态图,要快速通过该阶段尽早进入蒸发阶段,使已经凝析出来的凝析油再次蒸发汽化,从而降低储层污染。该研究成果对苏里格气田上古生界气藏的科学开发以及进一步提高采收率具有重要意义。     

带油环底水凝析气藏开发方式优化及均衡开采对策——以东海盆地西湖坳陷CX北区块为例

东海盆地西湖坳陷CX北区块H3b、H3c油气藏为海上带油环底水凝析气藏,采用油气同采且初期优先采油的开发方式共设计了4口水平井,水平段位于油气界面以下的油环上部。为了尽快回收投资,该气藏在开发初期采用较高速度开采,油气井生产动态开始出现产量递减加快、气油比快速上升、含水率快速上升等现象,表明气顶和油环开采出现不均衡状态,而且位于油环下部的井已开始出现底水锥进。为此,基于该区块油气藏地层油气流体相态特征,同时结合油气井生产动态特征,分析反凝析、气顶气下窜、底水上升锥进等因素对该油气藏开发动态的影响,进而提出对策:(1)利用气顶气和油环油溶解气的弹性能量以及边底水天然水驱方式来开采油气藏,并合理控制采油采气速度,尽可能地实现油气藏的均衡开采;(2)由于过早打破了油气井的均衡开采状态,导致了气顶气过早下窜和边底水过早侵入,需要通过实时调整采油气速度来平衡开采状态,从而使得油气藏气油比和含水率得到有效控制。实施结果表明:上述对策的成功应用,确保了凝析气藏进入了稳定均衡的开发状态。     

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章通过模拟地层上覆压力、地层压力、地层温度和地层原始含水饱和度以及无边、底水定容气藏的弹性气驱降压开采的全模拟试验,对川西蓬莱镇组气藏在废弃压力时的天然气采收率进行了模拟研究,得出如下结论：蓬1和蓬2气藏采收率分别为55％和64％;气藏采收率与渗透率呈正相关关系,水饱和度与孔隙度呈负相关关系;提高气藏在废弃压力时采收率的关键是控制生产压差,避免大量天然气进入尾气生产阶段产出。