裂缝性有水气藏水平气井产能分析

裂缝性有水气藏在川渝地区分布广泛，该类气藏开发存在复杂性。裂缝的存在有助于增加气体流动能力，当气体高速流动时表现为非达西流动。另一方面，裂缝也为钻井、完井液以及边底水侵入气藏提供了便利的通道。侵入水或者钻井、完井液能引起气藏水锁，导致气井产能降低，甚至气井水淹遭到破坏。文章提供了一个简单的预测有水裂缝性气藏水平气井产量公式，模型能考虑非达西流动以及水锁效应对水平气井产量的影响。应用该公式预测了宝元气藏BP1水平气井的产能，分析了水锁效应、非达西流动效应以及含水饱和度变化对该气井的影响。结果表明：以上三个因素引起大量气体圈闭在该气藏中，导致水平气井产量低和气体采出程度低。建议裂缝性有水气藏进行水平气井设计和产能预测时，应综合考虑非达西流动、水锁效应以及含水饱和度变化对水平气井产能的影响。     

底水凝析气藏见水时间预测新方法

底水锥进在凝析气藏开采过程中广泛存在,目前常用的底水凝析气藏见水时间预测模型主要是基于常规气藏提出,现场应用困难。针对该问题,对凝析气藏水侵动态进行理论研究,基于气相水平径向流和半球形向心流相结合的底水锥进物理模型,以渗流理论为基础,综合考虑表皮效应、气相非达西效应和反凝析作用的影响,建立了水锥顶点的运动方程,结合相应的产能公式推导出底水凝析气藏见水时间预测模型。实例分析表明,凝析气藏开发过程较常规气藏更为复杂;利用模型预测的见水时间更接近实际;表皮效应、气相非达西效应和反凝析作用均会导致见水时间缩短;随着气层厚度增加,气井见水越晚,随着产气量增加,见水时间呈现出先快后慢的递减趋势。研究成果对深入分析表皮效应、气相非达西效应和反凝析作用对凝析气藏底水锥进的影响,预测底水凝析气藏的见水时间有一定的指导意义。     

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。     

考虑非达西渗流的底水锥进临界产量计算模型

底水锥进是底水气藏开发的重要问题。有关临界产量计算模型的物理模型一般假设地层流体为达西渗流,忽略非达西渗流压降。对于高产气井,近井地带流体渗流速度很大,非达西渗流阻力不可忽略。笔者在临界产量计算模型中考虑高速非达西渗流对底水锥进的影响,引入拟表皮系数,建立了考虑非达西渗流的底水锥进临界产量计算模型,计算中避免了非达西渗流半径的复杂计算过程。为量化非达西渗流的影响,应用数值模拟方法,通过建立高渗、中渗、低渗底水气藏数值模型,模拟产能试井过程并建立产能方程,计算了考虑非达西渗流的底水锥进临界产量。结果表明：低渗气藏非达西渗流对临界产量计算结果的影响可以忽略;当渗透率为30 mD、射孔厚度为208.3m、避水高度为31 m时,未考虑非达西渗流的临界产量误差为14.46%,非达西渗流影响不可忽略。因此当渗透率大于30 mD时,应选用考虑非达西渗流的底水锥进临界产量计算模型,更符合实际储层流体渗流规律。     

底水气藏打开不完善井二项式产能公式

底水打开不完善气井的渗流是由井附近区域遵循二项式径向流规律的非达西流动及此区域外遵循由底水驱动向不完善井三维达西流动两部分组成。由于底水气藏的产气主要由底水驱动而得，侧边边界影响可忽略，故假定气藏由上边界封闭和下边界定压的无限大区域所导出的产能公式便具有普遍意义。文章首先导出底水气藏打开不完善井在达西区域的压降公式，再结合非达西区域的二项式产能公式最终得到底水气藏向打开不完善井流动的二项式产能公式。目前仍使用改进的上下封闭边界的裘比公式，未能充分地反映底水驱动特点，而该公式能准确地描述底水驱动的打开不完善井非达西流动规律下的产能。     

底水气藏高速非达西渗流临界产量的一种确定方式

底水气藏开发过程中容易产生井底见水的现象,会给气藏的顺利开采带来极大的困难,所以确定气井的临界产量十分重要。一般临界产量计算公式是在达西渗流规律的基础上建立的,但近井地带渗流速度较大,非达西渗流是不可忽略的。针对真实气体高速非达西渗流特征,引用Forchheime渗流方程,建立底水气藏临界产量计算模型,采用四阶龙格-库塔法进行求解,并编制计算程序。计算气井在非达西渗流下的临界产量和水锥形状,给气藏动态分析提供了重要依据。     

考虑非达西流动影响的底水气藏产能新方法

针对国内外底水气藏实际开发特点,基于底水气藏气井具有3种渗流型态的实际流动特征,建立了底水气藏气井渗流模型并推导了底水气藏气井的新产能公式,该公式在考虑非达西流动影响的前提下综合考虑了三种渗流模式。实例分析表明,新方法计算结果可信度高,与二项式方法相对误差较小,为1.10%～3.85%;新方法仅需输入气井储层与射孔完井数据而无需进行实际的稳定试井测试即可获得气井产能。研究成果为底水气藏气井产能计算开辟了新的途径,对水驱气藏的科学开发具有现实指导意义。     

底水气藏动态水锥临界产量计算方法

为提高底水气藏开发效果,防止底水过快锥进造成气井水淹停喷,改进目前水锥临界产量计算方法的局限性,本文首次建立了考虑地质油藏特征及计算参数随生产时间变化的动态水锥临界产量等效数值法,通过关键参数选取与适用性分析论证了该方法相比解析公式有更广泛的适用性并科学论证了强底水气藏初期合理采气速度应低于5%。通过实例应用,验证了动态水锥临界产量计算方法的准确性,将气井产量控制在动态水锥临界产量之下可以有效提高气藏开发效果。     

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底水凝析气藏气井见水时间预测通常忽略了凝析油析出的影响,因此造成预测结果与实际结果有较大差异。为了更好地开发底水凝析气藏,需考虑析出的凝析油的影响。为此,文章在一定的简化条件下,根据描述水锥现象的相对简单的解析模型来讨论水锥的形成,推导出底水凝析气藏在凝析油析出时的见水时间预测公式。通过实例分析说明在对底水凝析气藏见水时间的预测时必须考虑凝析油的影响。该公式为深入研究水锥的机理以及控制见水时间等提供了有力的依据,这对做好底水凝析气藏的生产管理工作是十分有帮助的。     

带隔板底水气藏见水时间预测方法

气井水淹对气井产能和气藏采收率均具有较大影响,准确预测气井见水时间及延缓底水过早锥进对于底水气藏的合理开发至关重要。针对厚层气藏的高产气井,基于两相渗流理论及流体在多孔介质中的流动规律,建立了物理模型,推导了考虑非达西效应带隔板底水气藏见水时间公式,分析了人工隔板位置和长度对气井见水时间的影响,并利用作图法对人工隔板的位置和长度进行了优化。实例应用表明,人工隔板对于抑制底水起到了很好的作用,较大程度地延长了气井的无水采气期。该项研究对于带隔板底水气藏的见水时间预测以及无隔板底水气藏中人工隔板位置和长度的确定,均具有一定的指导作用。     

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在低渗透气藏开采过程中，气体渗流受制于非达西效应和介质形变因素的影响，这影响不可忽视。然而，很少有文献来调查介质变形对低渗气藏气井产能的影响。文章建立了低渗气藏耦合流动数学模型，该模型考虑了非达西效应和介质变形因素的影响。数学模型采用有限差分隐式数值求解，对以前的一个气水两相数值模拟器源代码进行了修改，发展了一个简单的低渗气藏耦合流动数值模拟器。模拟计算分两个单元，即流体流动计算以及孔隙度、渗透率参数变化计算。算例分析结果表明：低渗气藏中孔隙度、渗透率参数变化降低气井产能的幅度比非达西流动影响大得多；不考虑耦合比考虑耦合计算的日产气量高出27%～39%。而在绝大多数气藏模拟计算中，都假定了孔隙度、渗透率参数保持常数，以致模拟计算结果比实际偏高。     

凝析气藏气液两相渗流的高速流动效应研究

为了研究高速流动效应对凝析气藏渗流特征的影响，在凝析气藏不稳定渗流数学模型中引入非达西效应和毛细管数效应对相对渗透率的修正模型，并进行数值求解。研究表明，在较低的凝析油饱和度时，毛细管数效应起主要作用，对凝析油产生速度剥离效应，提高气相相对渗透率，而在较高的凝析油饱和度时，非达西效应对气相相对渗透率的负作用更加明显；油相相对渗透率对非达西效应不敏感，但随毛细管数增加而增加。考虑高速流动效应的储层径向上凝析油饱和度明显低于不考虑高速流动效应的情况，随日产气量的增加，近井带的毛细管数效应逐渐增强，远离近井带，非达西效应逐渐超过毛细管数效应，使得最大反凝析液饱和度区不断沿径向向外推进。     

含水气藏合理产能新方法研究

在现场生产中很难获知气井线性临界流速的大小，致使常规气井产能方程的应用有一定的局限性。含水气藏由于产水会使气井的产能降低，若积液不能被及时带出，严重时会造成气井水淹。在其它条件相同或相近的情况下，产水气井的产能比纯气井产能小。文章在气水同产井含水气藏两相渗流理论研究的基础上，考虑表皮系数和非达西效应的影响，建立了在地层中气水两相渗流含水气藏的合理产能方程，这为确定含水气藏的合理产能和气水同产井动态分析提供了理论基础。方程中所涉及的参数可通过气藏PVT物性试验、产水气井的测试资料获取，再用数值积分方法求解两相拟压力函数。建立的产能方程可应用于分析气水同产井流入动态关系，确定合理产量，求出产水气井最大无阻流量。现场情况分析表明，产能方程对合理配产提供了科学的依据。     

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在天然气藏中，底水气藏占有很重要的地位，因而水锥的控制及数值模拟就成为气藏开发的一个重要问题，文章提供了计算气井水锥自由边界问题的边界元方法。首先把水锥剖面视为由气、水两区域构成，指出了以气体拟压力作为未知量的变系数椭圆型方程的自由边界问题；其次使用特殊的基本解和直接边界积分给出了问题的混合边界积分方程组，再利用周期变换和机械求积法导出了离散方程组。周期变换提高了求解的精度，而机械求积法简化了离散方程组系数矩阵的生成。由于离散方程组是建立在边界上，故网格点少，只包含边界处的未知量，因而只需要较小的计算量就可求解，利用迭代算法能很快就能确定水锥的位置。实算表明，本方法简单易行、计算量小，能够提高模拟质量，有利于制定气井开采方案。     

多油层合采的油井产液及含水特征分析

多油层合采时 ,由于层间压力及物性的差异 ,各油层对油井产量及含水率的贡献不同。论文从简单常见的油水两层模型入手 ,假定各油层地饱压差较大 ,油层为刚性水驱 ,基于达西定律 ,结合分层和全井的IPR曲线 ,推导出了全井的含水率与井底流压、含水率与产液量、含水率与产油量、产油量与产液量的关系式 ,并通过实例对这些关系式进行了分析讨论。论文虽以油水两层为例 ,但其研究思路、方法和所得结论可推广到含油气两相流条件下的多层油藏。     

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我国存在大量的水驱气藏,其压力及产量动态特征不同于气驱气藏,这已经被气藏开发的实践证实。目前对于水驱气藏气井产量递减分析理论与方法的研究,都是基于复合油藏中单相油流动时的产量递减分析理论与方法,没有涉及到水驱气藏中气井的产量递减分析问题。文章针对水驱气藏中气井的产量递减分析问题,在建立递减分析数学模型并采用拉普拉斯变换方法获得解的基础上,利用数值反演方法计算了气井产量递减分析的典型曲线,从理论上分析了气井产量递减主要受到内外区半径、气水传导系数比及气水流度比的影响,获得了产量递减的三个阶段,即第一阶段为压力波只在气区中传播的产量递减特征;第二段为压力波传播到气区边界时的产量递减特征;第三段为压力波传到水区的产量递减特征,同时用实例验证了该理论与方法的正确性。文章所研究的内容为水驱气藏气井的产量递减分析提供了理论基础。     

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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。