氣藏多層合采技術(shù)界限與界限

氣藏多層合采技術(shù)界限與界限

對于氣藏多層開采，傳統(tǒng)方法使用氣藏精細(xì)描述的有效厚度、有效滲透率等地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行產(chǎn)量分解，忽視氣藏壓力對合井的影響。本文通過數(shù)值模擬,在正確建立模型的基礎(chǔ)上,分析了不同地層物性參數(shù)和壓力系數(shù)對氣藏合采的影響,從而進(jìn)行產(chǎn)量劈分。在本文中,利用現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)對研究進(jìn)行驗證及應(yīng)用。1實驗井關(guān)井情況W于94年6月投產(chǎn),層位沙二下4-5,后轉(zhuǎn)為注水井,2000年5月試氣,打塞于2960m,封S4-5,射開S3,5-9號層,厚度9.0m/5層,井段2938.70-2955.60m,干層。2000年6月補(bǔ)孔S下1-2的1-4號層后自噴生產(chǎn),井段2890.80-2913.60m,厚7.2m/4層,測試前5mm油嘴生產(chǎn)油壓17.5MPa,套壓18.5MPa,日產(chǎn)油1.5t,日產(chǎn)氣12840m3。該井采用高精度電子壓力計進(jìn)行探邊測試,起下壓力計分別測流壓及靜壓梯度。累計關(guān)井測試時間327.77小時。從關(guān)井后地層表壓恢復(fù)數(shù)據(jù)及井下電子壓力計實測數(shù)據(jù)分析:關(guān)井時井底壓力21.598MPa,關(guān)井63.1小時后壓力值已經(jīng)上升到26.463MPa,壓力上升了4.865MPa,隨后壓力開始呈近45度角斜率直線下降,至試井結(jié)束的264.67小時內(nèi)壓力下降了4.088MPa,平均壓降0.015MPa/小時(如圖1)。造成這一結(jié)果的原因是由于層間地層物性差異,使得上部已射開層壓力恢復(fù)到一定程度開始向下層發(fā)生倒灌,造成壓力下降。為了清楚層間干擾對單井生產(chǎn)造成的影響,現(xiàn)建立數(shù)值模擬模型,通過分析得到氣藏多層合采層間干擾影響。2氣藏開采分析為了適合于大多數(shù)多層油氣藏,本研究在簡化處理的基礎(chǔ)上,建立了雙層無竄流均質(zhì)氣藏模型。在模型基本參數(shù)埋深2800m、孔隙度為0.15、滲透率為8×10-3μm2、垂向滲透率為零、儲層有效厚度為10米、原始地層壓力為20.6MPa、數(shù)值計算網(wǎng)格為30×30×3,在模型中只有上下兩層為目的層,中間為不滲透隔層,模型總儲量為1.2×108m3,給定兩層合采配產(chǎn)量為30×104m3,按單一因素和正交分析的方法,研究上下兩個產(chǎn)層的物性參數(shù)和壓力對于氣藏開采的影響,共分析研究了1120種可能情況。3產(chǎn)氣干擾因素:滲透率倍比影響上產(chǎn)層產(chǎn)量貢獻(xiàn)的模擬結(jié)果儲層物性參數(shù)的影響:根據(jù)模型計算結(jié)果,滲透率倍比影響上下產(chǎn)層對于氣藏的產(chǎn)量貢獻(xiàn)值。當(dāng)上產(chǎn)層滲透率大于下產(chǎn)層時,上產(chǎn)層產(chǎn)量貢獻(xiàn)明顯大于下產(chǎn)層,上產(chǎn)層產(chǎn)量貢獻(xiàn)隨著生產(chǎn)時間的延長而下降,下產(chǎn)層產(chǎn)量貢獻(xiàn)隨之增加;即在投產(chǎn)初期上產(chǎn)層對下產(chǎn)層具有明顯的抑制作用,隨開采時間的延長,其抑制作用相應(yīng)的降低。反之,當(dāng)上產(chǎn)層滲透率小于下產(chǎn)層時,上產(chǎn)層產(chǎn)量貢獻(xiàn)明顯小于下產(chǎn)層,上產(chǎn)層產(chǎn)量貢獻(xiàn)隨著生產(chǎn)時間的延長而增大,下產(chǎn)層產(chǎn)量貢獻(xiàn)隨之減小。在投產(chǎn)初期下產(chǎn)層對上產(chǎn)層具有明顯的抑制作用,隨開采時間的延長,其抑制作用相應(yīng)的降低。當(dāng)上下產(chǎn)層的物性相同或相近時,上下產(chǎn)層的產(chǎn)量貢獻(xiàn)基本相當(dāng),隨生產(chǎn)時間的延長,產(chǎn)量貢獻(xiàn)基本相同。當(dāng)上產(chǎn)層滲透率大于下產(chǎn)層的5倍時,在投產(chǎn)初期下產(chǎn)層的產(chǎn)量僅占產(chǎn)出總產(chǎn)量的10%左右,上產(chǎn)層為主要貢獻(xiàn)層;當(dāng)上產(chǎn)層滲透率大于下產(chǎn)層的5倍后,上產(chǎn)層對下產(chǎn)層的抑制作用進(jìn)一步增強(qiáng),但增加幅度不如5倍以內(nèi)大,上產(chǎn)層產(chǎn)量貢獻(xiàn)隨生產(chǎn)進(jìn)行的下降幅度明顯變大,下產(chǎn)層產(chǎn)量貢獻(xiàn)的增加幅度相應(yīng)增大。反之,當(dāng)上產(chǎn)層滲透率小于下產(chǎn)層的5倍時,上下產(chǎn)層產(chǎn)量貢獻(xiàn)的變化趨勢與前者相反?？傮w上看,雖然隨滲透率倍比的增大,高滲層對低滲層的干擾進(jìn)一步增加,但上下產(chǎn)層的滲透率倍比在從1～3時,層間產(chǎn)氣干擾變化最為明顯。模擬得到滲透率比影響產(chǎn)量關(guān)系的四種情況:Ⅰ:當(dāng)P上/P下=1.105,K上/K下從1.0～32.0變化時,可以得到滲透率比對上下產(chǎn)層的產(chǎn)量貢獻(xiàn)的影響,計算結(jié)果如表1。Ⅱ:當(dāng)P上/P下=0.905,K上/K下從1.0～32.0變化時,可以得到滲透率比對上下產(chǎn)層的產(chǎn)量貢獻(xiàn)的影響,計算結(jié)果如表2。Ⅲ:當(dāng)P上/P下=1.105,K下/K上從1.0～32.0變化時,可以得到滲透率比對上下產(chǎn)層的產(chǎn)量貢獻(xiàn)的影響,計算結(jié)果如表3。Ⅳ:當(dāng)P上/P下=0.905,K下/K上從1.0～32.0變化時,可以得到滲透率倍比對上下產(chǎn)層的產(chǎn)量貢獻(xiàn)的影響,計算結(jié)果如表4。4地層物性參數(shù)X井產(chǎn)量劈分X井位于某氣藏,該氣藏S層總共分為S1-7,共7個小層,并且S4-5小層為干層。X井于1994年6月投產(chǎn)S下2-5,由于S4-5非氣層,故該井僅在S2-3生產(chǎn),日產(chǎn)氣45000m3;于2000年5月對S1-3進(jìn)行補(bǔ)孔試氣,日產(chǎn)氣19964m3?，F(xiàn)對X井進(jìn)行產(chǎn)量劈分:X井S2-3地層物性參數(shù)如下表:在K上/K下<1的情況下,屬于第Ⅲ、Ⅳ種情況,將第Ⅲ、Ⅳ種情況中開井處的數(shù)據(jù)回歸做圖,經(jīng)過線性回歸,則可以得到在X井在P上/P下=1.036的情況下產(chǎn)量劈分情況。通過對X井的分析,按照相同的方法,可以得到X井S2劈分產(chǎn)量為日產(chǎn)量的23.76%,即10690m3。X井S1-3為三層合采,將三層劃分為兩部分,即:S1和S2、S2和S3,地層物性參數(shù)如下表:對于S1和S2,由單一參數(shù)敏感性分析可知,在K下/K上<1的情況下,S1和S2屬于第Ⅰ、Ⅱ種情況,對其數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸做圖,經(jīng)過線性回歸,則可以得到在X井產(chǎn)量劈分情況。對于S2和S3,由單一參數(shù)敏感性分析可知,在K下/K上>1的情況下,S2和S3屬于第Ⅲ、Ⅳ種情況,對其數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸做圖,經(jīng)過線性回歸,則可以得到在X井產(chǎn)量劈分情況。通過現(xiàn)行擬合可以得到各層產(chǎn)量貢獻(xiàn)情況為:0.27:0.56:0.17,則可以對X井進(jìn)行產(chǎn)量劈分,S1、S2、S3產(chǎn)量分別為5390m3、11180m3、3394m3。5上產(chǎn)層和上下產(chǎn)層產(chǎn)量貢獻(xiàn)不同①研究建立了多層合采氣藏模型,并得到了一個合理劈分多層合采單井產(chǎn)量的方法。②當(dāng)上產(chǎn)層滲透率大于下產(chǎn)層時,上產(chǎn)層產(chǎn)量貢獻(xiàn)明顯大于下產(chǎn)