页岩气井产量递减分析经验法优化应用研究

页岩气井产量递减规律的分析方法,特别是准确预测页岩气单井产量及估算最终可采储量(Expected Ultimate Recovery,缩写为EUR)是页岩气开发十分重要的技术工作。预测方法主要有数值模拟法、解析法和经验法三大类,其中经验法因为只需生产数据、操作简单且有效而被广泛使用。目前主要有SEPD模型、Duong模型和YM-SEPD模型等单一模型,鉴于页岩气藏压裂水平井复杂的流动机理和渗流规律,单一递减模型难以适应现场需要。在详细分析了目前适用于页岩气藏单井产量预测最常用的两种经验方法-SEPD和Duong模型的基础上,提出了以此为基础的产量递减经验法分析新组合模型,并以四川盆地页岩气井生产数据为例,分析对比了新方法与SEPD法和Duong法的预测结果,印证了新方法更具优势、预测更为准确。     

致密储层油气产量与储量预测方法的适用性

致密油气储层产量和储量的预测是油藏工程的重要组成部分,更是致密油气田开发效果评价的关键指标。基于致密油气储层普遍具有低渗—特低渗特征,对比分析了伸展指数产量递减法(SEPD法)、适用于裂缝性储层的Duong产量递减法(Duong法)及改进的SEPD法(YM-SEPD法)等三种经验预测方法的适用性。结果表明:原始储层渗透率的大小,生产时间段的选取以及边界效应和经济采出速度的相对关系对预测精度具有重要作用;当渗透率高于10~(-6)μm~2时利用YM-SEPD方法预测比较准确,当渗透率低于10~(-6)μm~2时利用SEPD法和Duong法预测比较准确;使用的生产数据生产时间越长、数据越多,相对误差越小,但是第一年的数据包括在内时,容易低估产量;生产时间少于两年时,综合使用YM-SEPD法和Duong法可以得到保守而可信的结果;边界效应出现后,利用双曲递减法预测较其他方法更为简便。     

3种常用页岩气井经验递减方法——以四川盆地威远区块为例

页岩气井的递减规律与常规气井有一定的区别,分析页岩气井递减规律对准确评价页岩气井储量至关重要。经验递减法因为操作简单、有效而被广泛使用,但每种方法都有自身的缺陷及适用性,笼统的使用难免会造成很大的误差。分析了页岩气井的递减规律及SEPD法、Duong法及WK法这3种最为常用方法的特点,发现SEPD法是Arps指数递减的延伸,WK法是Duong法的延伸;并详细地给出了这些方法的应用步骤,结合四川威远区块的大量页岩气井得到了这3种方法的适用条件：①SEPD法不适用于页岩气井;②只有当气井进入边界流后,才可使用Duong法或WK法准确预测估算最终储量(EUR);③数据波动对传统Duong法、WK法影响非常大。最后改进了Duong法中参数q1的获取途径,消除了数据波动对Duong法的影响,避免了Duong法多解性的问题;与WK法的对比,改进Duong法要优于WK法。     

油气井产量递减分析新方法

针对油气田产量递减规律,广大研究者提出多种产量递减模型,如:Arps模型、SEPD模型、Duong模型以及它们之间的组合模型等。在实际生产中,由于递减模型种类繁复,使用条件不同等原因,在应用递减分析时难以选择最优递减模型。通常做法是利用线性拟合或非线性拟合方法拟合实际生产数据,通过相关系数高低来确定选择的模型,这种选择办法需对每种模型都进行拟合,计算工作量较大。鉴于此,提出一种新的产量递减模型,通过理论验证,确定新模型既包含Arps递减规律,也涵盖SEPD模型和Duong模型。实际生产数据分析表明,该方法拟合精度高,适用范围广,可有效避免模型选择问题,为递减分析方法选择提供了依据。     

非常规气井产量递减与EUR预测方法评述

针对非常规气井产量递减与EUR(预测最终采收率)结果差别大、准确率不高的问题,对Wattenbarger线性流法、PLE幂指数递减模型法、SEPD扩展指数递减模型法等各种方法的理论基础和优缺点进行对比分析,评价各种方法的使用对象、所需数据和适用条件。同时,通过对PLE、SEPD、Duong、LGM 4种模型在线性流阶段和拟边界流阶段的预测结果与数值模拟井的预测结果进行对比,并进行实际应用。结果表明:各种常用的非常规气井产量递减方法均适用于不同的地层流态;Wattenbarger线性流、拟恒定流动压力、水平井多级压裂模型3种方法更适用于变产量、变井底流压的流动状况;PLE和Duong模型在生产时间为2 a内预测比较准确。该研究为非常规气井产量预测提供了借鉴。     

页岩气藏经验产量递减分析方法研究现状

为深入研究和推动经验产量递减分析方法在页岩气藏中的应用,对国内外现有经验产量递减分析方法进行了深入广泛调研。从方法来源、基本模型、典型图版、适用条件、局限性及改进方法等方面,对Arps递减、幂指数递减、扩展指数递减和Duong递减等分析方法进行了详细阐述,同时还给出了今后页岩气藏经验产量递减分析方法的研究重点。研究表明:经验产量递减分析方法都具备产量预测和最终可采储量预测功能,只能对井底流动压力恒定或近似恒定条件下的生产数据进行分析,且要求生产数据连续稳定避免长时间关井。不同经验递减分析方法之间最主要的差异是适用流态不同,其中Arps递减和改进双曲递减仅适用于边界主导流,扩展指数递减和Duong递减适用于线性流,改进Duong递减、幂指数递减和改进幂指数递减适用于线性流和边界主导流。准确识别和划分页岩气井流态是经验产量递减分析方法推广应用的关键。国内页岩气井难以实现井底流动压力恒定或近似恒定的生产方式,如何准确将生产数据校正为定压生产条件下的生产数据是下一步经验产量递减分析方法的研究重点。     

预测页岩气单井产量及最终储量的经验法分析

为了简单、快速且准确有效地预测页岩气单井产气量及估算最终储量（EUR）,详细分析了目前最常用的2种适用于页岩气藏单井产量及EUR预测经验方法的优缺点,以此为基础,提出了一种基于裂缝流主导的产量递减预测新方法,并结合四川盆地一口页岩气井详细地给出了该方法的应用步骤。实例应用表明,与YM-SEPD法和Duong法的预测结果相比,新方法预测的未来日产气量和EUR最为准确,预测EUR相对误差仅为3.98%。该方法为准确、快速预测页岩气单井的未来日产气量及EUR提供了借鉴,为裂缝线性流主导的致密气井产能预测提供了指导意义。     

页岩气产量递减典型曲线模型及对比研究

为提高利用典型曲线方法预测页岩气产量的准确性,指导和优化开发方案设计,进行了页岩气产量递减典型曲线模型的总结和分析。页岩气产量递减典型曲线模型主要包括:基于Arps典型曲线双曲递减曲线、指数递减曲线和调和递减曲线模型、修改的双曲递减模型、幂律指数模型、混合典型曲线模型和Duong模型等,在阐述每种模型的原理、优缺点基础上,以实际页岩气井为研究对象,对比分析不同典型模型预测结果差异,提出典型曲线模型存在的问题及其发展建议。研究表明,就预测同样生产时间段内的最终可采储量而言,双曲递减模型的预测结果最高,其他模型预测结果需根据流体及储层情况进一步论证。典型曲线模型理论及应用仍旧存在一些问题,需要加强典型曲线基础理论研究。建议采用概率分析方法,给出典型曲线的概率分布范围,正确评价产量风险。     

致密油藏压裂水平井产量预测

针对致密油藏压裂水平井流态复杂及全生命周期产量预测误差大的问题,在对前人经验递减模型适用性研究的基础上,选取以不稳定流和过渡流为主导的产量指数递减（SEPD）模型及以边界控制流为主导的指数模型进行组合,通过结合节点处的产量相等和递减率相等,构建了以边界控制流时间为节点的全生命周期新型分段产量预测模型,同时建立了广义回归神经网络算法下的边界控制流时间预测方法及分段函数的最小二乘法拟合参数求取方法。结果表明,不论是否到达边界控制流,新模型普遍比单一SEPD模型和指数模型的拟合度高,其预测结果更接近于生产后期的指数评估结果,误差小于5%。     

致密砂岩气井修正扩展指数递减模型及其应用

致密砂岩气是我国重要非常规天然气,一般需要增产措施才能获得工业气流,因此多以压裂直井或多段压裂水平井开发为主。由于致密砂岩储层具有应力敏感和较强的非均质性等特征,考虑这些因素的渗流模型复杂,难以求解,而常规递减模型往往预设了较为理想条件,难以应用到实际致密砂岩气井的预测,或者难以真实描述其渗流动态。鉴于这种情况,许多学者提出了经验递减模型,其中扩展指数递减模型广泛应用于非常规天然气井,在致密砂岩气井和页岩气井取得很好的应用效果,尤其在美国页岩气井取得了较好的效果。将本模型引入国内致密气井时,发现产量由于季节性调峰或者人为关井等因素,使得模型精度有限。以扩展指数递减方法(SEPD)为基础,引入了累计产气量和套压,降低数据噪点,并以鄂尔多斯盆地苏里格气田实际生产数据为例进行拟合分析和生产预测,发现修正指数递减模型(Modified SEPD)既可以用于压裂直井,也可用于多段压裂水平井,计算简便实用,可以预测气井采出量和采出程度。