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《低滲透氣藏氣水兩相滲流模型及其產(chǎn)能分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第２９卷第９期天然氣工業(yè)開發(fā)及開采低滲透氣藏氣水兩相滲流模型及其產(chǎn)能分析倡１１１２朱光亞劉先貴高樹生郝明強１．中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院滲流所２．中國石油勘探開發(fā)研究院開發(fā)所朱光亞等．低滲透氣藏氣水兩相滲流模型及其產(chǎn)能分析．天然氣工業(yè)，２００９，２９（９）：６７‐７０．摘要開發(fā)實踐與室內(nèi)實驗表明，低滲透氣藏的氣、水滲流規(guī)律不遵循達西定律。為此，建立了符合低滲透氣藏氣水耦合滲流特征的廣義達西滲流模型，推導得到了低滲透砂巖氣藏氣水兩相穩(wěn)態(tài)徑向滲流問題的半解析解。利用該模型對廣安低滲透氣田氣水同產(chǎn)氣井建立了單井氣、水兩相流入動態(tài)關(guān)系理論曲線，模擬計算了氣井的合理井距及生產(chǎn)
2、壓差。算例表明，含水飽和度是影響氣井產(chǎn)能的主控因素，當含水飽和度達到４０％時，氣井無阻流量的損失幅度約為７０％；低滲氣井的合理生產(chǎn)壓差應(yīng)該控制在５～１０MPa，井距以６００m內(nèi)為宜。實驗和計算結(jié)果可以為低滲氣藏氣水同產(chǎn)氣井產(chǎn)能預(yù)測及井距評價提供科學、適用的依據(jù)。關(guān)鍵詞低滲透油氣藏氣水兩相滲流非達西流閾壓生產(chǎn)能力DOI：１０．３７８７／j．issn．１０００‐０９７６．２００９．０９．０１８0引言1低滲透氣藏的非線性滲流規(guī)律近年來，在我國四川和鄂爾多斯等西部盆地發(fā)1．1單相氣體的非線性滲流規(guī)律現(xiàn)了擁有上萬億立方米天然氣資源量的低滲透砂巖氣體由于易壓縮、易流動的特點使得其在
3、低滲［１］氣藏，這些氣藏普遍具有低孔、低滲透和高含水飽透儲層中的流動易受到壓力和流速的影響表現(xiàn)出非［２‐４］［４］和度等特點。研究表明，束縛水條件下低滲透多線性的滲流特征。氣體在高速流動時表示為：孔介質(zhì)氣體滲流存在類似液體滲流的“啟動壓力梯g２楚p＝v＋gv（１）K度”特征（本文稱為閾壓梯度）。閾壓梯度與含水飽1．2單相水的非線性滲流規(guī)律和度和滲透率有關(guān)，隨含水飽和度升高而增大，隨滲［３］由于界面阻力的作用使得水在低滲透儲層中也透率減小而增大。目前，使用的兩相滲流方程主［２］［５］不遵循常規(guī)的達西定律。故提出描述這種非達西要是基于Muskat、Buckley和Lever
4、ett等人推廣滲流規(guī)律的方程為：的廣義兩相達西滲流理論體系。但達西定律的這種［６］K楚p推廣只能有條件的成立，即相對滲透率不受滲流v＝楚p（２）＋楚p系統(tǒng)的壓力和速度影響，而只是流體飽和度的單值可以看出越大，非線性越強，當＝０時，滲流函數(shù)（Muskat假設(shè)）。低滲透介質(zhì)中氣體受流速、界變?yōu)檫_西滲流。即［３］面因素的影響表現(xiàn)出非達西滲流規(guī)律并沒有體現(xiàn)Kv＝（楚p－）（３）在目前通用兩相滲流方程中，導致以其為指導的產(chǎn)能預(yù)測結(jié)果與實際效果偏差較大，無法有效指導低由漸近線的定義可知式（３）是式（２）的漸進表達滲透氣藏開發(fā)。因此，研究考慮壓力和流速影響的式，該式表明非線性滲流規(guī)律
5、介于達西滲流與非達低滲透氣藏氣、水兩相非達西滲流特征及其影響因西滲流之間。素，建立相應(yīng)的滲流模型進行單井氣、水產(chǎn)能預(yù)測，1．3氣水兩相的非線性滲流規(guī)律對高效合理開發(fā)低滲透氣藏具有重要意義。實驗表明，較之于中高滲透巖心而言，低滲透巖倡本文受到國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（９７３計劃）（編號：２００７CB２０９５００）和中國石油科學研究與技術(shù)開發(fā)項目（編號：２００８D‐１５０２‐１６）的聯(lián)合資助。作者簡介：朱光亞，１９７５年生，工程師，博士；現(xiàn)主要從事低滲透油氣藏滲流力學及應(yīng)用研究工作。地址：（０６５００７）河北省廊坊市萬莊４４號信箱。電話：（０１０）６９２１３３１４，１３８３
6、２６５１８０５。E‐mail：cn＿zgy＠１６３．com·１·開發(fā)及開采天然氣工業(yè)２００９年９月樣氣相、水相最大相對滲透率值較小。氣、水共滲區(qū)域較窄，隨含水飽和度升高，水相相對滲透率上升緩慢，水相形成連續(xù)流動，而氣相無因次滲透率迅速下［３］降接近于０，出現(xiàn)所謂的“水鎖”現(xiàn)象（圖１）。［５］Muskat等人建立的兩相滲流運動方程成立的前提是相對滲透率僅是含水飽和度的函數(shù)，而不受壓力、流速以及界面阻力的影響。即Kvi＝－Kri（Sw）楚pii＝g，w（４）iμ圖2不同含水飽和度下低滲透巖樣的氣體克氏曲線圖2氣水兩相非達西產(chǎn)能模型與穩(wěn)態(tài)解析解假設(shè)一口氣水兩相流氣井位于均質(zhì)、
7、水平等厚的無限大地層中，儲層中發(fā)生氣、水兩相等溫滲流，符合非線性滲流方程式（５）、式（６），氣、水彼此互不相溶，忽略重力及毛細管力的影響。當?shù)蜐B透多孔圖1高、低滲透巖樣氣水兩相相滲透率對比圖介質(zhì)中的流體遵循非線性滲流方程式（５）、（６）時，氣體在低滲透多孔介質(zhì)中遵循二項式運動規(guī)律，即式然而，低滲透巖樣氣體滲流受含水飽和度影響［７］（１），相應(yīng)的產(chǎn)能方程可寫為：的同時也受到壓力、流速乃至界面阻力的作用。圖２２２２pe－pw＝C１Qsc＋C２Qsc＋D（９）表明，當含水飽和度（Sw）小于５０％時，氣體滲流遵μpscZTre珔珚其中：C１＝ln
