考虑离散裂缝的非均质裂缝性气藏数值试井新模型

裂缝性气藏在我国油气资源中具有重要地位,其试井分析对储层评价和气藏开发具有不可或缺的作用。为了解决传统双重孔隙介质模型对天然裂缝表征不精确的难题,基于蒙特卡罗随机模拟方法和离散裂缝模型,表征了复杂分布的天然裂缝,构建了考虑离散裂缝和渗透率非均质性的径向复合裂缝性气藏数值试井模型(DFM-NM),绘制了不同参数下裂缝性气藏气井试井曲线图版,形成了解析试井初拟合、离散裂缝细拟合的试井分析方法,并开展了实例应用分析。研究结果表明:(1)裂缝性气藏不稳定流动阶段包括井筒储集和表皮效应阶段、内区裂缝影响阶段、内区径向流阶段、外区裂缝影响阶段和边界控制流阶段;(2)基于地质条件约束下的离散裂缝模型能较好表征复杂、非均质裂缝性气藏,克服了常规双重孔隙介质模型的缺点;(3)裂缝数目越多、裂缝平均长度越长,压力导数曲线下凹的幅度越大,内区裂缝参数对试井曲线形态的影响更大。结论认为,所建立的裂缝性气藏数值试井模型及粗细分步拟合方法适用于塔里木盆地裂缝性气藏,能更准确有效地评价储层、反演裂缝参数。研究成果具有良好的应用前景,可为裂缝性气藏参数反演和开发方案优化提供理论支撑,有助于我国复杂油气资源的科学开发。

边底水裂缝性气藏布井方式和注气对开采效果影响实验研究

为了探索布井方式和注气对边底水裂缝性气藏开采效果的影响和作用机制,以孔隙型和孔隙/裂缝型岩心为基础,将不同岩心串联形成边底水裂缝性气藏物理模拟模型,在此模型上开展布井方式和注气对气藏开采效果影响评价实验,探究了水侵影响气藏采收率的作用机制。同时,为了保证仿真模型与目标气藏地质结构和空间特点相似,研制了基质/孔隙、基质/裂缝型岩心。结果表明,当岩石渗透率较低时,水相毛管力急剧增大,难以发生“水封气”现象,由此引起的气体动态储量减小。因此,在边底水裂缝性气藏内远离裂缝发育的低渗区布井开采效果要优于高渗区布井。当气井位于裂缝性气藏低渗区时,气井生产过程中高渗区部分气体会沿裂缝运移到低渗区,致使高渗区压力降低,水侵量增加。此外,由于高渗区气体压力较低,“水封气”储量较小,因而该区域上实施注气开采效果较差。

裂缝性气藏压裂液滤失模型的研究及应用

裂缝性气藏压裂与普通均质储集层压裂最主要的差别在于流体滤失。建立了计算裂缝性气藏压裂液滤失的数学模型,采用正交变换法给出了模型的精确解,对比分析影响裂缝性气藏压裂液滤失系数的因素。在大量模拟计算的基础上,提出描述裂缝性气藏压裂液滤失速率的新关系式,求得的滤失速率比用经典的压裂液滤失计算模型求得的滤失速率大。

多分量资料在碳酸盐岩裂缝性气藏气水识别中的应用研究

裂缝系统中流体性质的变化 ,必然引起地震波特征的变化 ;裂缝系统中含气或含水对纵横波的影响是不相同的 ,譬如 ,含气时纵波速度明显降低 ,而横波速度保持不变或略有降低 ,纵横波速度比和泊松比则明显降低。利用在四川灵音寺地区采集得到的多分量地震资料 ,处理得到纵波和转换波剖面 ,并反演出纵横波速度等信息 ;经过纵横波剖面的直接对比、以及对道积分、速度剖面的综合对比解释 ,预测出了该区试验测线范围内的含气分布 ,预测结果与实钻吻合较好。初步实践表明 ,利用多波资料直接检测油气是一种有效方法。

高含硫裂缝性气藏储层伤害数学模型

在高含硫裂缝性气藏气体开采过程中,地层压力不断降低,导致硫微粒在气相中的溶解度逐渐减小,在达到临界饱和态后从气相中析出,并在储层孔隙及喉道中运移、沉积,导致地层孔隙度和渗透率降低。地层压力的降低导致裂缝逐渐闭合,也会导致地层孔隙度和渗透率的降低,从而影响气井的产能和经济效益,严重时可导致气井停产。针对高含硫裂缝性气藏复杂渗流特征,基于空气动力学气固理论描述硫微粒在多孔介质中的运移和沉积,建立了一个全新的、能够综合描述多孔介质中硫微粒的析出、运移、沉积、堵塞以及应力敏感的高含硫裂缝性气藏储层伤害数学模型,并以L7井为例进行了实例分析。研究结果表明:在定产量生产条件下,硫沉积对气井生产动态的影响主要表现为气井的稳产时间缩短及气井产量在递减期内的递减速度加快。

裂缝性气藏水侵机理物理模拟

为研究裂缝性气藏水侵动态规律及其影响因素,并为此类气藏开发方案设计提供科学依据,通过设计3种不同全直径长岩心组合模型,建立裂缝性气藏水侵动态物理模拟实验系统,对3种不同模型在不同底水、配产、压力条件下进行物理模拟,分析不同模型在不同底水、配产、压力条件下的水侵机理。研究结果认为:底水锥进速度受裂缝渗透率影响,渗透率越大,底水侵入速度越快,气藏最终采收率降低;底水对裂缝性气藏影响很大,但底水大小超过一定程度,对气井生产变化幅度不大;在裂缝性底水气藏中,气藏压力越大,底水锥进速度越快,从而对应水气体积比越高,最终采收率越低;底水锥进速度受单井配产的影响,单井配产增加,底水锥进速度加强,气藏采收率降低但变化幅度不大。

顺北碳酸盐岩裂缝性气藏安全钻井关键技术

为了解决顺北油气田碳酸盐岩裂缝性气藏钻井过程中溢流和漏失同存的问题,保证钻井安全,分析了其溢流和漏失同存的原因,制定了首先暂堵裂缝阻止气体侵入井筒、然后在气体侵入井筒的情况下控制气体侵入量和上窜速度以保证钻井安全的技术思路,并将裂缝性气藏暂堵技术、控压钻井技术和高温气滞塞技术进行集成,形成了顺北碳酸盐岩裂缝性气藏安全钻井关键技术。应用该关键技术时,先用裂缝性气藏暂堵技术阻止气体进入井筒;发现气体侵入井底时,用控压钻井技术控制气体侵入量;气体侵入井筒的情况下,用高温气滞塞技术降低气体上窜速度,保障钻井安全。顺北油气田在应用碳酸盐岩裂缝性气藏安全钻井关键技术后,解决了溢流和漏失同存的难题,提高了钻井速度,保证了钻井安全。

裂缝性气藏射孔完井优化设计

用有限元法建立了某构造香二段裂缝性气藏射孔完井的有限元渗流模型,模型中包含地层物性参数及其孔眼结构参数,即包含生产压差、地层原始渗透率、钻井伤害带渗透率、压实带渗透率、裂缝渗透率以及孔深、孔密、相位角和布孔方式等,在分析中可以任意调整射孔结构参数,对裂缝性气藏射孔进行优化设计。文中分析了裂缝面附近渗流压力场以及裂缝面附近孔眼内的流速,得出了孔眼穿过裂缝和孔眼未穿过裂缝时,孔眼内流速的定量变化曲线。同时,分析了理想情况下,孔密分别为16、18和40孔/m时,该裂缝性气藏产量随生产压差的变化关系,并确定出香二段合理的生产压差为15MPa,为香二段裂缝性气藏的射孔完井提供了理论依据。

五宝场构造裂缝性气藏加砂压裂工艺技术

对于砂岩裂缝性气藏而言,由于受到储层物性和气层污染等因素的影响,自然产能往往较低,不经改造难以达到工业开采价值。但是裂缝性气藏在压裂过程中由于天然裂缝的开启与扩展,增大了液体在地层中的滤失,较大的滤失量不仅增加了造缝难度,难以形成较宽的裂缝,另一方面还会造成携砂液在裂缝中提前脱砂形成砂堵。为此,针对川东北五宝场构造裂缝性气藏的特点,分析了加砂压裂改造的难点,实施了相应的工艺技术与配套措施,现场应用情况表明取得了良好效果。

库车山前大北地区裂缝性气藏储层改造评价研究

大北地区气藏主要产层为白垩系巴什基奇克组,属高压低孔低渗裂缝性砂岩储层,由于天然裂缝发育,在钻井过程中泥浆伤害比较严重,多数井必须通过储层改造才能达到经济开发的要求。迄今为止本区共进行11井次酸化解堵作业和5井次的加砂压裂改造。从压裂施工曲线拟合,试井资料解释和改造后产能对比等多方面对储层改造效果进行了综合分析,研究结果对该类型气藏下一步储层改造工作有重要的指导意义。

裂缝性气藏分支水平井试井模型及井底压力动态

综合运用渗流力学、数学物理方法、计算数学基础理论,基于严格的数学推导,建立裂缝性气藏分支水平井不稳定试井模型,并求得模型的Laplace空间解,利用Stehfest数值反演结合计算机编程,绘制出裂缝性气藏鱼骨型分支水平井的典型曲线。结果表明:裂缝性气藏鱼骨型分支水平井不稳定渗流过程可能出现早期纯井储段、井储后过渡段、裂缝系统第一径向流段、裂缝系统线性流阶段、裂缝系统第二拟径向流段、分支干扰过渡段、裂缝系统第三拟径向流阶段、窜流段和总系统拟径向流段9个流动阶段;水平井分支长度越短或分支间距越长,第二拟径向流段越明显。

真实气体在裂缝性气藏内流动问题的精确解

对气井井筒储存是常数或是任意变数情况下建立了天然裂缝性气藏的渗流新模型,求出了在三种典型外边界条件下的气藏内拟压力分布精确表达式,并绘出了具有变井筒储存特征的试井典型曲线。

库车坳陷克深地区低孔裂缝性气藏储层改造产能评价研究

克深地区裂缝性气藏具有高压低孔低渗的特征。天然裂缝十分发育,在钻井过程中储层受泥浆伤害比较严重,多数井需通过储层改造才能达到经济开发的要求。通过施工曲线拟合、储层特征对比和改造前后产能对比等多重手段对储层改造效果进行了综合分析,研究认为天然裂缝是影响酸化解堵效果的最主要因素,裂缝密度和面缝率越大,酸化解堵效果越好,对天然裂缝不发育的气藏需进行加砂压裂改造,对天然裂缝较发育的气藏加砂压裂改造易出现脱砂甚至砂堵,从而造成改造后产能下降。

裂缝性气藏气井产能计算新方法

裂缝性气藏储层中的裂缝是其气井产能的主要贡献者,裂缝的形态与位置对气井产能影响较大。传统裂缝性气藏气井产能模型多基于等效连续介质理论模型提出,未考虑储层裂缝的形态与位置。基于等值渗流阻力法,充分考虑裂缝性气藏裂缝形态与位置对气井产能的影响,利用裂缝微元段的径向渗透率表征裂缝对气井产能的贡献,推导了裂缝性气藏产能计算新方法。通过实例计算发现所提新方法能够较为准确地预测气井产能。裂缝性气藏的裂缝长度对气井产能的影响较小,而裂缝偏转角度、裂缝与气井距离对气井产能影响较大,随着裂缝偏转角度、裂缝与气井距离的逐渐增大,气井无阻流量逐渐减小,且减小幅度不断减小。

裂缝性气藏水侵强度判断及水侵量计算

对于裂缝-孔隙型气藏,边水窜进将严重影响气井产能及生产稳定性,甚至导致气井水淹。气藏的见水使得很多储层中的天然气被地层水封隔,可以采取排水措施有效地将地层气释放出来。物质平衡方法是一种有效的水侵计算方法,能够较为准确地计算水侵量,为制定生产计划提供依据。通过采用柯尔图版法,有效地确定气藏的驱替类型,同时应用修正的裂缝性物质平衡方法进行水侵量计算,得到了较为理想的结果。

裂缝性气藏压裂关键技术

结合川西和国内外裂缝性油气藏在压裂施工实际,在裂缝性气藏压裂施工过程中,由于天然裂缝开启导致的压裂液过量滤失、主裂缝难以形成和延伸,施工过程中表现出高的施工压力和低砂比阶段快速砂堵等难点,通过压前裂缝诊断技术、压裂施工过程中的综合降滤、实时裂缝诊断技术是确保裂缝性气藏压裂避免沿天然裂缝延伸形成张开程度不一的多支缝,确保施工过程中形成具有一定缝宽的主裂缝的关键。为后期加砂压裂提供了基础保障。

裂缝性气藏转换波3D3C地震采集观测系统优选

川西坳陷深层须家河组气藏具有埋藏深、岩性致密、非均质性强、储层类型多样、气水关系复杂等特点,采用常规油气藏地震勘探技术难以取得很好的效果。转换波三维三分量(3D3C)勘探综合了纵波勘探和转换波勘探的优势,对于解决川西深层致密裂缝性储层的裂缝检测及含气性预测问题具有良好的应用前景。为此,针对深层气藏特点及裂缝检测的需要,对接收线距、束间滚动距、宽窄方位角、观测系统类型及覆盖次数等观测系统参数进行了分析论证,认为斜交方式、小接收线距、小滚动距、全方位、高覆盖次数等是决定采集数据随方位角和偏移距分布均匀的主要因素,可以更好地满足纵横波方位各向异性分析及横波分裂裂缝检测要求。设计了3个斜交砖墙式观测系统方案,并结合XC地区3D3C转换波勘探观测系统分析进行了优选。

基于树状分形网络的裂缝性气藏试井模型

针对裂缝性气藏试井渗流问题,基于树状分形网络对径向流动模拟的优越性,使用树状分形网络模拟气藏裂缝系统,并将树状分形网络嵌入到气藏中,提出了基于树状分形网络的裂缝性气藏试井模型,计算出试井模型的流动动态特征典型曲线,分析了长度比、直径比、分叉角度、总分叉级数和分叉级数对拟压力动态特征的影响,长度比、分叉角度和分叉级数主要影响动态特征典型曲线中基质系统向裂缝系统窜流阶段,总分叉级数主要影响总系统径向流阶段,直径比影响除井筒储集阶段外的所有阶段。结果表明,树状分形网络能够很好地模拟裂缝性气藏的渗流特征。

致密砂岩裂缝性气藏缝网压裂裂缝复杂程度评价方法

微地震是评价致密砂岩裂缝性油气藏缝网压裂裂缝形态及几何尺寸的有效方法和手段,但其适用条件受限,且成本较高。为此,需要一种快速的、经济适用的方法来评价缝网压裂裂缝复杂程度。基于压裂泵停泵后的压降数据,利用视均质型、线性裂缝型、复杂裂缝型致密砂岩裂缝性储层渗流方程分析储层渗流模式,利用G函数分析储层裂缝形态,从而综合评价缝网压裂裂缝复杂程度,形成一种快速评价缝网压裂裂缝复杂程度的方法。微地震测试成果证明了该方法的可靠性。研究成果可为致密砂岩裂缝性气藏缝网压裂效果评估及产能预测提供技术支持。

塔中区块高温高压裂缝性气藏封堵层气蚀剪切失效机理

为了深入了解塔中区块高温高压裂缝性气藏封堵层失效问题,基于储层特征和流体特性的深入分析,结合封堵层微尺度物理结构特征,对高温高压裂缝性气藏封堵层失效特征进行了研究,提出了封堵层气蚀剪切失效概念,构建了封堵层气蚀剪切失效的物理模型,并借助颗粒物质力学和液桥理论,对封堵层气蚀剪切失效过程进行了深入研究,并基于反向气蚀原理,开展了室内反向承压实验研究。研究结果表明,裂缝性封堵层“气蚀剪切”失效作为一种气藏封堵层特有的失效模式,其发生过程分为3个阶段:气体扩散降黏破坏、气蚀剪切剥离破坏和气液置换错位剪切破坏;正向承压6 MPa的统一封堵层,对于不同属性的流体其抗剪切破坏能力不同,当反向驱替流体由柴油转变为氮气时,封堵层的反向承压值由原来的2.0 MPa(22 min)和2.5 MPa(30 min)分别减小到后来的1.5 MPa(10 min)和1.0 MPa(12 min),综合抗剪切性能降低了约50%,表明气体具有与液体不同的破坏能力和机制。