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油气井试井及产能测试(凝析气井试井分析与动态预测)

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油气 井试井 产能 测试 气井 分析 动态 预测
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凝析气井试井分析及动态预测一 了解地层压力变化规律 ★获取地层参数的重要和有效的手段※ 可以了解地下油气渗流规律、油气藏动态特征※ 可为气藏描述、污染评价、数值模拟、油气藏开采动态预测以及油气井增产措施决策提供依据试井分析的目的:凝析气井的试井分析:具有相当大的研究难度,至今未能很好解决◆ 地层压力高于露点压力时,流体的渗流与干气藏无太大区别,仍沿用干气井的试井分析方法 地层压力低于露点压力以后,地层中将有凝析油的析出,出现油、气两相共存或渗流 。应:采用两相拟压力考虑多孔介质影响实际储层对凝析油气将产生不可忽略的吸附,在地层中会出现自由的油、气相与吸附的凝析油气相三相共存和自由的油、气两相渗流,多孔介质影响 :二、凝析油、气在储层多孔介质表面的吸附根据多孔介质基本物性及流体组成等采用( 计算凝析油、气在多孔介质表面的吸附量和吸附相的组成。三、凝析气井试井分析方法(一)常规试井分析:1. 压力降落试井分析凝析气井的渗流微分方程:    )()(1(对组分 i )     )()(1(对整个烃类流体 ) 0)()(两相拟压力 :不稳定渗流数学模型:  11w 2ir   ),( )0,(0 ie  ),((内边界条件 ) (封闭外边界 ) (定压外边界 ) (无穷大地层 ) (初始条件 )       )()(     )()(  气井地面质量流量 (产量 )  4),(2无穷大地层解:  在井底:t  (i — w ~  ~ 系曲线的中期直线段斜率值大小  222 243(封闭地层解: (弹性驱动第二相晚期 (拟稳定流期 ) ) 3在井底: i: 晚期直线段斜率2. 压力恢复试井分析 4)(44)(22 t  3 5 1 ()1(i *外推地层压力 :中期直线段外推至1 tt 拟压力轴上的截距: *i *P(二)现代试井分析:均质模型 : 1 11110),( )0,( DD r(内边界条件 1)(内边界条件 2)(外边界条件)(初始条件) 10 100 1000 10000 100000(D)00   11 11  221 ),(),( 21   21   111111110),(  0)0,()0,( 21  1 续性条件)(连续性条件)(内边界条件 1)(内边界条件 2)(外边界条件)(初始条件)r 1r 2r 10 100 1000 10000 100000D¦×D¹Í¦×D'·(D)01Í» ÖÐ µ ·Ö ±ð Ϊ 1 030,1020,1010,105,102,1011030( a=250,¦ Ò =2,M=2 )00天然裂缝凝析气藏模型 :  221  01 22  110),((  0)0,()0,(   10 100 1000 10000 100000 1000000(D)030,1020,1010,105,103,102,101,100,100    )()()()(1002122222)1()1()(四、濮 12井试井分析1. 油田 :濮城油田 井别 :滚动开发井 投产时间 :? .5 m3/d ; *104m3/d;稳定时间: 60 井解释渗透率: ? 0 100 150 200 250 300 350¡÷t ( 力历史( 1) 两相拟压力 , 不考虑吸附 ) :解释结果:K=. 常规解释:l g ( ¦¤t / ( ¦¤t +¦×( 2) 两相拟压力 , 考虑吸附 ) :气体吸附作用使得渗流过程中地层反凝析油饱和度增加,气相相对渗透率相应减小,因此使得计算出的两相拟压力降低0246810120 50 100 150 200 250 300 350¡÷t ( ¦×²º ¾» ÂÇ Îü ·¼¾» ÂÇ Îü ·¼0 20 30 40 50 60Ѹ Á¦ ( M P a )Îü·¼ÏàÁ÷Ìå±¥¹Í¶È=¦¤t/( ¦¤t+¦×B. 现代试井分析:(1) 均质模型: ( 两相拟压力 , 不考虑吸附 ) 10 100 1000 10000 100000D¦·¦·(D)010解释结果:K= 系 数 : m/ 2)均质模型: ( 两相拟压力 , 考虑吸附 ) 10 100 1000 10000 100000D¦·¦·(D)011解释结果:K= 系 数 : 系 数 : m/力历史拟合101214161820222426280 50 100 150 200 250 300 350¡÷t ( µ ²â»Æ Ëã考虑多孔介质吸附影响时的解释结果不同于不考虑吸附影响的情况。存在介质吸附现象时,有效渗透率减小,表皮因子增大。因为多孔介质吸附了部分凝析油气,这些吸附相不参与流动,就相当于堵塞了部分渗流通道,增大了渗流阻力,脱附出的凝析油气与反凝析液也会堵塞一定渗流空间,自然会出现有效渗透率“降低”,表皮“增大”的现象。考虑吸附影响后 , 有效渗透率降低了约 表皮增大了约 部)测试时间: 9+ 0.6 m3/d ; 04m3/d;稳定时间: 井解释渗透率: 规解释:( 1) ( 单相拟压力 ) 10 100¤t ( 力后期下掉,(储层压力下降),无法应用。解释结果:K= 2) ( 单相拟压力 )¦¤t/( ¦¤t+t P ))释结果:K= 测半径 : 108 3) ( 两相拟压力,不考虑吸附 )解释结果:K= 测半径 : 108 ¦¤t/( ¦¤t+¦×( 3) ( 两相拟压力,考虑吸附 ) 10 15 20 25¡÷t ( h r s )¦×¾» ÂÇ Îü ·¼²º ¾» ÂÇ Îü ·¼ 10 15 20 25 30 35Ѹ Á¦ ( M P a )Îü·¼ÏàÁ÷Ìå±¥¹Í¶È)解释结果:K= 测半径 : 108 ¦¤t/( ¦¤t+¦×现代试井分析:( 1)均质模型: ( 两相拟压力,不考虑吸附 )1010010 100 1000 10000t D /C D¦·¦·(D)解释结果:K= S=mD.m/试后期压力下掉 ,曲线后期径向流段不完整,解释结果可靠性降低,解释结果可供参考。0 100 1000 10000t D /C D¦·¦·(D)C D 015压力历史拟合( 2)均质模型: ( 两相拟压力,考虑吸附 )0 100 1000 10000t D /C D¦·¦·(D)C D 01 9解释结果:K= S=mD.m/在多孔介质吸附现象时 , 有效渗透率低于无介质吸附时 ,而表皮因子则刚相反 。 原因与前类似 , 因为多孔介质吸附了部分凝析油气 , 这些吸附相不参与流动 , 就相当于堵塞了部分渗流通道 , 增大了渗流阻力 , 脱附出的凝析油气与反凝析液也会堵塞一定渗流空间 , 自然会出现有效渗透率 “ 降低 ” , 表皮“ 增大 ” 的现象 。考虑吸附影响后 , 有效渗透率降低了约 与 效渗透率降低的幅度与表皮增大的幅度 原因在于, 2井的低,7+摩尔含量为 而地层孔隙介质吸附时首先选择吸附的是大分子,即重烃成分,因此 10 15 20 25 30 35Ѹ Á¦ ( M P a )Îü·¼ÏàÁ÷Ìå±¥¹Í¶È)B 2 ½®B 6 ½®2井地层中吸附相流体饱和度与压力关系对比曲线( 3)复合模型: ( 两相拟压力,不考虑吸附 )解释结果:第一区: K= 第二区: K=层系数: 二区: 动系数: mD.m/ 井筒储集系数: 相流动区半径: m 0 100 1000 10000t D /C D¦·¦·(D)σ=M=2013( 4)复合模型: ( 两相拟压力,考虑吸附 )解释结果:第一区: K= 第二区: K=层系数: 93.5 二区: 186.5 动系数: mD.m/ 井筒储集系数: 相流动区半径: m 0 100 1000 10000t D /C D¦·¦·(D)¦Ò = M = 2C D 1013( 5)双孔模型: ( 两相拟压力,不考虑吸附 ) 10 100 1000 10000 100000t D /C D¦·¦·(D)¦Ë = 1. 8× 10 = 0. 01C D 1. 0× 105 . 3解释结果:K= S=mD.m/=流系数 λ= 06)双孔模型: ( 两相拟压力,考虑吸附 )解释结果:K= S=mD.m/=流系数 λ= 10 100 1000 10000 100000t D /C D¦·¦·(D)¦Ë = 1. 39× 10 = 0. 013C D 1. 0× 105 . 5五、动态预测★ 气井的压力剖面★饱和度分布剖面★气相相对渗透率剖面★气井产能。预测内容:43封闭地层凝析气井拟稳态产能方程:★ 气井产能01020304050600 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000( m3/d )º ¾» ÂÇ Îü ·¼ £¹ ¾» ÂÇ Îü ·¼ £¹r=0r=400r=300r=200r=10析气井的产能将降低 ,与常规的不考虑介质影响的计算结果相比, 04m3/04m3/d,产能降低了 。产能降低的原因:由于多孔介质界面现象的存在,一部分凝析气和凝析油被孔隙介质吸附掉。★ 压力剖面  Sr ( 230323436384042444648500 100 200 300 400 500 600r ( m )º ¾» ÂÇ Îü ·¼ £¹ ¾» ÂÇ Îü ·¼ £¹Éú ²ú 1 Äê Éú ²ú 1 ÄêÉú ²ú 2 Äê Éú ²ú 2 ÄêÉú ²ú 4 Äê Éú ²ú 4 ÄêÉú ²ú 6 Äê Éú ²ú 6 Äê考虑介质界面现象影响时的压力明显 低于 不考虑介质影响时的情况 (压力梯度增大) ,这是因为有多孔介质存在时,凝析油气被吸附,吸附相不参与流动,相当于缩小了渗流空间,脱附出的凝析液相也出现地层堵塞,这就相当于增大了渗流阻力,增加了压力损失;且随生产时间增长,压降漏斗逐渐加大加深,介质影响区域亦扩大。★ 饱和度分布剖面  )1()1()1()1( 10 15 20 25 30r(m)ú 1 Äê ( ²º ¾» ÂÇ Îü ·¼ )Éú ²ú 2 ÄêÉú ²ú 4 ÄêÉú ²ú 6 ÄêÉú ²ú 1 Äê ( ¾» ÂÇ Îü ·¼ )Éú ²ú 2 ÄêÉú ²ú 4 ÄêÉú ²ú 6 10 100 1000r(m)ú 1 Äê ( ²º ¾» ÂÇ Îü ·¼ )Éú ²ú 2 ÄêÉú ²ú 4 ÄêÉú ²ú 6 ÄêÉú ²ú 1 Äê ( ¾» ÂÇ Îü ·¼ )Éú ²ú 2 ÄêÉú ²ú 4 ÄêÉú ²ú 6 10 100 1000r ( m )ú 1 Äê ( ²º ¾» ÂÇ Îü ·¼ )Éú ²ú 1 Äê ( ¾» ÂÇ Îü ·¼ ) 10 100 1000r ( m )ú 2 Äê ( ²º ¾» ÂÇ Îü ·¼ )Éú ²ú 2 Äê ( ¾» ÂÇ Îü ·¼ ) 10 100 1000r ( m )ú 4 Äê ( ²º ¾» ÂÇ Îü ·¼ )Éú ²ú 4 Äê ( ¾» ÂÇ Îü ·¼ ) 10 100 1000r ( m )ú 6 Äê ( ²º ¾» ÂÇ Îü ·¼ )Éú ²ú 6 Äê ( ¾» ÂÇ Îü ·¼ )考虑介质界面现象影响时的反凝析油饱和度明显高于不考虑介质影响时的情况,而且距离井筒越近,两种情况下的反凝析油饱和度差异越大;随生产时间的增长,凝析区逐渐扩大,甚至出现两相流动区。在两相区内,气井进入拟稳态流期后,反凝析油饱和度与径向距离 的对数基本上满足二次多项式关系。出现考虑介质影响时的反凝析油饱和度明显高于不考虑介质影响时的情况,是因为介质吸附,地层压力下降时,出现脱附现象使得反凝析油饱和度增大。★ 10 15 20 25 30 35 40r ( m ) ¾» ÂÇ Îü ·¼ £¹ ¾» ÂÇ Îü ·¼ £¹Éú ²ú 1 Äê Éú ²ú 1 ÄêÉú ²ú 2 Äê Éú ²ú 2 ÄêÉú ²ú 4 Äê Éú ²ú 4 ÄêÉú ²ú 6 Äê Éú ²ú 8 10 15 20 25 30 35 40r ( m ) ¾» ÂÇ Îü ·¼ £¹ ¾» ÂÇ Îü ·¼ £¹Éú ²ú 1 Äê Éú ²ú 1 10 15 20 25 30 35 40r ( m ) ¾» ÂÇ Îü ·¼ £¹ ¾» ÂÇ Îü ·¼ £¹Éú ²ú 2 Äê Éú ²ú 2 10 15 20 25 30 35 40r ( m ) ¾» ÂÇ Îü ·¼ £¹ ¾» ÂÇ Îü ·¼ £¹Éú ²ú 4 Äê Éú ²ú 4 10 15 20 25 30 35 40r ( m ) ¾» ÂÇ Îü ·¼ £¹ ¾» ÂÇ Îü ·¼ £¹Éú ²ú 6 Äê Éú ²ú 6 Äê考虑介质界面现象影响时的气相相对渗透率明显小于不考虑介质界面现象影响时的情况,与凝析油饱和度分布相似的是愈靠近井筒,两种情况下的气相相对渗透率差异愈大,说明反凝析液饱和度的分布特点导致了气相相对渗透率的相应分布特点。六、认识与结论( 1) 凝析油 、 气在储层多孔介质表面的吸附客观存在 , 可用气 — 固 、 液 — 固吸附理论来描述凝析油 、 气混合物在孔隙介质表面的吸附 。( 2) 建立了考虑孔隙介质界面影响的凝析油气体系露点和相平衡计算数学模型 。( 3)提出了两相拟压力的凝析气井试井常规分析方法。( 4) 在凝析油气渗流微分方程的基础上 , 建立了考虑井储效应和表皮效应的多孔介质中凝析气井试井分析模型 。( 5) 对濮气 12井 、 多孔介质对凝析气井的试井分析有较大的影响 , 考虑多孔介质吸附影响下的试井分析所得地层有效渗透率低于不考虑吸附影响时的情况 , 视表皮因子则相反 ,两相区半径也有所减小 。( 6) 在试井解释的基础上 , 提出了合理预测凝析气井压力分布剖面 、 反凝析油饱和度分布剖面 、 两相流动区前缘半径 、 相对渗透率剖面等方法 。( 7)对濮气 12井的计算表明,多孔介质界面现象对凝析油气混合物的渗流规律有明显的影响:显著降低了气井的产能和气相相对渗透率,增大了压力损失,增加了地层反凝析油饱和度,降低了两相流动区前缘半径。谢谢 !
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