海上异常高温高压气藏产能评价方法

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气藏产能测试评价及试井分析

气藏产能测试评价及试井分析
引入无因次变量 :
无因次启动压 力梯度
气藏产能测试评价及试井分析
无限 大凝 析气 井低 速非 达西 渗流 试井 数学 模型
Laplace变换
气藏产能测试评价及试井分析
Stehfest数值反演
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对于固定参数 ,
值增加得越大,双对数曲线早期和
气藏产能测试评价及试井分析
压力历史
气藏产能测试评价及试井分析
A. 常规解释:
(1)Horner法(两相拟压力,不考虑吸附) :
解释结果: K=1.51 mD S=2.83 外推地层压力 P*=26.31MPa
气藏产能测试评价及试井分析
(2)Horner法(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
气藏产能测试评价及试井分析
常规解释: (1)MDH法: (单相拟压力)
解释结果: K=2.75 mD S=5.37 外推地层压力 P*=30.79MPa
压力后期下掉,(储层压力下降),无法应用。
气藏产能测试评价及试井分析
(2)Horner法: (单相拟压力)
解释结果: K= 2.51mD S=4.26 外推地层压力 P*=31.78MPa 探测半径: 497.24 m 单井控制储量 3.23 ×108 m3
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解释结果: K= 4.54 mD S=15.12 外推地层压力 P*=29.95 MPa 探测半径: 704.74 m 单井控制储量 6.88 ×108 m3
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异常高压产水气井产能计算方法

异常高压产水气井产能计算方法
(1)

1 产能模型的建立
异常高压产水气藏中,气水两相运动方程分别为
wp
vg E g U g vg J g U g vg ˈ (1) vw P 进一步化简为 Pw wP p w r 䖯ϔℹ࣪ㅔЎ 2 2 w 3p KK rw wp g Pg䖯ϔℹ࣪ㅔЎ 2 2 3 w vgv E gU U vg ˈ (1) vw U ggvv J gJ Ug ˈ (1) vw gv g Eg gg gg 2 3 wr KKKK w r m KK w r rw m KK 3 rg rg §w rw U gKPK K m m m2 KK wp U U Uw · m KK mg KK rg g · wp w 2 3 g m KK rg g rg p prg § 2 gw w Pw g rg (2) ¸K 䖯ϔℹ࣪ㅔЎ rw w rgg rwgv K¨ K v E J E U v J U ˈ v ¨ ¸ g g 3 3 3 J g 3 3 3 (1) E g w 8ʌ ¨ g g g rh g g g 4ʌ 2 r 2 h 2 P Pw g ¸ 2 r2 h 2 P g (2) g 䖯ϔℹ࣪ㅔЎ©wrP g w r KK ¹ wrP 2 ʌ ¨ KK ¸ wr rg rw P 2 ʌ 4 ʌ P 8 ʌ Pg rh r h r h g w g 䖯ϔℹ࣪ㅔЎ ¹ 2 3 § K rg U g K · wp © ·mg m m KK rg m KK rg 2 wscˈᑊᅮН⇨∈ϸⳌᢳय़࡯Ў 3 q ȡgscˈqwȡw=q ḍ᥂䋼䞣ᅜᘦॳ⧚ qgȡ U g=w gsc wsc gȡ g § rw w U K m m m KK m KK U K w p ¸䖯ϔℹ࣪ㅔЎ g wE g rg g rg rw w ¸ (2) K ¨ rg g K¨ q J 2= 3 (2) g g 2ȡ 2 3 3 ρ ȡ = qg qw ȡgsc qJwsc ȡwsc ˈᑊᅮН⇨∈ϸⳌᢳय़࡯Ў ḍ᥂䋼䞣ᅜᘦॳ⧚ g gq ρ ρ ρ 根据质量守恒原理 , ,并定 g gE gsc gsc w 2 =q 2 ˈ 3 w 3= 3q q ¨ P §K ¸ ¨P ¸· 2 g gsc wsc Ug m m KK p K rg K wP ʌrh2m 4 P ʌ Pg rU r h·22exp r h 3wscm ʌ§ 4 ʌ P 8w ʌ Pg rp rh r8 h K rg g wʌ rg g 3 KK rg w w ¹ ww g g rw r h g ¨ wg g © P 2 º dp © ¸ (3) p K³ ¨ p p \ U U ª D ¸ (2) ¹ rw § K E J g w e · ¬ ¼ U K m m m KK m KK Uw wp P w g g ¸ w 2 2 2 g 0 ¨ g rgg 3 3 g Pʌ ¨ḍ᥂䋼䞣ᅜᘦॳ⧚ ¸w ¨q ȡrg= ¸q g 义气水两相拟压力为 · rw © 2 Kw E p § K rg ¹4ʌ r P 8Jʌ r rh hrw 2 P h 33 3 P g rg (2) K g g r 3 2 g2 g g ¹qgscȡgscˈqwȡw= wscȡwscˈᑊᅮН⇨∈ϸⳌᢳय़࡯Ў ¨ȡ ¸ © P g qgȡg=q w P P 2 ʌ 4 ʌ P 8 ʌ P r rh r h r h ˈ q ȡ = q ȡ ˈᑊᅮН⇨∈ϸⳌᢳय़࡯Ў ḍ᥂䋼䞣ᅜᘦॳ⧚ p p p dp \ U U exp ª D º wsc ¹ 2wsc ¼ g g ¨ ¸ gsc © gscg w w w g ¬ e ³ ᇚ⇨∈ϸⳌᢳय़࡯ᅮНᓩܹᓣ˄ ˅ ˈᕫࠄᓖᐌ催य़ѻ∈⇨ѩϝ乍ᓣѻ㛑䅵ㅫᮍ⊩ 0 ¨ P Pw w ¸ ·© g p § K rg K rw ¹ ˈ q ȡgsc = q ȡ¬ ˈᑊᅮН⇨∈ϸⳌᢳय़࡯Ў ḍ᥂䋼䞣ᅜᘦॳ⧚ q gȡg=q gscȡgsc w w wsc wsc 2 3 (3) p p p dp \ p § U U exp ª D º ȡ = q ȡ ˈ q ȡ = q ȡ ˈᑊᅮН⇨∈ϸⳌᢳय़࡯Ў ḍ᥂䋼䞣ᅜᘦॳ⧚ q ¨ ¸ g g gsc w w wsc wsc g w e ¼ ³0 ¨ P g\ K (4) ·wf¸ Aqsc Bqsc Cqsc pe \ p K rg w © rw P ¹ (3) (3) 2˅ p p º \ p ᇚ⇨∈ϸⳌᢳय़࡯ᅮНᓩܹᓣ˄ U U exp ª D ˈᕫࠄᓖᐌ催य़ѻ∈⇨ѩϝ乍ᓣѻ㛑䅵ㅫᮍ⊩ ¨ ¸K g w ¬ · ¼ dp ³ p §¸ 0 ¨ P K rw e · p § K rg rg K P r e ᇚ⇨∈ϸⳌᢳय़࡯ᅮНᓩܹᓣ˄ ˅ ˈᕫࠄᓖᐌ催य़ѻ∈⇨ѩϝ乍ᓣѻ㛑䅵ㅫᮍ⊩ rw U g R \ (3) pe p º U exp ª D 将气水两相拟压力定义引入式( 2),得到异常高压 2p w © 1 ¸ ln w Usc ¬ ¼ dp (3) \ U Ugwu¸10 exp º p ³¨ p rg p 2 dp 3 2ª ¨¹Pp ¸D Aq ¬ ³0 wg¨ § e1 Bq ·¼ rwfg 0\ 0.456 U p ¨ P ¸ P11 g w w sc r wf DK e \ wf sc 1 ¸ sc Cqsc P 2 3 ¹ ˗© ݊Ё˖ A \ p © B ¨ g ¹ \ p Aq Bq Cq (4) 2 产水气井三项式产能计算方法 ¨r ¸ e˅ sc sc sc h ᇚ⇨∈ϸⳌᢳय़࡯ᅮНᓩܹᓣ˄ 2 K e h wf 2 S ˈᕫࠄᓖᐌ催य़ѻ∈⇨ѩϝ乍ᓣѻ㛑䅵ㅫᮍ⊩ 4S J g K e © wf re ¹

拟压力稳定点法在海上高温高压气井产能评价中的应用

拟压力稳定点法在海上高温高压气井产能评价中的应用

拟压力稳定点法在海上高温高压气井产能评价中的应用彭小东;李华;李浩;洪楚侨;陈玉玺;童璐一【摘要】常规二项式产能方程在南海北部中深层高温高压气藏气井应用效果差,常常出现回归的直线斜率B<0的情况.针对该情况,采用了庄惠农稳定点产能二项式方程进行高温高压气井的产能评价.并对该方法的应用进行了改进:针对高温高压情况优选拟压力作为产能方程的压力形式:针对稳定点难以选择的情况提出了逐点计算产能曲线,通过对比与实测点的拟合程度来优选稳定点及相应的无阻流量.计算结果表明:①对于浅层产能评价正常的气井,该方法计算的无阻流量与常规二项式法计算的结果基本相同;②对产能评价异常的中深层高温高压气井,除了测试明显异常的点外,该方法计算的各点无阻流量与推荐的稳定点无阻流量基本一致,误差在±5%以内.【期刊名称】《天然气勘探与开发》【年(卷),期】2019(042)002【总页数】6页(P107-112)【关键词】产能评价;无阻流量;高温高压;稳定点;拟压力;钻杆地层测试;海上气田;莺歌海盆地【作者】彭小东;李华;李浩;洪楚侨;陈玉玺;童璐一【作者单位】中海石油(中国)有限公司湛江分公司;中海石油(中国)有限公司湛江分公司;中海石油(中国)有限公司湛江分公司;中海石油(中国)有限公司湛江分公司;中海石油(中国)有限公司湛江分公司;中海石油(中国)有限公司湛江分公司【正文语种】中文0 引言产能评价是一个油气田储量评价和开发方案编制的重要依据[1]。

在海上气藏早期评价阶段,主要通过钻杆地层测试(DST)来进行产能评价[1]。

原则上是按照常规回压试井的方式,依次从小到大改变测试油嘴,得到3~5个稳定测试数据,回归得到二项式产能方程,进而求得绝对无阻流量[2-7]。

该方法在南海北部浅层气藏应用效果较好,但在高温高压气藏应用效果较差,常常出现回归的直线斜率B<0的情况以至于无法计算无阻流量[8-11]。

前人对异常原因进行了大量的分析:一方面,由于海上高温高压气井作业成本高、安全风险大,DST测试的开关井次数、时间、最大产量等都受到较大的制约,导致测试质量较差[10];另一方面,由于高温高压气井测试期间多存在产水问题[12-13]和井底积液的情况[7,10],影响井底流压的准确测量;也有认为是表皮系数随着流量的增加而减小使得实测流动压力失真[8-9]以及忽略了测试过程中地层压力的变化等[11]。

异常高压低渗透气藏产能评价新方法

异常高压低渗透气藏产能评价新方法

异常高压低渗透气藏产能评价新方法郭肖;赵显阳;杨泓波【摘要】针对目前常规气藏产能评价方程,无法用于准确预测异常高压低渗透气藏产能这一事实.在考虑了异常高压低渗透气藏地层实际渗流情况的基础上,对气藏渗流区进行了分区,建立了新的物理模型.通过引入新的拟压力函数,运用叠加原理,在综合考虑气体渗流临界半径、气体高速非达西流动效应、脉冲效应、渗透率应力敏感效应及启动压力梯度的基础上,推导了异常高压低渗透气藏产能新方程,并运用实际测试资料检验了该方程的可靠性.结果表明:不考虑渗流区域划分和多因素综合影响的常规气藏产能方程计算结果与实际产能测试结果相对误差可高达21.5%,而新方程的产能计算结果与实际产能测试结果相对误差小于5%,且随着井底流压的降低,近井区气体高速非达西流动效应、远井区启动压力梯度效应以及渗透率应力敏感效应会导致气井产量严重降低,而气体低速渗流临界半径和脉冲效应对气井产能影响较小.【期刊名称】《油气藏评价与开发》【年(卷),期】2018(008)006【总页数】6页(P13-18)【关键词】异常高压低渗透气藏;应力敏感;脉冲效应;高速非达西流动;启动压力梯度;产能方程【作者】郭肖;赵显阳;杨泓波【作者单位】西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE328近年来随着天然气勘探开发领域的扩展,在我国西部相继发现了大量的异常高压低渗透气藏,如四川盆地的磨溪气田嘉二段气藏、马井气田蓬莱镇组气藏,塔里木盆地克拉2气藏、迪那2气藏等。

该类气藏具有不同于常规气藏的开发特征[1-3],在衰竭式开采过程中往往表现出较强的储层应力敏感效应、气体高速非达西流动效应、脉冲效应及启动压力梯度效应等,正是由于这些开发特征的存在,从而使得常规二项式产能公式无法适用于异常高压低渗透气藏产能预测[4-6]。

异常高压气井产能评价技术研究

异常高压气井产能评价技术研究

异常高压气井产能评价技术研究周静;张城玮;周伟;陈万钢;吴翔【期刊名称】《油气井测试》【年(卷),期】2016(025)003【摘要】异常高压气藏由于存在变渗透率问题,在气井产能计算时必须考虑应力敏感性。

对Y气田渗透率和孔隙度进行了应力敏感性实验,研究结果表明渗透率比孔隙度具有更强的应力敏感性。

采用常规的压力平方法和拟压力法计算了气井的产能后,根据储层的应力敏感性,改进了气井的拟压力法产能方程,定量讨论了应力敏感性大小对气井产能的影响。

研究表明:应力敏感性对产能影响较大,在建立产能方程时,必须考虑渗透率应力敏感性。

此外,如果在开发早期缺乏应力敏感数据,可近似用压力平方法来确定该区气井产能。

【总页数】4页(P35-37,41)【作者】周静;张城玮;周伟;陈万钢;吴翔【作者单位】西南油气分公司石油工程监督中心四川德阳618000;成都理工大学能源学院四川成都610059;成都理工大学能源学院四川成都610059;中联煤层气有限责任公司北京100011;中联煤层气有限责任公司北京100011【正文语种】中文【中图分类】TE353【相关文献】1.生产情况下的异常高压气井产能评价 [J], 贺杰;魏亮亮;古毅;郭恒星;雷文慧2.利用井口压力计算气井绝对无阻流量——塔里木异常高压气井应用效果评价 [J], 张建业;伍藏原;黄兰;王鸿飞;李玉林3.渤海异常高压凝析气藏产能评价模型建立及应用 [J], 杨东东;段宇;王美楠;陈晓祺;何新容4.异常高压气藏产能评价及地层压力监测新方法 [J], 乔勃玮5.异常高压水驱气藏产能评价及预测方法 [J], 杨敏; 李明; 陈宝新; 孟学敏; 唐永亮因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

海上高温高压井钻完井及测试指南

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异常高压气藏有限封闭水体能量评价

异常高压气藏有限封闭水体能量评价
o q ie o u o p r o u fg sbe rn o e - f ra r src e nd co e q ie n o e ・ r su e a fa u fr v l me t o e v l me o a a i g z n s o e ti td a l s d a u f ri v rp e s r d g s — -
Oi a d s ro rGe lg n Ex l i in, o t wetPer lu Unv riy, e gdu, ihu n 61 50 l n GasRe ev i oo y a d p ot o S u h s toe m iest Ch n at Sc a 0 0

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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Ab t a t A e meh d f re au tn h n ry o e tit d a d co e q f ri v rpr su e a e e — s r c : n w to o v l a i g t e e e g fr srce n ls d a ui n o e — e s r d g s r s r e
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5 天热气北
20 0 9年 1 2月
第3 0卷
第 6期
OL & G SG O O Y I A E L G
文 章 编 号 :2 3— 9 5 20 )6—0 8 0 5 9 8 (0 9 0 6 9—0 3
异 常 高压 气 藏 有 限封 闭水 体 能 量评 价
胡俊坤 , 李晓平 , 琰 , 亮 , 科 李 叶 任
fr n eo v rp e s r d g sr s r or t i e meh d c n b s d t a c l t li e o q f r t e r to o ma e fo e — r s u e a e e v is,h sn w t o a e u e o c lu a emu t fa ui - h a i pl e

异常高压气藏产能测试分析方法

异常高压气藏产能测试分析方法

第一 口探 井 D F X — l井 的稳定产能测试资料 出现二项式产能方程 回归 曲线斜 率为 负, 指数 武产能方 程 的指 数大于 I的异常情
况, 无法计算气井无 阻流量。针对其异常情况 , 采用 了“ 一点法” 、 产 能方程校 正、 考虑表皮影响 的拟压 力产 能方 程以及考虑 应 力敏感 影响的改进 的拟压 力产 能方程 等多种方 法, 计算异常高压气井 的无 阻流量。并对比分析“ 一点法” 、 产 能方程校正 的不 足, 提 出考虑表皮影响 的拟压力产能方程 , 能有效计 算 出合理 的异常高压 气井无 阻流量。 同时, 采 用改进 的拟压力 方法证 实 渗透 率应力敏感给单井产能带来的影响不容忽视。
程, 由产能方程计算无 阻流量。产能方程有二项式 和指数 式两 种 。然 而 , 有 的井 产 能 方 程 出 现异 常 情 况, 即二项式产能方程 回归 曲线斜率为负值 , 指数式 产能方程 的指数大于 1 , 由这样 的产能方程无法计 算 气井 无 阻 流 量 。针 对 其 异 常情 况 , 采用 了“ 一 点 法”、 产 能方 程校 正 、 考 虑表 皮 影 响 的拟 压 力 产能 方 程 以及 考 虑应力 敏感 影 响的改 进 的拟压 力产 能方程 等多种方法 , 计算异常高压气井 的无阻流量 ; 并对比 分析 “ 一点 法 ” 、 产 能 方 程 校 正 的不 足 , 提 出 了考 虑 表皮影响的拟压力产能方程 , 计算出合理的异常高 压气 井无 阻流 量 。 同时 , 采 用 改 进 的拟 压 力 方 法证 实渗透 率应 力 敏感 给 单井 产 能带 来 的影 响不 容 忽视 。 南海 西部 海域 莺 歌 海 盆 地 D F 1 3 - 2气 田 目 的层 埋深 3 0 0 0 n a , 压力 系数 1 . 8 , 地 层压 力 5 2 . 7 MP a , 地 层 温度 1 5 0 ℃, 为 高 温 高 压 气 藏 。第 一 口 探 井 D F 1 3 . 2 . 1 井D S T测 试 采 用 三 开 三 关 测 试 程 序 ( 表 1 ) , 二 开为产 能测 试 , 共 测 四个 工 作 制度 , 每个 油 咀 测 试 时问 为产量稳 定 4小 时 。出于海 上作业 安全 考 虑, 采 取油 咀 由小 到 大 的程 序 , 并 对测 试 的最大 产量 予 以限制 。 由不 同工作 制 度 的 测点 数 据 , 采 用 常规 产 能分 析方 法 , 绘 制 压 力 平 方 的二 项 式 Q 一 ( P 。一
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海上异常高温高压气藏产能评价方法成涛;陈建华;阮洪江;刘凯;李佳;冯燕娴【摘要】储层应力敏感性对气藏开发具有一定的影响,随着敏感性的增强,产能表现出明显降低的趋势。

目前关于海上高温高压气藏考虑应力敏感性的产能研究较少,且海上气田受制于生产平台的限制,生产井一般为大斜度井,井斜产生拟表皮因数对产能也有较大影响。

从渗流力学的基本理论出发,建立了综合考虑应力敏感性和高速非达西效应的大斜度井稳态产能方程,并对中海油某高温高压气藏进行了实例分析,验证了产能方程的可靠性。

通过研究可知,高温高压气藏在开发初期应尽量降低采气速度,保持地层压力,防止产能过快下降。

%The development of gas reservoirs is, in a way, affected by stress sensitivity of the reservoirs. With the increasing of sensitivity, the productivity follows obvious decline tendency. At present, stress sensitivity is less considered when the deliverability of highly deviated wells in offshore HTHP (high temperature/high pressure) gas reservoirs is studied. In offshore gas ifelds, production wells are mostly highly deviated wells due to the restriction of production platforms, and the deliverability is aslo signiifcantly affected by the pseudo-skin coefifcient induced by the well deviation. A steady-state deliverability equation of highly deviated wells, which takes stress sensitivity and high-velocity non-Darcy effect into consideration comprehensively, was developed based on the basic theories of seepage mechanics. Then, a ifeld case study was conducted on a HTHP gas reservoir of CNOOC to verify the reliability of the deliver-ability equation. It is concluded that at the early development stage of HTHP gas reservoirs, itis necessary to reduce gas production rate as much as possible to keep the reservoir pressure and avoid fast productivity decline.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2016(038)006【总页数】5页(P832-836)【关键词】高温高压;气藏;应力敏感;大斜度井;产能方程【作者】成涛;陈建华;阮洪江;刘凯;李佳;冯燕娴【作者单位】中海石油中国有限公司湛江分公司;中海石油中国有限公司湛江分公司;中海石油中国有限公司湛江分公司;中海石油中国有限公司湛江分公司;中海石油中国有限公司湛江分公司;中海石油中国有限公司湛江分公司【正文语种】中文【中图分类】TE533随着天然气工业的不断发展,我国发现并开发了大量的高温高压气藏,陆上高温高压气藏主要集中在塔里木盆地和四川盆地,海上目前发现并投入开发的高温高压气藏较少,开发经验相对缺乏。

在高温高压气藏开发过程中,随着地层压力不断降低,储层岩石承受的有效应力不断增强,从而导致岩石发生明显变形,导致储层渗透率降低,即产生应力敏感性[1-5]。

通过对陆上高温高压气藏开发调研发现,储层应力敏感对气井产能带来不利影响,应力敏感性越强,产能越低,因此产能计算过程中必须考虑储层应力敏感性的影响。

目前很多文献对直井或水平气井考虑应力敏感性的产能方程进行了相关研究,但关于大斜度井这方面的文献相对较少[6]。

从渗流力学的基本理论出发,建立了综合考虑应力敏感性和高速非达西效应的大斜度井稳态产能方程,对中海油首个开发的高温高压气藏产能的计算及产能的影响因素进行了相关研究,为海上其它高温高压气藏开发积累了一定经验。

Stress sensitivity evaluation method随着开发的进行,孔隙压力逐渐降低,岩石原有受力平衡被改变,岩石产生压缩,从而导致岩石孔隙度、渗透率等物性参数发生变化。

这种储层物性随着有效应力的改变而发生变化的特征称为储层的应力敏感性。

对应力敏感性的评价,目前常用的有渗透率损害系数法和应力敏感性系数法[7-8]。

1.1 渗透率损害系数法Permeability damage coefficient method石油天然气行业标准SY/T 5358—2010 《储层敏感性流动实验评价方法》中采用渗透率损害系数法对应力敏感性指标进行评价,渗透率损害系数计算表达式为[9]根据渗透率损害系数法进行应力敏感程度评价结果见表1。

1.2 应力敏感系数法Stress sensitivity coefficient method应力敏感系数表达式为根据式(2)对实验数据进行拟合得到岩石应力敏感系数,每一岩样对应着唯一的应力敏感系数,该系数的大小就代表了岩石应力敏感性的强弱程度(表2),而渗透率损害率在不同有效应力测点对应着不同的值,不便于工程应用,建议采用应力敏感系数法对应力敏感性进行评价。

Steady-state deliverability equation of highly deviated well including stress sensitivity and high-velocity non-Darcy effect2.1 考虑应力敏感Stress sensitivity included假设有一水平均质各向同性的圆形等厚储层,储层正中有一口定产量的直井,气体渗流服从线性渗流规律,根据气体渗流达西方程和考虑渗透率应力敏感公式[10],通过积分后整理得到如下方程将psc、Tsc等具体数值代入式(3)计算并换算成现场实用单位可以得到考虑井筒由垂直变为接近水平而产生的拟表皮因数,并用有效半径rwe-S代替rw,则对于大斜度井则有2.2 考虑高速非达西效应High-velocity non-Darcy effect included基于高速非达西二项式方程,通过积分整理后得到式(6)将psc、Tsc、R等具体数值代入式(6)中进行计算并换算成现场实用单位可以得到式(5)和式(7)等号左边的表达式虽然形式不同,但实质上都为压差项,因而可叠加。

为了统一格式,此处均用式(5)等号左边的表达式来表示压差项。

考虑应力敏感和近井高速非达西渗流的大斜度井稳态产能方程为[11]Productive evaluation of M Gas FieldM气田位于南海北部大陆架西区的莺歌海盆地,埋深2 800~2 900 m,原始地层压力53.5~54.1 MPa,压力系数1.90~1.94,地层温度138~143 ℃,属于异常高温高压气藏。

主力气组岩性主要为细砂岩、粉细砂岩、粉砂岩及泥质粉砂岩,平均孔隙度为17.7%,平均测井渗透率为8.91 mD。

M气田于2015年投产,为中海油第一个投入开发的高温高压气田。

3.1 应力敏感实验结果Results of stress sensitivity experiment通过应力敏感测试方法对M气田主力气组5块岩心进行了应力敏感性实验研究[12]。

k0为地层初始渗透率(地层压力55 MPa、温度138 ℃),ki为某一地层压力下的渗透率。

5块岩心渗透率损失率与净有效上覆压力之间关系如图1所示。

由图1可以看出,5块岩心的渗透率损失率随着净有效上覆压力的升高而逐渐增加,即在降内压过程中,岩心的渗透率相对值逐渐减小。

其中,1号岩心在降内压过程中渗透率下降最快,当净有效上覆压力增加到65 MPa时,与原始地层条件下的渗透率相比,渗透率损失率高达40%,表现出中等强度应力敏感性。

2号、3号、4号和5号等4块岩心的渗透率下降程度基本是一致的。

当净有效上覆压力增加到65 MPa时,渗透率与原始地层条件下的渗透率相比,损失率为10%左右,岩心表现为弱敏感性。

实验结果还表明,随着地层压力恢复,5块岩心渗透率也在恢复,但是即使压力恢复到原始地层压力,渗透率仍然达不到原始地层渗透率值。

这是由于降内压过程中岩石发生了不可恢复的塑性变形,导致应力恢复后渗透率也无法恢复到初始值。

因此,渗透率应力敏感伤害是不可逆的。

渗透率的伤害程度主要与岩心初始渗透率有关,与有效应力呈幂函数关系,5块岩心的幂函数关系见表3。

3.2 产能计算及影响因素分析Productivity calculation and its influential factor analysis根据渗透率应力敏感性实验结果,结合M气田投产时压力恢复试井解释成果,采用建立的考虑应力敏感及近井高速非达西渗流的大斜度井稳态产能方程对M气田4口定向井无阻流量进行了计算。

从图2中可以看出根据产能公式计算的无阻流量与投产时产能测试结果相差不大,计算结果略低于实测结果,由此证明推导的产能计算公式比较可靠,可以应用于海上高温高压气藏大斜度井产能计算。

从产能方程可以看出,影响产能的因素较多,下面以M1井为例,分析应力敏感大小、地层压力衰竭对产能的影响。

如图3所示,应力敏感系数对气井的产能有明显影响,随着应力敏感系数的增大,气井的产能逐渐减小。

在原始地层压力52.4 MPa条件下,当应力敏感系数从0增大到0.05 MPa-1时,气井的无阻流量由221.5×104m3/d下降为117.3×104m3/d,产能下降了47%。

不同供给压力下应力敏感效应对气井产能的影响关系如图4所示。

应力敏感效应的存在会降低气井产能,并且在不同开发阶段应力敏感效应对气井产能的影响程度存在差异。

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