三区复合凝析气藏水平井试井分析研究及应用--贾伟浏

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1、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。通过凝析气藏水平井试井资料的解释应用，证

2、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

3、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

4、程有（3）其中，引入综合可压缩系数，（3）式变为（4）其中：因此，可以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可以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、、；三区的外边界可以是无穷大、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；

5、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）通过Everdingen&Hurst方法，La

6、place变换得出其压力分布的Laplace空间解的表达式为：（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空间解的表达式

7、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达式，其Laplace空间的表达式为：（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

8、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