底水气藏气井水锥动态模拟及见水时间预测

国内外底水气藏开发实践中,底水锥进展核心问题,准确的见水时间预测,对于底水气藏开发具有重大意义。为解决底水气藏开发实践中存在的水锥动态难模拟、见水时间难预测等问题,基于底水气藏开发实践中射孔方案形成的3种渗流型态,建立了底水气藏气井渗流模型并推导了底水气藏气井的水锥动态模型及见水时间预测公式,综合考虑了气体非达西效应、表皮系数、原始束缚水饱和度、原始含气饱和度等因素对于见水时间的影响。实例研究结果表明,利用推导的公式进行气井水锥动态模拟及见水时间预测的结果符合气井的实际生产状况。研究成果对水驱气藏气井的配产具有现实意义,可有效指导底水气藏气井的科学开发。     

水驱气藏水侵动态储量损失实验研究

针对水驱气藏水侵动态储量损失规律认识不清的问题,通过水驱气实验研究了水驱气藏水侵动态储量损失规律,并借助核磁共振技术,研究了水封气微观分布特征。结果表明:单个岩样的水侵动态储量损失率随地层径向驱替压力梯度的增大呈先减小后增大的趋势,总体上水侵动态储量损失率随岩样渗透率的增大而减小;水封气量随孔隙半径增大呈先增大后减小的趋势,水封气主要分布在原本含气而孔隙半径相对较小的孔隙中。研究认为,对于水驱气藏的开发,应通过室内实验确定合理生产压差,尽可能减小水侵动态储量损失,从而改善水驱气藏开发效果。该实验研究成果对于制订水驱气藏控水、治水技术政策和气藏开发后期确定潜力区域具有重要的指导意义。     

东海水驱气藏开发特征及开发对策实践

东海已开发气藏主要分布在XH凹陷的中央背斜带以及西部斜坡带,气藏类型主要以水驱气藏为主,气藏投入开发后普遍面临产水难题,影响气藏采收率。为有效提高东海水驱气藏开发效果,通过对已开发水驱气藏开发特征进行系统分析,总结不同开发阶段产水特征及其主控因素,建立了“早期防水、过程控水、后期排水”的全周期防水治水策略,并开发出了水平井井轨迹优化、水平井变密度定向射孔等配套技术。通过采用全周期的防水治水开发对策,东海水驱气藏气井无水采气期显著提高,气井产后通过采用合理的排采措施,有效提高产水气井累产水平。     

水侵识别技术在水驱气田的应用

不稳定试井法可以对水驱气藏水侵的强弱进行早期识别。随着气藏开发的进行,针对海上水驱气田多层合采的气井见水后,产水层位及类型难以识别的问题,建立BF图版应用于水驱气田开发领域。根据水分析化验资料绘制出不同层位的离子浓度分布BF标准图版,将单井离子分布图与BF标准图版进行比对,可以对多层合采井的出水层位进行有效识别,弥补了部分井因生产测井测试资料有限而难以进行水侵识别的不足,为气藏控水治水提供有效依据。同时,根据生产数据建立了拟均质砂岩气藏的水侵特征图版,判断合采井的驱动类型。综合应用不稳定试井识别法、BF图版、水侵特征图版等手段,实现了产水规律有效识别,对复杂水驱气藏的合理开发具有重要意义。     

产水气井单井控制储量计算新方法

气井单井控制储量是气藏工程中一项重要的内容,而气井产水对单井控制储量具有明显的影响,准确计算产水气井单井控制储量在整个气田开发中有着重要意义。基于产水气井渗流特征,利用产水气藏分流率与日产气量、日产水量的关系,结合气、水两相相对渗透率曲线,得到产水气井单井控制储量计算的理论图版。通过将实际产水直井和水平井生产动态资料与单井控制储量理论图版进行拟合,获得产水直井与产水水平井单井控制储量,且对比发现,利用图版拟合法与物质平衡法、产量不稳定分析法、弹性二相法以及数值模拟法计算单井控制储量结果相对误差较小,表明新方法具有较好的实用性和可靠性,可以推广运用到产水气藏动态储量的计算。     

西湖凹陷气藏出水规律及控制因素

东海西湖凹陷已开发的气藏以水驱气藏为主,大部分气井投产后2~3年开始出水,产量递减快,因此,正确认识边底水气藏的出水规律及控制因素,是成功开发该类气藏的关键。以西湖凹陷生产动态数据为基础,利用产水特征参数判别法和不稳定试井水侵识别法研究了气井的产水特征及水气比上升规律,形成了水驱气藏早期水侵综合识别方法,明确了不同类型水驱气藏的含水上升规律及主控因素。依据气井无水采气期长短及含水上升规律,可将水驱气藏产水特征曲线归结为3种类型,分别为尖峰状竖型、梯状台阶型、凹状缓慢型,其中尖峰状竖型主要受水体大小影响,以强边水气藏为主;梯状台阶型主要受隔夹层发育程度及韵律特征影响,以隔夹层不发育的底水气藏为主;凹状缓慢型主要受储层及水体大小影响,以弱水驱气藏为主。水驱气藏出水规律及控制因素的研究,为水驱气藏开发技术政策的制定奠定了基础。     

低渗气井压力和产量递减规律及其影响因素

影响低渗气藏气井生产动态及递减规律的因素众多,区别各类因素的影响规律对预测气田生产动态、指导气田合理高效开发具有重要意义。将低渗气井压力和产量递减规律影响因素分为储层静态因素和生产动态因素两大类,结合实际气藏生产早期定产降压、后期定压降产的开发路线,分别研究了气井定产降压阶段压力递减特征及定压降产阶段产能递减特征,并基于数值模拟手段对其影响规律进行了综合分析。结果表明:气井生产早期压力递减规律主要受气井控制储量、配产、产水等因素影响;生产后期产量递减规律主要受渗流能力、井间干扰、产水等因素影响。同时,储层静态因素是气藏开发潜力的先决条件,而生产动态因素则往往可以通过合理的方法进行优化或调整以使气井达到最好的生产状态,在实际生产中需要做到“动静结合”,根据气田的开发目标对各生产动态因素进行详细描述,指导调整生产制度或验证气藏认识的准确性。     

崖城13-1气田凝析水产出变化规律研究

崖城13-1气田为高温高压含凝析水的气田,在开发过程中见水井、未见水井的水气比均持续上升,气田原始状态下及开发过程中地层中气态水含量变化及凝析水的产出规律认识不清。为此,评价了六个经验公式在崖城13-1气田中水含量计算中的适用性,并结合水驱气藏甲型水驱曲线,提出了对气田凝析水产出规律进行预测的方法。研究结果表明:(1)经过现场水气比数据的检验评价,王俊奇经验公式计算崖城13-1气田气中水含量精度较高;(2)根据产凝析水饱和曲线和经验公式计算结果,可对崖城13-1气田气井的产水类型进行判断,并按照见水程度将其分为四类,这与生产动态认识相符合;(3)提出了以公式计算的理论产水量同实际产水量对比来判断地层水侵入气井时机,据此准确指导水驱气藏甲型水驱曲线直线段合理选取的方法,确定了水驱方程的斜率,预测了崖城13-1气田的产水规律。这些认识对该气藏及南海西部后期其他的高温高压气田的合理开发有一定的指导和借鉴意义。     

长庆油田M区低渗产水气井动储量评价方法研究

动储量是确定气井合理产能和井网密度的重要依据,是编制、调整开发方案的物质基础。产水气井动储量评价的难点在于压降曲线向上偏转,无法利用压降曲线外推获得准确的动储量;传统水侵计算模型要求的水体参数难以获取且计算过程相对复杂。为此,在水驱气藏物质平衡原理和水侵量计算方法研究的基础上,推导了不同生产时间下偏转压降曲线的视压力差、水侵体积系数及水侵量的关系模型,建立了利用水侵量校正产水气井动储量的一种简单方法。应用结果表明,该方法不依赖水体参数,可预测早期水侵下的动储量,具有快速简便、相对可靠的特点。该方法的建立支撑了产水气井的动储量评价技术,为气田储量动用程度的提高奠定了基础。     

低渗透产水气藏单井控制储量的计算及产水对储量的影响

低渗透气藏已成为目前我国天然气开发的重点对象,其渗流规律也不同于常规气藏,特别是气井产水以后,存在气、水两相流动,气藏的渗流规律将发生明显的变化,常规的单井控制储量计算方法已不再适合。为此,针对气藏低渗透、产水的特点,重新推导了气井的气、水两相产能方程,并结合物质平衡法,建立了一个改进的适合产水低渗气井控制储量计算的采气曲线法,并用实例进行了验证。结果表明：启动压力梯度及气井产水对控制储量的计算有明显影响;在储量计算公式推导中,水气体积比的引入,能更准确地求取产水气井的储量和表述产水对储量的影响;在考虑产水因素后,求得的天然气储量明显降低,且随产水量的增加,求得的气井控制储量也减少。该研究成果对于提高低渗透产水气藏单井控制储量的计算精度具有重要参考价值。     

水驱气藏动态储量计算新方法

在对气藏动态储量计算方法研究的基础之上,结合水驱气藏的渗流特征,建立了确定水驱气藏动态储量的新方法。新方法针对水驱气藏,首先建立了气藏含水率与相对渗透率的关系式;其次,利用气水相对渗透率曲线确定了气、水相对渗透率比值与含水饱和度的关系式;在此基础之上,推导出水驱气藏采出程度与含水率的关系式;再者,利用水驱气藏采出程度与含水率的关系式建立起水驱气藏累积产水量与累积产气量的关系式,该关系式被定义为水驱气藏的水驱特征关系式。根据水驱特征关系式,结合水驱气藏的生产动态资料,即可作出水驱气藏的水驱特征曲线,利用水驱特征曲线所获得的参数可确定水驱气藏的动态储量;最后通过实例计算验证了新方法计算结果的准确性与实用性。     

水驱开发油藏高含水期采收率的综合评价

在修正水驱动态储量计算方法基础上,结合具体水驱开发油藏实例,提出水驱开发油藏高含水期采收率综合评价技术,合理评价油藏当前和最终的采收率,从而论证油藏开发极限潜力,为开发调整提供依据论证。     

水驱砂岩气藏型地下储气库气水二相渗流机理

水驱砂岩气藏型地下储气库的渗流机理具有特殊性及复杂性,并客观上决定了地下储气库多周期运行的注采效果。为此,针对其储层特征,开展了多轮次气、水互驱物理模拟实验,研究了储气库储层气、水二相渗流特征,分析了储气库储层孔隙空间可利用率的变化规律,并揭示了该类储气库建设及运行的主要影响因素。研究表明：①该类储气库经长期注采运行,水相渗流能力相应增强,导致边水运移越发活跃,储层孔隙空间出现大量残余气、束缚水,气相渗流阻力相应增加,气库扩容及注采效果受到影响;②储气库运行中边水往复运移造成储层空间形成大量死气区,导致储层孔隙空间利用效果变差,库容可利用率降低,储层孔隙空间可利用率介于40%～70%;③该类储气库建设及运行过程中应重视储层含水量的变化,并采取相应措施以降低水侵对储气库运行效果的影响。     

有限底水驱气藏气水均衡同采的实例评价

为提高有水气藏的采收率,在物质平衡原理分析的基础上,提出了一种与水驱气藏常规开采方式（排水采气）不同的思路--气水均衡同采。具体地讲,就是在气田开发初期、气藏尚未发生严重水侵之前,进行主动排水。在含气区采气的同时,也在含水区排水,使两区的地层压力均衡下降、气水界面保持稳定,使水驱变为纯气驱。实例分析证实,气水均衡同采是一种理论与技术上均可行的水驱气藏有效开采方式,具有明显的技术优势。该开采方式避免了选择性水侵的发生,大大提高了宏观上的波及系数和微观上的驱替效率,基本消除了水锥现象的发生,从而提高了气藏的最终采收率。该研究成果为改善水驱气藏的开采效果提供了新的技术思路。     

水驱凝析气藏地层压力计算方法

凝析气藏地层压力是计算气藏储量、评价气井产能、进行动态分析及反凝析评价等必不可少的重要参数。水驱凝析气藏的开发是气藏开发中最复杂的类型之一,在开发过程中,地层压力不断下降,凝析油析出,凝析气中水蒸汽含量增多,边、底水不断侵入,准确计算及预测地层压力就显得尤为困难及重要。通过计算考虑多孔介质吸附及毛管力影响的反凝析油,实验测试不同压力下凝析气中水蒸汽含量,根据物质平衡原理,建立了考虑多孔介质吸附、毛管力及水蒸汽影响的水驱凝析气藏物质平衡新方程,并迭代求解得到任意生产时刻地层压力。应用结果表明,考虑多孔介质吸附、毛管力及水蒸汽影响计算的地层压力,更接近实测地层压力,从而减轻了现场测试工作量。     

数值模拟比值法计算水驱气藏体积波及系数

水驱气藏体积波及系数不仅可以反映当前的水驱体积波及情况,而且在确定气藏最终采收率中有着重要的地位,同时也是判断气田开发状况和调整效果的重要参数。文中在考虑地层流体及孔隙体积影响的前提下推导出了被波及网格含气饱和度上限值R的计算公式,并利用数值模拟的方法通过判定水侵前后网格含气饱和度的比值与R的差值来确定气藏被波及网格数,从而计算水驱气藏体积波及系数。该方法消除了在生产过程中流体及固体状态的变化对网格气体饱和度所带来的影响,并引用数值模拟实例来说明比值法的应用。     

蜀南南井气田井2缝洞系统气水关系研究

蜀南南井构造茅口组气藏为典型的碳酸盐岩缝洞气藏,基质致密,溶洞是主要的储集空间,而裂缝是主要的渗流通道。该气藏已经进入开发中后期,气藏大规模见水。为解决该气藏大量剩余储量未能动用、气藏采出程度偏低的问题,本文试在气藏地质特征和开发动态特征相结合的基础上,结合其他相关技术和手段,对气藏驱动能量、气水关系等进行细致分析,认为缝洞系统内气水关系复杂,可能不存在统一的气水界面。隔气式气驱是气藏产水的主要驱动力,水体自身能量有限。     

水驱气藏水淹风险描述及防控对策

水淹问题已成为我国气田开发过程中影响气藏上产、稳产的难题。为此,对导致气田水淹的客观、非客观因素进行了分析,明确了水淹造成的危害,并提出了防控对策;在此基础上,以某基岩气藏的开发为例,深入剖析了造成该气藏水淹的主要原因,并总结了经验教训。研究结果表明:①针对气藏开发须树立水淹风险管理意识,为规避水侵失控,应开展水淹风险描述,并制订避水、控水、治水的阶段性措施方案,进行全过程控水管理;②强化气藏水文地质勘察研究,在开发早期利用探井获取相关资料,寻找邻近气藏水体周边的高孔隙度、高渗透率储集体及纵横向压力亏空的储集体作为侵入水转移的场所;③开发过程中,分井区优化配产并适时调整,力求边水、底水和层间水均衡推进;④对气田开发方案编制规范进行修订,识别边水、底水水源,评价渗流通道及水体大小,评估和预测气藏水淹风险,增加气藏先期控水的专题方案,使水侵受控,以最大限度地规避水淹风险;⑤对复杂气藏的储量采用容积法和多种动态法进行计算,互为参考,并且在进行试采评价后正式提交探明储量,在开展可动用储量评估后再提交开发项目建议书,谨慎大规模投资建产。     

确定气水同产水平井流入动态关系的新方法

气水两相渗流过程中,气体从水中逸出,或水从气体中析出会改变气藏渗流特征。针对这一现象,基于渗流力学的基本理论,结合保角变换数学方法,将水平井三维流动简化成水平面和垂直面的两个平面流动,同时考虑地层中气水相互溶解和挥发的过程,推导出水平井气水两相渗流的数学模型,建立了水平井气水两相产能方程,并结合相对渗透率辅助方程及水驱气藏的物质平衡压降方程,建立了气水同产水平井综合渗流模型。利用自动拟合方法,通过对气井产气量、产水量、油套压的自动拟合分析,求取气水同产水平井综合渗流模型参数,同时得到气水两相产能方程、气水相渗曲线、单井控制储量与水侵强度。该方法摆脱了确定气井产能必须依靠现场试井的局限,为气水两相流井的产能及动态分析提供了一种新的理论方法。     

碳酸盐岩气藏出水特征分析——以华北油田苏4气藏为例

气藏出水是气藏开发过程中的重要问题之一。碳酸盐岩气藏出水可分为凝析水产出与地层水产出两种类型,具有开采井段出水、纵向水窜和气-水界面上升3种方式,其中地层水产出严重影响天然气的正常开采。碳酸盐岩气藏虽然具有统一的压力系统,但由于碳酸盐岩储集层受构造活动和成岩作用的改造,其孔隙发育具有较强的非均质性。华北油田苏4气藏形成了3个次生孔隙带,因而各井区之间气-水界面变化很大,形成了较宽且不稳定的气-水过渡带,在开发中应严格控制产能,避免地层水的大量产出。