单层开采的封闭边界2层越流油藏井底压力的精确解及典型曲线

由于沉积环境不同,油藏通常由不同性质的多个油层组成,各层之间通过井筒和层间越流而相互影响。因为经济上的考虑和技术条件的限制,对多层油藏往往只打开其中的若干层进行生产。采用有效井径的概念,在考虑表皮效应和井筒储存影响的条件下,建立了封闭边界的2层越流油气藏单层开采时井底压力的动态模型。通过拉氏变换得到拉氏空间下以Bessel函数表示的精确解。运用Crump数值反演方法,得到了实空间的解,分析了压力动态特征。     

聚合物驱三区复合模型试井分析方法

考虑聚合物溶液在地层中存在剪切、扩散、对流等物化参数的作用,根据交替注入方式,建立了聚合物驱非牛顿—牛顿—牛顿三区复合模型,采用有限差分算法对模型进行数值求解,绘制压力和压力导数双对数典型曲线图版。聚合物驱三区复合模型典型曲线划分为7个流动段,其中一区径向流段,压力导数曲线近似水平,一区到二区过渡段导数曲线下降,经历了二区径向流后,导数曲线又出现上翘。聚合物溶液初始浓度越大,聚合物溶液的径向流段上移程度越大;一区半径越大,聚合物溶液径向流段时间越长,聚合物到水相的过渡段出现的越晚;二区半径越大,水区到油区过渡段越明显,三区总流动段出现的越晚。实例应用表明该方法能准确解释三区复合油藏的渗透率和表皮系数等地层参数,确定聚驱及水驱前缘位置。     

变形介质分形煤层气藏不稳定渗流问题

煤层气渗流中的许多现象郜具有尺度不变性,以双重介质为基础,引入分形参数d和θ,并考虑到煤层气藏的应力敏感性,采用数值方法研究了具有分形特性的煤层气藏渗流规律.绘制并分析了分形参数和渗透率模数影响的压力动态典型曲线,通过分析衷明分形参数d和分形指数θ对压力动态存在显著影响,d越小,无因次压力越大,压力导数曲线也越高;θ越大无因次压力越大,压力导数也越大;但是d和θ都对过渡段出现的时间影响不大.分形参数σ1仪影响着典型曲线过渡段出现的时间和过渡段凹兜的深浅,参数σ1越大,过渡段出现越早,凹兜也越深.压敏效应的存在使得压力及压力导数曲线出现上翘趋势,并且渗透率模数越大,上翘趋势越严重.     

高速非达西渗流时三重介质油藏的压力响应

针对近井地带高速非达西渗流的影响,建立了溶洞与井筒连通情况下三重介质油藏的试井解释模型。通过数学变换和差分离散,给出了模型的数值解。与达西渗流的试井特征曲线不同,压力导数曲线在第一过渡段后明显上翘,孔缝洞总系统径向流的压力导数曲线高于0.5水平线。而近井地带的渗流速度越大,其非达西渗流影响区域就越大;随着溶洞窜流系数和溶洞弹性储容比的减小,压力导数曲线的过渡段出现时间延迟且下凹程度加深的现象。在塔河油田S74井的应用效果表明,新建模型具有较高的可靠性和实用性。     

一种页岩油藏多段压裂水平井试井分析方法

水平井多段压裂改造技术能够极大地提高页岩油藏的采收率,因此,建立可靠的方法对准确评价多段压裂水平井压裂参数具有重要意义。针对页岩油藏多段压裂水平井,根据实际试井测试资料压力差导数曲线形态,建立了一种同时考虑主裂缝和次裂缝网的体积压裂改造试井模型,分析了模型的井底压力差和压力差导数理论特征曲线。结果表明:多段压裂水平井井底压力差及其导数特征曲线主要由6个阶段组成:井筒储集效应阶段、表皮效应阶段、主裂缝和次裂缝网双线性流阶段、次裂缝网线性流阶段、压裂改造区窜流阶段和拟稳定流阶段。参数敏感性分析发现:次裂缝网体积比越大,压力差导数曲线下凹程度越小;裂缝半长越长,压力差导数曲线上双线性流阶段持续时间越长、线性流阶段持续时间越短,曲线后期拟稳态流阶段整体下降。基于此模型提出了一种页岩油藏多段压裂水平井的压裂评价试井分析方法,实例分析表明,该模型能够有效拟合实际试井测试资料,并利用实际生产动态的产量和压力耦合分析验证了分析结果的正确性。该方法可以被推广到其他页岩油藏压裂参数评价中。     

三层越流油藏井底压力的精确解

采用最大有效井径概念,在考虑表皮效应和井筒储存影响的条件下,建立了无限大边界、定压边界、封闭边界的三层越流油藏井底压力的动态模型。用拉氏变换方法得到了拉氏空间下以Bessel函数表示的井底压力和分层流量精确解。运用Crump数值反演方法得到了实空间的解,分析了压力动态特征。新模型既适合于表皮因数为正的情况,也适合于表皮因数为负的情形。用新模型绘制的典型曲线进行拟合,得到的结果更加准确。     

空间变导流能力压裂井CO2驱试井分析

目前利用压裂井进行CO₂驱已成为低渗透油藏开发的主要技术之一，水力裂缝导流能力是决定开发效果的关键因素，而试井研究多采用与实际不符的恒定缝宽假设对水力裂缝进行描述。基于三区复合理论，建立考虑空间变导流能力压裂直井的CO₂驱试井模型，通过Laplace变换进行求解，进行数值反演，绘制典型试井曲线。典型曲线可分为井筒储集段、井筒储集后过渡段、双线性流段、地层线性流段、第一径向流段、第一过渡流段、第二径向流段、第二过渡流段、第三径向流段共9个阶段。对模型影响因素进行分析，裂缝导流能力越大，双线性流段阶段压差越小，CO₂越容易注入；考虑裂缝导流能力变化后，早期压差增大，压力及压力导数曲线都呈现一定的上升，表现出类似表皮系数增大的现象；CO₂及过渡区半径主要对径向流的持续时间及过渡流出现时间产生影响，半径越大，对应过渡流出现的时间越晚；一区与二区流度比越大，过渡区及最外区流动阶段所消耗的压差越大；二区与三区流度比，最外区流动阶段所消耗的压差越大。     

聚合物驱复合模型试井分析方法

文中考虑到地层中聚合物溶液存在剪切、扩散、对流等物化作用,建立了聚合物驱牛顿-非牛顿及非牛顿-牛顿油藏试井复合模型,采用有限差分算法对模型进行数值求解,绘制压力和压力导数双对数曲线图版.研究表明：聚合物驱油藏试井复合模型双对数曲线划分为5个流动段;牛顿-非牛顿复合模型中,外区聚合物黏度越大,内区水相到外区聚合物溶液的过渡段上翘幅度越大,内区半径越大,水相径向流段时间越长,水相到聚合物的过渡段出现的越慢.非牛顿-牛顿复合油藏中,聚合物溶液初始质量浓度越大,聚合物溶液的径向流段上翘的幅度也越大,内外区过渡段斜率减小,外区油相黏度越大,聚合物溶液到油相的过渡段上翘幅度越大.实例应用表明,新方法能准确确定两区油藏参数.     

三层油藏水驱后转聚驱的试井解释方法

目前在对于聚合物试井的模型研究中,没有同时考虑多层油藏及非牛顿-牛顿复合油藏2种情况的影响,导致许多海上聚驱油藏实际数据拟合效果不理想。通过考虑海上多层油藏水驱后转聚驱的实际情况,运用数学方法、渗流力学理论,基于严格的数学推导,建立了三层窜流非牛顿-牛顿复合油藏试井解释模型,绘制了井底压力响应特征曲线并对其影响因素进行了讨论,运用实例证明了模型的正确性与实用性。结果表明：三层油藏水驱后转聚驱的试井典型曲线可划分为6个流动段,与一般三层窜流无复合模型的典型曲线特征不同,存在末期复合流段上翘段,聚合物初始浓度对特征曲线影响较小,窜流系数主要影响“凹子”出现的时间,地层系数比和弹性储容比主要影响“凹子”的宽度和深度,复合半径主要影响压力导数曲线上翘段的下移程度。     

海上油田压裂充填井三区复合渗流模型及敏感性分析

为更好地认识压裂充填井渗流规律,有效评价压裂效果,依据物理模型三个区域的渗流过程,建立三区复合油藏数学模型,求出各个区域的压力解,沿着裂缝方向对连续点源进行叠加积分,结合Duhamel原理,得出考虑井储效应和表皮效应的压裂充填井Laplace空间无因次井底压力解,通过Stehfest数值反演绘制无因次压力及导数特征曲线,并对特征曲线进行流动阶段划分和影响因素分析。分析表明,压力特征曲线依次表现为井筒储集阶段、过渡阶段,裂缝系统与地层的双线性流阶段、地层线性流阶段、径向复合特征以及后期的边界反映;裂缝表皮系数主要影响过渡段,表皮系数越大,压力导数的驼峰值越高;裂缝穿透Ⅰ区、Ⅱ区导压系数比越小,压力及压力导数曲线位置越靠下;裂缝穿透Ⅰ区、Ⅲ区导压系数比越小,越早呈现径向复合特征,径向流位置越靠下。该方法提高了对压裂充填井渗流规律的认识,为压裂充填技术试井解释提供理论支持。     

裂缝性应力敏感气藏的数值试井分析

根据裂缝性应力敏感气藏的实验数据和试井理论,建立了渗透率呈指数形式变化的双重介质试井模型,并引入了渗透率模量的概念。利用有限元方法开发了相应的数值试井软件,并分析了典型曲线特征。应力敏感双对数曲线主要分为三个阶段。在第一阶段,其特征与常规气藏情形相同,表现为斜率为1.0的直线;中间是过渡阶段,在相同的储能系数和窜流系数的条件下,过渡期的长短受渗透率模量的控制,渗透率模量越小过渡期越长;在第三阶段表现为径向流特征,压力导数值是一个小于0.5的常数,压力和压力导数曲线的开口宽度大于常规气藏。若用常规试井解释软件解释表皮系数,其结果可能很大。常规试井软件和应力敏感试井软件实际应用对比结果表明:新方法能够准确地识别异常高压应力敏感气藏的地层参数和评价酸化改造效果。     

WELL TESTING （YOUQIJING CESHI）

Research of Theory ＆ Method. Trilinear-Flow Well Test Model of Fractured Horizontal Well in Low Permeability Reservoir. 2011,20（5）：1 ∽5 Yao Jun, Yin Xiuxing , Fan Dongyan, Sun Zhixue （ China Petroleum University （East China）） According to the characteristics of the threshold pressure gradient for low permeability reservoir, a mathematical model of tri-linear flow unsteady percolation for fractured horizontal well is established; then deduced from its analytical solution in Laplace space. Bottom hole pressure of fractured horizontal wells is got after considering wellbore storage and skin factor by Stehfest numerical inversion and Duhamel principle, finally discussing the influence factors of the bottom hole pressure of fractured horizontal wells . The study result showed that the threshold pressure gradient made the dimensionless pressure and its derivative curves go up in late time, the bigger the threshold pressure gradient , the higher the curve and the earlier the curve going up appears; the fractured conductivity mainly influence the appeared time of bilinear-flow; the fracture radial flow appears only when the fracture interspacing achieves some extent, and the larger the space is, the fracture radial flow lasts longer; storage capacity ratio co influences the hollow＇s width and depth of the pressure derivative curve , the smaller the co, the wider the deeper hollow; cross-flow coefficient ~, decides the position of hollow, the smaller the λ, the more right-hand the hollow; wellbore storage coefficient CD mainly affects the early freewheeling segment of the curve.     

大尺度溶洞压力响应特征

缝洞型油藏数值模拟中的重点和难点是溶洞系统处理,现有解释模型不能有效解释、评价含大尺度裂缝洞穴的碳酸盐岩储层。将溶洞视为一个内部处处压力相等的整体,利用溶洞质量守恒原理建立了含大尺度溶洞缝洞型油藏数学模型,使用直接边界元方法计算了溶洞压力响应,求解计算得到了溶洞的大小及离井距离、窜流系数、储能比对溶洞压力响应曲线的影响,为缝洞型油藏数值模拟溶洞处理提供了参考依据。定产量开采时,溶洞压力导数先上升到一个峰值,然后下降到0。双孔介质油藏中裂缝窜流会使得上升段出现一个台阶,窜流系数影响着台阶出现时间和台阶的高低,储能比影响着台阶持续时间。溶洞半径相同情况下,离井距离越小,溶洞压力导数峰值越大。溶洞离井距离相同情况下,溶洞半径越大,压力导数峰值越小。     

部分射开井流线数值试井解释模型及压力响应

建立了部分射开井的流线数值试井解释模型,模型包括生产阶段的渗流数学模型和测试阶段的流线数学模型,采用流线方法和有限差分方法分别对生产和测试阶段的数学模型进行数值求解,得到了部分射开井的压力响应特征曲线.对流线分布和压力响应特征曲线的综合分析表明,部分射开井的压力导数曲线出现两条水平直线段.研究了渗透率比、射开厚度比、射孔部位对压力响应特征的影响,结果表明,渗透率比越大,第2条径向流水平直线段出现的时间越早;射开厚度比越小,两条水平直线段的高度差越大;射开部位对压力响应的影响不大.认为渗透率比和射开厚度比对压力响应有较大的影响,是试井解释必须考虑的重要影响因素.     

川西潮坪相裂缝型碳酸盐岩分层酸压井压力动态分析

为全面反映储层分层酸压后复杂的流动特征,针对潮坪相类碳酸盐岩储层,建立了考虑层间窜流的裂缝型碳酸盐岩分层酸压改造井不稳定压力模型,并利用拉氏变换和数值反演得到井底压力动态响应。根据典型曲线划分了流动阶段,分析了层间物性差异、层间窜流、分层改造差异对压力响应的影响规律。结果表明：潮坪相裂缝型碳酸盐岩分层酸压改造储层存在7个流动阶段,同时具有复合储层和多层窜流储层的流动特征;层间物性差异越大,层间窜流及压力导数曲线“凹子”越明显;分层酸压改造程度及改造范围均影响过渡流出现的时间和程度;高渗层流度比越大,过渡流阶段压力导数上升越明显,最终压力导数值为高渗层流度比的一半。本次研究建立的模型提供了一种快速识别储层高渗层改造程度的方法,对多层裂缝型碳酸盐岩的酸压效果评价、分层酸压改造程度的确定具有理论支撑作用。     

吸附气对气水两相流页岩气井井底压力的影响

在页岩气藏中,有相当一部分页岩气以吸附气状态存在。在气藏开发过程中,随着气藏压力的不断降低,吸附气会发生解吸扩散,这一现象会影响页岩气藏的压力变化。应用Langmuir等温吸附曲线和Fick拟稳态扩散定律,对吸附气的解吸扩散特征进行了数学表征;结合气水两相渗流理论,建立了页岩气藏气水两相渗流数学模型;应用有限差分法得到相应的数值模型,编程求解得出了井底压力变化的数值解：分析了吸附气的解吸扩散对气水两相流并底压力变化的影响。研究结果表明：解吸气补充了流体供应量,提高了地层能量,使井底压力的下降变缓,压力差曲线下移;由于基质收缩及孔隙增大,储层物性和地层流动性能得到改善,压力差导数曲线前期凹陷加深。     

部分打开的多层油藏中越流的行为及其对不稳定试井的影响

本文使用数值模拟的方法,研究了在部分打开的多层油藏中进行不稳定试井时压降曲线和压力恢复曲线的特征,以及低渗透夹层对它们的影响。计算表明,压降曲线及压力恢复曲线在半对数座标纸上有两个直线段,根据它们的斜率可以确定打开层段及全油藏的kh/μ值。根据计算结果,解释了层间越流的行为;给出了在第二直线段期间层间越流的近似分析表达式,并将它与数值模拟的结果进行对比。     

三重介质油藏试井解释模型及压力特征

对由基质、裂缝和溶洞组成的三重介质油藏建立了试井解释模型, 采用全隐式差分格式对考虑井筒储存和表皮效应影响的情况给出了模型的数值解。对给出的试井模型与溶洞-井筒连通、缝-洞-井筒连通模型进行了压力特征比较, 分析了介质间的窜流系数、弹性储能比、渗透率比及外边界对压力响应的影响。分析结果表明, 该模型包含了溶洞-井筒连通和缝-洞-井筒连通模型, 窜流系数λfv 和λmv 决定过渡段出现的时间, 弹性储能比ωv 和ωf 影响压力导数曲线“凹陷”的深度与宽度, 而渗透率比K0v 则影响窜流过渡段曲线的形状, 封闭边界和等压边界则导致晚期压力导数曲线的“上翘”和“下跌”。     

三重介质油藏渗流模型与试井样版曲线

针对三重介质碳酸盐岩储集层在钻完井和开采过程中井周围产生污染带以及储集层本身的非均质情况, 建立了考虑井筒储集效应和表皮效应的三重介质复合油藏有效井径试井解释模型。通过Laplace 变换法对模型进行了求解, 得到了Laplace 空间解析解, 利用Stehfest 数值反演得到实空间的解, 进而绘制了压力和压力导数双对数样板曲线。从物理渗流机理上对曲线形态特征进行了分析并划分了流动阶段, 得出了内外区渗透率比、内区半径、窜流系数、弹性储容比等参数对这种类型油藏压力动态的影响。当内区的渗透率小于外区的渗透率时, 表现为二区压力导数曲线发生下倾; 当内区渗透率大于外区的渗透率时, 表现为压力导数上翘; 内区半径主要影响压力传播到交界处的时间; 窜流系数决定窜流段出现的早晚; 而弹性储容比影响窜流的强度和时间的长短。通过对此类典型曲线特征的分析, 为认识和改造三重介质油气藏提供了可靠的依据, 可用于研究三重介质复合油气藏渗流规律, 进行压力动态和试井分析。