低渗气藏特殊渗流机理及稳定产能预测方法

不同于常规气藏,低渗气藏由于其储层物性差、含水饱和度高的特点,其渗流机理更为复杂。以低渗储层为基础,对低渗气藏特殊渗流机理进行详细阐述;同时针对目前低渗气藏产能预测考虑因素不全、产能评价结果不够准确的问题,在拟启动压力梯度模型的基础上,依据稳态渗流条件下的气藏产能方程,综合考虑气体滑脱效应、低速非达西、高速非达西、压敏效应等多重非线性效应,结合渗流力学基本原理,推导了通用气体稳定产能预测方程,并进行参数敏感性分析。结果表明:低渗气藏的低速非达西效应、高速非达西效应、压敏效应都会使气藏产能变小;如果忽略其影响,将会造成对产能的乐观评价;其中启动压力梯度和压敏系数(尤其是异常高压储层)对气井产能影响显著,滑脱因子次之,高速非达西效应影响较小。通过实例验证了产能模型的正确性,可以用于指导现场实际开发。     

考虑应力敏感的异常高压气藏产能新方程

异常高压气藏随着天然气的采出,地层压力的降低,渗透率不可逆转地降低,即所谓的应力敏感现象。常规的二项式压力平方法和指数式经验产能方程由于没有考虑应力敏感现象无法建立适用于异常高压气藏的产能方程,而考虑了应力敏感现象的拟压力产能方程又由于计算过程复杂,难以在现场应用。二项式压力指数法在拟压力产能方程的基础上进行简化替代,实例结果表明,新方法与拟压力二项式产能方程计算出来的无阻流量相对误差小于10%,可以方便地用于异常高压气藏产能评价中。     

考虑相变的凝析气井产能方程

凝析气井生产过程中,出现反凝析后储层表现为油气多相渗流特征,单相气井的产能方程已不适应凝析气井。在凝析气藏稳态理论基础上,建立了考虑相态变化的凝析气井多相流产能方程,在产能方程中引入油气两相拟压力函数,并可以计算凝析气藏中压力剖面,从而计算随压力分布的合理储层参数。结果表明,随地层压力的不断降低,由于凝析油的析出,降低了气相渗透率。考虑相变的凝析气井产能方程的计算结果小于单相气井的产能方程,并且差值不断增大。     

变形介质凝析气藏油气相态特征研究

变形介质凝析气藏因储层岩石颗粒细、孔隙小，储层界面效应极为突出。同时，降压开采过程中储层变形作用明显，因而其相态特征不同于常规凝析气藏。考虑吸附、毛细凝聚和毛细管力等界面效应和储层变形作用对油气体系相态特征的影响，建立了变形介质凝析气藏油气体系真实露点预测模型和衰竭开采过程中气藏的反凝析液饱和度预测模型。将该模型用于Q69井的露点和反凝析油饱和度的预测，其计算结果表明孔隙介质界面现象和储层变形作用不仅会导致气藏的露点升高，而且会加剧地层反凝析作用。考虑孔隙介质界面效应和储层变形作用影响后，地层反凝析油饱和度比常规模拟方法的预测结果更大，并且储层渗透率越低、变形作用越大，地层反凝析油饱和度增加就越显著。因此，与常规凝析气藏相比，变形介质凝析气藏在衰竭开采过程中反凝析现象将提前，反凝析污染也将更加严重。     

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。     

考虑毛细管压力影响的裂缝-孔隙性凝析气藏注气物质平衡方程的建立与应用

裂缝-孔隙性凝析气藏是塔里木油田近年来勘探开发的重点,已发现的气藏普遍具有裂缝发育、埋藏深、凝析油含量高、反凝析损失严重等特点,常规的物质平衡方程用于该类气藏的注气效果评价存在明显不足。为此,从基本相态理论出发,结合常规物质平衡方法,建立了考虑毛细管压力影响的裂缝-孔隙性注气凝析气藏物质平衡方程,可更加合理地预测裂缝-孔隙性凝析气藏注气效果。实例计算和现场应用结果表明：受毛细管压力的影响,储层中反凝析液饱和度将增大;考虑毛细管压力影响时,所计算的注气开发凝析油采收率要比常规计算结果更精确;所推导的物质平衡方程能简便、准确地预测该类凝析气藏的开发动态,定量说明毛细管压力对凝析气相态的影响程度。     

异常高压凝析气藏的压降特征

异常高压凝析气藏具有储层物性变化幅度大和反凝析的特点，压降曲线特征比较复杂。在考虑储层孔隙及地层水压缩系数随压力变化大的特点基础上，基于储层流体摩尔守恒建立了异常高压凝析气藏的物质平衡方程，同时研究了岩石和地层水膨胀以及反凝析现象等对凝析气藏压降曲线的影响。通过实验实测数据和计算结果对比，表明该方程较好地反应了异常高压凝析气藏的特点，可以用于气藏的储量计算和动态预测。     

四川河坝异常高压气藏的产能方程及其计算

四川盆地河坝气藏压力系数高达2.3,属于典型的异常高压气藏,如何建立该气藏的产能方程至关重要。常规二项式和指数式产能方程忽略了应力敏感的影响,计算的无阻流量一般大于实际值。在考虑岩石渗透率随地层压力呈指数函数变化的基础上,从气体的高速非达西渗流理论出发,推导出新的拟压力二项式产能方程及其求解方法。河坝１井的产能计算结果表明,考虑应力敏感的拟压力二项式产能方程所计算的无阻流量更加符合实际,对于开发类似高压气藏具有一定的参考意义。     

高温高压凝析气井测试工作制度及生产压差设计

在高温高压凝析气藏测试过程中,当储层出现反凝析后,储层的渗透率和表皮等影响气井产能方程的主要储层参数都可能发生大幅变化,引起产能方程系数大幅变化,致使理想的干气产能方程不再适应高温高压凝析气藏的产能试井解释和评价。针对高温高压凝析气井测试过程中出现的这种问题,采用分压力段建模,建立多个独立的反映该测试状况下的产能方程,对不同生产阶段的高温高压凝析气井进行产能评价。这种产能方程能够反映气藏测试或生产状态特征,能够体现储层岩石物性与流体流动特征变化的四维性,可以较准确地预测未来的生产状况。     

基于统计的凝析气井产能预测新方法

在凝析气藏的开发过程中,当井底流压降到露点后近井带发生反凝析,形成的凝析油聚集区会降低凝析气井的产能.目前的凝析气藏产能方程通常采用产量修正后的干气藏产能方程或采用带有凝析气藏拟压力函数的产能方程.其中,干气藏产能方程未考虑凝析油聚集对凝析气渗流的影响,得出的凝析气井产能方程误差较大;凝析气藏拟压力函数方法求取拟压力函...     

考虑变启动压降的异常高压气藏新产能方程

在异常高压气藏中,传统的二项式产能方程不能准确地表达气井流体渗流状况,需采用考虑气井非达西流动效应和脉动效应的三项式产能方程.当储层具有低孔低渗、非均质性强和含水饱和度高等特征时,气体渗流类似液体渗流,具有显著的“启动压力梯度效应”.因此,在三项式产能方程中添加了启动压力梯度项,并通过推导分析由启动压力梯度引起的启动压降是一个与产量相关的变量,而非常数.由此建立了考虑变启动压降的异常高压气藏新产能方程,为异常高压气藏气井合理产量的确定提供了理论依据.     

异常高压气藏产水水平井产能影响因素分析

由于气体非达西渗流特征及气井产水的影响,常规二项式产能公式对异常高压气藏水平井的产能计算不再适用。基于常规水平井产能分析理论,考虑储层应力敏感、气体高速非达西流效应和脉冲效应的影响,定义气水两相拟压力,利用保角变换方法推导了异常高压气藏气水两相水平井三项式产能新模型。实例验证表明,新公式与产能试井结果相对误差仅为6.89,准确性较好。敏感性分析表明,高速非达西效应和脉冲效应对气井产能影响较小,而储层应力敏感指数和水气体积比对气井产能影响较为明显,且随着应力敏感指数及水气体积比的逐渐增大,气井无阻流量逐渐减小。     

凝析气藏产能评价方法研究

该文从凝析气藏渗流与油气分布“三区”特征出发,建立了更符合实际渗流特征的凝析气藏产能预测方程。首先将凝析油气分布分为单相气无凝析油区、单相气凝析油不流动区及凝析油气两相渗流区,并建立了相对应的渗透率模型。在此基础上考虑了自由凝析气、自由凝析油、溶解凝析气、溶解凝析油的影响,建立了不同区域凝析气藏产能预测方程。最后,结合等组分膨胀试验以及渗流特征,求解两相拟压力,两相高速非达西系数以及平均自由油气比,得到两相产能方程系数,实现对产能方程求解。研究不同凝析油含量下的产能特征发现,与低凝析油含量相比,高凝析油含量下的拟压力小、高速非达西系数大、IPR曲线有明显的拐点,气井无阻流量显著减少。实例证实近井地层凝析油析出对气井产能有巨大影响,即使少量的凝析油析出,也会造成产能方程系数增大,并大幅度减少产能。该文的研究对凝析气藏的产能评价有指导意义。     

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在气藏储量计算中，物质平衡方法是用得最多、计算较为准确的一类方法，而凝析气藏是一种复杂的特殊油气藏，其物质平衡方程与常规气藏相比有较大差别。为此，文章从油气藏物质平衡基本原理出发，建立凝析气藏物质平衡方程，与常规油、气藏物质平衡计算方法相比，该新方法考虑了储层流体组分及相态变化特征，并引入凝析油体积系数概念，同时考虑干气与凝析油两相因素。而且采用了相关曲线法求解，从而大大提高了凝析气藏储量计算精度。以大港千米桥板深8井为例，利用其相态数据对该新方法进行验证，计算结果表明，利用物质平衡方程计算新方法可以准确计算凝析气藏天然气和凝析油储量。     

凝析气井产能试井解释中的阻塞表皮系数校正法研究

在循环注气凝析气井产能试井过程中,常会发生反凝析现象,导致凝析油在井底造成阻塞。在气井产能测试时,主要表现出常规二项式产能测试曲线为负斜率。为准确进行产能测试,将阻塞表皮系数理论与常规二项式产能方程理论相结合,获得了考虑阻塞效应前提下,相对准确的凝析气井产能试井方法。实测分析表明:该方法在产量校正基础上,可有效解决循环凝析气井产能试井曲线斜率为负的问题,并能正确获得气井产能。     

异常高压气藏常规产能方程评价方法研究

异常高压气藏由于原始地层压力高、有效应力变化范围大，储层具有很强的应力敏感性。在产能方程中，应该考虑应力敏感的影响。实际生产中，通常采用常规的产能方程对应力敏感进行预测。通过常规产能方程和应力敏感产能方程的比较，得到误差最小、适合于异常高压气藏的常规产能方程形式，并对随着产能变化的各种产能方程的误差梯度进行了评价，对异常高压气藏采取的产能评价方法提出了建议。     

一点法在锦州20-2凝析气田的应用与改进

目前常用的一点法产能公式在预测具体气藏无阻流量时存在一定的局限性,计算结果与二项式结果偏差较大。基于锦州20-2异常高压凝析气田丰富的系统试井资料,对一点法产能公式进行了改进,建立了体现该气藏地质油藏特征的产能公式。实例计算表明,新产能公式简便易行,计算结果可靠。     

考虑毛细管压力影响的裂缝型凝析气藏物质平衡方程

高合凝析油的裂缝型碳酸盐岩气藏基岩渗透率低、毛细管压力高,毛细管压力对凝析气藏的开发有重大影响。常规气藏物质平衡方程没有考虑毛细管压力的影响,因此,将常规气藏物质平衡方程直接用于计算此类气藏的储量,必然会与实际产生一定误差,为此,在考虑气藏外部水侵及储层岩石变形的基础上,以相平衡理论模型为出发点,根据物质的量守恒原理,建立了考虑毛细管压力影响的裂缝型储层凝析气藏物质平衡方程,并给出方程的求解方法。,实例计算表明：在毛细管压力的影响下,凝析气藏井流物偏差因子减小、摩尔体积增大,且反凝析液量增加。考虑毛细管压力影响的凝析气藏物质平衡法计算得到的储量,均大于常规物质平衡法和不考虑毛细管压力影响的凝析气藏物质平衡法,其误差分别为9．88％,133％,比容积法计算的储量偏小5．19％,考虑毛细管压力影响的裂缝型凝析气藏物质平衡方程计算气藏地质储量更准确     

凝析气藏近井地层油气产状及渗流特征

提出了孔隙介质条件下凝析油气相态特征预测的相平衡模拟方法。将该方法应用于牙哈等凝析气藏的露点、反凝析油饱和度等相态特征研究,取得了令人满意的结果。将孔隙介质条件下凝析油气体系相平衡计算方法引入凝析油气渗流理论,得到了考虑吸附和毛管凝聚作用影响的凝析油气体系物化渗流模型,给出了考虑界面现象影响的凝析气井产能方程及描述凝析气藏近井地层反凝析油饱和度分布规律、气相相对渗透率分布规律、压降漏斗分布规律的数学模型。通过牙哈凝析气藏气井产能、反凝析油饱和度分布规律以及气相相对渗透率分布规律的预测计算,表明多孔介质界面现象的作用会加剧地层反凝析现象,产生附加的反凝析动态地层伤害,引起凝析气井气相相对渗透率和产能降低。     

异常高压凝析气藏物质平衡方程推导

物质平衡方程可在早期计算气藏的储量以及预测气藏的生产动态,而异常高压凝析气藏则是一种极其特殊的气藏类型,在其气体开采过程中,随着地层压力的不断下降,地层中会发生反凝析现象,形成气、液两相,而且储层孔隙及地层水的压缩系数随压力的改变变化也很大。因此异常高压凝析气藏的物质平衡方程与常规气藏的物质平衡方程存在着较大的差异。为此,基于摩尔量守恒的原理,推导了异常高压凝析气藏的物质平衡方程通式,描述了气藏弹性能的释放过程、岩石颗粒的弹性膨胀作用以及地层束缚水的弹性膨胀作用,并将该方法运用于某实际异常高压凝析气藏中,从储量计算的结果来看,与实际情况较为吻合,从而验证了该方法的准确性。