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1、1-1气藏基本情况,经分析，该气藏埋深-3624-3694m，气藏中深-3659m，气藏类型为岩性构造气藏，气藏驱动类型为弹性驱动；地温梯度3.36/100m，压力梯度0.921MPa/100m，为正常的温压系统；根据高压物性分析，饱和压力9.80MPa，地层压力33.17MPa，属正常压力系统未饱和气藏。该气田10口取心井孔隙度集中分布在510%，平均7.2%；渗透率主要分布在0.1110-3m2，平均0.4310-3m2，储层主体属于低孔、低渗型储层。,采气工程方案,此气田属于低孔低渗裂缝孔隙型弹驱气藏。 主要含气目的层为NPEDC9和NPEDC10 层段，储层砂岩致密，主要为岩屑石英砂岩
2、，石英含量平均为82.9%，空隙胶结物平均含量为7.3%，平均孔隙度为7.2%，平均渗透率为0.4310-3m2。气体相对密度0.60.7，甲烷气含量在90%以上，不含或微含H2S气体，该气田属于典型的超低渗干气藏类型。,（1）气井产能分析,同一气藏的气井，即使地层压力和井底流动压力都相同，彼此的产气量却很少会一样。根据该气田M1、M4、M5和M6井的系统试井资料可以分别得到二项式、指数式产能方程，计算可得每口气井的绝对无阻流量，对其进行产能评价分析可知其气井的生产能力。,（5）排水采气工艺,气井在生产时一般会产出一些液体，一是地层中的游离水或烃类凝析液与气体一起渗流进入井筒；二是地层中含水汽
3、的天然气流入井筒，由于热损失使温度沿井筒逐渐下降，出现凝析水，液体的存在会影响气井的流动特性。根据不同油管尺寸下的气体临界携液流量关系可知，在气田的中后期开采过程中，产气量逐渐递减，则需要更换更小内径的油管。在实际开采过程中，对于一些低产井，更本不能采用更换油管尺寸的方法进行排水采气，需要采用其它方式。,（2）气井生产管柱的确定,通过气井生产系统节点分析确定生产气井流入、流出动态曲线，分析不同油管尺寸对产气量的影响，在满足配产条件下选择最为合适的生产油管，对其选定尺寸的油管进行强度校核优选，使用23/8（60.3mm4.83mm）N80油管满足气井生产要求，油管下深至其气层中部。,（3）射孔优
4、化设计,该气田属于低孔超低渗储层，其自然产能较低，需要通过射孔完井后均进行压裂改造措施投产，经过射孔方式优化所得到射孔参数为：DP41RDX-1射孔弹油管传输和负压的高效射孔技术、深穿透、高强度射孔，射孔密度为17孔/米，螺旋布孔，相位角为60，孔深543mm，孔径10.2mm。选用无固相或低固相、小颗粒液体负压射孔，射孔液采用本区块的产出水，以保护气层不被污染。,（4）采气方式,该气田气井产气量不大，可采用普通型井口装置即可满足其配产要求。通过比价五种气井生产工作制度适应条件及其优缺点，结合气藏方案分析选择合适的生产工作制度。初期开采可以采用定产量生产的工作制度，可以达到一定的稳产期限。开发
5、的中后期，可以采用定井口压力的生产工作制度来满足气田的整体有效开发。,（5）排水采气工艺,气井在生产时一般会产出一些液体，一是地层中的游离水或烃类凝析液与气体一起渗流进入井筒；二是地层中含水汽的天然气流入井筒，由于热损失使温度沿井筒逐渐下降，出现凝析水，液体的存在会影响气井的流动特性。根据不同油管尺寸下的气体临界携液流量关系可知，在气田的中后期开采过程中，产气量逐渐递减，则需要更换更小内径的油管。在实际开采过程中，对于一些低产井，更本不能采用更换油管尺寸的方法进行排水采气，需要采用其它方式。 比较各种排水采气方式的优缺点，根据国内外气田的实际开发经验和综合考虑该区气井生产条件及因素，推荐选择泡
6、沫排水采气方式进行该区气井排水措施。同时对泡沫排水采气方式的起泡剂选择及其施工工艺参数进行了对比选择。,（6）压裂优化设计,该气田平均渗透率为0.4310-3m2，属于超低渗储层，需要通过压裂工艺措施进行储层改造，通过压裂优化选择胍胶压裂液进行压裂施工，选择直径为0.4250.85 mm陶粒支撑剂。对水平井压裂提出了一些相应的压裂措施，规定了压裂施工控制质量和压裂液体系满足要求，以保护气层不被损害。,（7）天然气水合物形成的预测及防护措施,在气井生产过程中，天然气从井底流向井口，温度逐渐降低，当下降到某一适宜的压力条件下就会在井筒中形成水合物。气井中一旦有水合物生成，就会造成油管堵塞等危害，需
7、要通过向井中加入甲醇、乙二醇（EG）、二甘醇（DEG）等抑制剂来预防天然气水合物的形成。,（8）防砂防腐工艺,气井井底出砂是由于井底地带的岩层结构被破坏和裂缝结构被破坏所引起的，故可分为地层出砂和裂缝出砂两种类型。当气井井底出现沉砂现象，必须采取相应的防砂措施。在实际生产和施工作业过程中要加强H2S气体的监测以及硫化氢和二氧化碳气体腐蚀的预防。,（9）储层保护技术,本区储层具有弱-中等酸敏、弱碱敏、中等盐敏、水敏和速敏变化大，由无强均存在。根据储层敏感性分析提出了一系列储层保护的建议。在对该区储层进行施工作业时，应该把盐敏、酸敏放在第一位，并兼顾其它敏感性因素。在强水敏、速敏储层也需要重视其水
8、敏和速敏的损害。在钻完井过程、固井工艺过程、射孔工艺过程、采油工艺过程和修井作业过程中，为预防储层被严重损害，需要采取必要的相关技术措施来保护储层。,产能是指一定回压下的气井供气量。根据短期产能试井录取的资料，经过整理，可以确定反映该井流入特性的产能方程，或称流入动态方程。根据所得方程，代入不同井底流压可以解出相应的产气量，从而描绘出一条完整的流入动态曲线，简称为气井IPR曲线。短期产能试井所得到IPR曲线，在一段时期内可用于气井的动态预测。,气井产能分析,气体在低流速通过空隙介质的水平流动中，其重力的影响非常小气体的流动服从达西定律和稳定流动的质量守恒定律。 实际上气藏中天然气的渗流速度非常
9、高。因此，在流动方程中除黏带力影响外，还有因质量点通过空隙介质时的对流加速度引起的惯性力。,气井产能理论公式,S视表皮系数； D 惯性或紊流系数，（m3/d）-1。 qsc标准状态下得产气量，m3/d； k 渗透率，10-3； u 气体粘度，mpas； Z 气体压缩系数； T 气层温度，K； h 气层有效厚度，m； rw井底半径，m； re 单井控制半径，m；,气井产能经验方程 Rawlins和Schelhardt根据大量气井生产数据，总结出气井产能经验方程，称为稳定回压方程或产能方程，也就是指数式产能方程。,qsc一日产气量，104m3/d pr一平均地层压力，MPa pwf一井底流动压力，
10、MPa C 一系数，(104m3/d)(MPa)-2n n 一指数,气井产能试井可以实测几组数据，在坐标纸上作出对应的一条直线，读取两点数据，可以求出指数n：,对上式两边取对数：,指数n已经确定，则C值可以求出：,利用气井产能方程，亦可求出气井的绝对无阻流量AOF：,系统试井结果,气井产能评价 根据A气田M1、M4、M5和M6井的系统试井资料表4.1，运用二项式、指数式气井产能公式可以分别算出其产能方程和无阻流量，其结果如下表:,产能方程及无阻流量数据表,根据上表可以看出，运用两种方法计算所得到M1气井绝对无阻流量AOF最大，平均值为85104m3/d，而M4井、M6井的无阻流量较小。在气藏开
11、发过程中通常取无阻流量的1/31/5作为气井的合理产能。由此说明该区块经过系统试井的M1井、M5井比M4、M6井产气能力要大一些。,气井生产管柱的确定 气井生产系统分析 生产系统分析，也称节点分析。该方法是运用工程理论将地层流体的渗流、举升垂直流动和地面集输系统视为一个完整的采气生产系统，进行整体优化分析，使整个气井生产系统不仅在局部上合理，而且在整体上处于最优状态。 气流从储层留到地面分离器一般要经历多个流动过程。不同的留到过程遵循不同的流动规律，他们相互联系、互为因果地处于同一水动力学系统。气体的流动包括从气藏边界到钻开的气层表面的多孔介质中的渗流，从射孔完井段到井底的，并沿着管柱向上到达
12、井口的垂直或倾斜管流，从井口经过集气管线到达分离器的水平或倾斜管流。由于流动规律不同，各个部分的压力损失也不一样，而且与内部参数有关，必须通过气井生产系统分析方法研究。,节点分析的方法与步骤 选取解点； 建立流入部分模型，计算流入动态； 建立流出部分模型，计算流出动态； 作出流入、流出动态曲线； 节点分析。,气井节点分析法的用途 确定目前生产条件下气井的动态特性； 优选每一口井在一定生产状态下的最佳控制产量； 对生产井进行系统优化分析。迅速找出限产原因，提出有针对性的改造和调整措施； 确定气井停喷时的生产状态，从而分析停喷原因； 确定气井转人人工举升采气方式的最佳时机，同时有助于人工举升采气方
13、式的优选； 可以使生产管理人员很快找出提高气井产量的途径。,节点分析方法的应用,流入与流出动态曲线的交点为A。在A点的左侧，例如在产量q1下，对应的井底流压P1P1，说明生产系统内流入能力大于流出能力，这说明油管或流出部分的管线设备系统的设计能力过小或流出部分有阻碍流动的因素存在，限制了气井生产能力的发挥。而在A点的右侧，例如在产量下，情况刚好相反。在该处表明气层生产能力达不到设计流出管道系统的能力，说明流出管路的设计过大，造成了不必要的浪费或气井的某些参数控制不合理，或气层伤害降低了井的生产能力，需要进行解堵、改造等措施。只有在A点，产层的生产能力刚好等于流出管路系统的生产能力，表明井处于流
14、入与流出能力协调的状态，该点称为协调产量点。最后再进行气井生产系统的优化分析。,系统分析曲线,油管柱的确定 气井中得产气管柱，也就是装在套管内的管柱，它至少可以起到四种作用。首先，如果管柱在靠近井底处安装有封隔器，则管柱可以保护套管不受产气管柱内流体的高压作用。其次，它可以保护套管不受流体的腐蚀作用。第三，如果尺寸组合得当，使用产气管柱可以使井身内不会留有烃类液体和水。第四，管柱的尺寸必须足够大，因而可以使气井在井口回压的作用下通过最大的气量。 油管尺寸对产气量的影响 气井中的产气管柱合理选择，在实际生产过程中起到了很重要的作用。产气管柱尺寸对产气量的影响可以采用节点系统分析方法进行分析。选取
15、M1、M5井根据系统试井资料进行系统分析得出不同油管内径尺寸与产气量的关系。,M1井系统分析曲线,M5井系统分析曲线,图中流入曲线是由M1、M5井根据系统试井资料中得到的产能方程，选择其指数形式产能方程绘制的IPR曲线，图中流出动态曲线是不同内径的油管在同一井口压力时所得到的曲线。由系统试井资料可知，选择内径为50.7mm的油管比较合适。,综合考虑表油管抗拉强度计算表的数据，推荐使用23/8N80油管柱，能够满足本区油管下深及其生产要求。,油管柱下入深度 为了有效地排除一口井内生产层段的水，必须将产气管下到适合的位置油管下入深度，以满足合理的生产要求。油管柱下入深度不仅对产水气井的生产有着举足
16、轻重的影响，而且也是计算井底状况下天然气偏差系数的依据，它取决于产层性质、流体渗流特征、完井方式、气井生产方式以及后期工艺措施等条件。 对于原已下入油管的气井，其下入深度按油管实际举升深度计算；对于带水生产的中后期气井，为了利于气井的连续排液，新选油管下入深度Hi用下式确定：,H1产层顶部深度，m； L1油管鞋至产层顶部深度，m； L 产层厚度，m；,射孔参数的优选 射孔是影响气井产能的关键因素，选择合理的射孔参数及其重要。射孔参数的选择，射孔工艺的设计都必须慎重对待，以保证气田的高效开发。通过射孔井产能及产能比公式，计算各种可能的孔密、相位、射孔弹组合下的各种产能比，并计算出各种组合下的套管抗挤能力降低系数，在保证套管抗挤毁能力降低不超过5%的前提下，选择出使产能比最高的射孔参数组合。,由于A区块属于中孔超低渗气藏，无自然产能或者自然产能低，因此需要射孔完井后均进行了压裂改造措施，通过计算分析优选得到射孔参
