三区复合凝析气藏水平井试井分析研究及应用贾伟浏模板

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。三区复合凝析气藏水平井试井分析研究及应用贾伟浏1,段永刚2,陈伟2(1.中国石化西北油田分公司,新疆轮台841600;2.西南石油大学,四川成都610500)摘要:根据凝析气藏在多孔介质渗流时油、气、水多相相变特征,建立了凝析气藏油、气、水在多孔介质中的渗流方程,并引入了三相拟压力函数使渗流方程线性化。建立了适合于凝析气藏水平井的三区复合模型,得到了拉氏空间中的无因次压力相应函数。解释方法上采用直线特征与自动拟合相结合的综合解释技术,确立了凝析气藏水平井试井解释新方法。经过凝析气藏水平井试井资料的解释应用,证明了该方法在凝析气藏水平井试井分析中的适用性。关键词:凝析气藏水平井三区复合模型压力动态分析应用0引言凝析气藏是一种特殊、复杂的气藏。在开采过程中,随着地层压力下降凝析气相反凝析为液相(凝析液),储层流体呈现多相多区分布特征;同时,对于水平井流入动态特征较直井更具特殊性,属于多点流入。L．G．Thompson和A．C．Reynolds提出了两区流动模型,Fevang和Whitson在分析生产油气比随时间的变化后,认为有必要考虑流动过渡区的影响,并提出了三区流动模型【1】。而这些模型都是针对直井,西南石油大学段永刚、李其深、陈伟等提出了水平井流入动态存在早期垂直径向流、线性流、晚期平面拟径向流特征【2】,且之前研究的渗流方程主要采用了油气两相拟压力处理。因次还没有既考虑三区复合模型又考虑水平井流入特征的凝析气藏水平井试井分析的系统方法。1凝析气藏多相流体渗流方程在已经建立的油-气两相渗流方程【3】的基础上,假设地层中有油、气、水三相流动,建立渗流微分方程。在气藏条件下从地层流向井底的总质量流为(1)将气油比、流体密度、体积流量、体积系数、气油比、水油比相关公式带入(1)得井底总的质量流量变为(2)根据气藏物质平衡方程有(3)其中,引入综合可压缩系数,(3)式变为(4)其中:因此,能够定义新的拟压力函数如下(5)其中,为参考压力,为拟压力、MPa2·(mPa·s)-1、其定义为:用以上定义的拟函数能够将多相流渗流方程变换为单相渗流方程相同形式:(6)2凝析气藏水平井试井分析模型2.1物理模型假设凝析气藏储层由一个不连续界面将其分割成不同性质的三个区域,水平井位于系统中心,从内到外分别记为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区,三区的供给半径分别为、、;三区的外边界能够是无穷大、封闭边界或定压边界,流体的流动服从达西定律,储层均质、等厚且各向同性;水平井各向异性、以常产量生产,各个渗流区域界面不存在附加压降。凝析气藏三区复合物理模型【4】:流动区域划分为两相流动区、吸附区和干气区。图1三区复合凝析气藏水平井物理模型2.2数学模型1)、首先定义多孔介质和流体的基准物性参数的无因次量:无因次压力、无因次时间、无因次半径、无因次井筒存储系数。控制方程: (7);(8); (9)界面条件:(10)(11)(12)(13)内边界条件:(14)外边界条件: (无限大) (15)(定压)(16) (封闭)(17)初始条件: (18)经过Everdingen&Hurst方法,Laplace变换得出其压力分布的Laplace空间解的表示式为: (19)2)、根据水平井在气藏中物理模型【5】,在方向和方向为无限大,其中、和分别为地层的渗透率的主方向,水平段的长度为,气藏厚度为,气藏的上下为封闭边界(和),水平井平行于上下边界,忽略重力作用影响,气藏的初始压力为均匀分布。各无因次参数定义为:(20)(21)其中,,是无因次长度参考量,取,是水平井长度。无因次坐标(,,)定义为:;; (22)由Ozkan和Raghavan导出,水平井在无限大气藏和均匀流率分布条件下的Laplace空间解的表示式为:(23)其中,,为无因次水平井高度。3)、假设水平井位于三区复合区的中心,将上述三区复合气藏模型和均质气藏水平井模型相结合,利用Raghavan等的连续点源技术,以移动点源位置方式获得水平井在三区复合气藏和均匀流率分布条件下压力分布的近似表示式,其Laplace空间的表示式为: (24)应用Stehfest算法反演即可求出实空间压力,并绘出相应的试井理论图版。2.3凝析气藏水平井不稳定压力动态特征(一)、在三区径向复合模型中的水平井压力动态反映出七个阶段:(1)纯井筒储集影响阶段,该阶段双对数压力和压力导数合二为一,呈45°的直线;(2)过渡阶段,受井筒储集和表皮效应影响,峰值的高低取决于CD、e2s值;(3)早期径向流阶段(压力导数水平段),时间相对较短;(4)线性流阶段(压力导数1/2斜率线);(5)两相流动区拟径向流阶段(压力导数水平段);(6)吸附区拟径向流阶段(压力导数水平段);(7)干气区拟径向流阶段(压力导数水平段)。图2受复合区域控制的水平井拟径向流特征(二)、两相流动区和吸附区的扩大反映在双对数曲线上为径向流阶段压力导数水平段的增加,取决于参数、值的大小;图3吸附区扩大影响的压力动态特征如果凝析气藏未出现反凝析,即均为干气区,反映在双对数曲线上为经过线性流阶段后直接进入干气区拟径向流阶段;扩散系数比大小反映在双对数曲线上为两相流动区拟径向流动阶段到吸附区拟径向流动阶段之间压力导数曲线下凹程度,扩散系数比变小,则使压力导数曲线下凹增大,取决于参数2、3值大小。(三)、各区渗透率高低反映在双对数曲线上为压力导数水平段上移或下移,如果渗透率大则有压力导数水平段下移;而干气区与吸附区或吸附区与两相流动区压力导数水平段台阶高低、即压力导数差值大小取决于流度比M2、M3值。图4干气区流度比影响的压力动态特征(四)、边界条件影响反映出的压力动态特征在双对数曲线上反映的压力导数曲线变化特征水平井与一直,封闭边界则出现上翘、定压边界则出现下掉、无限大地层则为水平线。图5封闭边界水平井压力动态特征3实例分析以雅克拉凝析气田水平井YK5H井为例,该井为凝析气井,储层埋深5280m、储层厚度19m、孔隙度12.5%、水平段有效长度389.5m、露点压力53.66MPa;2月进行了压力恢复试井,关井前12mm气嘴生产,井底压力50.8MPa、井底温度135°、油压34.5MPa、日产气55.78×104m3/d、日产油134m(一)、采用”径向复合＋水平井＋井储表皮＋无限大边界”模型。曲线拟合较好,体现出了水平井的早期径向流、线性流和拟径向流阶段(吸入区径向流阶段很快消失,而干气区在曲线上反映不明显,主要是由于测试时间的影响,但凝析气藏三区复合特征在很多文献已经得到证实观点的正确性),同时出现了井筒储集(变井储效应)和表皮效应。图6YK5H井双对数压力拟合曲线分析解释结果如下:吸附区渗透率28.4×10-3um2、半径为1140m、表皮系数17.2,干气区渗透率58.6×10-3um2。经过压力历史拟合验证,证明采用该(二)、采用”均质＋直井＋井储表皮＋定压边界”模型。图7YK5H井双对数压力拟合曲线曲线拟合一般,最主要是无法体现出水平井线性流阶段特征(且该段拟合很差),致使无法正确的衡量储层渗透率,而要实现末期的曲线特征拟合只有采用定压边界,而根据该储层地质、气藏综合认识为均质无限大地层,因次模型选择上不正确,从而证明采用直井模型进行凝析气井水平井试井解释已经不适用。4结论(1)引入了油气水三相的拟压力函数,并建立了三区复合凝析气藏水平井试井解释模型。(2)实例证明三区复合凝析气藏水平井试井解释模型能客观反映凝析气藏水平井渗流特征。符号说明:为密度,kg/m3;q为井口产量,m3;Mr－井底总质量流量,kg;h为储层厚度,m;L为水平段长度,m;P为地层压力,MPa;Z为压缩因子;k为储层渗透率,um2;为粘度,mPa·S;r为井筒半径,m;R为地层半径,m;t为时间,s;B为体积系数;C为压缩系数;S为饱和度,%;M为流度比;为扩散系数比;为孔隙度,%;为气油比;为水油比。符合下标中:g表示气,o表示油,w表示水;参考文献:FevangCH,Whiton.Modelinggas-condensatewelldeliver-ability[J].SPEResEng,1996,11(4):221-230.段永刚,等.复杂边界条件下的水平井不稳态压力特征分析.油气井测试,,10(4):5~8张娜,段永刚,等.凝析气藏三区渗流模型及试井分析研究.海洋石油,,26(2):49~52詹静,贾永禄,等.三区复合凝析气藏试井模型井底压力动态分析.特种油气藏,,12(4):50~54张奇斌,等.水平井不稳定试井分析理论及应用.大庆石油地质与开发,,24(5):59~61WELLTESTINGANALYSISANDEVALUATIONFORHORIZONWELLOFCOMPLEXCONDENSATEGASRESERVOIRINTHREE-ZONEweiliu-jia1yonggang-duan2wei-chen2(1.NorthwestOilfieldCompany,Sinopec,luntai,xinjiang841600;2.SouthwestPetroleumUniversity,chengdu,sichuan,610500)ABSTACT:0nthebasisofphasetransitioncharacteristicofcondensategasflowinporousmedium,establishedflowequationforoil,gasandwaterofcondensategasreservoirinporousmedium,andintroducedthreephasedual-pseudopressureofcondensategasreservoirtolinearizetheflowequation．Thenestablishedthree-zonecomplexmodelsuitableforhorizonwellofcondensategasreservoir,obtainedtonoquantitykeylinkcorrespondfunctioninLaplacespace.Adoptedcomprehensiveexplanationtechniqueofstraightlinecharacteristicandautodrawuptomatchtocombinetogetherinexplanationmethod,andmakedcertainwelltestingexplanationmethodsuitableforhorizonwellofcondensategasreservoir.Throughtheapplicationofwelltestingdatainhorizonwellofcondensategasreservoir,it’sprovedthemethodisvaluablewelltestingexplanationinhorizonwellofcondensategasreservoir．KEYWORDS:condensat