神木气田低渗致密储层特征与水平井开发评价

鄂尔多斯盆地东部神木气田是长庆气区目前增储上产的重要组成部分,系统研究其储层特征、空间叠置结构及水平井开发适用性对气田科学开发具有重要意义。实验分析表明,神木气田山西、太原组储层岩石类型主要为岩屑石英砂岩、岩屑砂岩及石英砂岩,孔隙类型以溶蚀孔、晶间孔及粒间孔为主,储层孔隙度分布于2.0%~10.0%,平均为6.6%,渗透率分布于0.10~1.00 mD,平均为0.83 mD,整体属低孔、致密砂岩储层。测试分析表明,孔隙度5.0%、渗透率0.10 mD、含气饱和度45%为有效储层物性下限标准。基于密井网解剖,将有效砂体空间结构类型划分为多层孤立分散型、垂向多期叠加型、侧向多期叠置型等3种。研究表明,神木气田不适合开展大规模水平井开发,可在有限地区进行局部式水平井部署。

天然气开发数据管理系统业务建模及设计

天然气开发数据管理系统是为天然气开发领域日常管理和综合应用研究提供及时、准确数据支持的管理软件。该系统采用"自顶向下"设计方法,通过对天然气开发业务及数据的梳理分析,开展天然气生产计划、产能建设、前期评价、动态分析管理、开发方案编制等核心业务建模,基于业务模型成果,完成系统数据模型及应用功能设计,实现对天然气开发现有工作流程、数据流程、决策流程的全面信息化管理。应用结果表明,该系统显著提高了天然气开发数据的管理效率,应用前景广阔。

基于数值模型的气井现代产量递减分析及动态预测

传统的气井生产动态预测方法常采用拟稳态产能方程结合物质平衡方程来进行,由于低渗、致密储层流动很难达到拟稳态,预测结果可能存在较大误差。现代产量递减分析技术已成为单井动态预测的新技术,但还停留在解析模型阶段,通常采用叠加原理进行全程历史拟合。由于气井生产阶段产量波动大、流动阶段多,历史拟合计算周期长,解析法难以满足现场需求。针对上述问题,以垂直压裂井为例,建立了不稳定渗流数学模型,采用混合有限元方法获得了定产降压、定压降产和变产变压等3种生产模式的数值解。并根据定产降压解绘制了现代产量递减分析曲线,变产变压解进行全程历史拟合以及先定产降压、后定压降产的组合进行气井生产动态预测。模型结果与Topaze商用软件的计算结果一致,且数值模型的全程历史拟合速度具有明显优势,与传统生产动态预测方法的结果对比以及现场实例分析结果表明,新模型结果准确且方法实用、可靠。

利用产气剖面精细描述多层气藏动态特征

受层间非均质性等影响,多层气藏表现出层间日产气量差异大、各小层出水顺序及产水量也不相同的情况,采用常规方法无法了解每个小层的生产状况。对产气剖面测试成果在多层气藏动态分析中的应用进行了系统梳理,以台南气田F气藏为例,阐述了产气剖面可用于了解单井分层产气量及其随时间的变化、确定各小层的无阻流量、识别各小层出水顺序与出水量、分析整个气藏的分层产量贡献与剩余气分布。分析表明,通过有计划、系统地测试产气剖面,可以准确认识多层气藏的动态特征,优化确定科学的开发技术政策,提高气藏开发效果。该分析对多层气藏开发动态监测优化设计与动态分析具有借鉴意义。

基于动态存储的天然气地质信息共享平台构建

随着云计算、大数据、物联网和人工智能等新兴信息技术在我国油气行业的深度应用,石油天然气工业信息化建设正在迈入数字化转型和智能化发展的新征程。油气勘探开发信息的数据共享和交换,是我国油气行业实现数字化转型、智能化发展的重要先决条件。为了解决各分散应用系统之间难以进行油气勘探开发数据共享应用的问题,应用云计算技术开展了天然气地质数据的动态存储与共享集成应用研究。研究结果表明:①从数据集成应用管理的角度,设计了基于云计算技术的结构化数据集成应用接口,实现了天然气地质结构化数据的标准化动态共享管理;②应用OpenStack Swift实现了对天然气地质非结构化数据的分布式动态存储,构建了基于文档特征词抽取的非结构化数据快速检索方法,实现了对非结构化数据的搜索应用;③通过采用数据挖掘方法的参数“设置指南”和“方法库字典”构建方式,实现了天然气地质数据挖掘方法的集成应用;④应用云计算技术,对天然气地质信息共享平台的应用功能和数据架构进行详细设计,并对其采用Spring Boot技术实现了软件开发。结论认为,较之于传统信息应用系统,基于动态存储的天然气地质信息共享平台的构建,实现了结构化数据的集成共享、非结构化数据的动态存储和综合数据的分析应用,具有较好的推广价值和应用前景。

考虑应力敏感的致密气多级压裂水平井试井分析

根据致密气藏应力敏感实验数据和试井理论,建立了渗透率随有效应力呈幂律形式变化的多级压裂水平井三维数值试井模型。采用混合单元有限元方法对模型进行求解,得到了不同应力敏感条件下的试井理论曲线。研究了应力敏感不可逆性对试井曲线特征的影响,以及应力敏感系数、开关井次数及产量大小等因素对测试曲线形态的影响。研究结果表明,应力敏感不可逆性会造成储层渗透率的永久性伤害,应力敏感系数越大、开关井次数越多、产量越大对储层渗透率的伤害越大,其试井双对数曲线表现为压力及压力导数曲线上升,全历史压力曲线表现为压力下降幅度随开关井次数增加而增加。存在多次开关井的致密储层试井资料实例解释结果表明,若忽略应力敏感不可逆性的影响,会造成解释得到的原始储层渗透率偏小且全历史压力曲线后期很难拟合。

基于二阶B样条的ILK流量反褶积算法改进及应用

受ILK压力反褶积算法压力计算精度高的启发,基于一个等价的褶积积分方程,改用流量数据代替原算法所采用的累积流量数据进行反褶积计算,并给出了反褶积算法的快速求解方法:利用褶积积分的数学性质,采用按照压力降落段进行分段积分的方法,快速地解析求解反褶积计算过程中的敏感性矩阵;同时利用二分法快速查找每组流量数据点所属的压力降落段,进一步提高了计算效率。通过理论算例和实际算例的测试分析表明,改进后的ILK流量反褶积算法具有更高的计算精度,尤其使初始和后期阶段的流量数据精度有了较大提高,实际算例的计算结果更加符合单位井底压力降下的流量递减变化规律。与原算法相比,改进算法在产量递减分析时可以获得更长的表征拟稳态流的特征直线段,显著提高了数据的拟合效果,也具备较高的计算速度、稳定性及实用性。因此,将该反褶积算法应用于产量递减分析不仅可以有效降低数据误差影响的敏感性,还可以获得更多的数据信息量,提高数据的拟合效果,降低解释结果的不确定性。