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基于生产测井的多层气藏合采效果评价方法

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基于 生产测井 多层 气藏合采 效果 评价 方法
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2009年28卷第6期 大庆石油地质与开发 200o.6 0.3969/J.000—3754.2009.06.034 基于生产测井的多层气藏合采效果评价方法 尚希涛 何顺利 刘 辉 郑 斌 (1.中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京昌平102249;2.四川石油管理局川东钻探公司,重庆400021) 摘要:为了获得经济的产能,很多气井都采用多层合采的方式进行生产。其优势是在单位生产压差下较单层生 产能采出更多的天然气。过去的研究主要是在投产前通过建立多层理想模型来模拟多层合采下的生产动态,进 而指导气井射孔和配产。但对一个特定的气藏来说,实际生产往往与模拟出来的结果存在较大差异。从实际的 多层测试资料人手,通过建立一套多层合采评价模型,用产层抑制比和实测数据偏离理想曲线的程度两个参数 来定量评价多层合采开发效果,对现场生产更具有指导意义。气田实例验证表明,此模型可以用于评价多层合 采效果、最佳合采层数。 关键词:多层合采;生产测井;评价模型;产能系数;理论曲线 中图分类号:献标识码:A 文章编号:1000—3754(2009)06N i—.1i,1.of 02249,.0002 1,n to is in a of of of on to of is of iS a on by an of of of on in as el be of of 稿日期:2008金项目:国家“973”重点基础研究规划项目(2003助。 作者简介:尚希涛,男,1979年生,在读博士,现从事气藏开发和渗流理论研究。 E—63.28卷第6期 尚希涛等:基于生产测井的多层气藏合采效果评价方法 ·165· 随着国家经济的快速增长,对能源的需求越来 越大。作为重要能源的天然气开发正处于方兴未艾 的发展期 j。而制约气井生产的主要因素是能否 形成经济的产能。多层合采(两层及其以上产层 的合采)技术的出现使得许多单层无经济产能的 气藏变得有经济效益。其优势主要有以下两个方 面:一是,多个气层生产能提高单井产能;二是, 为了获得相同的产量,多层合采较单层生产具有更 小的生产压差。这对出砂和出水的气井来说,能有 效减缓出砂和出水速率,提高最终的采收率。国内 许多学者对多层合采问题进行过相关研究。廖萍 芳、管志强 对涩北一号气田多层合采情况下的 层问干扰进行了模拟计算,提出了较为合理的最佳 射孔跨度和有效厚度;熊钰、张烈辉等 用数值 模拟方法建立了单井层问无窜流双层模型,并对一 井多层开采技术的界限进行了研究;李霜、熊钰 等 叫用数值模拟建立了多层合采气藏产量剖分方 法。钟兵、杨雅和等¨ 对多层合采气藏的配产进 行了相应的研究。这些方法实质都是一个正问题, 主要通过建立理想模型进行数值模拟来预测多层合 采的效果,从而指导气田配产和射孔。在这些理论 的指导下,我国涩北一号气田 、云南保山气 藏H 都进行了多层合采试验。但气田实际实施多 层合采后,其效果如何评价,对一个特定的气藏来 说,究竟多少层合采更好则是一个从现场生产情况 来评价合采效果的反问题,也是一个有待解决的难 题,目前未见相关文献报道。 1评价模型的建立 论文在多层合采评价方面进行了探索。从现场 测试资料人手,通过构建评价模型对已经生产的多 层合采气井的合采效果进行评价。 生产测井是了解气井在一个特定的生产阶段各 小层实际出气能力的有效方法。对气井产气剖面资 料的仔细分析不仅能够明确气层层问、平面储层动 用情况,还能够评价多层合采气藏开发效果。 假设一口气井,一共有几个小层同时射开进行 多层合采,无层间窜流发生。则每个小层的渗透率 分别为K(i=1,2,3,…,n),每个小层相对 应的储层厚度为h (i=1,2,3,…,凡),每个小 层的测试产量分别Q (i=1,2,3,…,n)。定 义产能系数为K h (i=1,2,3,…,n)。理想状 况下,气井多层合采时,不发生层间干扰,即每个 产层按照自身产能系数分配对应的产能。用公式表 示 K h /∑Q/∑Q ,i=1,2,3,…,n =1 i=1 (1) 则任意两个产层(i,J)对应的产能系数比与产量 比也呈现正比关系(图1)。即 (/( ,)=Q /Q,, =1,2,3,…,n(2) 实际多层合采时,随着生产的进行,气井层间 会由于其储层物性的差异导致压力变化也产生差 异,从而产生层间干扰现象。实测的产气剖面值所 表现出的特征会偏离理想的正比关系(如图1中 的实测数据点)。 丑 删 }L 厘 噬 层间产能系数比 图1理论与实测分层产能系数比与对应产量比关系曲线 of 实测产气剖面数据采用以下步骤进行处理: 首先,将产气剖面的测试数据按照测试层数 进行归类。即测试层位为2层的、3层等,直至最 大测试层数的产气剖面分别归在一起。 二是,在每一类中筛选出实测产量为0的数 据,即产层产能完全被抑制的层数。统计每类中总 测试层数m.(每口井测试层数累加)和产层产量 为0的层数m。。定义产层产能抑制比为M = (100×mo/m )%。 三是,令Y=Q/Q,, =K h/每类中 计算有产量的产层的值。对一口单井来 说,有 个产量不为0的产层,则计算n()/2组( ,y)值,如有8个产层则计算出28 组( ,Y)值。为了作图方便,如果 <1,令 = 1/x,对应的Y=1/y,这样使得所有 值都大于l。 然后在每一类中,按照不同的 值由小到大进行排 队,依次记为( ,Y ),…( ,Y ),…( , Y…)。按如下公式计算实测数据值偏离理论直线Y = 的程度。公式如下 ·166· 大庆石油地质与开发 2009正 D 厂 ———————一 √ (y 一 / (3) 最后绘制不同产层数对应的产能抑制比 和 D 的关系曲线。 和D 的值越小其合采效果越 好。 2实例分析 某气田为了减小气井出砂对生产的影响,采用 了多层合采的方式进行生产。每口井射孔层数从2 层到测试情况如表1。 表1某气田测试情况统计 a 上述计算结果绘制相应曲线(图2)。 2 耋 鑫s 嗵 | 合采层数 16 图2多层合采效果评价曲线 of i—评价曲线可以看出,当合采层位为2层时, 测试的样本点每层都产气,随着生产层数的增多不 产气的比例有所上升,但总体趋势趋于平稳,不产 气的比例基本稳定在6%。而产气的样本点偏离y = 的程度随着合采层数的增多有上升的趋势,特 别是当产层大于8层后上升速度加快。即是随着投 产层数的增多,多层问的干扰有加重的趋势。 对此气藏的评价为:储层纵向上动用充分, 94%左右的产层都出气,没有出现明显的产层抑制 现象。另外,多层合采时,当合采层数小于8层时 层问干扰相对较弱。总体认为,本气藏地质特性具 备多层合采的条件,多层合采效果较好。最佳合采 层数应在8层以内。 3结论和建议 论文从现场生产测井数据人手,通过建立多层 合采气井评价模型,用产层抑制比 和实测数据 偏离理想曲线的程度D 两个参数来定量的评价多 层开采效果。 此方法一改过去通过建立两层或多层理想模型 来模拟生产动态的思路,从另外一个侧面对多层合 采气井合理合采层数,合采效果进行评价,对现场 生产和射孑对于不同的气田,不同的储层需要建立不同的 评价标准,但本文的处理方法和思路可以借鉴。另 外,产气剖面测试数据越多,评价结果也越合乎气 田实际。 参考文献: [1]董平川,江同文,唐明龙,等.牙哈5凝析气葳开发方式优选 [J].大庆石油地质与开发,2007,26(3):51_54. [2]王怒涛,黄炳光,梁尚斌,等.气井产能分析方法研究[J]. 大庆石油地质与开发,2004,23(1):33[3]刘方玉,蒋凯军,马华丽.复合储层气井稳定产能方程的应用 与分析[J].大庆石油地质与开发,2007,26(2):50[4]于士泉,罗琳,李伟,等.徐深气田升平开发区火山岩气藏几 个开发技术经济界限探讨[J].大庆石油地质与开发,2007, 26(4):73[5]李汝勇,李中锋,何顺利,等.气井产能的影响参数敏感性分 析[J].大庆石油地质与开发,2006,25(2):34—36. [6]田冷,何顺利,顾岱鸿,等.非均质复合气藏试井模型及压力 特征研究[J].大庆石油地质与开发,2006,25(1):61[7]叶宝娟,孟凡娟.白音诺勒气田动态分析方法[J].大庆石 油地质与开发,2006,25(4):4647. [8]廖萍芳,管志强,杨生炳,等.涩北一号气田多层合采提高单 井产量研究及现场试验总结[J].青海油田,2002,20(3): 29_41. [9]熊钰,张烈辉,阳仿勇,等.多层气藏一井多层开采技术界限 研究[J].天然气工业,2005,25(7):81_83. [10]李霜,熊钰,吕其军,等.气藏多层合采中产量劈分新方法 及应用[J].内蒙古石油化工,2006,(7):90[11]钟兵,杨雅和,夏崇双,等.砂岩多层气藏多层合采合理配产方 法研究[J].天然气工业,2005,25(增刊A):104—106. [12]王小鲁,许正豪,李江涛,等.水驱多层砂岩气藏射 化的实用方法[J].天然气工业,2004,24(4):57[13]刘若冰,田景春,段华,等.云南保山气藏多层开采工艺技 术的研究及应用[J].钻采工艺,2005(7):44_45. 编辑:邵宪志 \丑 盆 褪睾 露
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