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海上低渗透气藏等饱和度面空间展布特征研究

更新时间:2009-03-28

储层岩石中的孔隙可以看成一个相互连通的毛细管网络,流体的基本流动空间是毛细管,而毛细管中弯液面两侧非润湿相与润湿相流体的压力差,被称作毛细管压力 [1]。储层物性越差,毛细管现象就越明显,在低渗透气藏中就表现为储层具有较高的气水过渡带;并且在非均质地层中,由于储层毛细管力的作用,流体等饱和度面通常并非水平面,而是一个不规则的、高低起伏的曲面 [2-7]

利用压汞实验获得的毛细管压力数据,通过毛管力公式可以求得测试段附近储层的气水分布特征,但是由于海上气藏井数较少,且不可能对每口井都进行压汞实验,考虑到低渗透气藏等饱和度面的不规则分布状况,因此寻求一种新的方法来求取气藏各部位等饱和度面的分布特征就显得尤为必要。该文就将以储层物性、压汞实验为基础,通过拟合孙来喜等人提出的流动层标志参数与等饱和度高度之间的关系式间接地求出等饱和度面的空间分布情况。

调查显示,进入职业院校的男、女生的生长发育趋于成熟,身体形态指标总体基本稳定,与高永琴等[3]的研究结果一致。高职院校学生的体质健康存在城乡差异,与以往的研究结果一致,可能与城乡之间不同的生活水平、生活方式、生活环境等因素有关,提示应在更小的年龄学生中采取有效措施,缩小城乡学生体质健康的差异。

1 等饱和度面高度理论预测方法

典型的低渗透气藏从上到下可依次分为纯气区、气水过渡带和水区。气区与气水过渡带之间为气水界面,气水过渡带与水区之间为自由水界面。自由水界面又称为纯水界面,即含水饱和度100%所对应的等饱和度面;气水界面即束缚水饱和度所对应的等饱和度面 [8]。气水界面作为一个特殊的等饱和度面,本次研究就以气水界面为例来展示等饱和度面空间展布的预测方法(图1)。

传统的变量筛选方法有前进法、后退法、逐步回归法、最佳子集法;常用的逐步回归法已可有效筛选变量。在多元回归分析中,亦有使用主成分分析法、正交变换法筛选变量。如果多元线性回归建模效果不好,研究对象较为复杂,基于MIV的人工神经网络法、自变量降维的遗传算法,以及针对小样本的支持向量回归法(SVR)等值得关注。

  

图1 典型气藏概念模型

流动层标志参数FZI值作为表征毛细管形状因子、迂曲度和比表面积的特征参数 [9],能够较好的反映出储层的微观孔隙结构特征。已知FZI值的定义式可以写为:

 

[2]姚园. M气田主力气藏出水分析及治水对策研究[D]. 成都:西南石油大学, 2015.

纵观国内的城市商业银行,普遍存在着内部机构设置不能满足客户日益多样化需求的问题。当前,国内金融市场竞争愈演愈烈,银行过去那种按照币种和产品来划分部门的机构划分方法如今已不能满足客户多样化的要求。对于客户来说,有时候办理一项业务,面对同一家银行却同时要跑几个部门,这浪费了客户许多的时间,因此,这种横向的业务分割给客户办理业务带来极大的不便。此外,目前城市商业银行市场营销人员的知识结构比较单一,急需要掌握营销实践技巧和理论知识的人才,也需要市场营销人员加强对于商业银行相关知识的理解,城市商业银行市场营销人员在技能多元化、服务精细化、知识专业化方面的工作还需要继续加强。

可见FZI值可以通过常规的孔隙度和渗透率参数来表示;并且根据孙来喜等人的研究,FZI值同气水界面高度H之间还存在如下的关系 [10-12]

[3]张海荣. 苏里格气田气水分布及产水规律研究[D]. 西安: 西安石油大学, 2014.

 

A、B两口多分支水平井自投产初期便出现了气水同产的情况,且生产一段时间后,两口生产井的水气比稳定在了相对较高的水平,表现出气水同层的生产特征(图8),但是在常规的测井曲线上却无法有效地辨识出气井所在层位是气层还是气水同层,因此有必要利用上文中确定低渗透气藏等饱和度面空间展布的方法,通过对比气水界面高度与构造闭合高度之间的大小关系来判断当前气井的出水水源。

也就是说只要能够确定储层在平面上的孔渗分布,即可计算出相应的FZI值,进而可求出储层各部位气水界面的分布情况。具体步骤可以归纳为:

1.1 岩心数据的处理

海上一口进行了压汞实验的气井,统计该井的岩心孔渗数据,并计算每块岩心相应的FZI值;利用已知的束缚水饱和度下的毛管力数据计算出相应的气水界面高度(表1)。

1.2 回归FZI值同气水界面高度的关系式

通过回归岩心数据处理表中的流动层标志参数与气水界面高度值(图2),可得两者之间的定量关系:

 
 

表1 岩心数据处理表

  

孔隙度/小数渗透率/(×10-3μm2)PcHg/MPa FZI H / m 0.093 0.384 5.952 0.622 82.660 0.091 0.276 4.238 0.546 58.867 0.079 0.139 9.858 0.486 136.915 0.089 0.310 2.831 0.600 39.326 0.087 0.428 3.770 0.731 52.357 0.079 0.323 4.443 0.740 61.704 0.084 0.571 2.263 0.893 31.428 0.091 0.572 2.248 0.786 31.225 0.089 0.469 2.842 0.738 39.466 0.085 1.730 7.968 1.525 110.667 0.088 0.206 9.831 0.498 136.540 0.087 0.242 7.810 0.550 108.468 0.091 0.220 9.236 0.489 128.261 0.079 0.100 9.226 0.414 128.137 0.086 0.200 14.113 0.503 196.007 0.087 0.130 9.573 0.409 132.965 0.088 0.210 13.692 0.497 190.168 0.084 0.130 8.976 0.421 124.662 0.086 0.110 11.510 0.384 159.858 0.086 0.128 11.175 0.407 155.211 0.084 0.129 9.460 0.424 131.387 0.086 0.112 7.983 0.381 110.877 0.090 0.239 6.171 0.517 85.711 0.092 0.257 6.204 0.518 86.166 0.094 0.264 4.692 0.507 65.165 0.074 0.236 10.223 0.702 141.985

 

表1 岩心数据处理表(续)

  

孔隙度/小数渗透率/(×10-3μm2)PcHg/MPa FZI H / m 0.150 1.230 4.978 04 0.510 69.139 0.158 8.090 2.382 34 1.197 33.088 0.157 55.400 0.503 52 3.167 6.993 0.294 13.800 1.719 79 0.517 23.886 0.106 5.990 1.282 52 1.991 17.813 0.116 30.800 0.604 83 3.899 8.400 0.101 1.650 2.288 85 1.130 31.790 0.085 0.168 4.860 56 0.475 67.508 0.084 0.136 2.883 13 0.436 40.043 0.094 0.397 4.153 56 0.622 57.688 0.085 0.127 7.596 63 0.413 105.509 0.095 0.289 4.426 19 0.522 61.475 0.078 0.121 7.025 12 0.462 97.571 0.100 2.000 11.787 40 1.264 164.978

  

图2 FZI值与气水界面高度回归曲线

1.3 确定气水界面空间展布

(1)结合流动层标志参数,给出了利用储层物性预测低渗透气藏等饱和度面空间展布的新方法。

从图3可以看出,气藏中的气水界面并非一个平面,而是随储层物性变化呈现出高低起伏的现象。在储层物性越差的部位,气水界面越高;而储层物性越好的部位,气水界面则越低。

2 等饱和度面空间分布随储层物性的变化规律

  

图3 气水界面空间展布图

从图3可以看出,气藏不同部位的气水界面高度与其储层物性可能存在一定的相关性,因此可以根据(3)式来统计气水界面高度随储层物性的变化(图4):气水界面高度与储层物性相关,储层物性越差,毛细管现象越显著,相应的气水界面也就越高;储层物性越好,毛细管现象越弱,相应的气水界面高度也就越低,并且,随着储层物性的逐渐变差,气水界面高度对储层物性的敏感性逐渐增强。

  

图4 等饱和度面高度随储层物性变化关系曲线

也就是说,对于平面非均质性低渗气藏,其气水界面在空间上的波动幅度可能较大;而对于中高渗气藏来讲,气水界面在空间上的分布情况则受非均质性的影响较小。为了更清楚地说明这个问题,分别建立一个孔渗分布规律相同的低渗及中高渗气藏模型(图5)。

  

图5 模型渗透率分布图

(2)对于低渗透气藏,气水过渡带的高度主要受束缚水饱和度和储层物性的影响,束缚水饱和度越小、储层物性越差,则气水过渡带高度越大。因此在开发此类气藏时,应事先着重做好井型、井位的选择与优化。

  

图6 低渗、中高渗气藏气水界面空间展布图

3 实例应用

我国某海域一低渗气藏,其主力气层为P层,砂体呈现出南北向展布,分布范围较广,泥质夹层由南向北有逐渐增厚的趋势,且在A井附近将P层分隔成上、下两套砂体。岩性以细—中粒岩屑长石砂岩及长石岩屑砂岩为主,孔隙类型以次生溶蚀孔和原生粒间孔为主。岩心和壁心物性分析资料表明P层储层孔隙度分布在3% ~ 13.9%,平均 9.97%,渗透率分布在 0.7 ~ 28.9×10-3 μm2,平均5.7×10-3 μm2;现有A、B两口多分支水平井开发该层位,各分支与砂体的位置关系如图7所示。

  

图7 某气藏P层砂体展布图

其中a,b值可以通过拟合得到。

取消引风机入口调节阀,使引风机入口调节阀处于全开状态,DCS根据炉子的不同周期所需的不同炉膛负压以及现场炉膛负压的检测值,通过PID计算向变频器发出4~20mA信号对风机转速自动调速,从而实现对炉膛负压的自动跟踪控制,最大限度地满足生产工艺的要求,同时节约电能,极大地提高经济效益,增加设备的自动化水平[4]。控制方式采用现场控制和DCS控制两种。现场控制柜屏上按钮操作起/停运行及调速;自动控制调速信号来自上一级DCS控制系统,DCS根据倾动炉炉内压自动跟踪调节工艺需要设定负压值,然后自动计算出变频器的频率,从而实现变频器的频率对炉膛负压的实时跟踪。见图3。

  

图8 B井生产动态曲线

首先,利用探井压汞实验数据拟合得到该层流动层标志参数同气水界面高度之间的关系(式3),然后计算各井点处储层气水界面高度值,如表2所示。

 

表2 P层各井点气水界面高度统计表

  

井名 孔隙度/%渗透率/(×10-3μm2) FZI H / m D井 10.5 3.6 1.7 22.5 G井 9.1 4.3 2.3 16.0 C井 9.0 1.1 1.2 33.2 A井 9.0 1.0 1.2 35.1 B井 9.1 1.2 1.2 33.0

已知该储层自由水界面位于-3 526.5 m,根据求得的气水界面高度可知A及B两口井附近气水界位于大约-3 492 m的位置,进而对比各分支的完井段深度可以看出两口生产井的各分支基本都处于P层气水界面以下的位置,由此认为当前的产水主要来自于P层自身较高的气水过渡带中。

4 结论

根据气藏中各井点处的孔渗数据并结合地质认识,可以将井点处的孔隙度及渗透率数据插值到整个平面中,从而获得整个平面上孔隙度及渗透率的分布规律,结合式(1)和式(3)即可求得气水界面的空间展布特征:

在低渗气藏模型中,渗透率在平面上以1~2×10-3μm2之间分布,级差为2;在中高渗气藏模型中,渗透率在平面上以10~20×10-3μm2之间分布,级差也为2。分别绘制出气水界面在空间的分布情况,从图6可以看出:对于低渗透气藏,首先其气水界面比较高,其次随着平面储层物性的变化,气水界面波动的幅度也比较大;而对于中高渗气藏,气水界面的高度及其波动幅度则都比较小,可以近似为一平面,这也就从理论上解释了为什么对于中高渗气藏来讲,通常可以以一口井井点处求得的气水界面高度来作为整个气藏气水界面高度的原因。换言之,对于平面非均质性较强的低渗透气藏,则需要充分认识流体空间分布的复杂性,提前做好井型、井位的选择与优化,以达到高效开发该类低渗透油气藏的目的。

(3)在利用该方法确定储层中气水分布关系的基础上,可以通过对比构造闭合高度同气水过渡带高度之间的大小关系,判断生产井所处的位置,进而辅助分析当前生产动态情况。

参考文献:

[1]王允城. 油层物理学[M]. 北京: 石油大学出版社, 1993.

式中:k为储层渗透率,×10-3μm2;φ为储层孔隙度,小数。

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[4]廖意. 涩北气田气井出水分析及对策研究[D]. 荆州: 长江大学, 2012.

[5]桑琴, 未勇, 程超, 等. 蜀南地区茅口组气藏气水分布特征及其控制因素 [J]. 中国地质, 2012, 39(3): 634-644.

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[8]董敏淑. 川东张家场气田石炭系气藏确定气水界面方法评价[J]. 天然气工业, 1996, 16(3): 31-33.

古建筑是历史文化名村延续和发展的载体和依托,也是村落之文脉所在。流坑村的古建筑群分布较密集,大部分是易燃的木质结构。村中部分古建筑仍有人居住,存在火灾安全隐患;受到自然因素如风霜雨雪的侵蚀,以及人们日常生活中产生的生活垃圾、污水等都会对古建筑产生一定程度的损害,也影响着古建筑修缮维护工作的开展。流坑内新建的现代建筑基本对古建筑呈包围之势,而古建筑不少已经破败,如有只剩木结构框架的,杂草丛生,整体环境不容乐观。大部分挂牌文物保护单位的古建筑,原住户已经迁出,空置且无人管理,外部落锁禁止游客进入,缺乏对建筑的维护和修缮工作。

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5)合理的投融资方式和途径.只有选择合理的投融资体系才能将PRB技术的经济性和效益性发挥到极致.姜雪松[70]提出应当建立以政府为主导,企业和居民为辅的地下水修复资金投融资模式,在引进Fe0-PRB技术时也可以参考这种模式.

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田彬,盛志超,陈现,刘梦颖
《海洋石油》 2018年第01期
《海洋石油》2018年第01期文献

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