气藏边水水侵特征及见水时间预测_王成思.pdf
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1、1322023 年 第 3 期水侵使得气藏开发过程中天然气和地层水同时产出,且见气藏开发的中后期,产水表现出区域性,伴随有邻井大量水后水侵速度加快,导致水气比快速上升,直至趋于稳定的较产水;由于水体充足,边、底水见水量稳定上升,且由于供给高水气比,且无水采气期的井底压力与天然气采出程度呈线性充足,气井压力能够维持;由于区域性见水会导致邻井产水具1关系,可见水侵能够极大地影响气藏开发的采收率。因此,针有较高的矿化度,水气比受压差影响明显。对气藏开发过程中的产出地层水问题,及早确定气藏水侵模1.2 单井产水特征2-4式,明确气藏见水时间,尤为重要。X气藏是一个裂缝-孔隙自开发以来,产水量开始增长,
2、目前累产水已经超过了100型和孔隙型高温高压气藏,以碳酸盐岩台地沉积体系为主,埋万方,通过分析产水井的水气比变化曲线,将产水井产水特征深45004800米,平均孔隙度5.19%,平均渗透率0.75mD,含水主要分为三大类:第一类井产水后水产量快速上升,在曲线上饱和度介于0.11%85.9%,主体区具有统一的气水界面-4385m,表现出上升速度极快;第二类井产水后上升速度相对第一类缓随着开采过程中边底水逐步侵入气藏内部,需要对气藏进行相慢,具有较长水侵加剧期;第三类井产水后产水量相对稳定,关水侵分析,为高效开发气藏提高理论支撑。水气比基本保持低值,没有较大上升趋势。1 气井产水概况1.1 产出水
3、来源气井投产后,由于压差作用钻井工作液会进入地层导致气井见水,这种水被叫做人工侵入水,其产水初期水量大,但随着开发的进行水量会逐渐减少,最终会消失。地面地下的压力、温度差异大,在地层条件下呈气态的地层水,随着天然气一同采出后,由于环境温度与压力变化,气图1 X气田单井水气比曲线态水会析出,由此导致了气井产水,这些水就是凝析水且矿化类型1:此类高产水井,靠近水体,见水后水气比快速上度较低,其产水特征表现为产水量稳定。升。关井复产后,由于井底和水域存在较大压差,导致开井大气藏泥岩层的隔断等会使得储层低部位产生原生层内可动量产水。类型2:此类气井见水后,产水量上升较1类井缓慢,水,其通常情况下不参与
4、流动,但当气井开发导致层内压差增气水同产时期较长,水侵加剧比较明显。类型3:此类气井远离大并生成一定的水体流动通道后,这部分水便开始产出。产水特征:随着气藏开采,气井逐渐见水,随着生产的继续,层内水域,见水后产水较为缓慢。原生可动水逐渐采完,产水量下降。1.3 产水井水侵模式地层内的束缚水,随着气藏压力下降,伴随气体一起产动态监测资料显示:边部观察井压力持续下降,月下速度出,称之为层内次生可动水。产水特征:产水量渐增,有轻微在0.1MPa以上,水体能量持续下降,表明边水与气区连通性较波动,但水气比较低。好并不断向气藏内部侵入。新完钻井及生产证实不同区域气水气水同层的储层被射开,而同天然气一起采
5、气的水称为局界面均有不同程度抬升,气水界面一般上升3165m,边水不断部封存水。产水特征:气井突然产水且水量快速增加,波动较向气区内部侵入。大,但气井开发后期层间水被采完或压差不足以出水,表现为通过结合气井的产水来源,跟踪分析气井产水动态变化特产水量下降。征,结合相关研究,综合考虑气井完井方式,将产地层水井已气藏边水水侵特征及见水时间预测西南石油大学 王成思水侵导致气藏见水后产能下降,因此明确气藏水体大小和水侵强度极其重要。为此,首先利用动态分析理清产水井产水特征及水侵模式;然后采取水驱指数及水侵替换系数确定气藏大部分井呈现出中等偏强水侵,并运用多种水体计算方法对比给出了适合该气藏的水侵量计算
6、方法;最后,基于边水见水时间预测的理论方法与试井解释的储层物性参数相结合,利用已见水井进行边水见水时间公式的验证,然后将公式运用于风险井的见水时间预测。该成果具有一定参考意义。133 学术研讨划分为底水锥进型、边水指进型、边水舌进型以及原生可动水水侵替换系数可以表征地层水的活跃程度,其同样能够描舌进型4种水侵模式,X气藏以边水水侵模式为主。述水侵速度,定义为:(6)式中:I-水侵替换系数。I0.4,水体活跃,0.15I0.4,水体次活跃,I0.15,水体不活跃。根据水驱指数及水侵强度计算结果,大部分井呈现出中等偏强水侵。2.2 水体大小及水侵量计算计算气藏水体大小的方法主要有以下几种:气藏开发
7、初期,常采用容积法估算水体大小,虽然计算较为简便,但是使用这种方法所需的各种参数难以确定,仅适用于粗略估算;表1 产水气井水侵模式类分统计气藏开发中后期,油藏数值模拟代替了原先的容积法被用于计2 水侵强度及水侵量分析算水体大小,该方法计算精度高,误差小,但是相较其他方法气藏水侵强度的大小受多种因素决定,主要影响因素为气工作量较大;利用物质平衡方程结合气藏开发情况计算水体5藏天然水体的大小、形状、岩石及流体物性好坏、地层压差,大小;利用油藏开发软件通过输入生产数据自动拟合水体。而在计算模型中,经典模型根据水体的几何形状,将其分为以(1)容积法。容积法的计算公式如下:6下三种方式。(7)43式中:
8、V-水体体积,10 m;-储集层孔隙度,小数;A-含水层w面积,2km;h-含水层高度,m。w通过前人经验及计算对比,此方法只适合估算气藏水体大小,若想对水体进一步认知,需要充实的生产资料和对气藏开发程度的深刻了解。a)平面径向流 b)线性流 c)半球形流(2)物质平衡法。若气藏水体较小,则开发过程中的压力图2 经典水域模型降会快速传播到水体外边界,可以认为水体侵入量和时间无2.1 水侵强度评价关,即:由物质平衡方程有:(8)3 (1)式中:-水体地下体积,m。定义水体倍数n为地下水体体积与含气区孔隙体积之比:令:(9)(2)可以推导出:将式(2)代入式(1)得:(10)(3)则水侵量:结合物
9、质平衡方程可得:(4)气藏开发过程中,弹性水驱是指随着天然气被采出和地层 (11)压力下降,导致边、底水侵入地层,使得地层压力下降比气驱缓慢的一种驱动方式,其常见于供水面积大、压力高的气藏。刚性水驱是指边、底水能量补偿了天然气采出量的消耗,使得气藏压力保持在气藏原始压力上的驱动方式。弹性水驱气藏根据能量大小分为强水驱、中水驱及弱水驱令:三种,并以水驱驱动指数作为分类指标对弹性水驱气藏进行了定量的划分。(5)则:针对有限大的封闭水体,Y与 之间呈线性关系,通过绘制Y与 压降的关系曲线得到系数k即可计算出水体倍数n,进一步可计算出地下水体体积 。以X气藏某含水区域A为例计算:表2 利用水驱指数评价
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