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。     

非达西渗流边水气藏水平井见水时间预测

对边水气藏水平井的见水时间进行合理预测,有利于气藏的合理开发和更好地进行气藏评估。在目前的预测模型中,一般都假设地层中气体渗流为达西流动,但对于高产水平井,地层中流体渗流的非达西效应对见水时间的影响不可忽略。为研究更加符合实际生产情况的边水气藏水平井见水时间,在多孔介质流体质点渗流规律研究的基础上,采用椭球型水平井渗流模型,综合考虑了高产水平井气体渗流非达西流动效应、水平井距初始气水界面距离、水平段长度和气井产量等因素对见水时间的影响,推导出了具有近似直线供给边界的边水气藏见水时间的预测公式。对某一具体水平井见水时间进行了实例计算,并分析了相关影响因素。由计算结果可知,边水突破时间随着水平段长度的增加而变长;见水时间随着气井产量的增大而减小,且减小的速度逐渐变快;与未考虑气体非达西效应的气井见水时间预测公式相比,本文公式计算精度更高,更符合实际生产情况。该研究成果对科学、高效地开发边水气藏具有指导作用。     

考虑储层倾角和水侵的边水气藏见水时间预测研究

目前的边水气藏见水时间预测都忽略储层倾角及水侵对水运移的影响,只考虑水质点舌进,故造成预测的见水时间与实际见水时间有较大差异。为了更准确地预测气井见水时间,基于物质平衡方程及多孔介质流体渗流理论,同时考虑储层倾角及水侵的影响,以质点流动驱动压力和沿倾角方向的重力为依据,将储层水的运移分为水侵阶段和舌进阶段,建立了带倾角边水气藏见水时间预测模型。利用该模型分析了储层倾角及水侵对见水时间的影响,结果发现:水侵速度与水侵时间呈反比;舌进时间随储层倾角增大先增长后缩短,两者之间呈复杂非线性关系。实例应用表明,利用新建模型预测的见水时间与实际见水时间更加接近,表明预测边水气藏见水时间时应该考虑储层倾角和水侵的影响。该预测模型为深入研究带倾角气藏边水推进机理、预测见水时间提供了理论依据,对边水气藏的开发管理具有指导意义。      

柴达木盆地多层边水疏松砂岩气藏开采实验

以柴达木盆地第四系疏松砂岩气藏为研究对象,根据气藏纵向多层强非均质、边水活跃等特征,建立多层边水水侵气藏开采物理模拟实验方法。选用气藏天然岩心进行“串并联”组合构建实验模型再现气藏多层地质特征,通过室内仿真模拟气藏衰竭开采全过程,实现气藏无水侵、水侵无绕流和水侵绕流3种情景下一井四层合采生产模拟研究。可视化监测恒压边水水体沿不同渗透率储层水侵过程,分析了气井配产大小对水侵路径及水侵前缘推进速度的影响,明确了边水非均匀水侵发生后对气藏产能、采收率以及残余气赋存特征的影响,揭示了该类气藏边水沿高渗层非均匀突进和水封气形成的机理,为该类气田制定合理控水开发措施提供依据。     

边水凝析气藏高产井见水时间预测新模型

凝析气藏见水时间预测模型考虑反凝析作用，但忽略了高产井近井区域非达西效应的影响，造成见水时间预测产生偏差。针对该问题，运用气水两相渗流力学理论，综合考虑气相非达西效应和反凝析作用的影响，得到边水凝析气藏高产井见水时间预测新模型。研究结果表明：预测边水凝析气藏高产井见水时间需考虑气相非达西效应和反凝析作用的影响，两者均会导致气体流速增大，见水时间变早。将新模型应用于A气田S45、AT11-6H、AT11-4井和AT11-2井，其计算结果相对误差小于8%，相比常用计算模型，精度提高了18.10%~39.34%，计算结果与现场实际数据吻合度高。研究成果对深入分析反凝析作用和气相非达西效应对凝析气藏边水推进的影响，预测边水凝析气藏的见水时间有重要的指导意义。     

边水凝析气藏高产井见水时间预测新模型

凝析气藏见水时间预测模型考虑反凝析作用，但忽略了高产井近井区域非达西效应的影响，造成见水时间预测产生偏差。针对该问题，运用气水两相渗流力学理论，综合考虑气相非达西效应和反凝析作用的影响，得到边水凝析气藏高产井见水时间预测新模型。研究结果表明：预测边水凝析气藏高产井见水时间需考虑气相非达西效应和反凝析作用的影响，两者均会导致气体流速增大，见水时间变早。将新模型应用于A气田S45、AT11-6H、AT11-4井和AT11-2井，其计算结果相对误差小于8%，相比常用计算模型，精度提高了18.10%~39.34%，计算结果与现场实际数据吻合度高。研究成果对深入分析反凝析作用和气相非达西效应对凝析气藏边水推进的影响，预测边水凝析气藏的见水时间有重要的指导意义。     

塔里木盆地克深2气藏断层、裂缝、基质“三重介质”渗流及开发机理

克深2气藏属于典型的裂缝性低孔砂岩有水气藏,储层基质物性差,裂缝发育。研究发现,根据传统认识建立的双重介质模型计算的气藏压力传播速度慢、气井见水时间晚,渗流特征与实际存在较大差异。为此,结合当前各种静、动态资料,利用数值试井方法对气藏不稳定试井资料进行了系统分析,在此基础上建立数值模拟机理模型,对该气藏井组干扰试井的压力传播时间、干扰曲线特征以及气井水侵特征都进行了深入研究。结果表明,克深2气藏表现为断层、裂缝、基质“三重介质”的渗流特征,断层是气藏压力传播和水侵的高速通道。边水推进过程中,沿断层的水侵速度明显快于似均质裂缝储层,导致气井快速见水。研究提出的断层、裂缝、基质“三重介质”新渗流模式下的气藏渗流特征与实际情况高度吻合。机理研究表明：保持较低的开采速度,降低边部气井产量,同时优先对中、边部井间有断层的边部见水井进行带水或排水,可有效延缓边水沿断层向气藏中部的侵入速度,提高气藏的最终采收率。     

高含硫底水气藏气井见水时间预测模型

高含硫气藏是一种非常规性气藏,普遍含有边、底水,该类气藏在开发过程中,伴随有元素硫的析出、沉积等现象,其中硫的沉积将降低储层的孔隙度和渗透率,从而影响底水的锥进速度、进而影响高含硫气井的见水时间。针对高含硫气藏水锥突进、气井见水等问题,首次建立了考虑硫沉积对储层渗透率、底水锥进速度影响的高含硫底水气藏气井见水时间预测模型。运用实例分析,与常见底水气藏见水时间预测模型计算结果相比,该模型计算的气井见水时间更接近油藏实际见水时间,相对误差仅为-6. 49%,其他常规底水气藏见水时间模型误差较大,说明该模型是可靠的。通过实例分析发现:气井见水时间受硫沉积影响而提前;并且含硫饱和度越大,气井见水也越早;井底流压和储层未射开厚度越大,气井见水时间越长;同时,较高的井底流压以及较大储层未射开厚度条件下,硫沉积对高含硫气藏气井见水时间的影响越明显。该研究成果对此类高含硫气藏气井见水时间的有效控制和气藏的安全生产具有一定的指导作用。     

裂缝型底水气藏水侵动态研究

裂缝型底水气藏裂缝较为发育,储层非均质性强,气井普遍产水且形式较为复杂,为明确该类型气藏的水侵规律,准确预测气井的见水时间,以C气田Y层组裂缝型底水气藏为例,根据出水井的水侵特征及裂缝发育情况,总结出产水井的水侵模式,然后采用统计学方法,利用部分油藏地质参数,建立裂缝厚度、单井产量与气井出水时间的非线性关系,绘制裂缝型底水气藏气井产水时间的预测图版,从而预测气井在不同配产下的见水时间。该研究可为该类型气藏的合理开发提供一定的指导。     

靖边气田马五1+2气藏储层非均质性评价

靖边气田马五₁₊₂气藏非均质性强，定量化地描述其储层的非均质性、深入认识和评价储层的非均质性，这对科学指导气田开发中后期的层位调整和开发井加密调整具有积极意义。为此，以岩心物性分析资料为基础，采用统计方法对马五储层非均质性的变异系数、突进系数及级差等进行了大量计算分析，对储层层内及层间非均质性得出了全面而深入的认识。     

水驱气藏气相阈压梯度预测模型

鉴于现有气相阈压梯度预测模型不能准确描述气相阈压梯度随气相连续性的变化规律,在改进气相阈压梯度实验流程的基础上,选取四川盆地普光气田下三叠统飞仙关组碳酸盐岩储层标准岩心,开展了气相阈压梯度实验,建立了综合考虑岩石渗透率和气相连续性的气相阈压梯度预测模型,对比分析了基于不同气相连续性表征参数建立的气相阈压梯度预测模型的预测结果。然后,根据该气藏气井的测井解释成果,采用基于相对可动气饱和度建立的气相阈压梯度预测模型,预测了不同类型储层的气相阈压梯度。研究结果表明:①相对可动气饱和度考虑了束缚水饱和度和残余气饱和度对气相连续性的影响,较之于含水饱和度而言,相对可动气饱和度能够更好地表征气相在多孔介质中的连续性;②气相阈压梯度随岩石渗透率、相对可动气饱和度的降低而增大,在渗透率、相对可动气饱和度较低时,气相阈压梯度随渗透率、相对可动气饱和度的降低而急剧增大;③普光气田主体气藏Ⅰ类储层的气相阈压梯度较小,其数量级在0.01 MPa/m,Ⅱ类储层的气相阈压梯度较Ⅰ类储层有所增大,Ⅲ类储层的气相阈压梯度则急剧增大。结论认为,基于相对可动气饱和度建立的气相阈压梯度预测模型能够更加准确地描述气相阈压梯度随岩石渗透率和气相连续性的变化规律,所取得的研究成果可以为准确认识水驱气藏气—水两相渗流规律奠定基础。     

普光气田飞仙关组和长兴组测井解释方法

普光气田飞仙关组和长兴组碳政盐岩储层具有溶蚀孔发育、局部裂缝发育、储层孔隙结构比较复杂、非均质性比较强的特点.钻井取心资料表明,岩石中白云石质量分数与溶蚀孔洞的发育具有密切关系,以鲕粒白云岩和残余鲕粒白云岩为最优.从储层孔隙结构入手,利用岩电关系研究成果优化测井解释模型,提高储层孔隙度、渗透率和饱和度等参数的计算精度;...     

多层疏松砂岩气藏水平井出水机理及防控对策——以柴达木盆地台南气田为例

柴达木盆地台南气田水平井出水已成为制约该气田稳产的主要因素。为破解上述难题,基于核磁共振测井解释技术,对储层束缚水饱和度分布特征进行研究,并结合该气田水平井投产初期的生产情况,确定投产即产出层内水的储层特征参数;通过岩心气驱水实验对束缚水产出的影响因素进行研究,通过隔夹层击穿实验开展隔夹层封隔能力的影响因素研究;采用数值模拟技术研究水平井在不同日产气量下,水平段长度对井底压力的影响;在此基础上,提出了该气田水平井出水防控对策。研究结果表明:①钻遇可动水饱和度大于7.2%、含气饱和度小于63.5%储层的水平井投产初期即会产出地层水;②泥质含量越低、生产压差越大越有利于束缚水的采出,平面非均质性较强的储层束缚水的产出是一个持续的过程;③隔夹层的封隔能力随夹层的垂向渗透率、含水饱和度减小而增强,随泥质含量、夹层厚度增大而增强;④泥质含量大于90%的Ⅰ类泥岩的突破压力约为4 MPa,泥质含量介于80%～90%的Ⅱ类泥岩的突破压力约为2MPa,泥质含量介于60%～80%的Ⅲ类泥岩的突破压力约为1.5MPa。结论认为,通过增加水平段长度和控制生产压差可以延缓边水侵入,延长气井无水采气期;水平井生产初期应均衡采气,生产过程中应加强动态监测,出水后应及时排水,以提高气井的累计产气量。     

四川盆地普光气田飞仙关组白云岩储层成因探讨

下三叠统飞仙关组储层为普光气田重要的天然气储集层,储层厚度大、物性好。优质储层形成机制直接与碳酸盐岩成岩作用有关,其中白云岩化是重要因素之一。通过对岩石结构的分析,结合白云石的有序度、碳氧同位素地球化学特征及沉积环境,对普光气田飞仙关组白云岩成因进行了研究,表明飞仙关组白云岩主要为准同生期渗透回流的成因类型,证据如下:①飞仙关组白云岩明显地保持原岩矿物结构特征,反映了相对快速的白云化过程;②以微泥晶组成鲕粒的亮晶鲕粒白云岩与准同生微泥晶白云岩有相似的低有序度;③白云岩的碳氧同位素组成特征、古盐度值表明白云化流体的高咸度特征,明显有别于混合水成因白云岩;④飞仙关组台地边缘鲕滩毗邻局限台地环境,容易获得大量高Mg/Ca比咸水,有利于白云岩发育,因此,更有利于形成大量早期白云岩。由此认为,飞仙关组白云岩主要为准同生期渗透回流白云岩,并提出毗邻局限台地或蒸发台地等高盐度环境的礁滩相更有利于优质储层的发育。     

川东北普光气田飞仙关组鲕滩储集层预测

普光气田是中国在碳酸盐岩地层中发现的第一个储量大干1千亿m^3的大气田。分析普光气田飞仙关组鲕滩储集层地质特征，利用三维地震资料，在储集层精细标定、储集层地质建模与正演的基础上，确定储集层地震响应特征；分析储集层发育有利相带，采用地震属性分析和地震约束反演等技术进行储集层预测，建立了一套适合川东北飞仙关组鲕滩储集层的预测技术方法系列，预测了普光气田飞仙关组鲕滩储集层的分布，据此部署了7口井，其中完钻的普光4井获得高产气流，证实了储集层预测结果的正确性。图11参7     

巨厚高产强非均质气藏产能评价方法——以普光、大北气田为例

普光、大北等气田具有储层厚度大、层间非均质性强、产量高及生产压差小的特点,各个层段的产能贡献差异很大。对井筒压力计算的准确性对产能评价影响很大,对于巨厚气藏而言,压力不能简单地选取地层中部深度的流压值,同时变质量流对井筒压力分布的影响也不能被忽略,否则会导致产能解释异常。综合考虑储层的这些因素对井筒压力分布的影响,利用储层物性与产能的相关性,选取产能中值对应的压力代替中部深度对应的流压值来计算产能,建立了考虑变质量流的井筒压力计算模型,最后形成了巨厚气藏产能评价方法。将该方法应用于普光气田,所求得的产能接近于气井实际产能,其产能预测误差在5%以内,也有效地避免了解释过程中出现负斜率的现象;同时,还能解决压力计无法下入产层或不能正常测试的问题。该方法作为压力测试的替代手段,在仅进行井口参数测量的情况下能够帮助完成常规的生产动态分析,可节省测试所需的大量人力和物力。     

超深超高压裂缝性致密砂岩气藏高效开发技术——以塔里木盆地克拉苏气田为例

塔里木盆地库车坳陷克拉苏气田属于国内罕见的超深超高压裂缝性致密砂岩气藏,气田开发在超深圈闭及断层的落实、储层气水分布的预测、气藏精细描述、裂缝活动性变化的评价及预测、动态监测资料录取、渗流机理研究及对水侵的预测和治理等方面面临诸多难题。为此,通过开展超深复杂构造地震处理解释、裂缝性致密储层定量描述与地质建模、断层活动性评价、超高压气井动态监测以及超高压条件下的渗流机理实验,结合考虑水侵影响的优化开发技术政策,攻关形成了适用于该气藏的系列配套开发技术,并应用于气田开发实践。结果表明:(1)对于山前超深复杂构造,宽方位、高覆盖、高密度的地震采集技术和基于高精度速度模型的叠前深度偏移处理技术可以有效改善地震资料的品质,提高圈闭和断层的落实程度;(2)沿轴线高部位集中布井的井网可以较好地规避构造偏移的风险,实现储量的有效动用、延缓边部水侵;(3)防水、控水、排水是裂缝性致密砂岩气藏开发全生命周期都需要考虑的关键问题,温和开采、见水排水是主要的开发技术对策;(4)系列配套开发技术在该气田取得了良好的应用效果,钻井成功率、产能到位率均达到100%,高效井比例达到78%,该气田年产气量从3×10~8 m~3快速上升到74×10~8 m~3。     

四川盆地普光超大型气田的形成机制

普光气田是在四川盆地勘探过程中发现的最大气田,也是我国海相碳酸盐岩层系最大的气藏。除储量规模最大外,普光气田也是四川盆地目前已发现的气藏中埋藏深度最大、资源丰度最高、储层性质最好、优质储层最厚、天然气中硫化氢含量最高、天然气干燥系数最大的整装气藏。普光大型气田的特殊性与该区经历过独特的成烃、成岩和成藏作用有关,油气的高度富集源自:多套烃源岩和优质烃源岩的多期次充注;疏导体系与生、排烃过程形成动态匹配;储层发育在蒸发岩台地边缘高能鲕粒滩相沉积相带中,并受到后期白云化作用和深埋条件下酸类的强烈溶蚀改造,致使次生孔隙空前发育;构造古隆起与长期接受供烃,硫酸盐热化学反应(TSR)的发生与储层次生孔隙的大量生成和储集性能的优化,飞仙关组上覆嘉陵江组和雷口坡组厚层膏岩的有效遮挡。     

普光气田气井投产层段优化方法及效果

在普光气田部署的开发井中,距边、底水较近的气井有13口,约占33%,这类气井投产层段选择是影响单井乃至整个气田开发效果的关键因素。投产层段选择不合理,将导致边、底水过早沿裂缝带或高渗透带快速推进,降低气井无水采气期,影响气井和气藏产能,同时给防腐工作带来困难。为此,在气井分类评价的基础上,应用建模和数值模拟技术,结合单井特点来优化气井投产层段。结果表明：①位于构造高、中部位不受边水和底水影响的气井,应尽量全部打开;气层跨度超过400 m的气井,考虑到投产作业施工难度,打开程度控制在70%~90%,对分散且品质差的薄气层不打开。②位于构造中、低部位受边、底水影响的气井,打开程度以靠近气层顶部50%~80%为宜。该方法在普光气田的应用有效地控制了气井的出水时间,为提高单井无水期采出程度和气藏的最终采收率创造了条件。