气藏多层合采技术界限与界限

气藏多层合采技术界限与界限

对于气藏多层开采，传统方法使用气藏精细描述的有效厚度、有效渗透率等地质参数进行产量分解，忽视气藏压力对合井的影响。本文通过数值模拟,在正确建立模型的基础上,分析了不同地层物性参数和压力系数对气藏合采的影响,从而进行产量劈分。在本文中,利用现场生产数据对研究进行验证及应用。1实验井关井情况W于94年6月投产,层位沙二下4-5,后转为注水井,2000年5月试气,打塞于2960m,封S4-5,射开S3,5-9号层,厚度9.0m/5层,井段2938.70-2955.60m,干层。2000年6月补孔S下1-2的1-4号层后自喷生产,井段2890.80-2913.60m,厚7.2m/4层,测试前5mm油嘴生产油压17.5MPa,套压18.5MPa,日产油1.5t,日产气12840m3。该井采用高精度电子压力计进行探边测试,起下压力计分别测流压及静压梯度。累计关井测试时间327.77小时。从关井后地层表压恢复数据及井下电子压力计实测数据分析:关井时井底压力21.598MPa,关井63.1小时后压力值已经上升到26.463MPa,压力上升了4.865MPa,随后压力开始呈近45度角斜率直线下降,至试井结束的264.67小时内压力下降了4.088MPa,平均压降0.015MPa/小时(如图1)。造成这一结果的原因是由于层间地层物性差异,使得上部已射开层压力恢复到一定程度开始向下层发生倒灌,造成压力下降。为了清楚层间干扰对单井生产造成的影响,现建立数值模拟模型,通过分析得到气藏多层合采层间干扰影响。2气藏开采分析为了适合于大多数多层油气藏,本研究在简化处理的基础上,建立了双层无窜流均质气藏模型。在模型基本参数埋深2800m、孔隙度为0.15、渗透率为8×10-3μm2、垂向渗透率为零、储层有效厚度为10米、原始地层压力为20.6MPa、数值计算网格为30×30×3,在模型中只有上下两层为目的层,中间为不渗透隔层,模型总储量为1.2×108m3,给定两层合采配产量为30×104m3,按单一因素和正交分析的方法,研究上下两个产层的物性参数和压力对于气藏开采的影响,共分析研究了1120种可能情况。3产气干扰因素:渗透率倍比影响上产层产量贡献的模拟结果储层物性参数的影响:根据模型计算结果,渗透率倍比影响上下产层对于气藏的产量贡献值。当上产层渗透率大于下产层时,上产层产量贡献明显大于下产层,上产层产量贡献随着生产时间的延长而下降,下产层产量贡献随之增加;即在投产初期上产层对下产层具有明显的抑制作用,随开采时间的延长,其抑制作用相应的降低。反之,当上产层渗透率小于下产层时,上产层产量贡献明显小于下产层,上产层产量贡献随着生产时间的延长而增大,下产层产量贡献随之减小。在投产初期下产层对上产层具有明显的抑制作用,随开采时间的延长,其抑制作用相应的降低。当上下产层的物性相同或相近时,上下产层的产量贡献基本相当,随生产时间的延长,产量贡献基本相同。当上产层渗透率大于下产层的5倍时,在投产初期下产层的产量仅占产出总产量的10%左右,上产层为主要贡献层;当上产层渗透率大于下产层的5倍后,上产层对下产层的抑制作用进一步增强,但增加幅度不如5倍以内大,上产层产量贡献随生产进行的下降幅度明显变大,下产层产量贡献的增加幅度相应增大。反之,当上产层渗透率小于下产层的5倍时,上下产层产量贡献的变化趋势与前者相反。总体上看,虽然随渗透率倍比的增大,高渗层对低渗层的干扰进一步增加,但上下产层的渗透率倍比在从1～3时,层间产气干扰变化最为明显。模拟得到渗透率比影响产量关系的四种情况:Ⅰ:当P上/P下=1.105,K上/K下从1.0～32.0变化时,可以得到渗透率比对上下产层的产量贡献的影响,计算结果如表1。Ⅱ:当P上/P下=0.905,K上/K下从1.0～32.0变化时,可以得到渗透率比对上下产层的产量贡献的影响,计算结果如表2。Ⅲ:当P上/P下=1.105,K下/K上从1.0～32.0变化时,可以得到渗透率比对上下产层的产量贡献的影响,计算结果如表3。Ⅳ:当P上/P下=0.905,K下/K上从1.0～32.0变化时,可以得到渗透率倍比对上下产层的产量贡献的影响,计算结果如表4。4地层物性参数X井产量劈分X井位于某气藏,该气藏S层总共分为S1-7,共7个小层,并且S4-5小层为干层。X井于1994年6月投产S下2-5,由于S4-5非气层,故该井仅在S2-3生产,日产气45000m3;于2000年5月对S1-3进行补孔试气,日产气19964m3。现对X井进行产量劈分:X井S2-3地层物性参数如下表:在K上/K下<1的情况下,属于第Ⅲ、Ⅳ种情况,将第Ⅲ、Ⅳ种情况中开井处的数据回归做图,经过线性回归,则可以得到在X井在P上/P下=1.036的情况下产量劈分情况。通过对X井的分析,按照相同的方法,可以得到X井S2劈分产量为日产量的23.76%,即10690m3。X井S1-3为三层合采,将三层划分为两部分,即:S1和S2、S2和S3,地层物性参数如下表:对于S1和S2,由单一参数敏感性分析可知,在K下/K上<1的情况下,S1和S2属于第Ⅰ、Ⅱ种情况,对其数据进行回归做图,经过线性回归,则可以得到在X井产量劈分情况。对于S2和S3,由单一参数敏感性分析可知,在K下/K上>1的情况下,S2和S3属于第Ⅲ、Ⅳ种情况,对其数据进行回归做图,经过线性回归,则可以得到在X井产量劈分情况。通过现行拟合可以得到各层产量贡献情况为:0.27:0.56:0.17,则可以对X井进行产量劈分,S1、S2、S3产量分别为5390m3、11180m3、3394m3。5上产层和上下产层产量贡献不同①研究建立了多层合采气藏模型,并得到了一个合理劈分多层合采单井产量的方法。②当上产层渗透率大于下产层时,上产层产量贡献明显大于下产