煤层气井排采参数影响因素及优化方法

为进一步认识煤层气井排采影响因素,从煤层气储集层生产过程中可能出现的伤害出发,分析排采过程中各种伤害的机理,将伤害分为储集层应力敏感、近井地带伤害、煤粉运移和压降传递4个方面。根据最小化机理伤害的原则,针对煤层气不同生产阶段的压降速率进行理论研究和探讨,进而提出煤层气排采参数的优化方法。结果表明,在煤层气井生产初期,适当提高排采速度在不会引起严重的应力敏感效应的前提下,不仅能够有效增加排液效果,也能降低由于压裂作业对近井地带造成的伤害;而在煤层气井生产的中后期,建议采用间或增大压差的方式解放圈闭气,提高产量。对于易产煤粉储集层,在井底压力略大于临界解吸压力时,加大压差快速排水,不仅有助于已产出煤粉的排出,也能使气水两相流区域尽快出现,阻止储集层远端水的快速产出,达到抑制煤粉的目的。     

低渗欠饱和煤层气井产能分析新方法研究

为准确获取煤层气井物理性能参数,提出了一种简便的基于生产初期排水数据的产能分析新方法,首先,考虑煤层普遍具有的低渗特征,引入调查半径公式,计算各个时刻煤层气井压力波前缘位置,然后,基于连续稳态方法,推导各个时刻考虑应力敏感与压力波扩展的稳态渗流方程;最后,对渗流方程进行线性化处理,得到适用于低渗欠饱和煤层气井的产能分析新方法,该方法的可靠性与应用性通过与数值模拟以及现场实例对比进行研究。研究结果表明:新方法预测的渗透率与实际渗透率间的误差为2.38%,表皮因子的误差为6.59%,满足现场工程应用需求,新方法能够准确获取储层物性参数,为气井后期产能预测,生产制度调整提供有效理论依据。     

考虑时变效应的致密气井产能评价——以延安气田为例

在致密气井的生产过程中，压裂裂缝导流能力、储层流体分布和气水相渗都会不断发生变化，具有时变效应，而传统的产能评价往往忽略了这种效应。针对这一问题，通过建立考虑裂缝导流能力时变效应和储层气水相渗时变效应的渗流数学模型，评价了时变效应对气井产能的影响。研究结果显示：压裂裂缝导流能力的时变效应增加了流体流动阻力，缩短了气井的稳产期；气井生产过程中，除了流体和岩石本身的膨胀能外，气水相渗的时变效应能够减小束缚水饱和度，使得部分束缚水转化为可动水，增大了水相渗透率，减小了气相渗透率，加快气井见水并增大气井产水量，促使气井递减提早出现。延安气田的实际气井生产表明，不考虑时变效应预测的稳产期偏长，预测的产水量远低于实际气井的产水量，时变效应对气井生产的影响不可忽略，结合延安气田开发实际还需进一步研究在立体井网开发模式下考虑时变效应的气井产能模型。     

深水钻井气体沿井筒上升的膨胀规律

深水钻井井筒温度场与陆地钻井井筒温度场不同,而气体沿井筒上升的膨胀规律与温度密切相关,为了更好地进行深水钻井井控,需要求出深水钻井井筒温度场,并在此基础上分析深水钻井过程中气体沿井筒上升的膨胀规律。根据能量守恒定律和真实气体状态方程建立了深水钻井井筒温度场和气体膨胀计算模型,并利用所建立的模型分析了深水钻井时气体沿井筒上升的膨胀规律:气侵发生在井底时,循环期间的气体膨胀明显大于非循环期间的气体膨胀,井深越深两种工况的差别越明显;无论是循环期间还是非循环期间,钻井液密度越小,气体膨胀越明显;气侵发生在隔水管底部时,非循环期间的气体膨胀大于循环期间的气体膨胀,与气侵发生在井底情况相反;气侵速度一定,溢流到达某井深时,非循环期间的溢流体积比循环期间的大。     

凝析气田污水回注管线频繁破裂的原因与治理

YK凝析气田污水回注管线从2008年运行至今,共计发生管线破裂事故15次,解堵造成压力波动和施工质量问题引起破裂次数占总破裂次数的86.7％.解堵引起破裂的原因主要有两方面:一是在解堵过程压力的突然释放对管道造成冲击;二是由于垢组分的不均匀,在解堵过程中突然产生大量的气泡,引起管壁压力突然变大.从除垢工艺技术上考虑,在除垢过程中尽量避免出现爆管;在除垢药剂配方中,加入磺酸类起泡剂,使管道中产生的气体形成泡沫,分散在输送介质中,不致出现大的气柱,从而减少在管道中形成剧烈气穴、气阻的几率;还应从降低除垢的强度考虑,延长除垢作业时间,增加除垢作业的频率.     

高含硫气井计算机优化压井闭环控制系统

目前压井节流控制箱作为节流管汇上的重要控制装置,在压井过程中被普遍采用。根据节流控制箱的控制原理,利用计算机技术、通信技术和控制技术研制了压井参数监测和节流控制硬件系统,根据高含硫气井的特点编制了高含硫气井压力监测软件系统。高含硫气井压力监测软件系统能实时监测采集压井参数,计算机对采集到的压井参数进行处理,并根据处理结果控制液动节流阀的开度。高含硫气井压力监测软件系统为实施自动压井提供了数据支持,使计算机优化压井闭环控制操作在安全、及时、科学的基础上进行。      

煤层气藏多层合采的影响因素分析

针对煤层气藏多层合采井的一般模型,利用CMG软件对多层合采时地层系数、初始地层压力、初始含气饱和度以及解吸特性等因素的敏感性进行了分析,结果表明：各分层的渗透率、初始地层压力、初始含气饱和度对合采的产能有重要影响,决定了合采的合理性,而分层厚度、解吸特性对合采的影响较小。在此基础上,对H地区煤层气藏多层合采实例进行分析,当3#和5#层合采时,因两层渗透率、初始地层压力等差别小,合采效果好;当3#、11#合采时,因渗透率相差太大而导致合采效果差,表明煤层气合采具有一定的适应性。     

考虑孔喉与流体分子相互作用及毛管力的相平衡计算

在致密气藏或者页岩气藏中,纳米级孔喉与流体的相互作用会影响到气相的凝析与蒸发,从而影响流体露点压力和泡点压力的计算。考虑到纳米孔喉与流体分子的相互作用,建立了考虑孔喉与流体分子相互作用的状态方程以及相关逸度方程。基于该状态方程和逸度方程,建立了考虑孔喉与流体分子相互作用和毛管力影响的相平衡计算方法。通过对甲烷、丁烷和辛烷混合物的相平衡计算发现,当孔喉直径小于10 nm时,孔喉与流体分子的相互作用对状态方程的影响显著,孔喉与流体分子的相互作用使得相包络线缩小,露点压力降低,泡点压力增大。毛管力作用使得露点压力降低,且孔喉越小,露点压力下降越显著。通过该研究更深入地认识到纳米孔喉对流体相态的影响。     

考虑启动压力梯度的低渗底水气藏见水时间预测

由于存在启动压力梯度,低渗透底水气藏中的水锥动态不同于常规底水气藏,因而利用常规预测公式计算气井见水时间,其计算结果肯定与真实情况有偏差。建立了底水气藏的水锥过程模型:气井钻开部分气层,射孔段为平面径向流,射孔段以下为平面径向流和半球面向心流的组合。依照该模型,假设储层水平、均质、等厚且具有各向同性,水以活塞方式驱气,气、水的密度和黏度均为常数,气水界面内外的压力梯度相同,忽略重力和毛管力。在此假设条件下,推导出了考虑启动压力梯度的低渗透底水气藏气井见水时间预测公式。将该公式与Sobocinski-Cornelius方法进行了实例计算对比,发现该公式计算的见水时间更接近于实测值;且利用推导出的预测公式计算的见水时间随着启动压力梯度的增加不断缩短,这符合定产量生产条件下,启动压力梯度越大则井底压力越小,底水与井底之间的压差越大,从而更容易发生底水锥进的实际情况。      

应用神经网络信息融合技术快速预测储层敏感性

快速、准确地诊断与预测储层敏感性损害问题一直是储层保护问题研究的一个重要领域。同时预测储层敏感性损害也是一门需要处理大量数据与信息的技术。信息融合技术是将各种途径、任意时间和任意空间上获得的信 息作为一个整体进行综合分析处理的技术。利用信息融合技术进行敏感性损害预测能够尽可能多地使用已有的数据获取最为准确的结果,在输入参数较少的情况下给出一个可靠的数值结果,且受人为因素干扰较少。基于 政进算法编制的神经网络信息融合技术储层敏感性快速预测软件分析表明,该方法受人为因素干扰小,可以渗断储层中邶种敏感性是主要因素并给出一个确切数值,同系统所需参数少,结果可靠（总体符合率达到91％）,是一种能适用于现场的快速有效的方法,为油田合理处理敏感性损害提供了理论依据。