考虑应力敏感的致密气多级压裂水平井试井分析

根据致密气藏应力敏感实验数据和试井理论,建立了渗透率随有效应力呈幂律形式变化的多级压裂水平井三维数值试井模型。采用混合单元有限元方法对模型进行求解,得到了不同应力敏感条件下的试井理论曲线。研究了应力敏感不可逆性对试井曲线特征的影响,以及应力敏感系数、开关井次数及产量大小等因素对测试曲线形态的影响。研究结果表明,应力敏感不可逆性会造成储层渗透率的永久性伤害,应力敏感系数越大、开关井次数越多、产量越大对储层渗透率的伤害越大,其试井双对数曲线表现为压力及压力导数曲线上升,全历史压力曲线表现为压力下降幅度随开关井次数增加而增加。存在多次开关井的致密储层试井资料实例解释结果表明,若忽略应力敏感不可逆性的影响,会造成解释得到的原始储层渗透率偏小且全历史压力曲线后期很难拟合。     

上覆压力对低渗气层物性及供气能力的影响

为了弄清孔、渗变化特征及对储层供气能力的影响,采用静态实验方法(CMS300覆压孔渗测试仪)测试分析了常压和上覆压力50MPa下的岩心孔隙度、渗透率的差异,并采用仿真动态物理模拟实验,模拟气藏定容衰竭开采,对比研究上覆压力为30MPa、50MPa时"近井低渗"和"近井高渗"两种模型的产量、采出程度的差异.研究结果表明:上覆压力对岩心的孔隙度影响较小,对渗透率特别是常压下空气渗透率小于1mD的岩心影响较大,50MPa时的渗透率只有常压的1/10甚至更小,且常压渗透率越低,差异越大.因此,在低渗气藏储层物性评价中,需要考虑原始地层条件下的有效渗透率;同时由于上覆压力增加使储层渗透率降低,导致了储层供气能力和采出程度也受影响,特别是近井渗透率较低的气井,产量和采出程度受影响较大,在制定开发技术对策时需要考虑该因素.     

衰减型油井压力恢复曲线的应用

应用衰减型油井压力恢复曲线方程,对大庆油田萨中地区51口聚驱井、密井网和基础井网的油井进行了计算,结果表明:经典半对数方法出现直线段的井仅占23.5%,而衰减型方程出现直线段的油井则占98%;衰减型曲线方程不仅可以确定出稳定的地层渗透率等参数,而且还可以有效判别近井地带污染情况,解释一-些地区地层压力与注采比变化的异常现象。     

煤层气井试井测试方法

煤层甲烷解吸及煤岩易破碎的特征，使得煤层气井试井设计格外重要，煤层与常规储层间贮存及采出机理的不同，决定了煤层气井的试井方法与常规油气井试井方法存在着区别。本文从煤层气井的井况出发，结合煤层压力及渗透率的大小，总结了国外专家推荐的煤层气井测试方法，提出了测试方法实施中应注意的问题。     

有邻井干扰压力恢复处理技术

在气井生产早期,由于开采时间短,所在储层渗透率低,压力变化的波及范围很小,通常的解析试井方法能够进行很好的解释;但是随着气井的不断生产,影响范围越来越大,部分井产生了井间干扰,通常的解析试井解释这些资料时,常常解释为边界影响,从而对储层产生错误的认识。因此我们研究数值试井,以正确解释有邻井干扰的压力恢复资料。本文从如何判断存在邻井干扰的资料入手,提出了存在邻井干扰时的表现特征,以及成功对这类试井资料解释处理。这对进一步完善试井解释技术、提高试井技术的应用水平和效果有很大促进作用。     

潮汐效应对海上油田试井解释影响及校正

潮汐效应对测试数据特别是压力恢复数据的影响有时会非常明显，为保留真实的储层压力变化特征，必须对所测得的压力数据进行校正，以消除潮汐效应的影响。此文分析了关井时间、潮汐大小、地层渗透率对试井曲线的影响。利用海上平台的设备间接获取潮汐数据，或者借用井点附近港口的潮汐数据，利用试井解释软件对实测的试井压力数据进行校正，尽可能消除潮汐效应的影响。对校正后的压力数据重新进行试井解释，取得了较好的拟合效果，对今后海上油田试井解释具有借鉴意义。     

注CO2开采煤层气产能预测及影响因素分析

在对注CO2开采煤层气过程所涉及的双组分气体吸附/解吸,扩散和运移等理论调研的基础上,考虑有效应力、气体吸附/解吸对煤层渗透率影响,建立了描述注CO2开采煤层气生产过程的数学模型,研究了注CO2条件下煤层气的储集、扩散和运移机理.运用数值模拟方法,分析了初始孔隙度、泊松比、杨氏模量等储层物性参数对储层渗透率变化的影响,研究了注CO2开采煤层气生产过程中CH4产量及CO2注入量的变化规律.结果表明:储层渗透率变化受孔隙压力降低、CH4解吸、CO2吸附3个因素共同作用;储层压力一定时,游离气中CO2摩尔分数越大,储层渗透率越低;同时明确了注产井间距、煤层初始渗透率和煤层温度等因素对产能的影响规律,可为现场生产提供理论借鉴.     

低渗透砂岩储层压力敏感性对开采速度的影响

采用一套系统的模拟地层上覆压力、模拟油藏原始状态的加压方式及加压后物性平衡时间确定的实验方法,进行低渗透砂岩压力敏感性对开采速度的影响实验研究。通过模拟油田实际开采中压力变化过程,对比研究急速改变有效应力与慢速改变有效压力对储层岩石物性的影响,分析低渗透储层物性参数孔隙度、渗透率随有效应力变化规律及压力敏感性特征,进而研究储层压力敏感性对低渗透油藏开采速度的影响。研究表明:即使低渗透储层孔隙度只发生微小损失,将引起岩石的渗透率显著降低,且其受加压方式影响较大,有效压力增加速度越快,岩心渗透率降低幅度越大,不可逆的渗透率损失越大;反之,有效压力增加速度越慢,岩心渗透率降低幅度越小,不可逆渗透率损失越小。建议在开发低渗透油田时采取多次逐级降低井底流压、保持合理的开采速度,以提高最终采收率。     

考虑启动压力梯度低渗透油藏应力敏感模型研究

在运动方程中加入启动压力梯度,考虑地层渗透率随压力的变化而变化,建立了应力敏感带启动压力梯度均质低渗透油藏试井解释模型.应用预估校正法对所形成的非线性抛物型方程进行线性化,采用追赶法进行求解.参数敏感性分析表明,启动压力梯度和渗透率变化模数对压力及压力导数存在较大影响,导致径向流段消失,表现为压力及压力导数曲线后期上翘.在试井解释中考虑启动压力梯度和渗透率变化模数的影响可使低渗透油藏试井解释结果更接近生产实际,为油藏开发提供理论依据.     

高煤阶煤层气储层动态渗透率特征及其对煤层气产量的影响

通过开展干样煤储层地质效应实验,结合数值模拟方法,研究了煤储层渗透率动态变化特征及其对煤层气井产能的影响。实验结果证明,煤储层渗透性在开发过程中呈不对称“U”型变化,初期以应力敏感性为主,随着开发进程深入,基质收缩效应逐步增强。当压力从2 MPa增加到10 MPa时,气相渗透率降低90%;应力降低后,渗透率不能恢复到原始水平。P&M渗透率模型模拟结果说明,渗透率初期减小,后期增大;压力降至临界解吸压力4.4 MPa时,渗透率降低了34%;继续降压至2.5MPa时,渗透率提高至初始水平,压力递减至0.7 MPa时,渗透率增至初始渗透率的2.8倍。同时,煤储层地质效应严重影响煤层气井产能。因此,煤层气生产应以渗透率动态变化为依据,不断进行调整和优化。     

变形介质煤层气双渗流动压力分析

研究了应力敏感煤层气中双孔隙度/双渗透率渗流问题的压力不稳定响应,不仅考虑了煤层气藏的双孔隙度/双渗透率介质特征,而且考虑了介质的变形,建立了应力敏感煤层气双孔隙度/双渗透率的数学模型,采用全隐式差分和N ew ton迭代法求得了圆柱面井源情况下定产量生产时无限大地层、有界封闭地层的数值解,探讨了双孔隙度/双渗透率参数和变形参数变化时压力的变化规律并给出几种情况下典型压力曲线图版。     

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煤层气采出有扩散和渗流两个过程，比常规天然气层中的渗流方程复杂。煤层气由煤层流入井筒的过程为：随着煤层中水的不断采出，地层压力下降，吸附在煤层中的煤层气被解吸出来，并扩散至割理，割理中的气体渗流到达井筒。采用非平衡态吸附模型，研究单相煤层气在煤体和割理中的流动规律。在拟稳态流和不稳态流的数学模型假设下，用气体标准压力代替Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附公式中的压力，得到气层中标准压力所满足的方程。如果考虑无限大地层或有界圆形封闭和定压地层，最终得到井底无量纲准压力及其导数的解。     

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实际气藏的生产特征反映出气体渗流与流体一样存在启动压力现象,而气体的“滑脱效应”似乎与气体的启动压力现象相矛盾,所以极有必要通过试验来研究气体二者现象产生的条件及变化规律。文章利用天然岩心进行了实验室试验,探讨和研究了不同压差条件下的气体流量和渗透率变化规律。研究表明,气体的滑脱效应是有条件的,在更低速条件下,气体的渗透具有启动压力现,并建立了室内统计规律,邓启动压力梯度与岩心的渗透率呈反比,并简单地介绍了利用该规律确定了气藏合理井距的计算方法以及该规律在气井稳定试井解释中的实际应用。气体启动压力规律的存在使气井的无阻流量变小、气藏的废弃压力提高,造成了气藏采收率的降低。利用气藏启动压力规律可更好地指导气藏的开设计和动态分析,为气藏工程研究提供了的研究提供了一种新的理论方法和工龄,具有重要的实用价值。     

低压致密气藏气井产能潜力的识别技术研究

四川盆地川南、川中过渡带荷包场-界石场地区的须家河组砂岩储层是一套典型的低压致密储集层。由于储层具有低压、低渗、高束缚水饱和度的特点，其渗流机理不同于常规储层。气井在低渗、低压力系数的储层开发过程中表现为低自然产能，有些井受到钻井污染，基本没有产量。通常水力加砂压裂是经济高效开发此类气藏的必要手段，但由于常规低渗透储层试井方法及油气测试手段对低产甚至无产量气井的测试、评价受到限制，使得压裂前储层物性和气井产能无法确定，无法对气井压裂效果做出客观正确地评价。为此，基于脉冲试井不稳定渗流原理，开展了低压致密气藏气井微型注入测试技术研究，提出了确定低压致密气藏储层物性和气井产能识别的新方法。应用该方法可以准确评估低渗致密气藏储层渗流物性，确定气井生产潜力，并为低丰度、低压渗致密气藏储层效益开发提供了理论依据。     

应力敏感性复合煤层气压力动态特征

煤层气采出有扩散和渗流两个过程，比常规天然气层中的渗流方程复杂。针对煤层气井在钻井、完井、开采过程中井周围产生污染带以及地层本身的非均质情况，采用非平衡态吸附模型，研究应力敏感性复合煤层气藏的流动规律、在拟稳态流的数学模型假设下，用气体拟压力代替Langmuir吸附公式中的压力，得到气层中拟压力所满足的方程组，并采用正则摄动法和Laplace变换法进行求解，最后通过拉氏数值反演得倒0阶摄动解。分析了参数变化时压力动态的变化规律，这些结果为煤层气藏开发提供了理论依据和新的试井模型。     

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低渗透气藏、尤其是碳酸盐岩低渗透气藏，其储集层纵横向变化大，孔隙结构复杂，非均质性强，这就决定了在气藏开发早期很难用传统的动态法来计算气藏储量。为此，作者提出一种利用早期压力恢复资料计算低渗透气藏多井系统储量的方法。此方法是根据矿场不稳定试井的压差曲线法求得单井控制储量及储量丰度，并作出气藏储量丰度等值线图，然后根据面积积分求得储量。通过在磨溪雷一＾１气藏的应用，表明用此法计算的储量与气藏评价方案     

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煤层气高产富集区除受基本地质、成藏条件制约外，还与煤层渗透率有关。而煤层渗透率主要受裂隙系统的影响，其值可以通过煤层气井的注入压降测试法获得，但工区内煤层气钻井数量有限，注入压降测试方法正趋完善。因而，本文采用野外地质剖面观察、岩石声发射测试和遥感地质解译等间接技术，建立“天空、地面和地下”三位一体的煤层高渗区综合预测模型，以全方位裂缝密度统计为主，预测煤层高渗区，进而评价区内煤层气高产富集区，筛选煤层气有利勘探目标。     

煤层气井试井工艺

对于煤层气井的生产开发来说，要确定一口煤层气井的经济可行性，在该井压裂和投产（包括试采）前，必须对该煤层的生产潜力进行评价，评价所需的储层数据可从试井中取得。煤层气试井方法很多，目前国内外使用较多的是注入／压降法。注入／压降法试井是一种单井压力瞬变测试，注入排量和压力是其设计最关键的因素。文中简述了该方法的原理、施工步骤及优缺点，并给出了注入／压降法试井常用参数的计算方法、常用的裸眼井和套管井下管     

异常高压气藏气井三项式产能方程

在异常高压气藏中，气井非达西流动不能由传统的二项式产能方程表达，必须采用考虑了气井非达西流动效应和脉动效应的三项式产能方程。对于方程的建立，陈春艳给出的方法精度较低，且计算麻烦，还必须已知地层静压。为此，提出了一种精度高且计算简便的方法，不需要已知地层静压，只通过井底流压与产气量数据，利用多元线性回归方法，既可确定气井三项式产能方程，还可求得气井绝对无阻流量和地层静压。将该方法应用于四川盆地西35-1异常高压气井试井资料的整理，所获得的气井三项式产能方程精度高。实例对比分析结果表明，所提出的方法准确、可靠。     

苏里格气田压裂气井合理关井测压时间

为了解决压裂气井压力恢复曲线不能出现边界反映段，以及渗流不能反映地层中真实流动特征的问题，基于苏里格气田低渗透气藏压裂气井试井和实际生产资料，利用现代试井解释理论，研究了合理关井时间的界限及其计算方法。结果表明，当油井关井测压时间达到3倍地层径向流开始出现的时间后，利用此时的压力数据，解释地层参数和地层压力，其结果的误差小于5%，同时能较准确地判断边界类型。计算的理论曲线和霍纳法解释值非常接近，对于苏里格气田压裂气区而言，若预先知道某生产井地层有效渗透率值，可从理论曲线查出压力恢复试井的关井时间，否则，建议按照该井区地层有效渗透率，将不稳定试井测试时间定在以10 d以上为宜。