低渗透稠油油藏水平井蒸汽吞吐开井阶段温度分布

低渗透稠油油藏开采中具有明显的启动压力梯度,启动压力梯度受流度影响。在油藏注蒸汽开采过程中,压力传播将受到储层内温度分布的制约,因此,开井生产阶段储层内的加热范围和温度分布情况的研究是确定油藏蒸汽吞吐极限动用半径的基础。文中运用马克斯-兰根海姆油藏热力学模型,建立了水平井蒸汽吞吐注汽阶段加热半径计算模型、焖井结束后加热区平均温度计算模型、开井生产加热区平均温度计算模型;在此基础上,又建立了开井生产阶段温度分布计算模型,研究了低渗透稠油油藏水平井蒸汽吞吐开采阶段加热区内温度分布特征。分析表明:相比天然能量开采,注蒸汽开采将增大水平井的极限动用半径;在水平井蒸汽吞吐生产阶段,沿着水平井段的径向方向,渗流过程转变为变启动压力梯度的流动形式,其压力传播特征与定启动压力梯度的非达西渗流特征存在不同。     

应力敏感影响下低渗透气藏水平井产能分析

低渗透气藏不但存在启动压力梯度,而且还存在应力敏感。通过大量调研发现,在对低渗透气藏水平井产能研究中,更多的是考虑启动压力梯度的影响,而没有考虑应力敏感。为此,在前人研究的基础上,根据低渗透气藏水平井渗流特征,将其分为远井区和近井区,按照稳定渗流理论,推导出了同时考虑启动压力梯度和应力敏感影响的低渗透气藏水平井稳定渗流产能公式。在此基础上,进一步讨论了启动压力梯度和应力敏感对低渗透气藏水平井产能的影响。研究结果表明：启动压力梯度、应力敏感对低渗透气藏水平井产能的影响不可忽略;随着启动压力梯度和应力敏感系数的增大,低渗透气藏水平井产能降低,无阻流量减小。     

变形介质低渗透油藏水平井产能特征

针对低渗透油藏水平井生产过程中井底附近渗流场的复杂性问题,对低渗透油藏水平井远井区域和近井区域渗流场的多种基本渗流形态进行了分析,基于稳定渗流理论,给出了考虑启动压力梯度的变形介质在低渗透油藏中3种流态并存的水平井产能计算公式.通过实例计算分析了水平井产能特征和不同水平井井段长度条件下各种流态的主次关系与转换特征.研究结果表明,低渗透油藏水平井的产能随启动压力梯度和介质变形系数的增大而降低;随水平井段长度的增加,远井区域先以径向流为主,逐步转化为平行流;近井区域以径向流为主.     

低渗透气藏直井合理井距研究

针对低渗透气藏渗流过程中受启动压力梯度和井间干扰作用影响的问题,结合2口采气井流线场分布特点,运用渗流力学原理,建立流动单元内可驱动面积比、有效渗流半径比、有效压力梯度比及压力梯度与低渗透气藏启动压力梯度之间关系,计算获得低渗透气藏天然能量开发合理生产井距。结果表明,在1个有效渗流单元内,有效渗流半径比越大,则压力梯度比越小,有效面积比越大。将新方法应用于实际区块合理井距计算中,对比区块实际井距,计算准确率达到93%。新方法对低渗透气藏合理井距确定具有重要意义。     

考虑启动压力梯度的低渗透气藏不稳定渗流模型

低渗透气藏气体渗流存在启动压力梯度,为准确描述存在启动压力梯度的低渗透气藏的不稳定渗流问题,在前人研究成果的基础上,根据存在启动压力梯度的低速非达西渗流的特点(流体流动边界不断向外扩展),建立了一个考虑启动压力梯度的低渗透气藏非线性渗流数学模型.采用格林函数法与数值逼近法相结合的方式对低渗透气藏的非线性渗流数学模型进行求解,建立了单井控制半径的求解方程,同时制作了计算控制半径的图版,利用该图版可以方便地计算出单井的控制半径.实例计算表明,采用考虑启动压力梯度的不稳定渗流模型能够正确地反映低渗透气藏的渗流机理和开采动态.     

考虑启动压力梯度的致密油藏水平井裂缝干扰渗流特征

针对致密油开发中体积压裂水平井裂缝干扰的问题,在三线性流模型的基础上,通过引入半渗透边界条件和井间干扰系数α,建立了考虑未改造区启动压力梯度的致密油藏水平井裂缝干扰渗流模型,对不同干扰情况下水平井井底压力动态及产量递减特征进行了研究。研究结果表明：(1)α越大,裂缝干扰条数越多,压力动态曲线改造区线性流持续的时间越长,改造区窜流、拟稳定流动发生得越晚;未改造区启动压力梯度越大,拟稳定流发生的时间就越早。(2)裂缝导流能力越大,主裂缝线性流出现时间越早,两井裂缝导流能力越接近,α对压力动态的影响较明显。(3)α越大,井底压力相对较低的水平井初期产量越高,至晚期后,产量下降越明显,无因次启动压力梯度越大,后期产量递减越快。(4)裂缝导流能力越小,前期阶段产量曲线越靠下,两井裂缝导流能力相近时,α对产量的干扰相对较大。     

基于三参数非线性渗流的致密气藏数值试井分析

目前在低渗透储层的试井模型中,常采用具有平均启动压力梯度的拟线性渗流方程,然而拟线性渗流方程只能反映低渗透流动的启动压力梯度特征,不能描述流动的非线性特征。三参数非线性渗流方程既反映了启动压力梯度特征,也描述了非线性凹形曲线。为了提高致密气藏试井资料的解释精度,完善低渗透非线性试井理论,建立了一种基于三参数非线性渗流方程的致密气藏数值试井模型。利用有限差分方法求解模型,获得了井底压力响应曲线及储层压力分布。分析了压力响应曲线和压力分布特征,对比了三参数非线性模型与拟线性模型的结果,并研究了最小启动压力梯度和平均启动压力梯度的影响。研究结果表明：系统径向流阶段的压力导数曲线偏离0.5线,压降曲线的上翘幅度取决于平均启动压力梯度,压力恢复曲线的上翘幅度取决于平均启动压力梯度与最小启动压力梯度的差值。外边界响应的早晚和动边界扩展速度取决于最小启动压力梯度。     

启动压力梯度和应力敏感效应对低渗透气藏水平井产能的影响

由于低渗透气藏具有低孔、低渗特征,导致其气水渗流特征较为复杂,传统意义上的经典渗流规律不再适用于低渗透气藏。大量实验研究和现场应用证实低渗透气藏中存在渗流的非线性和流态的多变性,流体渗流不仅需要克服启动压力梯度,同时气体渗流还要受制于应力敏感效应影响。由于水平井是开发低渗透气藏最有效的方法之一,目前低渗透气藏水平井产能研究大多局限于传统意义上的经典渗流理论,通常忽略了应力敏感效应和启动压力梯度作用。针对低渗透气藏渗流特征,引入变换方法建立了低渗透气藏水平井产能模型,模型考虑了应力敏感效应和启动压力梯度的影响。并以某低渗透气藏为例,研究了应力敏感效应和启动压力梯度对低渗透气藏水平井产能的影响。结果表明:1)启动压力梯度和压力敏感对水平气井产量影响分别呈线性下降关系和幂函数下降关系;2)压力敏感效应比启动压力梯度对水平气井产量影响更为强烈;3)启动压力梯度达到0.00025 MPa/m,水平气井产量将降低77%;当介质变形系数达到0.15 MPa^-1,水平气井将停产;4)建议低渗透气藏水平井产能预测时必须考虑启动压力梯度和应力敏感效应的影响。     

基于有限元的压裂水平井渗流场分析

为直观反映低渗透油藏压裂水平井的渗流过程,建立了压裂水平井不稳定渗流的数学模型。考虑启动压力梯度的影响,利用有限元方法进行离散求解,得到不同时间地层中的渗流场,并对渗流场特征进行了分析。结果表明:压裂水平井的渗流分为裂缝附近的线性流、裂缝附近的拟径向流、复合地层的线性流、地层的拟径向流和边界流5个阶段;水平井最外侧2条裂缝附近的流体动用最好,裂缝之间存在干扰作用,2条裂缝中间沿着井筒方向存在死油区;随着裂缝条数的增加,区域的整体流线密度增加,裂缝之间死油区的面积减小,区域整体动用情况更好。     

低渗透油藏压裂井生产动态分析

基于低渗透油藏非达西渗流理论,考虑基质拟启动压力梯度、压敏效应和裂缝变导流能力,并认为水力压裂裂缝为有限导流能力裂缝,建立了低渗透油藏压裂井的不稳定渗流模型。通过COMSOL有限元软件模拟压裂井的生产动态分析发现,启动压力梯度和压敏效应存在,会明显降低压力井产能。裂缝的变导流能力在时间越长时,对产能和近井压力分布影响越大。该研究对认识低渗透油藏有限导流垂直压裂井的生产动态有积极意义。     

考虑储层伤害下的低速非达西斜井拟稳态产能分析

通过对低渗透油藏渗流特征的研究,建立了拟稳定渗流条件下,同时考虑启动压力梯度和储层伤害等因素的斜井低速非达西渗流无因次流入动态方程通式。以海拉尔盆地某低渗透油田的一口斜井为例,分析了启动压力梯度、拟表皮系数和真表皮系数等因素对斜井低速非达西渗流无因次IPR曲线的影响。结果表明,真表皮系数对IPR曲线的影响较大,在同一无因次压力下,随着真表皮系数的增大,无因次产量越低,并且无因次产量减小的幅度越来越小;拟表皮系数是由于井斜引起的,与井斜角有着密切关系,在启动压力较小时,随着井斜角的增大,拟表皮系数减小,对IPR曲线影响较小,在同一无因次压力下,无因次产量减小的幅度越来越大;只有在启动压力梯度较高时,启动压力梯度、泄油半径、平均地层压力对IPR曲线影响较大。     

低渗含水气藏非线性数值试井解释模型及压力特征分析

为研究流体非线性渗流对疏松低渗气藏试井压力动态特征的影响,建立启动压力梯度及应力敏感效应影响下的气水两相数值试井模型,采用有限差分及IMPES方法进行求解,绘制压力及其导数双对数图版,并进行影响参数的敏感性分析。研究表明,启动压力梯度、应力敏感效应均会增加流体的渗流阻力,导致不同边界类型试井解释中压力及压力导数曲线上翘,径向流水平段消失;气水比、表皮系数对压力导数径向流段影响较小,对压力曲线的开口大小影响较大;井筒储集系数较大时会掩盖掉部分径向流特征段,但不会影响后续的径向流及边界效应阶段。该方法对存在启动压力及应力敏感效应的低渗含水气藏压力恢复试井解释具有指导意义。     

低渗透油藏中水平井的非牛顿幂律流体不稳定渗流的研究

从水平井椭球流态出发,对于非牛顿幂律流体,在椭圆坐标内分析了具有启动压力梯度的低渗透油藏中水平井的稳定及不稳定压力动态,即椭球供给边界油藏中的近似压力分布和产能公式;分析了启动压力梯度对原油生产的影响;启动压力梯度增大,产量降低;对于不稳定渗流,得到了双重孔隙介质含启动压力梯度油藏中非牛顿流体水平井的三维不定常试井公式,并绘制了理论图版,所得近似的压力分布公式以及试井公式均有常规项（不考虑启动压力     

低渗透变形介质气藏压裂井产能分析

低渗透变形介质气藏压裂井生产过程中,气体渗流一般不遵循达西定律,而是存在启动压力梯度和介质变形影响的低速非达西渗流.变形介质的渗透率随有效应力的增大而降低,一般与压力变化呈指数关系.为此,基于压裂井三线性渗流模型,建立并求解了低渗透变形介质气藏考虑启动压力梯度和介质变形影响的有限导流垂直裂缝井不稳定渗流的数学模型,来研...     

低渗透油藏的压裂水平井三线性流试井模型

针对低渗透存在启动压力梯度的特点,建立了压裂水平井的三线性不稳定渗流数学模型,得到其在Laplace空间的解析解;通过Stehfest数值反演和Duhamel原理,得到了考虑井筒储存和表皮效应影响的压裂水平井井底压力值,对影响因素进行了研究。结果表明,启动压力梯度存在时,压裂水平井井底压力及压力导数曲线呈上翘趋势,且启动压力梯度越大,曲线越高,上翘的时间也越早;人工裂缝导流能力主要影响裂缝和双线性流出现时间的早晚;当裂缝间距达到一定值时,裂缝径向流才会出现,且裂缝间距越大,裂缝径向流持续时间越长;储容比影响压力导数曲线"凹子"的宽度和深度,储容比越小,"凹子"越宽越深;窜流系数决定"凹子"的位置,窜流系数越小,"凹子"就越靠右;井筒储集系数主要影响曲线的早期续流段。     

低渗透均质油藏不稳定渗流压力计算

针对低渗透均质油藏存在低速非达西渗流的问题,建立了考虑启动压力梯度影响的低速非达西渗流均质油藏有效井径数学模型,获得了地层压力和井底压力计算公式,绘制了低速非达西渗流均质油藏瞬时井底压力和地层压力曲线,讨论了启动压力梯度、生产时间、渗透率等参数对井底压力和地层压力曲线的影响.研究表明,由于启动压力梯度的影响,在无限作用径向渗流阶段,压力导数曲线不再出现水平的径向流直线段,而是逐渐上翘,该特征区别于一般的均质油藏压力动态曲线.由于生产时间和启动压力梯度的影响,低渗透油藏中油井正常生产时井底压力和地层压力均消耗较大,导致井底压力和地层压力均较低,压力传播速度较慢.     

基于双重介质复合气藏模型的潜山储层试井解释方法

渤中凹陷某区块太古界潜山储层存在裂缝发育,气藏在径向和纵向上非均质性强,单纯采用双孔、径向复合等模型存在一定的局限性。通过建立适合本区块潜山储层的双重孔隙介质复合气藏模型,求取模型的Laplace空间解,经过Stehfest数值反演求得井底压力解析解,并对相关影响参数进行敏感性分析。结果表明,内外区储能比主要影响导数曲线过渡段下凹的深度;内外区窜流系数主要影响导数曲线下凹的相对位置,且内区窜流系数足够小时,内区系统拟径向流段和外区流动阶段部分特征会被掩盖。利用该模型对渤中凹陷潜山储层BZ-A1、BZ-A2井试井资料进行解释,得到两井内、外区界面半径分别为79.3 m和92.6 m,试井解释曲线拟合程度较好,为该区气藏的储层评价和动态开发提供了依据。     

复合油藏压裂水平井复杂裂缝分布压力动态特征

压裂改造是提高油田产量、改善井筒附近储层物性的重要方法,但在实际多段压裂体积改造过程中,由于地层条件复杂,导致井筒附近形成了复杂的缝网体积,因此,加强对水平井体积压裂改造试井模型的研究十分必要。基于体积压裂水平井复杂裂缝分布的渗流特征,建立径向复合多段压裂水平井试井解释数学模型,耦合储层与裂缝模型解求得Laplace空间井底压力半解析解,应用Duhamel原理得到考虑井储和表皮影响的Laplace空间井底压力解,利用Stehfest数值反演求得实空间井底压力,并绘制实空间压力动态特征曲线。根据压力导数曲线特征划分流动阶段,通过模型验证证明了该方法的正确性,进而分析了裂缝不对称、裂缝夹角、裂缝分布方式、内区半径和流度比对特征曲线的影响。结果表明,裂缝不对称交错分布有助于增大裂缝控制面积,从而减少流体流入井筒的压力消耗,早期阶段对应的压力曲线也越低;内区半径越大,压裂改造效果越明显,对应压力曲线越靠下。该模型可为多段压裂水平井所形成的复杂裂缝试井资料解释和压裂方案设计提供理论依据。     

考虑启动压力梯度低渗双重介质油藏垂直裂缝井试井模型

常规低渗透双重介质油藏垂直裂缝井试井模型均未考虑启动压力梯度的影响。根据低渗透双重介质地层水力压裂后的渗流特点,结合Warrant-Root模型,建立了考虑启动压力梯度的低渗透双重介质油藏双线性流数学模型,推导出其在Laplace空间的解析解。通过Stehfest数值反演获得了试井样板曲线,讨论了主要油藏参数和工程参数对样板曲线的影响。研究表明,启动压力梯度对低渗透垂直裂缝井试井曲线影响显著,表现为无因次压力及压力导数曲线后期呈上翘趋势,且随启动压力梯度增大,压力及压力导数曲线上翘幅度越大,上翘的时间也越早。     

CO2驱三区复合油藏水平井压力动态分析

为了给油藏水平井CO_2驱开发提供理论依据,建立CO_2驱三区复合水平井模型,通过拉普拉斯变换、正交变换和数值反演等一系列数学物理方法,求解出解析解。根据流动形态特征,将试井曲线划分为9个阶段,分别是井筒储集阶段、表皮效应阶段、早期径向流阶段、线性流阶段、CO_2区平面径向流阶段、CO_2区向过渡区转移阶段、过渡区径向流阶段、过渡区向原油区转移阶段和原油区径向流阶段。对模型进行一系列敏感性因素分析,结果表明:CO_2区与过渡区半径越大,井底压差越小,越有利于CO_2注入;储容系数越大,过渡区持续时间越短;井筒储集和表皮系数越小对驱替越有利;流度比越大,过渡区持续时间越长。