克拉2异常高压气田开采特征影响因素分析

异常高压气藏与常压气藏的开采特征明显不同 ,边底水侵入、储集层岩石膨胀以及束缚水膨胀均是重要影响因素。研究储集层膨胀驱动能量大小时 ,存在采用常岩石压缩系数还是变岩石压缩系数两种观点。克拉 2气田岩石覆压试验结果表明 ,本区岩石压缩系数在原始条件下要比压降后期高 5～ 10倍。显然 ,考虑储集层膨胀作用时 ,采用变岩石压缩系数更符合实际情况。应用AdelMElsharkawy提出的气藏物质平衡方程 ,将低估异常高压气藏边底水侵入、储集层膨胀以及孔隙束缚水膨胀等驱动力的作用。考虑各种影响因素改进了气藏物质平衡方程 ,使之能更准确地反映不同压力阶段各驱动机制所提供驱动能量的大小。研究表明 ,采用根据异常高压气藏开发初始阶段数据作出的压力与采出程度关系图进行预测 ,有可能过高估计气藏的地质储量和剩余可采储量。

异常高压气藏岩石应力敏感性实验与模型研究

为了搞清异常高压气藏岩石渗透率应力敏感特性,通过克拉 2 气田的岩心渗透率应力敏感性实验,得到了不同物性岩样的渗透率随有效覆压变化的规律,建立了以地面条件下空气渗透率为基准的不同有效覆压下渗透率的模型———幂函数模型,获得该气藏岩石空气渗透率与应力敏感性系数的关系式。该模型简单实用,其中应力敏感性系数的大小与岩石物性有关;该关系式克服了前人根据岩石物性范围分组表示岩石应力敏感性而导致不连续的缺点。实测结果还表明:克拉2气藏岩样应力敏感性高于大庆油田气藏的岩样,具有异常高压气藏岩石应力敏感性强的特点。

异常高压气藏岩石应力敏感性及其对产能的影响

文章具体实测了克拉2异常高压气藏岩样不同覆压下的渗透率,根据其实测结果拟合出渗透率的应力敏感性幂函数表达式,总结了岩石渗透率随气藏压力或有效覆压的变化规律。考虑渗透率变化对气藏产能的影响,推导出新的产能方程。研究表明:克拉2气藏岩样应力敏感性高于大庆油田岩样,具有异常高压气藏岩石欠压实的特点。岩样的应力敏感性使产能降低,在克拉2 气藏的条件下,考虑应力敏感时的绝对无阻流量是渗透率为常数时的70%左右。该研究对深入了解异常高压气藏的产能及预测异常高压气藏的开发动态和采收率有一定意义。

塔里木盆地异常高压气藏的主要地质特征和成藏模式

在全面论述塔里木盆地异常高压气藏分布的基础上,重点剖析了南天山和西昆仑山的山前坳陷的区域演化、异常高压成因、储气构造形成和成藏期,进而提出其成藏模式,探讨异常高压气藏形成的关键和勘探靶区。库车坳陷除依南2气藏为自源型外,其它5个气藏均属晚期充注型;主成藏期是中新世晚期—上新世早期,背斜发育受一组后展式扩展的逆冲断层控制,更新世以来天然气向原储气构造内充注,异常高压是自源型高压和传导型高压的叠加。叶城凹陷柯克亚背斜深部的古近系在中新世成藏,上新世-早更新世随地层褶皱发生调整,属晚期调整的气藏;浅部的中新统气藏则是晚期充注型,除气源岩供气外还有深部的古近系气藏为之供气,应属晚期次生成藏。

异常高压气藏应力敏感性实验研究

异常高压气藏压力系数高,渗流机理不同于常规气藏,开发过程中存在岩石形变,对气藏开发动态及开发效果影响很大,因此开展应力敏感性研究对异常高压气藏的开发具有重要意义。利用超高压岩心驱替流程分别对基质型、充填裂缝型和裂缝型岩心进行了应力敏感性实验,研究结果表明:异常高压气藏具有很强的应力敏感性,随着净围压的增加,渗透率初始下降比较快,逐渐趋于平稳,渗透率的变化规律符合幂指数形式;基质型岩心的应力敏感性最大,充填裂缝型岩心次之,裂缝型岩心的应力敏感性最小;异常高压气藏岩石在应力作用下弹性变形很小,主要发生塑性变形,岩心的应力敏感性是不可逆的。

异常高压气藏应力敏感性研究

克拉2异常高压气藏是目前我国探明的最大整装干气气藏,属于异常高压气藏。对于这种具有极高异常压力的气藏,在衰竭式开采过程中,地层压力逐渐下降,作用在岩石颗粒上的有效应力增加。这种效应有可能产生岩石形变,产生应力敏感,使得岩石物性参数孔隙度、渗透率减小,从而影响到气藏流体的流动动态及气井产能,给高效、合理地开发带来许多困难和问题。为此,设计模拟地层条件下储层应力敏感的试验流程与试验方法,以克拉2异常高压气藏的砂岩岩芯为试验对象,进行不同有效应力下储层物性应力敏感性试验以及应力敏感岩芯往复试验研究。试验结果表明,初始渗透率越低,则应力敏感性越强,孔隙度对有效应力的敏感性低于渗透率的应力敏感性。同时,通过三轴高温、高压岩石变形与渗透试验仪得到岩石典型的全应力–应变曲线,定量描述地层压力降低后,岩石出现永久塑性变形的特征,这是储层物性产生应力敏感性的原因。这些研究对该气藏合理开发是非常必要的,对气藏动态储量的计算、产能评价及合理生产工作制度的确定具有重要意义。

异常高压气藏应力敏感性及其对产能的影响

针对异常高压气藏开发实践,利用气体稳定渗流理论,推导得到考虑异常高压气藏应力敏感性的产能方程,并对某异常高压气藏实例井的产能进行了预测,预测效果较好。本次研究提出的产能方程符合异常高压气藏的开发实际,具有重要的指导意义。

异常高压气藏储层孔隙度应力敏感性及其对容积法储量计算精度的影响——以磨溪气田嘉二气藏为例

储层孔隙度是容积法储量计算的基本参数,而准确确定地层条件下的孔隙度值是提高储量计算精度的基础。根据异常高压气藏岩心应力敏感性实验得到的孔隙度值变化的不可逆性,提出了孔隙度随有效覆压变化史的模型,进而提出了在地层原始条件下计算孔隙度的2种方法——实验曲线法和修正系数法。以磨溪气田嘉二气藏为例的岩心实验及研究表明:覆压孔隙度fφ与常规孔隙度0φ的比值平均为0.846(可采储层),覆压孔隙度fφ与原始地层条件下孔隙度iφ平均误差5.7%;常规孔隙度0φ与原始地层条件下孔隙度iφ平均误差11.49%;岩样基础孔隙度越低,误差越大,因此有必要对常规孔隙度及覆压孔隙度进行修正。建议使用经过修正得到的原始地层条件下的孔隙度与测井解释孔隙度相结合,制作孔隙度的解释图版,来用于容积法储量计算。

异常高压气藏采气速度与稳产期定量关系——以阿姆河右岸B-P气田为例

针对阿姆河右岸B区中部异常高压气藏生产动态预测难度大的问题,从气藏实际出发,以物质平衡方程和气井产能公式为基础,结合气藏工程分析及数值模拟方法,建立了异常高压气藏稳产期预测模型。通过分析气藏开发过程,研究了地层流体特征参数随气藏压力下降的变化规律,确定了气藏压力特征值,将异常高压气藏的开发过程划分为高压期与常压期两个阶段,并采用分段函数对预测模型进行求解,得出了不同阶段采气速度与稳产期末采出程度的定量关系。实现了不同采气速度情况下气藏稳产期的快速预测。将该方法应用于B-P气藏并与数模结果相互验证,稳产期预测的绝对误差小于2%,满足工程计算精度要求。同时,采用该定量关系也可对异常高压气藏递减期产量进行预测。

考虑变启动压降的异常高压气藏新产能方程

在异常高压气藏中，传统的二项式产能方程不能准确地表达气井流体渗流状况，需采用考虑气井非达西流动效应和脉动效应的三项式产能方程。当储层具有低孔低渗、非均质性强和含水饱和度高等特征时，气体渗流类似液体渗流，具有显著的“启动压力梯度效应”。因此，在三项式产能方程中添加了启动压力梯度项，并通过推导分析由启动压力梯度引起的启动压降是一个与产量相关的变量，而非常数。由此建立了考虑变启动压降的异常高压气藏新产能方程，为异常高压气藏气井合理产量的确定提供了理论依据。

考虑变渗透率模量的异常高压气藏产能计算新方法

在异常高压气藏开发过程中,储层岩石常常表现出应力敏感特征。由于压敏储层在有效应力变化范围较大时,渗透率模量将随着有效应力的变化而变化,这样基于常渗透率模量的产能方程很难准确评价异常高压气藏的产能特征。为此,针对异常高压气藏的渗流规律,建立了考虑变渗透率模量和高速非达西效应的产能计算模型,并用Newton-Raphson方法对模型进行求解。研究及实例分析结果表明:应力敏感作用会使异常高压气藏气井的产量降低,尤其是在井底流压较低时,其产量降低得更为严重;在井底流压较小时,用传统的常渗透率模量计算的产量可能会错误评价应力敏感作用对气井产量的影响;而高速非达西效应将会使异常高压气藏气井的产量降低,随着井底流压的减小,高速非达西效应使气井产量降低的程度更为严重。结论认为:在开发异常高压气藏的过程中应考虑变渗透率模量和高速非达西效应对气井产能的影响。

考虑应力敏感的异常高压气藏产能新方程

异常高压气藏随着天然气的采出,地层压力的降低,渗透率不可逆转地降低,即所谓的应力敏感现象。常规的二项式压力平方法和指数式经验产能方程由于没有考虑应力敏感现象无法建立适用于异常高压气藏的产能方程,而考虑了应力敏感现象的拟压力产能方程又由于计算过程复杂,难以在现场应用。二项式压力指数法在拟压力产能方程的基础上进行简化替代,实例结果表明,新方法与拟压力二项式产能方程计算出来的无阻流量相对误差小于10%,可以方便地用于异常高压气藏产能评价中。

异常高压气藏有限封闭水体能量评价

提出了一种评价异常高压气藏有限封闭水体能量的新方法。此方法是在广义物质平衡方程的基础之上,结合异常高压气藏的生产动态,计算出异常高压气藏有限封闭水体的水体倍数,从而对气藏的水体能量进行评价。通过对新场气田新3井的实例计算,得出有限封闭水体的水体倍数为0.080 5。文章论证了此方法的可靠性和有效性。

异常高压气藏地质储量计算新方法

由于压力的下降, 导致异常高压在气藏开发过程中储层岩石呈现再压实特征, 致使岩石的有效压缩系数发生变化, 从而使物质平衡方程式中Ce发生改变, 导致气藏地质储量计算不够准确。因此,从物质平衡方程式出发, 建立以G和Ce为未知变量的新方程, 通过非线性回归方法求出最佳解。由于该方法所需参数较少且方法简单, 精度较高, 在气藏开发中具有较强的实用性。

克拉2气田异常高压气藏衰竭开采物理模拟实验研究

异常高压气藏的开采与常压气藏有很大的差异。异常高压气藏驱动弹性能量大 ,开采中压力下降可能引起部分储层明显的变形 ,使气藏的开采受到多方面的影响。为此 ,通过衰竭开采物理模拟实验对异常高压气藏的开采动态进行模拟研究 ,可确定气藏在开发过程中的地层压力 (p/Z)与累计产气量 (Gp)之间的关系 ,进而判断利用气藏早期开采数据计算的动态储量是否准确 ,以及开采过程中边、底水水体大小对气藏开发的影响。实验研究表明 ,在不考虑边、底水影响的条件下 ,对克拉 2气田利用早期 p/Z～Gp 曲线外推计算的动态储量误差约为6 .3%。

异常高压气藏地质储量和累积有效压缩系数计算新方法

基于异常高压气藏物质平衡方程式,提出了含有累积产量平方项的新物质平衡方程,应用生产历史数据采用二元回归分析法可确定其中参数。此方法仅需要生产数据,不需要考虑地层及流体压缩系数。应用该方程可以确定异常高压气藏的原始地质储量、累积产气量和累积有效压缩系数。实例应用和对比分析说明了新方法的适用性和有效性。

异常高压气藏储集层的岩石压缩系数和边底水规模对开采特征的影响

预测异常高压气藏产能动态时不能忽略综合压缩系数。如果气藏工程计算中缺乏综合压缩系数实验资料或确定的方法不当 ,可能大大影响预测结果的精度。在考虑将岩石压缩系数作为压力函数的基础上 ,用实测岩石压缩系数预测了储集层中不同黏土含量和不同边、底水规模的异常高压气藏和实际的KL2异常高压气藏的开采动态。所采用的岩石、地层水压缩系数及边、底水的处理方法 ,可用于预测异常高压气藏产能。

异常高压气藏岩石压缩系数对开采特征的影响

异常高压气藏产能动态预测时综合压缩系数不能忽略 ,由于工程计算中缺乏综合压缩系数实验资料或确定的方法不当 ,可大大影响预测结果的精度。在考虑了岩石压缩系数作为压力函数的基础上 ,用实测岩石压缩系数预测了高压气藏储层中不同粘土含量和KK异常高压气藏的开采特征。计算中岩石、地层水和天然气压缩系数的处理方法 :高压阶段以岩石的弹性能量为主 ,其对产能的贡献占5 0 %以上 ,而常压阶段 ,以天然气的弹性能量为主 ,岩石压缩系数变化很小 ,可认为是常数 ;地层水的压缩系数变化不大其值较小 ,可看作常数或忽略 ;粘土含量对岩石压缩系数影响较大 。

异常高压气藏动态预测模型及应用

针对异常高压气藏具有压降图异常和定容封闭的特征 ,基于体积平衡原理 ,导出了异常高压气藏的压降方程 ,并结合气井的二项式渗流方程和气体的井筒流动方程 ,建立了异常高压气藏动态预测基本模型 ,在模型中考虑了储气层的压实和岩石颗粒的弹性膨胀作用 ,以及地层束缚水的弹性膨胀作用。应用该模型对实际异常高压气藏进行生产动态预测的结果表明 ,所建立和提出的模型可靠 ,预测方法正确 。

异常高压气井流入动态特征及产能试井分析方法研究

异常高压气藏具有介质变形的性质,介质变形后的渗透率一般随压力变化呈指数关系。考虑渗透率变化对气井产能的影响,推导出了新的异常高压气井产能方程。基于新的气井产能方程,计算并分析了渗透率应力敏感参数对气井产能的影响。介质的应力敏感效应使气井产能降低,应力敏感效应越强,气井产能降低幅度越大。尽管存在应力敏感效应,但在无阻流量50%以内,气井产量与井底压力仍呈很好的二项式直线关系。应力敏感效应越弱,直线关系越好,但据此预测的气井无阻流量差异则随应力敏感效应的增强而迅速增大。该研究对深入了解异常高压气井的产能变化特征及试井分析方法具有重要的指导意义。