超高压裂缝性砂岩气层产能预测模型研究

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1、第9卷第4期新疆石油天然气Vo1．9No．42013年12月XinjiangOil&GasDeC．2013文章编号：1673—2677(2013)04---0042—03超高压裂缝性砂岩气层产能预测模型研究卓红，何秀玲，王新海，张学(1．中国石油集团测井有限公司生产测井中心，陕西西安710201；2．教育部油气资源与勘探技术重点实验室(长江大学)，湖北武汉430100)摘要：目前国内研究气井产能预测方法有很多种，但针对超高压裂缝性砂岩气井产能预测方法却很少，而且很多预测方法忽律了压力敏感效应对产能的影响。文中根据气

2、层渗流理论和裂缝性压力敏感地层的特性，建立了适合于定压内边界、封闭外边界条件下超高压裂缝性砂岩气层的不定常渗流模型，并推导出了超高压裂缝性砂岩气层的不定常渗流模型的有限差分方程。通过计算确定了压力敏感系数对产能曲线的影响，得到了确定超高压裂缝性砂岩气层压力敏感参数的方法。通过塔里木某气田高压深层气井的实例分析，得到了较好的分析结果，同时也验证该文所建立的超高压裂缝性砂岩气层的不定常渗流模型的正确性。关键词：超高压；压力敏感；砂岩气层；渗流模型；产能预测中图分类号：TE319文献标识码：A近年来由于塔里木油田深层超高

3、压油气藏的k=kie一，式中k为净有效覆压△p下的渗透率，大量开发，变形介质油气藏的研究再次成为石油天I．Lm；k为净有效覆压为零时的渗透率，Izm；△p然气工程的研究热点之一。随着油田开发技术的为净有效覆压，MPa；OL为储层压力敏感系数，1／提高和对油气资源需求的El益增加，越来越多的高MPa，反映渗透率对压力的敏感程度，OL值越大，表压深层油气藏投入了开发⋯。由于深层油气藏要示渗透率对压力越敏感。承受很高的压力和温度，在开发过程中，储层要发为了研究超高压裂缝砂岩气层中压力敏感对生部分或全部的不可逆形变．地层形

4、变加上液体和产能的影响，基于气层渗流理论和压力敏感效应，气体性质的变化J，会明显地影响这些油气田动态建立了超高压裂缝砂岩气层的不定常渗流模型，模特征。如果没有正确认识这类地层中的不定常渗型考虑定压内边界和封闭外边界的影响，运用油藏流规律，就不能给出合理的产能预测J，在这样的数值模拟的方法，对不定常渗流模型进行了有限差油气藏中，生产井的产能会急剧下降且无法恢复，分网格化，并对裂缝性砂岩气井进行产能预测，模从而导致油气藏的采收率大幅度降低。渗透率最拟了不同压力敏感系数下产能的变化，研究得出压大可以降低90％，而产量最大

5、损失可以达到50％。力敏感效应对产能影响规律J。Terzaghi通过分析实验观测得到的数据认为：在矿场计算中，孔隙度的变化可以忽略不计，但绝1超高压裂缝性砂岩气层渗流模型不能忽略渗透率的变化。对于压力敏感储层，储层压力变化会引起储层渗透率发生相应变化，净有(1)基本假设：效覆压渗透率与净有效覆压成指数递减关系：①单相可压缩天然气在水平、等厚、顶底封闭、收稿日期：2013—06—13基金项目：国家油气重大专项裂缝性砂岩储层污染评价及产能预测技术研究(2011ZX05046)；超深高压砂岩气层试井分析方法及产量变化规律

6、研究(2011ZX05015)资助。作者简介：卓红(1984一)，2008年大学毕业，硕士，工程师，主要从事油藏数值模拟、试井分析方面的研究工作。42第9卷第4期卓红等：超高压裂缝性砂岩气层产能预测模型研究具有均匀原始地层压力P的有界均质气藏中不稳k=kie一定渗流；(2)定压内边界：P=P。②渗流满足Forchheimer非达西渗流定律，等(3)封闭外边界：l=0。温渗流，无物理和化学变化发生；③内边界定压生产，外边界封闭；(4)初始条件：p(r，O)=P。④忽略重力和毛管力的影响，压力梯度小，黏2超高压裂缝性砂

7、岩有限差分法数度和偏差系数变化小；值模型⑤考虑表皮效应的影响，使用有限井径模型进行处理；对渗流区域进行不等距剖分，采用块中心网络⑥假定地层渗透率随有效应力呈指数式变化，系统⋯]。令渗透率模量仅为常数。气体不稳定渗流的连续性方程。。：=ln+丁1一，0，1，2⋯Ⅳ旦r，、一微元法分析第i格块质量守恒¨，有：TOr、Orzcotaw(pin一+1)+口c(p7)+ae(pn++11)=ar两其中：,rh·M·rf一号删■}‘÷1+c卢÷p~_)ygM尺．一}÷}7rh·M‘y后÷1伽■吐÷⋯÷器咭7r·(2+丁1一r÷

8、)。My’CnabR··zitac：一aw—ae—abar=一ab·(pn)参数说明：——通用气体常数，等于0．00834MPa·m3；k——原始地层渗透率，ILm；——绝对温度，K；——渗透率压敏系数，MPa～；cl——常数，等于3．238×10～·9——混合气体相对密度，空气：1；已知流压内边界修正：——空气分子量，等于28．9625；47rh·M·yk