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底水气藏水侵规律数值模拟研究:以元坝长兴组气藏为例

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地学前缘 2023年第6期30卷 341-350页

作者：李玉丹游瑜春曾大乾石志良顾少华张睿中国石化石油勘探开发研究院北京102206

有水气藏开发过程中,边底水的侵入严重影响气井产能,但是目前对底水气藏水侵规律缺乏深层次认识。为此,基于元坝长兴组气藏2类产水气井生产特征,结合气藏实际地质特征、水体性质及气-水界面关系,分别设计直井和水平井水侵机理数值模拟模... 详细信息

有水气藏开发过程中,边底水的侵入严重影响气井产能,但是目前对底水气藏水侵规律缺乏深层次认识。为此,基于元坝长兴组气藏2类产水气井生产特征,结合气藏实际地质特征、水体性质及气-水界面关系,分别设计直井和水平井水侵机理数值模拟模型,重点分析采气速度、水体大小、致密层连通性及避水高度等因素对生产及水侵影响规律。研究结果表明:(1)采气速度是影响水侵的主要因素,水体一定,采速越高,水侵越快,气井稳产期越短,水平井在一定程度上能有效抑制水侵;(2)水体大小是影响水侵重要因素,水体倍数越大,水侵越严重,气井稳产期越短;(3)致密性夹层能在一定程度上抑制水侵,渗透性夹层(Kiz=100%Kz)对应的底水锥进速度最快,稳产期最短;(4)随着避水高度的增加,水气比上升变缓,气井见水时间变晚。结论认为:对于底水气藏,保持合理的生产压差或优化配产是控制底水快速锥进的关键;若储层中天然致密层无效,则可通过建立较低垂向连通性的人工隔夹层(致密夹层)抑制底水锥进;同时,钻井设计或后期补射孔时,需兼顾射开程度和避水高度对生产的影响。本文研究成果以期为底水气藏高效开发提供理论指导。

关键词：底水气藏水侵数值模拟采气速度致密层连通性

有效治理气藏开发过程中水侵影响的问题及认识

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天然气工业 2015年第2期35卷 35-40页

作者：冯曦钟兵杨学锋邓惠中国石油西南油气田公司勘探开发研究院

气藏开发过程中,由于地质特征的多样化和渗流规律的复杂性,治理水侵对气井产能及气藏采收率的影响问题面临的困难重重,主要表现在认识水侵规律、确定治水对策、保障治水工艺措施效果等方面。受实际气藏所处开发阶段、研究工作量、措施... 详细信息

气藏开发过程中,由于地质特征的多样化和渗流规律的复杂性,治理水侵对气井产能及气藏采收率的影响问题面临的困难重重,主要表现在认识水侵规律、确定治水对策、保障治水工艺措施效果等方面。受实际气藏所处开发阶段、研究工作量、措施针对性与及时性等因素的影响,并非每一个气藏都能充分暴露水侵危害的问题,以及展示有效治理水侵影响的规律,孤立分析单个气藏较难获得具有普遍适用性的完整认识。近40年来,中国石油西南油气田公司在四川盆地持续开展气藏开发治水实践探索和跟踪研究,发展形成了融合先进理念、成功经验、专项理论和成熟工艺为一体的整体治水配套技术,众多产水气藏开发效果显著改善,但同时也表现出治水效果的较大差异。以此为背景,从气藏开发治理水侵的超前需求、水侵活跃性影响因素、水侵动态分析方法、优化治水策略、典型气藏治水经验等方面,分析了气藏开发治水的核心问题,评价了治水效果的影响因素,探讨了实用化的治水策略。结论指出,实际工作中不宜简单套用以往治水技术模式,而应因地制宜强化针对性。该成果可为产水气藏优化开发提供技术参考。

关键词：气藏水体水侵动态分析排水采气优化策略有效性

调整井固井用聚合物型抗水侵材料的制备及其性能评价

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化工进展 2021年第3期40卷 1565-1573页

作者：李治衡张晓诚董平华张磊窦蓬刘欢中海石油(中国)有限公司天津分公司海洋石油高效开发国家重点实验室天津300459 西南石油大学化学化工学院四川成都610500

针对调整井固井时水侵导致的环空窜流问题,本文以AMPS、AM、AA和SA为原料,通过自由基胶束聚合法制备一种水溶性疏水缔合聚合物AAAS来增强固井水泥浆的抗水侵能力,改善水泥浆的防窜能力,以提高该类井的固井质量。利用红外、核磁、扫描电... 详细信息

针对调整井固井时水侵导致的环空窜流问题,本文以AMPS、AM、AA和SA为原料,通过自由基胶束聚合法制备一种水溶性疏水缔合聚合物AAAS来增强固井水泥浆的抗水侵能力,改善水泥浆的防窜能力,以提高该类井的固井质量。利用红外、核磁、扫描电镜及凝胶渗透色谱等手段对AAAS进行了微观分析表征,并对AAAS水泥浆体系的抗水侵性能及基本工程性能进行了评价,结果表明AAAS可明显提高水泥浆体的抗水侵能力,较之于空白水泥浆水侵后0.3MPa的窜通压力,加量为0.9%AAAS的水泥浆体系,其水侵后的窜通压力提高达到了6.9MPa,大幅度提高了水泥浆的防窜能力,且14天抗折强度为8.2MPa,抗压强度为31.5MPa,能够满足调整井固井水泥环长期封固的需要。因此,AAAS在调整井固井工程抗水侵和防窜中具有良好的应用前景。

关键词：疏水缔合聚合物水侵防窜

大池干井气田石炭系气藏水侵早期治理现场试验及成效分析

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天然气工业 2002年第4期22卷 67-70页

作者：苟文安冉宏李纯红中国石油西南油气田分公司重庆气矿

大池干井气田是川东高陡构造带东部的一个大型整装气田 ,由多个高点和多个气藏组成 ,在开发中均产生气藏局部水侵 ,严重地影响了气田生产规模和高效开发。在对气藏早期水侵机理及地质特征深入研究和论证的基础上 ,提出了大池干井气田石... 详细信息

大池干井气田是川东高陡构造带东部的一个大型整装气田 ,由多个高点和多个气藏组成 ,在开发中均产生气藏局部水侵 ,严重地影响了气田生产规模和高效开发。在对气藏早期水侵机理及地质特征深入研究和论证的基础上 ,提出了大池干井气田石炭系气藏各高点水侵早期整体综合治理最优方案 :即龙头—吊钟坝高点是池2 7井水区机抽排水泄压提高池 39井产能、池 1井地层水回注及池 34井控水采气和地层水处理后就地排放的方案 ;万顺场高点是池 6井带水采气、池 2 4井地层水回注的方案 ;磨盘场高点是池 6 1井酸化解堵提高产量后气水同产并用同井场池 38井回注地层水的方案。通过实施和现场生产试验 ,在一定程度上达到了抑制水侵进一步恶化的目的 ,使出水气井的产能有较大提高 ,稳住了气藏开采规模 ,保护了资源和环境 ,经济效益显著。通过试验 ,也形成了一套比较成熟的水侵综合治理技术 ,对其它类似气田的水侵治理具有先导作用。

关键词：大池干井气田石炭系气藏水侵早期治理现场试验成效采收率四川盆地

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应用不稳定试井分析方法识别气藏早期水侵

天然气工业 2003年第4期23卷 68-70页

作者：陶诗平冯曦肖世洪中国石油西南油气田分公司重庆气矿中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院重庆市天然气公司

气藏水侵是川东气田开发过程中遇到的普遍现象。气井的出水会对气藏开发带来严重的不利影响。目前气田开发现场所采用的一些常规监测和分析手段对气藏的早期水侵也收效甚微。如何探测气井的早期水侵并预报气藏水侵情况一直是困扰气田中... 详细信息

气藏水侵是川东气田开发过程中遇到的普遍现象。气井的出水会对气藏开发带来严重的不利影响。目前气田开发现场所采用的一些常规监测和分析手段对气藏的早期水侵也收效甚微。如何探测气井的早期水侵并预报气藏水侵情况一直是困扰气田中后期开发的一大难题。文章通过对不稳定试井理论模型研究 ,得到了识别天然水侵边界的方法 ,将这种方法应用到实际的有水气藏开发动态分析中证实 :可以通过试井分析来诊断气井的早期水侵和预报气藏水侵状况。这样 ,就可以根据气藏的实际水侵情况及时调整气藏的生产规模和采气速度 ,以减缓水侵速度 ,延长气井的无水采气时间 ,提高气藏的采收率 ,从而提高气田开发的经济效益。

关键词：不稳定试井试井分析气藏水侵四川盆地复合地层试井模型

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地铁车站水侵应急疏散仿真研究

深圳大学学报（理工版） 2022年第2期39卷 159-167页

作者：胡明伟汤静妍何国庆深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518061 深圳大学滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室广东深圳518061 深圳大学未来地下城市研究院广东深圳518061 深圳市地铁地下车站绿色高效智能建造重点实验室广东深圳518061

随着全球气候变暖,沿海沿江城市频繁出现强降水等极端天气,地铁车站水侵事故时有发生.为制定合理的地铁水侵应急疏散策略,提高乘客应急疏散效率,基于AnyLogic平台构建车站水侵疏散仿真模型,并以中国深圳市车公庙地铁站为例,研究水侵条... 详细信息

随着全球气候变暖,沿海沿江城市频繁出现强降水等极端天气,地铁车站水侵事故时有发生.为制定合理的地铁水侵应急疏散策略,提高乘客应急疏散效率,基于AnyLogic平台构建车站水侵疏散仿真模型,并以中国深圳市车公庙地铁站为例,研究水侵条件下应急疏散策略对疏散效率的影响.仿真结果表明,进水点数量与位置对疏散结果有较大影响;车站水侵级别在一定程度上影响疏散效率;综合考虑将自动扶梯用作楼梯使用、布设导流栏及增设应急疏散口3种疏散策略,优化后模型的疏散效率整体提高了11.4%,安全疏散比例达到92.2%.仿真结果可为地铁车站预防水侵的疏散设计与运营管理提供参考.

关键词：交通运输工程地铁车站水侵应急疏散 AnyLogic平台仿真

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塔里木盆地克拉2气田断裂地质力学活动性对水侵的影响

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天然气地球科学 2017年第11期28卷 1735-1744页

作者：江同文张辉王海应尹国庆肖香姣中国石油塔里木油田分公司新疆库尔勒841000

中国陆相最大天然气田——克拉2气田经过10余年的高速开发后,目前面临气井快速见水和气水界面非均匀抬升等问题。为进一步明确复杂构造背景下的高压气田水侵机理,开展了气田内部基于断裂的地质力学活动性及其与气井见水之间的关联性研... 详细信息

中国陆相最大天然气田——克拉2气田经过10余年的高速开发后,目前面临气井快速见水和气水界面非均匀抬升等问题。为进一步明确复杂构造背景下的高压气田水侵机理,开展了气田内部基于断裂的地质力学活动性及其与气井见水之间的关联性研究。将气田四维地应力场建模和三维断裂力学分析相结合,建立了随气田开发的断裂力学活动性预测模型,研究了断裂活动性对气田水侵的影响。结果表明:(1)气井见水与井旁断裂力学特征变化有较好的关联性,随着气藏开采及现今地应力场的动态变化,断裂面受力状态也随之改变,从而使断裂带内部渗透性变强或变弱。(2)随气藏地层压力的下降,若井旁断层和裂缝活动性增加或保持较好,则气井见水较早,气水界面抬升较快。(3)由于气田内部应力场和断裂分布均较复杂,因此不同构造部位的断裂活动性差异较大,从而造成不同位置气水界面抬升不均匀且相差较大。研究进一步明确了克拉2气田的水侵机理,并利用断裂地质力学活动性指数将气藏划分为3个见水风险区,为气田开发方案优化提供依据。

关键词：克拉2气田断裂地质力学活动性地应力场水侵

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水侵压力对调整井固井二界面性能的影响

硅酸盐通报 2018年第11期37卷 3678-3683页

作者：张兴国袁中涛李永刚刘忠飞王金山修云鹏郭小阳西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500 中国石油塔里木油田分公司库尔勒841000 中国石油新疆油田开发公司克拉玛依834000

针对老区调整井地层压力系统紊乱、地层水容易在候凝过程中侵入环空、进而影响固井二界面处水泥浆凝结的问题。通过固井水泥浆水侵模拟评价装置,结合多功能材料表面性能试验机、扫描电镜等分析手段,研究了水侵对固井二界面性能的影响及... 详细信息

针对老区调整井地层压力系统紊乱、地层水容易在候凝过程中侵入环空、进而影响固井二界面处水泥浆凝结的问题。通过固井水泥浆水侵模拟评价装置,结合多功能材料表面性能试验机、扫描电镜等分析手段,研究了水侵对固井二界面性能的影响及其作用机理。结果表明:水侵导致二界面处水泥浆的稠化时间延长、滤失量增大,加剧水侵对界面处水泥浆的破坏,严重影响二界面的封固质量。同时,界面水泥浆被水侵入后凝结形成的水泥石不仅导致弹性模量大幅降低,而且疏松多孔,从而导致二界面剪切胶结强度降低和层间封隔性能变差。

关键词：调整井水侵二界面胶结水泥浆水泥石

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裂缝性边水气藏水侵机理及治水对策实验

天然气地球科学 2019年第10期30卷 1508-1518页

作者：徐轩万玉金陈颖莉胡勇梅青燕焦春艳中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油天然气集团公司天然气成藏与开发重点实验室河北廊坊065007 中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院四川成都610041

针对裂缝性边水气藏主要治水措施建立了物理模拟方法并开展实验,系统测试了气藏内部动态压降剖面,对比分析了不同水体、不同治水措施下气藏开采动态及储量动用规律。结果表明:①水体能量不同时,相同的控气排水措施将导致完全不同的实际... 详细信息

针对裂缝性边水气藏主要治水措施建立了物理模拟方法并开展实验,系统测试了气藏内部动态压降剖面,对比分析了不同水体、不同治水措施下气藏开采动态及储量动用规律。结果表明:①水体能量不同时,相同的控气排水措施将导致完全不同的实际效果:30倍水体时,采收率可提高10.8%,而无限大水体时采收率反而降低15.6%。生产参数和动态压降剖面揭示无限大水体时,过分控制生产压差不仅难以减缓水侵,相反还会导致采速降低,延长水侵时间,加剧水侵对开发影响。②多井协同排水采气治水效果显著,裂缝性储层中的水会在自身弹性能和剩余气驱动下大量排出,大幅提升气相渗流能力,促使封闭气重新产出,采收率可再提高约10%~30%。水侵影响越严重的气藏,采取排水采气措施越早治水效果越好。③裂缝贯通水体和气井时,地层水主要沿裂缝向气井侵入,外围基质区含水饱和度增量低于5%,压降剖面显示基质区仍有大量封闭剩余气,这些未动用储量是后期开展排水采气等增产措施的重要物质基础。

关键词：裂缝性气藏水侵治水对策排水采气压降剖面