异常高压气藏产能分析方法研究

摘要

异常高压气藏作为一种特殊气藏，几乎遍布于世界各地，其压力系数一般大于1.2且在1.5以上。异常高压气藏投入开发后，随着地层压力的降低，岩石骨架承受的有效上覆压力将增加，导致岩石孔隙结构发生变形，导致岩石渗流能力变化的现象称为应力敏感性。异常高压气藏具有显著的应力敏感性，用常规的气藏产能分析方法评价其产能会产生一定的偏差。 本文通过大量的文献调研，从分析异常高压气藏的成因和研究其物性特征出发，考虑异常高压气藏的特殊性，详细阐述了异常高压气藏储层岩石物性和流体物性各类参数的计算方法。在结合前人研究成果的基础上，分析储层有效压力变化对储层物性参数的影响，就异常高压对岩石物性(φ、K，Cf)的影响作了较为系统的研究，建立了异常高压储层应力敏感性评价方法。在综合分析各类异常高压储层物性参数随有效压力变化的数学模型的基础上，总结出了具有普遍适用意义的数学模型。 另外，本文在对比常规产能分析方法的基础上，对常规气井产能方程进行了修正，推导出了适用于异常高压气井的产能方程，并对影响其产能的因素做了系统的分析，最后通过实例分析，验证了其产能分析方法的正确性和实用性。 通过这些研究认识到：异常高压天然气偏差因子的计算可采用修正后的LXF模型，该模型计算过程简单，易于使用。同时，对于考虑异常高压的井底流压计算应该引起重视，因为其参数的准确性直接影响到产能分析的精确。异常高压气藏压力下降初期，随着储层流体的产出，储层岩石会发生弹塑性变形，显著的应力敏感性的存在使得储集层的孔隙度和渗透率大幅下降，其变化是前期下降剧烈，中后期逐渐变缓，且这种损害是不可完全恢复的。对于具有微裂缝的异常高压储层，其应力敏感性要比不具有微裂缝的储层强。对于异常高压气藏，认为储层岩石孔隙度、渗透率和地层压缩系数与有效压力之间具有相关性较好的指数关系。影响其异常高压气井产能的主要因素包括：地层系数、地层含水、地层压力、井底污染、应力敏感性、冲蚀流速等等。 通过各种产能方程的对比分析，认为可以用改进的拟压力产能方程来确定异常高压气井的绝对无阻流量。对于进行了应力敏感性实验分析的气井，因尽量考虑渗透率的应力敏感性变化关系，对其产能方程进行改进，用修正后的产能方程进行分析。在异常高压气藏勘探开发初期，可以近似的用拟压力二项式或三项式产能方程来对其产能进行分析。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章前言

1.1研究目的及意义

1.2国内外研究现状

1.3技术思路

1.4主要研究内容

第2章异常高压的成因及其识别

2.1异常高压的基本特征

2.2异常高压的地质特征

2.3异常高压的识别

2.4异常高压的成因

2.4.1岩石孔隙体积的变化

2.4.2孔隙内流体体积的变化

2.4.3流体流动或浮力作用

第3章异常高压气藏物性特征分析

3.1储层岩石物性

3.1.1原生孔隙度

3.1.2次生孔隙度

3.1.3储层压缩系数

3.2气体物性参数计算

3.2.1常压天然气偏差因子计算理论

3.3.2异常高压天然气偏差因子Z计算

3.3.3天然气的压缩系数

3.3.4天然气的粘度

3.3.5天然气的密度

3.3地层水参数计算

3.3.1地层水的压缩系数

3.3.2地层水的粘度

3.3.3地层水的密度

第4章异常高压气藏储层岩石敏感性分析

4.1应力敏感性

4.1.1异常高压气藏储层岩石的孔隙度敏感性分析

4.1.2异常高压气藏储层岩石的渗透率敏感性分析

4.1.3应力敏感性评价指标

4.2异常高压气藏储层岩石的地层压缩系数分析

第5章异常高压气藏产能分析方法研究

5.1气井产能分析理论基础

5.2井底压力计算

5.2.1气体垂直管流动

5.2.2井底静压计算

5.2.3井底流压计算

5.2.4拟压力计算

5.3常规气井产能分析

5.3.1二项式产能方程

5.3.2指数式产能方程

5.3.3拟压力二项式产能方程

5.3.4拟压力指数式产能方程

5.3.5压力法产能方程

5.4改进的异常高压气井产能分析

5.4.1改进的拟压力产能方程

5.4.2考虑渗透率幂函数的产能方程推导

5.4.3考虑渗透率敏感系数的产能方程推导

5.4.4三项式产能方程

第6章影响异常高压气井产能的主要因素分析

6.1地层系数的影响

6.2地层水的影响

6.3地层压力的影响

6.4井底污染的影响

6.5应力敏感性的影响

6.6油管冲蚀流速对产量的制约

6.7其他因素的影响

第7章实例分析

7.1参数计算

7.1.1井身结构

7.1.2测试参数

7.1.3计算结果

7.2常规产能分析方法

7.2.1二项式产能方程

7.2.2指数式产能方程

7.2.3拟压力二项式产能方程

7.2.4拟压力指数式产能方程

7.2.5压力法产能方程

7.2改进的产能分析方法

7.2.1改进的拟压力产能方程

7.2.2三项式产能方程

7.3结果对比分析

结论及建议

致谢

参考文献