超高压低渗气藏应力敏感试井模型研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com天然气工业2005年2月超高压低渗气藏应力敏感试井模型研究*廖新维冯积累(1．石油大学·北京2．塔里木油田分公司新疆库尔勒)廖新维等．超高压低渗气藏应力敏感试井模型研究．天然气工业，2005；25(2)；1lO～1l2摘要超高压低渗气藏往往表现出渗透率应力敏感性。对于这种气藏不稳定试井测试资料，应用基于定渗透率试井模型的试井分析方法来解释会导致巨大的偏差。文章引入渗透率模量的概念，建立了存在应力敏感性的双区复合气藏不稳定试井模型，该模型是非线性很强的方程组

2、，通过线性化交换和扰动技术对该非线性方程组进行求解，得到其零阶解析解，最后分析了该模型的拟压力及其导数曲线特征。研究表明，存在应力敏感特性的气藏不稳定试井压力及其导数特征与存在不渗透外边界气藏试井模型的特征相类似，这常常会造成在进行试井分析时出现错误判断。主置词低渗透油气藏高压油气藏应力不稳定试井模型一、引言二、双区复合试井模型及其解VairogsJ等n通过大量实验表明，高压低渗地1．双区复合试井模型层流体渗流时表现出很明显的应力敏感性。我们对正如文献[4，5]及我们实验结果。所述，可以认我国西部油田深

3、层超高压气藏实验研究。，也表明为渗透率随有效应力变化能用下式来表达：对于低渗透气藏具有应力敏感性，尤其是渗透率的】aK，．，y一一K—ap—(1)变化。对方程(1)积分得：OstensenRW。研究表明对于典型的致密砂岩气藏应力敏感可致使初始产能减少多达3O，同时一expE-7(Pi—)](2)』、i指出，应用不考虑应力敏感渗流模型分析不稳定压假设深层高压气藏中流体为单相气体，流体在力动态会产生巨大偏差。Pedrosa0AJr“研究了无限大地层中作水平径向流动，流动过程满足达西无限大径向流均质系统应力敏

4、感性油气藏压力动态定律，井筒中存在井筒存储效应和表皮效应，深层地特征，给出了地层压力分布的解析解。ZhangM层压力高，岩石渗透率具有应力敏感性，渗透率变化Y应用数值解的方法研究了无限大径向流均质系满足式(2)，应力敏感性主要发生在近井筒地带，为统应力敏感性油气藏压力动态特征问题。段永刚此，我们建立如图1所示双区复合气藏试井模型示对应力敏感裂缝性油藏不稳态压力动态特征进行研意图。通过引入拟压力函数和无因次变量，可建立究。因为地层压降主要发生在近井筒地带，并且由于气藏渗透性的应力敏感性往往会致使地层的渗透

5、性在近井和远井地带表现不一样，因此笔者的目的在于建立超高压低渗气藏双区复合试井模型，研究应力敏感性对井底压力不稳态的特征的影响。其研⑧究结果将对我国西部深层超高压气藏不稳定试井测图1双区复合气藏示意图试资料进行试井分析具有指导意义。*国家“十五”科技攻关项目(编号2001BA605A02—02—05—03)部分研究内容。作者简介：廖新维，1967年生，博士，副教授；现从事油气藏开发方面的研究和教学工作。地址：(102249)北京市昌平区石油大学(北京)石油与天然气工程学院。电话：13901204289。

6、E-mail：xinwei@bjpeu．edu．ca·11O·维普资讯http://www.cqvip.com第25卷第2期大然气上lu』如F方程组：KI。一k(．u)of———：jo(4u)10(r。-grYDm-)1oOgr。lD)一。KI．一(1≤ED≤RF【])(3)。(√)1(O__g__r_。22D)一M1z(Rm≤rD)(4)1I(a)五o(6)+—o(a)五l(6)lD(D，0)一2D(D，0)一0(5)KI—kl(n)五o(6)一——兰_=o(a)kl(6)c。dx／fwo—YDe-r

7、~g'lD3X／f1D)一l(6)√MI2a—RfD。一[XIP1D-sroe]rI)=1㈩b—Rm。lD(RfD，tD)一’D(RfD，tD)(8)三、试井模型特征分析3rDl一M㈣rD=RfD12arDlrD—RfD、1．试井模型特征曲线D(RD，tD)一0R。D一∞(10)通过Laplace数值反演方法可将以上解析解转化为实空间的数值解。我们取C。e、Rm、M、yD为式中：(户)一2JI厶d户模数，以w。及其导数w。的对数为纵坐标，to／c。的对数为横坐标作应力敏感气藏双区复合试井模型，。一△(户

8、)五一l、2qg』Di1的特征曲线如图2一a所示。3．6K．】t从图2一a可看出应力敏感气藏双区复合试井D一—L■———tw模型特征曲线可分两部分来说明：在I阶段，试井模rrD=——型特征曲线主要受纯井筒存储效应影响所控制，拟rw压力及其导数为一条斜率为1．0的直线段；在第1I一阶段，试井模型特征曲线往上翘起，这种特征和不渗透外边界双区复合试井模型曲线(图2一b)相类似。yD一y‘2．试井模型特征曲线比较RfD—Rf图2一C是在应力敏感条件