火山岩气藏地层压力计算新方法

2022-09-11

1. 适用条件

气井处于拟稳定流状态, 即:对于外边界封闭的气藏, 当地层压力波达到地层外边界后, 在一定范围的排气面积内, 气井定产量生产一段较长时间, 渗流将进入拟稳定状态, 此时地层中各点压降速度相等并等于一常数, 地层内各点压力随时间的变化相同, 压降漏斗曲线将是一些“平行”的曲线, , 这种情况称为拟稳定状态。

2. 拟稳定流的诊断方法

主要介绍比较适用的四种方法:Blasingame方法、A.G方法、NPI方法、Fetkovich方法。

2.1 Blasingame方法

Fraim和Wattenberger认为, 如果实际时间用拟时间函数代替, 气井在定压生产情况下, 边界流阶段的产量—时间关系也表现为指数递减。Blasingame等人在建立递减曲线典型图版时引入物质平衡拟时间函数, 使边界流阶段的递减曲线变成了一条调和递减曲线, 同时利用拟压力规整化产量 (q/△Pp) 来考虑气井生产过程中产量和井底流压的变化。

根据变化和拟稳态的气体渗流方程, 得到时间函数利用物质平衡拟时间。

Blasingame根据以上确定了q/△Pp及tca的关系, 建立了递减曲线典型图版。为了辅助分析, Blasingame又建立了拟压力规整化产量积分形式和拟压力规整化产量积分求导形式。

在Blasingame典型图版上, 早期的不稳定流阶段, 为一组re/rwa不同的曲线, 这组曲线到边界, 达到拟稳态流阶段汇聚成一条调和递减曲线 (即:n=0.5线) 。

2.2 A.G方法

流动物质平衡是根据气井流动达到拟稳态条件下储层下储层内压降分布特征, 利用井底流压代替平均地层压力, 建立关系曲线。

2.3 NPI方法

NPI方法是利用产量规整化压力的积分形式[8]。NPI典型图版的适用范围和计算功能与Blasingame典型图版相同。

2.4 Fetkovich方法

Fetkovich等人建立了Arps无因次函数 (qDd、tDd) 与Van Everdingen无因次函数 (qD、tD) 的关系, 扩展了曲线的应用范围。间函数利用物质平衡拟时间。

3. 方法原理 (拟稳态数学模型法)

拟稳态数学模型法-原理:在气井处于拟稳定流状态, 井底流压的变化与地层压力的变化趋势相同, 建立了井底流压与累计产气量变化数学模型:

利用拟稳态数学模型法原理, 结合单位实际气井生产情况, 得到改进-拟稳态数学模型法。

改进-拟稳态数学模型法-原理:在稳定生产气井处于拟稳定流状态, 井口油压的变化与地层压力的变化趋势相同, 建立了井口油压与累计产气量变化数学模型。

初始条件:累积产气量Gp=0, c等于初始地层平均压力P’, 因此, 可以根据不同的累积产气量得到不同时期的地层压力PR。

4. 实例应用

X井2007年1月投产, 初期日产气35万方, 原始压力41.2MPa, 目前, 日产气20万方, 累产气量3.09亿方, 累产液4555方, 水气比14.7方液/百万方气, 采出程度16.6%。

通过Blasingame方法和Fetkovich方法, 确定X井达到拟稳态流。

利用X井井口压力和累计产气量的关系:预测得到X井2011年8月的地层压力38.0MPa, 预测得到2012年9月的地层压力35.8MPa, 表明计算结果可信, 方法可靠。

利用常规计算方法、新方法和地层压力测试的计算结果对比, 可以看出新方法计算误差较小, 更接近和符合测试结果, 表明该方法计算结果能更好反映实际, 应用性高, 结果可信, 方法可靠。

5. 结论与认识

5.1 与传统的动态分析方法相比, 新的地层压力预测方法实现了对生产动态数据的定量分析, 范围扩展到整个生产阶段。

5.2 在实际应用过程中, 曲线的诊断功能很关键, 能够为动态分析提供非常有价值的信息。

5.3 与不稳定试井相比, 新方法成本低, 资料来源广泛, 利用气井日常生产数据就能进行分析, 方法简单易行。

5.4 该方法是在试井理论基础上形成的, 试井数据获取的精度和频率高, 日常生产数据精度低、获取频率低, 有时数据点比较分散, 导致结果可靠性差, 这也就是该方法不能取代不稳定试井分析的原因。

摘要：气藏地层压力测量需要大量是的时间进行测试, 影响气井的生产工作, 而且测试次数有限, 不能随时掌握其变化, 为了快速有效地评价气藏压力, 研究不同的方法, 通常计算气藏地层压力采用的方法主要有试井、拟压力分布积分、物质平衡、加权平均法等来计算气藏平均地层压力, 拟稳态数学模型法是评价地层压力的有效方法之一, 以气藏的拟稳态下流为基础, 建立一种利用累积产气量计算火山岩气藏地层压力的方法。

关键词：拟稳态流,产气量,火山岩,地层压力