威远气田页岩气井产量递减分析方法研究

《威远气田页岩气井产量递减分析方法研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《威远气田页岩气井产量递减分析方法研究（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、=威远气田页岩气井产量递减分析方法研究王川杰袁续祖高威陶小波( 中国石油西南油气田公司蜀南气矿)摘 要 页岩气是一种重要的非常规资源， 我国页岩气资源量巨大。国内非常规天然气的勘探开发还处于探 索阶段， 目前迫切需要开展页岩气井的动态分析研究。通过对传统的 Arps 产量递减分析方法以及 1 / q t0.5 分析方 法的介绍， 探讨了两类方法在页岩气井递减分析预测中的适用性， 并将预测结果与数值模拟结果进行对比。最后 应用 1 / q t0.5 分析方法对已投产的两口页岩气井水平井，X 井和 Y 井进行了短期的产量预测。图 9 表 4 参 10关键词 递减分析 页岩气井 产量预测 Arps

2、方法 1 / q t0.5 方法0引言我国页岩气分布广泛， 在中国各个地质历史时期1. 1Arps 递减分析方法2几乎所有常规的递减曲线分析方法都是依据由 Arps 建立的经验产量 时间方程:的陆相及海相页岩中都分布有较广泛的页岩气。初q t1 1( 1)步估算仅四川盆地 4000 m 以上深度范围内的志留系 龙马溪组和寒武系筇竹寺组页岩气资源量可达( 4 qi式中: 1 + bDi t b3 10) 108 m3 ， 具有广阔的勘探开发前景。但我国非 常规天然气勘探开发起步较晚， 还处于探索阶段， 在 页岩气井的产量递减分析方面几乎是一片空白， 与国 外相比有较大差距。笔者拟讨论传统的 Ar

3、ps 递减曲qi 参考点 i 点产量，m / d;Di 参考点 i 点递减率; t参考点 i 点对应的时间，d; b常数。 b = 0 时， 根据式( 1) 可得到指数递减方程: 线法在页岩气井递减分析中的适应性， 并介绍一种新 的适合于页岩气井的递减曲线法， 在数值模拟软件中q t qi= 1( 2)eDit模拟一口页岩气水平井， 并应用上述递减曲线法对该b = 1 时， 为调和递减， 可得: 模拟井的生产数据进行分析、 预测， 最后应用新提出的递减曲线法对 X 井和 Y 井进行了短期产量预测。q t qi=1 1 + Di t( 3)1产量递减分析方法油气井的产量并不是恒定不变的， 而是随

4、着油气 开采进程或开发措施的实施过程不断发生变化的。油 气产量在一定时期内可能表现为上升趋势， 而在另外 的时期内则可能趋于稳定， 但在油气田开发的大部分 时间内， 却以不断递减的趋势发展变化着1。页岩气 井在递减期内采出的天然气数量大， 而且持续时间长， 根据国外学者的统计， 页岩气井的寿命普遍比较长， 有 的甚至可达 100 年。页岩气的递减规律也十分复杂， 因此研究页岩气井的递减规律具有重要意义。b 值在 0 1 之间时， 为双曲递减。 从上述三种递减模式可以看出， 传统的 Arps 递 减分析方法中 b 的取值在 0 到 1 之间。 1. 2 1 / q t0. 5 分析方法3页岩气藏

5、储层非常致密， 基质渗透率一般在 ( 1 10 7 1 10 10 ) m2 ， 因此页岩气藏的开发必须依 靠大规模的体积压裂， 形成复杂的裂缝网络， 才可能 有经济效益。压裂后的页岩气井线性流的持续时间 将比常规气藏气井的线性流持续时间长得多。Wat- tenbarger 等学者研究了致密气藏中的线性流， 认为当 致密气藏中气井定压生产时， 在压力波及到供给边缘 之前，1 / q 与 t0. 5 之间存在以下关系式:作者简介 王川杰， 男，1983 年出生， 硕士， 工程师; 2010 年毕业于西南石油大学， 主要从事油气田开发研究工作。地址: ( 642450 ) 四川省内 江市威远县石油

6、基地。电话: ( 0832) 8240058。E mail: wcjduke 163. com1式中:q = A 槡t( 4)2. 1预测 1应用 Arps 产量递减分析方法对模拟气井前 3 年 的生产数据进行分析， 分析和预测结果见图 2， 拟合 A 常数。从式( 4) 中可以看出，1 / q 与 t0.5 呈线性关系， 应 用此关系式可以对气井的产气量进行预测。2预测结果讨论根据页岩气藏的特点， 在油气藏数值模拟软件 Eclipse2010. 1 中选择 CBM( 煤层气) 模型， 应用块中 心网格系统建立考虑吸附气解吸的页岩气水平井单 井数值模拟模型， 模拟水平段长度为 1200 m，

7、分 10 段压裂， 主 裂 缝 半 长 100 m， 基 质 渗 透 率 1 10 8 m2， 裂缝渗透率 1 10 7 m2 ， 地层压力系数 2. 0， 假 设气体组分均为C1， 平均含气量为 2. 57 m3 / t。图 1 给出了模拟井的日产气量和累产气量预测图， 表 1 给 出了具体的日产气量和累产气量数值。图 1 页岩气分段压裂水平井日产气量和累产气量预测图 表 1 模拟井的日产气量和累产气量得式( 1) 中的 b 值为 2. 207， 具体的气产量预测值见 表 2。图 2 页岩气水平井日产气量 Arps 法预测 12. 2预测 2应用 Arps 产量递减分析方法对模拟气井前 4

8、年的生产数据进行分析， 分析和预测结果见图 3 ， 拟 合得式( 1 ) 中的 b 值为 2. 162 ， 具体的气产量预测值 见表 2 。图 3 页岩气水平井日产气量 Arps 法预测 22. 3预测 3应用 Arps 产量递减分析方法对模拟气井前 5 年的 生产数据进行分析， 分析和预测结果见图 4， 拟合得式 ( 1) 中的 b 值为 2. 118， 具体的气产量预测值见表 2。生产时间 / 年日产气量/104 m3累产气量/104 m312. 60134321. 89210731. 53269341. 29318570. 924317110. 685425150. 546289230.

9、 407620300. 338535图 4 页岩气水平井日产气量 Arps 法预测 32. 4预测 4应用 1 / q t0.5 递减分析方法对模拟气井前 3 年 的生产数据进行分析， 分析和预测结果见图 5， 具体 的气产量预测值见表 2。开 发 试 采 天 然 气 勘 探 与 开 发2014 年 1 月出版图 5 页岩气水平井日产气量 1 / q t0.5 法预测 42. 5预测 5应用 1 / q t0.5 递减分析方法对模拟气井前 4 年 的生产数据进行分析， 分析和预测结果见图 6， 具体 的气产量预测值见表 2。从上述图和表中可以看出， 应用 Arps 产量递减分析 方法分析页岩气

10、井的产量数据会出现 b 1 的现象， 这一点与常规气藏气井的特点有所不同， 而且随着生 产数据时间点的延长，b 值也越来越小， 即越接近于 1。应用 1 / q t0. 5 递减分析方法来分析页岩气井的产 量数据， 其预测结果的误差要比 Arps 方法小得多。3实例计算3. 1X 井 X 井是我国国内第一口页岩气水平井， 于 2011 年 8 月投产。该井自 2012 年 5 月以来， 由于测井等 原因， 生产数据不连续且有部分异常， 因此这里选用 的分析数据是 2012 年 5 月以前的生产数据， 应用 1 / q t0. 5 递减分析方法对选取的生产数据进行分析， 得 到如表 3 的分析、

11、 预测结果。图 6 页岩气水平井日产气量 1 / q t0.5 法预测 52. 6预测 6应用 1 / q t0.5 递减分析方法对模拟气井前 5 年 的生产数据进行分析， 分析和预测结果见图 7， 具体 的气产量预测值见表 2。预测参数 日产气量/ m3 d 13. 2Y 井表 3 X 井日产气量预测预测时间 / 年1234591898400791574837169Y 井是也是一口页岩气水平井， 于 2012 年 1 月 投产。该井自 2012 年 5 月以来， 由于井底积液等原 因， 生产数 据有异常， 因 此这里选用的分析数据是 2012 年 5 月以前的生产数据， 应用 1 / q t

12、0. 5 递减分 析方法对选取的生产数据进行分析， 得到如表 4 的分 析、 预测结果。图 7 页岩气水平井日产气量 1 / q t0.5 法预测 6表 4 Y 井日产气量预测预测时间 / 年预测参数 12345 表 2 6 种产量预测方法和数值模拟方法预测结果的比较生产 11 年生产 15 年生产 20 年 预测方式 日产气量 误差 日产气量 误差 日产气量 误差日产气量/ m3 d 151303812312427152458/ m3 d 1 /%/ m3 d 1 /%/ m3 d 1 /%从计算结果可以看出，Y 井井底积液( 未返排的数值模拟680054004600预测 1874128.

13、5476020. 78667845. 17预测 2853025. 44739837 00648040. 87预测 3832922. 49720233. 40629236. 78预测 474439. 46633517. 30545718. 63预测 572937. 25619314. 69532315. 72预测 6 7095 4. 34 5997 11. 10 5137 11. 67图 2 图 7 以及表 2 分别给出了对不同时间长 度的生产数据应用不同的产量预测方法分析的结果。压裂液) 严重影响了该井的正常生产， 导致递减分析 预测结果可能会比排液后期的生产情况要差。4结论( 1) 传统的

14、Arps 产量递减分析方法不能直接应 用于页岩气井， 因为拟合得到的 b 值大于 1 ， 超出了 正常使用范围， 必须要加以修正后才能应用于页岩 气井。( 2) 气产量历史数据的时间点越长，Arps 产量递 减分析方法拟合得到的 b 值越小， 其预测结果也越接 近于真实数据。( 3) 新采用的产量递减分析方法应用于页岩气 井时， 比 Arps 方法误差小， 且操作简单， 实用性更强。 ( 4) 新采用的产量递减分析方法要求在压力没 有波及到供给边界之前才能使用， 不然可能会导致误 差较大。( 5) 井底积液会影响到页岩气井产量的预测精 度， 排液后期利用新提出的产量递减分析方法对页岩 气井产量

15、的预测会更准确。参考文献1 李传亮 . 油藏工程原理M. 石油工业出版社，2005.2 雷群， 万 玉 金， 孙 贺 东， 等 . 生产动态分析理论与实践 M. 石油工业出版社，2011.3 Life cycle decline curve estimation for tight / shale gas reser- voirs. ay J. Ambrose，C. . Clarkson，Jerry Youngblood，etc. SPE 140519. 4 胡文瑞， 翟光明， 李景明 . 中国非常规油气的潜力和发展J. 中国工程科学，2010，12( 5) : 25 29.5 张金川， 徐波， 聂海宽， 等 . 中国页岩气资源勘探潜力J.天然气工业，2008，28( 6) : 136 140.6 张金川， 金之钧， 袁明生 . 页岩气成藏机理和分布J. 天 然气工业，2004，24( 7) : 15 18.7 陈尚斌， 朱炎铭， 王红岩， 等 . 中国页岩气研究现状与发展趋势J. 石油学报，2010，31( 4) : 689 694. 8 郭宏， 李凌， 杨震， 等 . 有效开发中