考虑热效应影响的气井试井资料分析方法研究

论文摘要

大庆深层火山岩气藏具有埋藏深、温度高的特点,试气施工难度大,大多数气井采用地面开关井方式进行施工。在气井压力恢复过程中,井筒中存在的较大温度变化影响着气井井底压力恢复动态,造成气井试井评价中压力恢复曲线异常,均质无限大地层会呈现出复合油藏或双孔地层特征,掩盖了储层真实特征,而现有的试井模型没有考虑井筒温度变化,使得到的试井分析结果合理性准确性受到影响。针对上述生产实际问题,根据热力学知识,对气井不同生产状态下井筒内温度的变化规律、温度对气体物性参数的影响规律进行分析与研究。应用热力学相关理论,建立气井井筒温度变化模型。结合气井渗流理论,建立了考虑热效应影响的气井试井渗流数理模型。根据数理模型,建立有热效应影响的试井理论图版,并结合理论图版对气井的热效应影响规律进行分析,判断气井井筒温度对试井分析压力曲线的影响情况,研制开发出一套考虑热效应影响的气井不稳定试井评价软件。对试井曲线异常的气井资料进行考虑热效应影响的试井解释,给出气井地层渗透率、表皮系数及井筒最大影响温差等参数。应用14口井18层气井资料对研究的试井分析方法进行检测与验证,经验证模拟产能与实际产能误差均小于20%。应用解释结果对6口已经投产的气井进行中长期产能预测,与气井实际生产情况进行对比与验证,有5口井模拟产量与实际产量相符,证明考虑热效应影响气井试井方法解释的参数更加准确地反映气井真实储层性质。在实际气井资料试井分析工作中效果良好,达到了准确评价有热效应影响气井试井资料,正确认识与评价储层,指导深层气井勘探开发的目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 绪论
• 1. 研究目的和意义
• 2. 国内外研究现状
• 3. 本文的主要研究思路与内容
• 第一章 基本参数及无量纲定义
• 1.1 地层基本参数
• 1.2 气体渗流物性参数
• 1.2.1 天然气的偏差因子（z）
• g）'>1.2.2 天然气的压缩系数（C_g）
• g）'>1.2.3 天然气的体积系数（ B_g）
• g）'>1.2.4 天然气的粘度（ μ _g）
• 1.3 与井筒有关的参数
• 1.3.1 气井半径、垂直裂缝井的裂缝半长
• 1.3.2 井筒存储效应和井筒存储常数
• 1.3.3 表皮效应和表皮因子
• 1.4 试井分析中的综合参数
• 1.5 无量纲量及其定义
• 1.6 气体渗流力学中的基本方程
• 1.6.1 基本方程
• 1.6.2 定解条件
• 1.6.3 气体渗流偏微分方程的无量纲化
• 1.6.4 几种情况的处理方法
• 1.7 热力学基础理论
• 1.7.1 岩石热物理性质
• 1.7.2 岩石的比热
• 1.7.3 岩石的导温系数
• 1.7.4 岩石与流体的热交换系数
• 1.8 基本的热力学方程
• 1.8.1 热传导方程
• 1.8.2 能量方程的推导
• 1.8.3 对流换热
• 1.8.4 对流换热微分方程组
• 1.8.5 热力学基本理论
• 第二章 大庆深层气井压力及井筒温度变化特征分析
• 2.1 深层气井压力变化特征分析
• 2.1.1 导数单洼槽型
• 2.1.2 压力和压力导数曲线大开口型
• 2.1.3 压力导数在井筒效应期高于压力曲线型
• 2.1.4 井筒效应后导数下降型
• 2.2 压力恢复期间井底温度变化规律分析
• 2.2.1 井底温度变化的定性分析
• 2.2.2 井底温度变化的定量分析
• 2.3 气井生产过程中井筒的温度变化规律分析
• 第三章 温度变化对气体及井筒特征的影响分析
• 3.1 温度对气体性质的影响研究
• 3.1.1 计算原理
• 3.1.2 结果分析
• 3.2 温度对井筒储集效应的影响研究
• 3.3 计算结果与敏感性分析
• 第四章 均质气藏热效应对压力恢复曲线的影响分析
• 4.1 井筒变温度数学模型建立及求解
• 4.2 地层渗流模型的建立与求解
• 4.2.1 地层渗流模型建立
• 4.2.2 网格划分、方程离散求解
• 第五章 理论图版分析及软件功能
• 5.1 理论图版分析
• 5.2 软件功能
• 第六章 应用实例分析
• 第七章 结论
• 参考文献
• 攻读博士期间发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要