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。      

裂缝气藏水侵机理及对开发影响实验研究

针对裂缝—孔隙型气藏水侵规律及影响气藏采出程度机理的认识难题,采用物理模拟实验技术,开展了贯通水平裂缝条件下的水侵规律实验、储层基质渗吸水实验以及储层基质渗吸水后对储层供气机理的影响实验,明确了储层基质水侵与裂缝水侵的区别,认识了裂缝—孔隙型边底水气藏水侵规律及其对气藏产能以及采收率的影响机理,即裂缝水侵过程中边底水会沿裂缝快速突进、同时储层基质会渗吸水、基质渗吸水后减少气相渗流通道,从而增加储层基质气相渗流阻力,降低气藏稳产能力和最终采出程度,该项机理认识揭示了裂缝气藏水侵后导致气井产量、最终采出程度大幅度下降的主要原因。在上述机理认识基础上,进一步研究了贯通裂缝水侵前沿推进速度与储层物性、水体大小的关系,分类测试了不同渗透率储层基质渗吸水的能力,模拟评价了不同渗吸水方式和渗吸水量对气藏储层稳产能力和最终采出程度的影响,研究成果可以为我国塔里木盆地迪那气田、克深气田以及四川盆地磨溪龙王庙气藏科学开发提供技术支持。     

边水气藏水侵特征识别及机理初探

对于有水气藏,正确认识地层水活动规律是非常重要的。为了正确判断边水气藏水侵特征，文章对一些边水气藏出水气井生产动态数据及其产层的物性参数进行了统计和对比，研究了不同气井动、静特征的共性和差异，借助数学表达式对气井出水变化规律进行了描述，并根据数学表达式将出水类型分为线形型、二次方型及多次方型等３类。分析了３种出水类型与储层物性之间的因果关系，提出气井出水特征是井区储层物性展布特征的反映。在假设井区为正方形含气区域、１口生产井位于区域内偏向水侵方向一侧、井与水侵边之间有一相对高渗透带连通的基本模式下，研究了水侵机理，提出了边水气藏水侵特征分类及识别图版。通过实际出水气井生产史拟合检验，所提出的分析方法和识别图版是行之有效的，有助于正确地定量认识边水气藏地层水活动规律，为实际生产管理中制定相应的治水措施提供了一种有利的分析手段。     

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。     

超深层裂缝性致密砂岩气藏储层连通性及开发启示——以塔里木盆地库车坳陷克深2气藏为例

以塔里木盆地库车坳陷克深2为代表的超深层裂缝性致密砂岩气藏,是“十三五”期间塔里木油田天然气上产的重点区域。基质物性差、局部裂缝发育程度不同的特征导致储层非均质性强,井间产能差异大,储层连通性复杂,气藏开发难度大。针对该类气藏的特点,以克深2气藏为例,将动态分析法与静态分析法相结合深入分析储层连通性,并指出了气井布井方式和生产制度的优化对策。研究结果表明：储层基质致密,构造裂缝总体发育,形成高渗通道,整体上看气藏平面连通性较好,但鞍部有效裂缝发育程度、气井产能相对较低,反映该区为低渗区,对气体渗流起到一定阻挡作用。按照局部构造裂缝控制高产的开发思路,沿构造轴线高部位集中布井;为了减缓裂缝性水侵,更加均衡开发气藏,认为气井配产不宜过高。研究结果对指导超深层裂缝性致密砂岩气藏科学、合理、高效地开发具有积极意义。     

超深层裂缝性致密砂岩气藏试井特征及认识——以塔里木盆地克深气田为例

塔里木盆地克深气田由多个超深层裂缝性致密砂岩气藏构成,具有埋藏深、压力高、基质致密、裂缝发育及边底水普遍存在等特点,各气藏的储量规模、气水分布及储层裂缝发育情况均存在一定差异.该类气藏的试井曲线表现出与常规认识明显不同的特征,如何通过这些试井特征来深化储层认识并指导开发技术对策的制定是提高其开发效果所面临的重要问题.从全气藏关井压力恢复试井曲线特征分析着手,明确该类气藏典型试井特征及影响因素,对比克深气田各气藏储层裂缝模式及发育程度的差异,提出3方面开发技术对策.研究认为:①压力导数曲线后期一般存在明显直线段特征,测试期间(少于300 h)未出现明显的系统径向流特征或出现很晚以及表皮系数较大是塔里木盆地克深气田这类超深层裂缝性致密砂岩气藏较为典型的试井特征;②基质致密、大裂缝发育是试井曲线未出现系统径向流(或出现很晚)及大表皮系数特征的主要因素;③在排除边界影响后,压力导数曲线直线段斜率可以部分表征储层裂缝模式及发育程度,当直线段斜率接近1/2时,储层大裂缝发育、密度较低、连续性相对较差,当直线段斜率接近1时,储层大裂缝发育、密度较高且连续性相对较好;④针对克深气田,提出构造高部位集中布井、优化储层改造规模、控制气藏采气速度、及时优化单井配产及差异性控、治水等开发技术对策,并明确了对于不同裂缝模式及发育程度气藏相应对策的差异.通过研究明确了克深气田试井特征,深化了各气藏储层的认识,并提出了相应开发技术对策,为该气田后期开发调整提供技术支撑,并可以为国内同类气藏的开发提供借鉴.     

庆深气田火山岩气藏试井曲线特征分析

庆深气田火山岩气藏储层埋藏深、温度高,储层岩石类型复杂,储集空间复杂多样。通过对庆深气田火山岩气藏试井曲线特征分析归类,对火山岩气藏的渗流介质类型和储层发育特征等有了进一步认识,为评价该气藏提供了借鉴,可为认识具有类似试井曲线的气井提供指导。     

海上边水气藏利用试井资料确定水侵状况研究

气藏开发早期判断水侵状况,对于气井出水的防治、气藏采收率的提高有着重要的影响。海上油气田在勘探时期或生产初期,较少钻探气藏边部探井或开发井。投入生产后,早期边水影响不明显的气藏会被错误认为是定容气藏,盲目提高采气速度,造成边水推进过快,当边水开始对气井产生影响时,生产形势往往已不容乐观。该文通过分析不稳定试井成果以确定气水界面并对海上某气田X-3井的实例进行探讨,研究了边水气藏见水前水侵状况的合理判断方法。针对所有气井均未见水的气藏,对其水气关系进行判断,从而在生产早期配置合理采气速度,防止边水快速推进,达到延长稳产期,提高采收率的效果。     

三重介质底水气藏非稳态水侵规律研究

裂缝水窜是三重介质底水气藏主要的水侵特征,水侵规律受储层特征、水体大小及生产压差影响显著。通过将气藏简化为"上气下水"的圆柱形物理模型,并将底水侵入气藏的过程抽象为溶洞系统和基岩系统中的地层水向裂缝系统窜流,沿裂缝系统经气水界面侵入气层,建立了底水非稳态水侵渗流数学模型,采用分离变量法、贝塞尔函数及拉普拉斯变换等现代数学分析方法对模型进行求解,求取了该模型裂缝系统压力的精确解,并利用加权平均法获得了气水界面处的平均压力。在此基础上,运用Duhamel原理建立了气水界面处水侵速度和气藏累计水侵量的计算方法。通过数值反演得到了三重介质底水气藏非稳态水侵典型曲线,将非稳态水侵过程划分成"裂缝系统早期线性流、裂缝系统径向流、溶洞系统向裂缝系统窜流、缝—洞系统径向流、基质系统向裂缝系统窜流及孔—缝—洞系统径向流"6个阶段,分析了水体大小、储层物性、裂缝系统水平渗透率和垂直渗透率之比及生产工作制度对非稳态水侵规律的影响,研究方法和结果对合理分析三重介质底水气藏水侵动态特征及优化气藏治水开发方案具有一定的指导意义。     

根据水区压力变化特征辨识高含硫边水气藏水侵规律

高含硫气藏产地层水严重影响生产,其安全清洁开发要求准确掌握水侵规律。储层非均质性强的边水气藏通常在某些方向水侵强度更大,表现出局部活跃水侵特征。经典水驱物质平衡分析方法基于全气藏平均地层压力进行计算分析,对局部水侵动态敏感性弱,早期研判和预测这类水侵影响较困难。为此,以水侵通道上水区观察井压力变化分析为重点,研究形成了诊断水侵特征、估算气藏开发全过程潜在水侵量大小的方法。与过去利用靠近水侵前缘的生产气井压力恢复数据分析局部水侵特征方法比较,围绕观察井录取动态资料作分析对气藏生产影响小且测压数据几乎不受生产制度变化的干扰。结论认为,多种方法配合能深入认识水侵规律,增强气藏开发治水提高采收率的针对性。     

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。     

裂缝型产水气藏水侵机理研究

在裂缝-孔隙型有水气藏开采过程中,边水或底水容易沿裂缝通道向生产井窜流,形成气水两相流,增加渗流阻力,封闭并分隔部分气区,降低井产量和气藏采收率,对采气危害很大。针对裂缝型产水气藏的储集层特征,建立了水驱气渗流的物理实验模型,通过实验,从微观机理上揭示了裂缝型气藏发生水侵时天然气主要以绕流封闭气、卡断封闭气和水锁封闭气的形式存在。气藏水侵在宏观上主要表现为低渗透岩块水侵、气藏水侵和关井复压“反向水侵”,其结果是水对气区进行封闭、封隔和水淹,堵塞部分气区的渗流通道,使可动气变成“死气”。结合气藏水侵机理研究了K6井裂缝系统的水侵规律,为该气藏开发调整提供了有效的依据。     

低渗碳酸盐岩气藏产水动态规律及开发对策研究--以磨溪气田雷-1气藏为例

识别低渗碳酸盐岩边底水气藏产水动态规律,为该类气藏有效控水防水提供依据,以四川盆地川中地区磨溪气田雷一¹气藏为例,开展低渗碳酸盐岩气藏产水动态规律研究。结果表明:气藏产水主要由孔隙可动水、局部封存水和边水构成,其中局部封存水对气藏影响较小。气井生产普遍受到孔隙可动水的影响,几乎没有无水采气期,生产中水气比逐渐增大。气藏中区、东区边翼部位气井受到边水侵入影响。气藏边水沿层均匀侵入,气井距气水界面距离不同,水侵特征也不同。气井距气水界面越近,气井水侵特征出现的越早,水侵越活跃。根据不同产水类型的气井,针对性的提出了控水开发对策。     

普光气田气井水侵特征识别及出水模式探讨

针对预判普光气田气井是否发生水侵的问题,分析了水、气井出水前后的液气比、压力、流体性质等变化规律,得出半定量到定量的水侵识别指标。 普光气田目前有 ５ 口出水井,普光Ｃ 等 ６ 口井具有明显的早期水侵特征,为减缓边水推进速度,对低部位气井采取限产控水、降低生产压差等措施,现场应用效果显著。 通过动静态数据分析认为,普光 Ａ１ 与普光 Ｂ１ 井属于裂缝－孔隙型储层水侵模式,其余 ３ 口出水井属于孔隙型储层水侵模式。     

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以威远气田震旦系气藏为例，利用锥进模型对裂缝性底水气藏气井水侵动态进行了模拟研究；通过对基质渗透率、裂缝大小及分布、井底隔层、采气速度、气井打开程度和水体大小等多种参数进行敏感性分析，得到沿裂缝水窜是该类气藏的主要水侵特征；并根据气井不同水侵特征归纳出４种主要的水侵模式，即水锥型、纵窜型、横侵型和复合型；分析了各种水侵模式的动态特征和地质基础，为改善裂缝性底水气藏开发效果提供了理论依据；得出的结论与气藏实际符合，可作为有效治理底水气藏水患的理论依据。     

CO_2用作低渗透裂缝性气藏储气库垫层气的扩容分析

低渗透碳酸盐岩气藏在开发后期为了提高气井产量,经常采用加压开采和水力压裂等技术,导致储层被水侵且含有大量微裂缝。因此,当CO_2用作低渗透裂缝性气藏储气库垫层气时,如何快速有效地注气驱水扩容和制定气水边界稳定运移的控制策略就成为低渗透气藏改建地下储气库扩容的关键问题之一。为此,建立了双重孔隙介质储层中注CO_2驱水的气水两相渗流的数学模型,以国内某裂缝性气藏改建的地下储气库为研究对象,主要分析了边缘气井注CO_2驱水扩容的气水界面的运移规律,并讨论了CO_2溶解、井底流压、注气流量、微裂缝参数等因素对储气库扩容时气水界面稳定性的影响。结果表明:(1)储气库采用"多注少采"的方式扩容时,扩容速度在第5周期达到最大值,随后逐渐降低;(2)CO_2在水中溶解度随储层压力而变化的特性有利于储气库扩容时气水边界的稳定;(3)定井底流压和定流量扩容时,适当地增大井底流压和中心区域气井的注气流量能有效提高储气库的扩容速度;(4)在高渗透率区域和裂缝—基质渗透率比值较大的储层区域,应适当地降低注气流量,防止因渗流过快造成气水界面的指进现象,同时应通过观察井严密监控气水界面的运移,以防止气体从边水突破逃逸或高渗透带见水或水淹。该研究成果为我国应用CO_2作为低渗透裂缝性气藏储气库垫层气的驱水扩容提供了技术和理论支持。     

不同类型有水气藏提高采收率的途径和方法

四川盆地有水气藏大多数已出地层水,裂缝水窜引起的气藏水侵严重影响了气藏的生产,导致气藏采收率降低.本文针对有水气藏提高采收率的目的,通过总结四川有水气藏出水特征,提出有水气藏可分为裂缝-孔隙型边水气藏、裂缝-孔洞型底水气藏、缝洞发育型多裂缝系统有水气藏3种主要类型.论述了有水气藏影响采收率主要因素裂缝水窜卡断、绕流等方式形成封闭气,裂缝水窜封隔各气区形成死气区,地层水堵塞气通道降低储层渗透率,水侵降低生产压差提高了废弃压力.在此基础上文中结合实例气藏论述了水侵不活跃气藏采用控制边部区域气井生产压差,裂缝-孔隙型边水活跃气藏早期边部排水,裂缝-孔洞型底水气藏早期高渗区气水界面以下层段排水,缝洞发育型多裂缝系统水侵活跃气藏早期低部位区域排水和高部位控制开采速度,不同类型有水气藏提高采收率的不同途径和方法.     

试井技术在气田开发中的应用——以五区南克75气藏克77井为例

多次试井是指在油气藏开发的不同时期对气井进行的试井,通过对多次试井曲线的分析解释和对比,可以了解油气藏的渗流特征、地层压力、地层渗透率、地层受到伤害或改善以及气井排泄范围等的变化情况。本文以五区南克75气藏克77井为例,通过对该井三次压力恢复试井资料的解释,识别出气藏类型,获得了不同时期的地层压力、地层渗透率、表皮系数、气井控制的范围,在此基础上,结合气藏地质特征以及气井生产动态特征,综合对比分析了气藏渗流状况及气藏参数的变化原因,从气藏地质特征及气井生产动态的角度论证了试井解释结果的可靠性。本文的研究为试井在气藏工程中的深入应用提供了方法及思路。     

鄂尔多斯盆地中部气田储层试井特征

鄂尔多斯盆地中部气田主产层孔缝洞发育、储层非均质性很强,生产过程中储层的性质、连通性、渗流边界及改造效果等动态响应特征是关于气田开发效果的关键指标。为此,综合储层性质、气藏类型、渗流边界特征、气井酸化压裂效果和邻井干扰等因素,对64井次的修正等时试井和压力恢复试井资料进行了系统的分析解释。结果表明：①中部气田储层为单一介质储层（93.7%）,双孔介质不发育;②气藏为复合型气藏（59.4%）,均质模型较少;③渗流边界主要有开口或平行边界两种,与沟槽一致性好;④气井酸化压裂效比较理想,89.1%的井无污染;⑤邻井干扰少（7.8%）,有一定加密潜力。     

裂缝性边水气藏水侵机理及治水对策实验

针对裂缝性边水气藏主要治水措施建立了物理模拟方法并开展实验,系统测试了气藏内部动态压降剖面,对比分析了不同水体、不同治水措施下气藏开采动态及储量动用规律。结果表明：①水体能量不同时,相同的控气排水措施将导致完全不同的实际效果：30倍水体时,采收率可提高10.8%,而无限大水体时采收率反而降低15.6%。生产参数和动态压降剖面揭示无限大水体时,过分控制生产压差不仅难以减缓水侵,相反还会导致采速降低,延长水侵时间,加剧水侵对开发影响。②多井协同排水采气治水效果显著,裂缝性储层中的水会在自身弹性能和剩余气驱动下大量排出,大幅提升气相渗流能力,促使封闭气重新产出,采收率可再提高约10%~30%。水侵影响越严重的气藏,采取排水采气措施越早治水效果越好。③裂缝贯通水体和气井时,地层水主要沿裂缝向气井侵入,外围基质区含水饱和度增量低于5%,压降剖面显示基质区仍有大量封闭剩余气,这些未动用储量是后期开展排水采气等增产措施的重要物质基础。