Gambling型曲線在某氣田中的應用研究

杜磊

摘 ?????要：如今，先進的下降曲線分析技術被廣泛應用于估算最初的碳氫化合物（HCIIP）、油藏參數和產量預測。這些分析技術在假設不同的儲層模型和井眼幾何形狀基礎上開發的，其中大多數被認為是理想單井儲層系統，這與實際情況不符。故有學者提出分析多井油藏生產數據的理論解決方案，應用油藏模擬模型對油氣藏進行研究和驗證，但對實際應用情況的應用沒有詳細論述。介紹了Blasingame型曲線法在多井凝析氣藏中的應用實例。使用兩相壓縮系數計算總物質平衡擬時間。利用垂直流動相關性計算井底流動壓力，并用動態梯度進行調整。分析單井產量數據以估算凝析氣藏的原始氣體總量以及儲層參數。多井型方法的結果與常規物質平衡估計以及試井解釋結果相當。因此證實了多井型曲線評價凝析氣藏的可靠性。

關 ?鍵 ?詞：下降曲線;多井油藏;油藏模擬;Blasingame型曲線;凝析氣藏

中圖分類號： TE353 ??????文獻標識碼： A ??????文章編號： 1671-0460（2019）06-1297-04

Abstract： Nowadays， advanced descent curve analysis techniques are widely used to estimate initial hydrocarbons （HCIIP）， reservoir parameters and production forecasts. These analytical techniques were developed based on the assumption of different reservoir models and wellbore geometries， most of which were considered to be ideal single well reservoir systems， which was inconsistent with the actual situation. Therefore， some scholars have proposed theoretical solutions for analyzing production data of multi-well reservoirs. The reservoir was studied and verified by the reservoir simulation model， but the actual application was not discussed in detail. In this paper， the application of Blasingame-type curve method in multi-well condensate gas reservoirs was introduced. The total material balance time was calculated using the two-phase compression factor. The bottom hole flowing pressure was calculated using the vertical flow correlation and adjusted with the dynamic gradient. Single well production data were analyzed to estimate the total amount of raw gas in the condensate reservoir and reservoir parameters. The results of the multi-well method were consistent with the volume and conventional material balance estimates and well test interpretation results. Therefore， the reliability of the multi-well curve to evaluate the condensate gas reservoir was confirmed.

Key words： Descent curve; Multi-well reservoir; Reservoir simulation; Blasingame type curve; Condensate gas reservoir

儲層壓力監測和儲層井參數是生產預測的基本輸入數據，通過短時間關井來獲得。而隨著對碳氫化合物生產需求的日益增加，常因工藝上的操作限制了對此類信息的獲取，同時關井會導致臨時生產損失。因此，先進的下降曲線分析技術在油藏描述、儲量估算和產量預測方面顯得尤為重要。由于采用了物料守恒時間，先進的下降曲線方法可適用于可變速率/可變壓力生產條件[1]。此方法是針對各種生產條件開發的，如均質油藏、水力壓裂井、天然裂縫儲層、水平井和水侵/注水等條件。但它們均是在封閉系統中假設的理想單井，而這與實際生產條件不相符。2001年，Marhaendrajana和Blasingame提出了一種用于分析多井油藏系統中的單井產量的解決方法[2]。他們使用現場累計產量和單個速率/壓力數據來計算系統的物質平衡擬時間。這允許使用單井儲層模型（類型曲線）估算原始原地氣儲量（OGIP）和儲層參數，并通過數值模擬進一步驗證。Sureshjani等人[3]還提出了一種通過在不使用類型曲線的情況下分析多井系統中的單井產量數據來確定OGIP的方法。該方法考慮了由不同原因（如填充鉆井和受損井的關閉）引起井排水區域的變化，并利用數值模擬來驗證上述方法。隨后Shahamat和Clarkson[4]在多井油藏的多相流生產分析中，利用地層體積因子和相對滲透率參數來定義新的擬壓力函數，以說明兩相油氣流量。通過將結果與多裂縫水平生產井的數值模擬進行比較來驗證該方法的有效性。

本文描述了Blasingame型曲線在由某氣田多井系統生產的凝析氣井中的應用。選擇Marhaendrajana的方法來確定排水區的OGIP和儲層參數。兩相壓縮系數用于計算用于分析凝析氣藏的調節壓力。在單井產量數據分析中使用修正的物質平衡擬時間可為多井凝析氣藏提供良好的OGIP估算。同時通過Blasingame類型曲線計算的滲透率和井筒表皮系數與測試分析相比，具有一致性和可接受性。

1 ?單井類型曲線分析

Palacio和Blasingame引入了基于Fetkovich[5]和Carter[6]工作的“修正型曲線”。這允許通過將可變井底流動壓力和可變流速，將它們減少到等效的恒定速率數據來分析單個氣井生產數據。 通過應用物質平衡擬時間概念（公式 1）可以實現這種簡化：

這是封閉油藏中單井的一般雙曲線下降方程。只有當每個井的排水區域隨時間保持不變時，這種簡化才能應用于真正的多井場。當每個井的流速恒定且表現出恒定的單井產能時，才可實現此特定條件，因此，所有井將達到恒定的無流動邊界。然而，必須在每個井中進行分析，并且單個OGIP的總和與該區域中總的OGIP一致。但常常由于生產需求、加密井、井眼損壞、增產作業等的變化，造成上述情況發生的概率很小。

對于凝析氣藏來說，Arabloo等人[7]通過定義調整壓力和改進了物質平衡擬時間函數（方程4），其中兩者均為兩相壓縮系數的函數。需通過CVD測試（PVT分析）獲得氣體黏度（μg*）以及兩相壓縮系數（Ztp）。此外，必須計算氣體壓縮率作為Ztp（公式5）的函數。

Arabloo等人通過將速率進行歸一化調整及在修正的物質平衡擬時間的基礎上將笛卡爾圖劃分成三個不同區域。經證實井底壓力和平均油藏壓力均低于露點壓力的第三個區域可用于確定OGIP。

需注意的是在上述工作中，氣體流速和累積氣體必須包括氣相和產生的冷凝物的氣態當量，故作為輸出變量的OGIP還需包括分離器氣相和產生的液態烴的氣態當量。

2 ?多井型曲線分析

選擇Marhaendrajana和Blasingame多井解決方案進行天然氣凝析油藏分析是一種實用而準確的方法。根據他們的研究，多井可壓縮系統中單井生產的良好性能可表示為直線方程。繼Arabloo等人之后，基于凝析氣藏的兩相壓縮系數編寫公式（6）：

修正的物質平衡擬時間（ta，tot*）是單獨的氣體流速（qg）和總氣體流速（qg，tot）的函數。正如Marhaendrajana在他的工作中所證明的那樣，變量f（t）是隨時間變化的且在邊界主導的流動條件下保持恒定。對于這種流動狀態，公式（6）可用無量綱遞減變量表示為：

徑）。

（13）計算OGIP，滲透率和井眼損傷。

4 ?現場案例研究應用

用上述方法確定某氣田儲層的OGIP。某氣田的凝析氣藏主要由三個垂直井產生（DRD-1005，DRD-X1001和DRD-X1002），如圖1所示。DRD- X1001的儲層和流體性質信息以及試井結果見表1。根據PVT分析，該儲層的最大液體流出量約為3.21%。使用PVT數據計算兩相壓縮系數C，氣體黏度和氣體可壓縮性。三口井的氣體流量貢獻率如圖2所示。

為案例研究分析選擇的井是DRD-X1001，因為它位于結構的中心，并且具有最長的生產歷史。這一井對總生產量的貢獻在前兩年為55%，然后在2011年和2012年為35%，從2013年為40%。這一信息對于估算相互作用系數（βD）尤為重要，需在一個恒定的排水區域進行計算。在生產流量的下半部分中βD為2.5。

所研究井的生產測試數據（DRD-X1001）如圖3所示，可看出流動壓力來自井口。在此情況下，需使用在井壽命中獲得的動態梯度數據匹配的垂直流量來計算井底壓力。Cox[8]等人評估了在油田中應用不正確的多相流關聯性的誤差。他們推薦了一些氣體相關性，如Reinicke，Gray，Hagedorn-Brown，Cornish。然而，對于可獲得的生產數據，Mukherjee相關性最適合BHP測量數據（圖4），同時根據Cox來看其具有較低的相對誤差。

生產流量與BHP之間的相關性如圖5所示。可以看出，有一系列井口壓力受亞臨界流量引起的背壓影響。然后將這些數據點作為“亞臨界流數據”舍棄，因為它們不受儲層動力學的影響。壓力—速率特征圖證實了儲層中存在偽穩態流動狀態（正斜率）。

5 ?結 論

（1）在單井產量數據分析中使用修正的物質平衡擬時間可為多井凝析氣藏提供良好的OGIP估算。

（2）通過Blasingame類型曲線計算的滲透率和井筒表皮系數與測試分析相比具有一致性和可接受性。

參考文獻：

[1]Blasingame T A， Lee W J. Variable-Rate Reservoir Limits Testing[J]. Journal of Petroleum Technology， 1986（6）：352-358.

[2]Marhaendrajana T， Blasingame T A. Decline Curve Analysis Using Type Curves - Evaluation of Well Performance Behavior in a Multiwell Reservoir System[J]. Society of Petroleum Engineers， 2001（9）：186-194.

[3]Sureshjani M H， Behmanesh H， Clarkson C R. Multi-Well Gas Reservoirs Production Data Analysis[C].SPE Unconventional Resources Conference-Canada. 2013（12）：230-234.

[4]Shahamat M S， Clarkson C R. Multiwell， Multiphase Flowing Material Balance[C].SPE Unconventional Resources Conference. 2017 （2）： 149 - 154.

[5]Fetkovich M J. Decline Curve Analysis Using Type Curves[J]. Journal of Petroleum Technology， 1980， 32（6）：1065-1077.

[6]Carter R D. Type Curves for Finite Radial and Linear Gas-Flow Systems： Constant-Terminal-Pressure Case[J]. Society of Petroleum Engineers Journal， 1985， 25（5）：719-728.

[7]Arabloo M， Gerami S. A new approach for analysis of production data from constant production rate wells in gas condensate reservoirs[J]. Journal of Natural Gas Science & Engineering， 2014（21）：725-731.

[8]Cox S， Sutton R， Blasingame T. Errors Introduced by Multiphase Flow Correlations on Production Analysis[J]. Journal of Petroleum Technology， 2006（5）：132-138.