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大庆深层火山岩气藏主要位于徐家围子断陷的营城组,埋藏深度3700m以上、平均地温梯度4.0℃/100m,高于松辽盆地平均地温梯度。由于储层埋藏深、温度高的特点,在对深层火山岩气井试气后压力资料分析时遇到了一个问题: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。而现有的现代试井理论模型和试井分析方法没有考虑井筒温度变化这一影响因素,试井分析时只能选择错误的模型进行拟合,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。
首先对徐家围子断陷区域地质情况、岩性特征资料进行收集,对火山岩储层地温梯度变化进行分析,证明该区域深层火山岩储层温度高于松辽盆地平均地温。对该区域的早期测试、试采阶段的气井资料进行收集。根据实际气井资料,对气井生产过程中不同生产阶段井筒的温度分布情况进行分析,研究了井筒内温度的变化规律,证明气井生产过程中井筒与周围地层之间存在很大温差;关井测压力恢复初期井筒有向周围地层散热的温度变化,并指出这些井筒温度变化足够影响井底压力的变化动态,造成井底的温度和压力都存在异常变化现象。
其次根据气体渗流理论,分析温度变化对偏差因子、压缩系数、粘度等气体特性参数和气井井储系数以及井筒内压力分布计算的影响。根据气井生产过程中井筒与周围地层之间的热传递规律,应用热力学相关理论,建立气井井筒温度变化模型。结合气体渗流理论,建立了考虑井筒温度变化影响的气井试井渗流数理模型。根据数理模型,建立新的试井理论图版,并结合理论图版,对各流动阶段由于井筒温度变化,所呈现出的不同形状试井理论曲线进行分析。通过建立一套考虑井筒温度变化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井温变化影响的试井解释,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。并根据解释结果,结合气井实际数据,模拟气井产量,来对研究的试井分析方法进行检测与验证。
实际气井资料验证,该方法得到的解释参数能更加真实地反映储层物性。证明考虑井温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,解决了大庆深层火山岩气井试气过程中遇到的压力资料试井分析曲线异常,经常导致试井结果不合理的问题,达到了准确评价异常气井试井资料,正确认识与评价储层,指导深层气井勘探开发的目的。