单一介质中非达西低速渗流时续流和表皮效应的影响

本文研究了单一介质中非达西低速渗流时,关于续流和表皮效应的影响,并建立了它的数学模型。对定解问题(1.14)～(1.18)式用拉氏变换求解,拉氏空间的特解用格林函数表示,再进行拉氏逆变换,求得了它的解。从试算中发现,能得到驼峰型压力曲线。     

考虑流体粘度变化的多重组合油藏试井分析模型

建立了考虑流体粘度在径向上变化的多重组合油藏井分析模型,应用拉氏变换对数学模型求解,得到一个拉氏空间的多元线性方程组,采用解线性方程组的LU分解法及数值反演技术,求得了井底压力的实空间解,并给出了用于试井分析的典型曲线。应用本模型可对聚合物驱或三元复合驱等流体性质变化的油藏试井资料进行分析。     

单一介质、双重介质中非定常非达西低速渗流问题

本文建立了单一介质、双重介质非定常非达西低速渗流的数学模型。用拉氏变换求出了单一介质、双重介质非定常非达西低速渗流无穷大地层的解及其长时渐近解。在求解过程中,拉氏空间的特解用格林函数表示。用有限积分交换与拉氏交换求得了单一介质、双重介质非定常非达西低速渗流有界地层的解。从长时渐近解可知,当起始压力梯度λ_B较大时,即非达西低速渗流参数D较大时,非达西低速渗流的压力曲线呈凹型,没有直线段。D越大,压力曲线越上凹。     

具窜流的层状有界油藏定井底流压生产下的流量动态预测

建立了考虑表皮效应的层状越流油藏定井底流压生产的数学模型,求得拉氏空间下无 因次流量和累积流量的解析解;利用Stehfest数值反演,绘制了实空间下的无因次流量及累积流量 与无因次时间的双对数曲线。所获得的结果有助于认识层状油藏的流量动态并进行产量预测,还 可为是否需要对井筒附近进行改善提供参考。定井底流压下流量响应所反应出的油藏信息,有助 于确定油藏参数。     

均质多重不等厚地层试井分析模型及样版曲线

本文在分析了弱可压缩流体在水平均质圆环形不等厚地层中渗流规律的基础上,建立了多重不等厚地层试井分析数学模型,当相邻环形区域厚度越接近,模型越接近实际径向渗流,精度越高,通过拉氏变换,得到一个多阶拉氏空间线性方程组,采用数值反演技术及Gauss-Jordan全主元消去法,可求得井底压力实空间解,从而可制作样板曲线或作拟合.通过压力特征分析,可以看到;压力导数曲线径向流段在地层厚度增加时,会低于0.5线,地层厚度减小时,会高于0.5线,若地层厚度逐渐增加,导数曲线会逐渐低于0.5线,形成阶梯状,这些都是地层厚度发生变化的显著特征.本模型已成功地用于实例并分析.     

稠油热采试井三区数学模型及典型曲线分析

在考虑井筒储集和表皮效应的情况下，建立了稠油热采试井三区数学模型和有效井径模型，采用拉氏空间解换和Ｓｔｅｈｆｅｓｔ数值以演算法求得了井底压力数值解，并就三区典型曲一的基本特征进行了分析。     

双重孔隙介质低速非达西渗流油藏DST段塞流压力动态分析

在分析实际低速非达西双重孔隙介质油藏中途测试(DST)非自喷井渗流规律的基础上,导出了其有效井径数学模型,利用拉氏变换及特殊物理方程理论．导出了该模型的拉氏空间解析解,并利用简便的Stehfest数值算法进行数值反演．得出了实空间解,绘制了无因次样板曲线。可有效地运用于现场DST段塞流试井分析。     

井打在大尺度溶洞内的缝洞型油藏试井模型

天然缝洞型碳酸盐岩油藏中存在大尺度溶洞。鉴于钻井过程中会出现钻杆放空、泥浆大量漏失等现象,建立了井打在大尺度溶洞内的试井解释物理数学模型。通过格林函数和Laplace变换法求得了拉氏空间井底压力表达式,对影响井底压力动态的主要因素进行了分析。结果表明,当井打在洞内时,由于洞内的渗透性要远好于洞外地层,因此压力导数曲线后期出现明显上翘,溶洞的大小主要影响压力从洞内传播到洞外的时间长短。以缝洞型碳酸盐岩油藏中溶洞内一口井为实例对其进行了试井解释,验证了该数学模型。     

低渗透油藏压裂井井底压裂动态

根据低渗油藏渗流规律,建立了考虑启动压力梯度的封闭或定压外边界低渗油藏无限导流垂直裂缝井线性流渗流数学模型及无限大低渗油藏有限导流垂直裂缝井双线性流渗流数学模型。对模型做拉氏变换,利用叠加原理、镜像反映原理和格林第二公式求解模型,得到拉氏空间中的井底压力计算公式。利用改进的Stehfest算法,计算得到实空间中的井底压力解。在MATLAB上编写程序并绘制了井底压力及压力导数理论曲线。对启动压力梯度、裂缝导流能力、外边界等影响因素进行分析,区分启动压力梯度与外边界对井底压力的影响。     

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现场资料分析表明，在对双渗地层进行措施作业后，由于地层本身的物性差异，使得两层的作业效果往往不一样，即表皮系数大小不一样，而目前的双渗地层试井解释模型只考虑两层作业效果相同的情形，即两层为同一负表皮系数，该模型对两层作业效果不一样的测试曲线不能给出满意的解释。于是文章建立了具有不同表皮系数的双渗地层试井分析有效井径数学模型，求得了该模型的拉氏空间解析解，分析了其典型的压力动态特征，并对影响因素可能对井底压力动态曲线产生的影响进行了分析。实例计算表明，应用具有不同表皮系数的双渗地层试井分析有效井径数学模型能够更好的解释实测资料以及双渗地层措施作业的效果。     

水力裂缝对二次采油动态的影响研究

本文以五点注采井网为例,利用黑油模型研究了二次采油中注采量及油藏面积波及系数随裂缝方位、压裂井别、裂缝穿透率及无因次裂缝导流能力等的变化规律,得出了规律性认识。它可应用于需经压裂开发的新区中注采井网的部署及给定注采井网下的总体压裂优化设计。     

新型油水相渗数学模型的建立及应用

针对Willhite油水相渗数学模型拟合油水两相渗流数据误差较大的问题,提出了一种新型油水相渗数学模型。新模型在进行油相和水相相渗曲线拟合时,均可利用含单变量的多元线性回归求得最优解,尤其在拟合弓背式水相相渗曲线时,待定参数最优估值与常见凹型水相相渗曲线待定参数最优估值差值小,使得算术平均法确定的多个岩样的标准水相相渗曲线基本位于所有岩样水相相渗曲线的中部。在得到标准油水两相相渗曲线后,结合油井见水后的Welge方程,利用水驱油解析法,确定了水驱前缘含水饱和度、水驱前缘后平均含水饱和度、含水率、驱油效率等参数的计算式,为水驱规律研究提供了一种新的方法。     

在带有水平裂缝的油藏中流体的流动分析

本文建立了单层均匀无限地层中的水平裂缝井具有续流现象时流体的流动方程式,即压力的变化与时间的关系。纵定义扩散方程的格林函数入手,不引入源函数,而是将水平裂缝视为厚度很小的均匀汇,给出石板形区域的格林函数,然后将地下流量视为变量,解决了考虑续流现象的困难。求解过程先使用拉普拉斯变换,加上内边界条件,得到井底压力的拉普拉斯变换式及各时间段的解析表达式。从而提供了求得流动系数、裂缝半径及井筒存储等参数的公式。Gringarten建立的均质无限大地层的流动模型和不考虑井筒存储效应的水平裂缝地层的流动模型均为本结论的特例。     

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深层异常高压气藏岩石物性随有效覆压变化的幅度比常规气藏大,实测数据表明岩石的压缩系数不是常数,而是随有效覆压而变化（文章发现了符合指数式）,这种变化将影响气藏压降曲线的形状。文章考虑岩石压缩系数随气藏压力的变化,建立了封闭异常高压气藏压降曲线的数学模型。研究表明：异常高压气藏（岩石压缩系数为变量时）,压降曲线为非线性的,曲线主要弯曲点发生在初期,后期接近直线,这说明岩石的压缩及其对气藏压降曲线的影响主要发生在早期。若用气藏初期的生产数据按线性拟合方法外推气藏的地质储量则产生很大的误差,数据较少时误差超过100％。气藏开发过程中,由于储层岩石经历连续的弹性压缩过程,因此压降曲线是连续变化的,但可以简化为两条直线的形式,其误差小于3.27%。该研究对深入了解异常高压气藏的压降特征及预测异常高压气藏的储量及采收率有一定意义     

考虑产液量变化的水驱油藏产量递减规律研究

前人发现定产液量生产时的水驱曲线法与Arps递减方法之间存在着联系,而油田开发过程中随着含水率上升产液量会逐渐升高,很难实现定产液量生产,因此开展了产液量变化情况下的产量递减规律研究。在推导产液量变化情况下产量递减率通式的基础上,推导出了4种常用水驱曲线变产液量生产时的产量递减率公式,并结合油田实际生产数据拟合分析结果,得到了乙型与丙型水驱曲线变产液量生产时的产量计算公式。分析发现:定产液量生产时的产量计算公式是变产液量生产时产量计算公式的一个特例;若油田生产符合乙型水驱曲线特征,当油田的产液量变化率与预测初始时刻的产量递减率一致时,油田的产量能保持稳定。研究结果表明,通过提高产液量维持油田稳产会导致产液量呈指数增长,因此在油田开发过程中要结合实际情况制定合理的工作制度,不能为追求稳产将产液量提高幅度制定得过高。      

A Review of: “HANDBOOK OF POLYCYCLIC HYDROCARBONS” Part A: Benzenoid Hydrocarbons J. R. Dias Elsevier Science Publishers

Abstract

The intricate dynamics of world oil production are traditionally modeled by a single differential equation, the Hubbert model, arguably too simple in nature. In this article, the Hubbert model is extended to higher-order models which break the symmetry of the Hubbert curve, one of its main controversial features. Our numerical results exhibit a shift of the peak into the future followed by a steeper decline in production, resembling recent production curves of some natural gas fields. Finally, a new supply-demand-reserves model is introduced which is capable of reproducing the US peak, based on more realistic assumptions for production changes.     

多油层合采的油井产液及含水特征分析

多油层合采时 ,由于层间压力及物性的差异 ,各油层对油井产量及含水率的贡献不同。论文从简单常见的油水两层模型入手 ,假定各油层地饱压差较大 ,油层为刚性水驱 ,基于达西定律 ,结合分层和全井的IPR曲线 ,推导出了全井的含水率与井底流压、含水率与产液量、含水率与产油量、产油量与产液量的关系式 ,并通过实例对这些关系式进行了分析讨论。论文虽以油水两层为例 ,但其研究思路、方法和所得结论可推广到含油气两相流条件下的多层油藏。     

三种增长曲线在油田开发指标预测中的应用

将Weible、Gomperts、Losistic三种增长曲线用于油田开发指标的描述和预测,推导了相应的累积产油量、产量、储采比、最大产量和最大产量出现时间的计算公式.对三种曲线的产量~时间曲线形态及参数求解方法的分析表明:Weible曲线使用价值最大,Logistic曲线较小,Gomperts曲线最小.通过实例讨论了Weible曲线在油田开发指标预测中的应用效果.     

两相流体椭圆渗流数学模拟与开发计算方法

水力压裂是一种有效的增产技术,它能使油井周围地层形成一个对称的垂直裂缝面.垂直裂缝井工作时在地层中诱发平面二维椭圆渗流,即形成以裂缝端点为焦点的共轭等压椭圆和双曲线流线族.基于扰动椭圆的概念和等价的发展矩形的思想,建立了油水两相随圆二维渗流数学模型.它属于具有活动边界的拟线性问题.分别运用特征线法和有限差分法求解,得到了含水饱和度分布和活动边界的变化规律.结果表明,特征线法和有限差分法获得的结果吻合得较好.从而为用数值模拟的方法研究垂直裂缝井注水开发油田提供了理论依据,还为垂直裂缝井注水开发低渗油田的数值模拟研究奠定了基础.此外,研究了非活塞驱替理论,导出了垂直裂缝井注水开发油田时产油量和压差及井排见水时间的计算公式,并进行了实例计算分析,得出了产油量及压差随时间变化的规律.     

利用分形模型计算气水相对渗透率

相对渗透率曲线是有水气藏开发计算、动态分析、气水分布关系研究的基础资料，而气水相对渗透率曲线一般通过气水两相渗流实验得到，但实验周期较长，往往不能满足科研生产需要。为了快速获得气水两相相对渗透率曲线，通过岩石毛细管压力曲线测定，建立孔隙结构分形模型，并利用分形模型计算气水相对渗透率。实践证明，利用分形模型计算的气水相对渗透率曲线与岩心的实测气水相对渗透率曲线吻合较好，可以较好地用于有水气藏的开发实践中。