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煤层气多级流量注入/压降试井
技术及其应用
赵培华
中石油煤层气有限责任公司
2011-09-06
煤层气多级流量注入/压降试井技术及其应用
汇报主要内容
1、背景介绍
2、方法提出
3、实验模拟验证
4、测试设备及工艺
5、理论模型及资料分析方法
6、现场实际应用
7、结论及建议
一、背景介绍
1、研究意义
随着后石油时代的到来,非常规天然气资源正在
全球能源结构中扮演着重要的角色,成为常规能源的
战略性补充能源,影响国家能源格局。
煤层气储层渗透率,这是开发方案编制、井网密
度部署、压裂设计、生产产量配置等的依据。
试井是获取煤层气井储层特性的重要手段和方法
之一,也是获取储层动态渗透率的唯一手段。
注入/压降测试技术是煤层测试重要手段,但目前
单一流量的注入/压降测试方法存在诸多问题,因此有
必要进行深入研究。
一、背景介绍
2、技术现状
基于1958年Hazebroek等提出的注水井压降测试技
术,通过逐步发展和改进形成了煤层气专有测试技术。
我国对煤层气井注入/压降测试理论、方法和工艺
的研究已取得一定进展。
早在1997年,中原油田井下作业一处的董斯良等就
对煤层气井注入注入/压降试井工艺进行了研究,阐述
了其基本原理、施工步骤及计算方法。
2001年,何标讨论了煤层气井注入注入/压降测试
井下关井的技术问题,使用不同种类的关井工具并辅以
正确的操作方法,能有效降低试井的风险性,提高试井
的成功率。
一、背景介绍
3、技术核心
(1)提出了多级流量注入/压降试井方法。
(2)建立了多级流量注入/压降测试的室内实验模
拟设备。
(3)建立了现场测试的设计方法,形成了煤层气多
级流量注入/压降的地面注入系统
(4)建立了多级流量注入/压降的数学理论模型和
资料分析方法,并形成了计算机软件。
(5)通过多井次现场测试和检验,获得了良好的效
果,对现场测试资料进行了合理的解释评价,从而为指
导煤层气井现场实际测试施工提供了科学的依据。
二、多级流量注入/压降测试方法的提出
1、注入/压降测试方法
煤层气注入/压降测试包括两部分:一部分是注入过程;另一
部分是关井过程。
首先,按照设计的注入排量尽可能恒定的向煤层注入液体,
达到设计注入时间和井口最高注入压力,而后关井测压降至设计
关井时间。测试期间,注入过程和关井过程连续进行,且要连续
测井底压力。
根据注入数据和关井数据,如压力、时间和注入排量,以及
其它基本数据,如流体粘度、煤层厚度、孔隙度等,进行测试资
科分析,获取煤层的渗透率、原始地层压力等储层参数。
二、多级流量注入/压降测试方法的提出
2、目前方法存在的问题
(1)流量控制困难。
(2)一般情况下,注入后期难以注入。
(3)早期注入流量不稳定。
(4)注入段测试资料,一般无法使用。
(5)注入流量不稳定,流量计算困难。
压力波动压力下掉
二、多级流量注入/压降测试方法的提出
3、多级流量注入/压降方法
根据单级流量注入/压降测试存在的问题,提出了
多级流量注入/压降测试方法。
主要原理:
在注入段使用多级流量稳定注入,达到地层压力平
稳上升的目的,注入段压力小于地层破裂压力,时间保
持尽可能的长,然后进行关井压降,关井压降时间一般
保持注入时间的2倍以上。
二、多级流量注入/压降测试方法的提出
第一注入段
关井-压降段
3段压力上升红线表示实际注入流量
第二注入段第三注入段蓝色点表示实测压力
1段压力下降
三、多级流量注入/压降测试室内模拟
为了验证多级流量注入/压降测试方法实施的可行性,设计完成了首台
多级变流量注入/压降测试实验室模拟装置,并进行了实验模拟。
根据所提出的多级流量注入/压降测试原理和方法,进行了模拟测试实
验装置的设计。实验装置主要由三大部分组成:压力注入与释放系统、密
封容器、数据采集系统。