多井同采定容气藏动态分析方法

多井同采是气藏常见的开采方式，但传统气藏动态分析方法（物质平衡、试井分析、产量递减分析）会受到多井干扰的影响，研究一套适用多井同采气藏的动态分析方法意义重大。基于Blasingame多井同采气藏拟稳态流动方程，推导并发现定容气藏在气井拟稳态流动阶段存在的3条基本规律：多井同采气藏在同一连通砂体内，任一口生产井单位瞬时产气量对应的规整化井底拟压力降等于连通砂体规整化平均地层拟压力降；所有生产井具有相近的产量递减率；任一口生产井的采气指数近似常数。设计多井同采气藏的模拟模型，动态预测结果验证了3条基本规律的正确性。选择鄂尔多斯盆地临兴中区He6气藏为研究实例，组合应用3条基本规律，形成多井同采气藏动态分析方法。(1)基于规律2，对生产井井间连通性作出明确诊断；(2)基于规律1，以连通气井作为同一动储量评估单元，计算气藏连通体的动储量以及平均地层压力；(3)基于规律3，以单井所在连通体的平均地层压力为参数，计算单井采气指数的变化。研究形成的新方法突破了传统动态分析方法在多井同采气藏中的应用限制，以常见的生产数据作为基础参数，即可完成井间连通性评价、动储量计算以及气井动态跟踪。     

物质平衡拟时间在低渗气藏动态分析中的应用

物质平衡拟时间能够处理天然气物性随压力的变化情况，从而使我们在分析气井生产数据时可以综合考虑其产量、压力变化的影响，这种新的生产数据分析方法已相继应用于国内外气田得以。文章把以物质平衡拟时间为基础的流动物质平衡曲线、重整拟压力曲线分析法用于低渗气藏生产数据分析中，求得储层渗透率、平均地层压力和单井控制储量。该方法与其他方法（试井、常规递减分析）得出的计算结果基本一致，不失为气藏开发动态分析的一种可靠手段．     

致密气藏不对称裂缝偏心直井半解析模型及其渗流特征

针对致密气藏不对称裂缝偏心直井渗流问题,根据质量守恒方程建立了不对称裂缝偏心直井数学模型。采用拉普拉斯变换和数值离散方法,得到拉普拉斯空间偏心直井的井底拟压力;利用Stehfest数值反演方法,获得压力和产量分布,并讨论了裂缝角度、裂缝无因次导流能力和偏心距对井底拟压力和产量的影响。借助Saphir试井分析软件,建立了气井的数值模型并进行数值离散计算,将计算结果与半解析解进行对比,验证了数学模型的正确性。同时,根据无因次井底拟压力变化特征,将偏心直井流体流动划分为储集层与裂缝双线性流阶段、储集层线性流阶段、裂缝椭圆流阶段、平面径向流阶段、距离裂缝较近边界控制流阶段和圆形封闭边界控制流阶段。     

基于物质平衡修正的页岩气藏压裂水平井产量递减分析方法

基于压裂水平井非结构PEBI网格,引入尘气模型建立了综合考虑页岩气藏吸附/解吸、扩散和达西流的运移数学模型,结合控制体有限差分法和全隐式法推导了页岩气藏无限导流压裂水平井产量递减数学模型,并考虑了页岩吸附/解吸作用修正Blasingame现代产量递减分析方法中的物质平衡拟时间,将该方法扩展到页岩气藏,计算获得了页岩气藏无限导流压裂水平井Blasingame产量递减典型曲线。结果表明:与物质平衡修正后的产量递减曲线相比,修正前的页岩气藏无限导流压裂水平井产量递减曲线值偏小,并且边界拟稳定流出现的时间更早,计算出的单井控制储量偏小;页岩气藏无限导流压裂水平井Blasingame产量递减典型曲线可划分为早期裂缝线性流、早期径向流、复合线性流以及拟稳定流4个流动阶段;页岩吸附/解吸作用对产量递减典型曲线有显著影响,其中Langmuir压力对其影响是非线性的,而Langmuir体积对其影响为线性的。     

物质平衡-拟压力近似条件法确定气藏储量

物质平衡法作为一种有效的手段被广泛应用于气藏储量或井控储量的确定。为简便准确地确定气藏储量，笔者从物质平衡原理出发导出了"物质平衡条件"，求解气体渗流数学模型，得到了"拟压力近似条件"。将二者结合，提出了"物质平衡-拟压力近似条件法"（MB-QAC方法）。利用该方法，通过边界控制流阶段（产量波动相较于边界作用可忽略）的生产数据便可准确地计算气藏储量。定产量、定流压以及复杂生产计划条件下的数值模拟数据以及气藏实例验证了其有效性。在生产数据记录可靠的条件下，储量计算误差一般小于5%。同时，数值模拟结果表明，动态物质平衡方程是一种近似关系，拟压力近似条件对于模拟的各种情形均成立。由于考虑了岩石和束缚水的压缩性、气井产量的波动和气体性质的变化，MB-QAC方法具有一定的理论基础，对于异常高压和正常压力系统的气藏均适用，但不适用于水体活跃的气藏。     

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%。     

气藏流动物质平衡方法的不适用性

为了论证流动物质平衡方法在气藏中的适用性,基于天然气体拟稳态渗流理论,引入Russell拟压力函数以及Meunier拟时间函数变换,演绎了拟平均地层压力与拟井底流动压力的关系,并通过实例计算了平均地层压力物质平衡关系和井底流动压力的物质平衡关系,对流动物质平衡方法的有效性做了论证分析。研究结果表明：由于非线性扩散系数的气藏平均地层压力曲线与井底流动压力曲线不平行,在流动物质平衡计算中,用井底流动压力替代平均地层压力的做法不成立。流动物质平衡方法计算气藏地质储量是不准确的。     

页岩气藏可采储量计算新方法

前人计算页岩气可采储量诸多方法中,压降法未考虑页岩气藏的特殊性,产量递减曲线方法仅适用于已经发生产量递减的井,利用地层静压来获取控制储量然后进一步得到可采储量的方法也不适用于低孔低渗的页岩气藏。提出了利用生产数据求取控制储量来获取页岩气藏生产指示曲线的方法,再利用考虑吸附气的物质平衡方程计算废弃压力下的可采储量。研究表明废弃压力每降低1MPa,采收率大约会提高3.4%。新方法既可以应用于产量开始递减的生产井,也可以应用于气体流动达到拟稳态期的定产生产井,具有一定的应用价值。     

基于分段拟合的致密气藏递减分析方法

Arps递减模型的适用条件之一是气井生产达到边界控制流阶段,应用Arps递减模型对苏里格致密砂岩气藏压裂气井产量进行递减分析时,存在以下难点:如何确定气井到达边界控制流的时间;达到边界控制流阶段的气井,如何进一步判断其递减类型。为此,根据苏里格气田气井生产特征,结合试井理论及数值模拟方法,建立不同类型气井数值模型,确定气井到达边界控制流时间,以此为分界点,分段拟合,研究不同阶段气井产量变化规律。结果表明:已进入边界控制流的气井,递减指数介于(0,1),为0.5左右,属于双曲递减的一种特殊形式-衰竭递减。利用研究成果能够合理有效的预测气井不同生产阶段的生产指标及变化规律,对致密砂岩气藏压裂气井的产量递减分析及指标预测有一定的指导意义。     

低渗透气藏产量递减规律分析

从 Arps 的基本递减规律出发,提出了一种低渗透气藏递减规律的简单分析方法。指出了低渗透致密气藏气井递减率并非恒定不变,对衰减递减方程进行变形并推导出产量预测模型,对模型中的系数进行修正,使其能很好地拟合实际生产数据。此方法以月为单位使计算更加准确、合理。通过油田实际应用表明,该方法简单、可靠、实用,对于产量波动较大的低渗透和特低渗透气藏尤为适用。     

致密砂岩气井产量递减组合模型的建立及应用

苏里格气田二叠系河流相砂岩气藏储集层致密,有效砂体多呈孤立状或条带状分布。气井投产后,储集层内流体长期处于不稳定流动状态,进入边界控制流时间晚,传统Arps递减方法适应性差,难以满足现场应用要求。通过分析Arps递减方法适应性差的原因,应用数值模拟方法研究了致密气藏气井递减指数变化规律,明确了递减指数与气井流体流动阶段的关系,提出在气井不稳定流动阶段采用河道线性流模型预测,进入边界控制流阶段采用Arps模型预测。气井处于不稳定流动阶段时,进入边界控制流的临界点时间由理论公式确定;已进入边界控制流阶段时,以偏离线性流的拐点为临界点时间。实例应用效果表明,采用递减组合模型预测气井递减特征及指标准确有效。     

Gas well production analysis with non-Darcy flow and real-gas PVT behavior

A rigorous semi-analytical model is developed to study the production rate behavior of wells in gas reservoirs with Forchheimer's non-Darcy flow under constant or varying bottomhole pressure conditions. Rigorous modeling of gas property variation in reservoirs is integrated in this model.Three dimensionless parameters, normalized gas viscosity and compressibility product, Forchheimer number, and normalized viscosity, are introduced to quantify their effects on non-Darcy flow in the reservoir. The variation of viscosity and compressibility product in the gas reservoir depletion process leads to a smaller production decline rate than that of exponential decline. The parameter b in Arps' decline equation under Darcy flow is defined as the base value, b, that helps identify the production decline caused by reservoir non-Darcy flow. Under the condition of constant pressure drop the more severe the non-Darcy flow, the larger the Forchheimer number. Generally, non-Darcy results in a smaller production rate, a larger decline rate in the boundary-dominated period, and a longer transition period between these two periods. The viscosity variation enhances non-Darcy flow, which lowers the initial production rate but has very little effect on the production decline rate. A larger production decline rate during the boundary-dominated period may help petroleum engineers identify the non-Darcy flow effect from the production data.Analyses show that the traditional quadratic equation is a good approximation only if non-Darcy flow is not severe and that for non-Darcy flow in the reservoir, the traditional Fetkovich's type curves may underestimate reservoir permeability, overestimate well skin factor, and misinterpret reservoir drainage area. A method of using the proposed model to identify the non-Darcy flow from production data is presented. Two examples from the literature are analyzed, and good type curve matches and more reliable results are obtained.     

一种低渗气藏单井产量递减计算方法及分析——以大牛地盒三气藏为例

低孔、低渗气藏关井压力恢复需要时间较长,不适宜采用试井的方法获取地层参数,因此,采用一种传统与现代相结合的方法来研究大牛地气田盒三气藏的产量递减规律。该产量递减分析方法以Arps产量递减方法为基础,引入Blasingame归一化产量、物质平衡时间和拟时间概念,将变产量/变压降生产数据转变为等效恒定压力系统,运用Fetkovich产量递减标准图版进行拟合,所得匹配点数值分别进行地层参数计算和用于Arps产量预测。该方法提高了产量递减分析的可靠性,具有操作简单的优点,同时可有效求取地层参数。     

Analysis of gas well late-time pressure and rate data

This work presents new methods for estimating average pressure, reservoir pore volume (initial gas in place) and drainage area from pressure and rate data obtained at a gas well during boundary-dominated flow. The methods, which utilize a combination of a material balance equation and approximations for the wellbore pseudopressure or flow rate obtained during boundary-dominated flow, represent an improvement over previous methods in that the new methods are direct procedures which do not require iteration.     

考虑闪蒸的凝析气井动态产能计算

凝析气井在生产中常会出现反凝析现象,会对其产能预测产生影响,特别是在凝析油含量较高的气藏中影响尤为明显。为此,提出了使用关井压力恢复试井结果,计算凝析气井瞬态产能的方法。从油、气两相渗流方程出发,利用相渗曲线定义拟压力,得到线性化后的油气两相渗流方程。结合状态方程及多组分闪蒸计算,准确描述了凝析气藏在开发过程中相态的变化,得到准确的地层压力和油相饱和度关系,实现了压力与拟压力的转化。利用线性化的拟压力方程可计算试井分析图版,并通过试井分析得到地层渗透率等参数。使用这些地层参数,通过拟压力方程计算得到凝析气井的IPR曲线,最终可对凝析气井的产能进行准确计算和预测。将模型的计算结果与实际井例的生产测试数据进行对比,结果表明其计算合理准确,与已有的井产量数据基本吻合,可在凝析气井中推广使用,以获得准确的产能预测数据。     

气藏平均地层压力跟踪计算新方法

平均地层压力是产能评价和动态分析的基础,准确、快速获取平均地层压力对高效开发气藏意义重大.基于地层压力随时间变化的规律,分析了平均地层压力的变化规律.研究结果表明:平均地层压力等效点仅随时间发生改变,平均地层压力的下降速率等于或者近似等于井底流压的下降速率.从封闭弹性驱动气藏的物质平衡方程出发,考虑偏差系数和井底流压随...