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低渗透气藏气井产能影响因素理论分析(董静 何春雨 王可峰 李泰安 郑海峰 内蒙古石油化工 2008年10期)
低渗透气藏气井产能影响因素理论分析(董静 何春雨 王可峰 李泰安 郑海峰 内蒙古石油化工 2008年10期)
2008年第10期
内蒙古石油化工
117
低渗透气藏气井产能影响因素理论分析
董 静,何春雨,王可峰,李泰安,郑海峰
(黑龙江大庆油田有限责任公司第四采油厂)
??
摘 要:低渗气藏的勘探开发越来越受到重视,但在现有技术能力和水平条件下,低渗透气藏的勘探开发程度很低,开发难度极大,开发效果也不理想。本文针对低渗气井情况,从理论上分析低孔低渗气藏(气井)产能大小的控制因素,深入认识低渗储层的特殊渗流规律,掌握低渗气藏产能理论上的影响和控制因素,为下一步选择和制定气井增产措施、高效开发低渗气藏提供依据。
关键词:低渗透气藏;压力梯度;启动压力梯度;达西定律
低渗透油气藏存在不符合达西定律的渗流,从大量实验和产生低速非达西渗流的影响因素分析,低渗透油气藏确实存在启动压力。鉴于此,提出了准确描述含启动压力梯度非达西渗流分析数学模型及模型的解,低渗气藏气井产能理论影响因素分析。1 数学模型
地质研究表明低渗储层的孔隙结构特征是孔喉窄小,与此同时低渗储层通常又是高含水的,因此低渗储层具有其特殊的渗流规律。根据大量的低渗文献报道
〔1-4〕
2
B BC-+- =rr3.6K初始条件:p??t=0=p0
(4)
内边界条件:
-3r??r=rw=+ B
Kh
外边界条件:〕??r=rw= B
dr
在相应的边界条件下求解上述基本方程并推导得出气井低速非达西渗流的产量公式为:
q1=
c2Bcwc
B??lnrw
而在达西渗流下的产量公式为:
(5)
,低渗岩石完全干燥状态下的气体渗流
基本符合达西渗流规律,但在一定的含水饱和度下将偏离达西渗流,表现出“启动压差”和“起始压力梯度”等特殊现象,研究称之为“低速非达西渗流”是低渗透储层中的一种特殊流态。通过引入“起始压力梯度”这一概念可以建立定压边界、定压生产、平面径向流的低速非达西渗流方程。
(1)运动方程(柱坐标):
vr=-(??p- B), ????p??≥ B
vr=0, 0≤????p??≤ B(2)状态方程:!=!0+C0(p-p0)?=?0〔1+Cp(p-p0)〕
(2)(1)
式:
q0=
cw(6)
e
B??ln
rw
非达西渗流和达西渗流下气井产量变化对比公1ewBew=q0pc-pw
(7)
2 影响因素理论分析
2.1 低速非达西渗流对气井产量的理论影响分析利用上述理论和公式分析低速非达西渗流对气井产量的影响。假设给定气井有关基本参数(??p=20、10、5MPa,Rc=100,rw=0.1m),“临界压力梯度
B”从10-5MPa/m逐渐上升至10-1MPa/m。
从图1可以看出:低速非达西渗流在一定条件
(3)连续性方程:??(rpvr)=-(3)
r可由上式推导出均质油藏低速非达西渗流流动压降解方程为:
下能够使气井产量进一步降低,其影响程度与临界压力梯度的大小直接相关。当临界压力梯度很小时,
??收稿日期:2007-08-12
,,
118
内蒙古石油化工
2008年第10期
气井增产改造是低渗气藏得以高效开发的必要手段,采用合理的增产方法和工艺措施是十分重要的。气井增产效果应该包括两个方面,一是施工结束后的测试产量明显增大,二是在产量增大的同时还
3、4〕
要有长期稳产的能力〔。从低渗砂岩气藏气井大型压裂酸化的综合效果来看,压裂后的测试气产量能够得以明显增加,但一般在投产不久都表现出压力、产量持续下降的动态特征,难以保持高产稳产。
实际气井压裂后的生产动态表现与前面理论分析结果相一致。由此看来,低渗透的砂岩气藏的增产问题是十分复杂的。如果储层本身低孔低渗并且裂缝不发育,那么单靠大型压裂还不能使低产气井改变为高产气井。若是储层裂缝发育裂缝性低渗透碳酸盐岩气藏(储层储集类型为裂缝一孔隙型),那么气井压裂改造可以沟通气井泄流范围内的裂缝,此时将刘一气井的整个生产动态产生影响。
因此,针一对不同类型的气藏采取不同的增产措施将产生不同的效果。对裂缝一孔隙型气藏来说,酸化解堵和压裂造缝都有利于沟通外部地层的洞
低速非达西渗流效应对气井产量的影响微弱;但当临界压力梯度较大时,其对气井产量
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