致密油藏体积压裂水平井Blasingame产量递减分析

致密油藏渗透率极低,常采用体积压裂水平井改造技术。由于关井期间不稳定流持续时间长,因此Blasingame产量递减分析是获取储层参数较为实用的方法,该方法可结合生产期间的资料获取储层参数。为此该文建立和求解了致密油藏体积压裂水平井不稳定渗流数学模型,通过定义无因次产量、无因次产量积分及无因次产量积分导数,绘制了体积压裂水平井的Blasingame产量递减典型曲线,将其划分为改造区线性流阶段、窜流阶段、衰竭流阶段、未改造区线性流阶段和边界控制流动阶段,并对裂缝导流能力、改造区宽度、未改造区与改造区渗透率比等参数进行了敏感性分析,为致密油藏生产动态分析提供科学依据。     

致密油藏体积压裂水平井不稳定压力分析

水平井结合体积压裂改造成为目前开发致密油藏的关键技术。考虑到致密油藏多尺度渗流(基质、天然裂缝和水力裂缝)及多种流动机理(启动压力梯度和应力敏感)相互耦合的复杂渗流过程,该文建立了综合考虑致密油藏启动压力梯度和应力敏感的体积压裂水平井不稳定压力分析模型。通过Laplace变换和摄动变换等求解得到了拉氏空间中的井底压力,应用Stehfest数值反演绘制了相应的压力动态响应曲线。研究结果表明:压力响应曲线可以划分为6个流动阶段,模型的退化结果与Ozkan模型一致,验证了该文模型的正确性,并在此基础上进行了影响因素分析。该文研究结果可为致密油藏体积压裂水平井的不稳定压力分析提供一定的理论依据。     

基于不同倾角的压裂水平井试井解释

基于源函数理论,采用镜像映射和叠加原理建立了压裂水平井中裂缝呈不同角度时地层中任一点的压力计算公式,并通过Laplace变换和Stehfest数值反演得到了考虑井筒存储和表皮系数影响的水平井井底压力解.对影响水平井井底压力的因素进行研究表明:裂缝倾角对各向同性地层中的压力影响主要表现在线性流到径向流的过渡阶段;而对各向异性地层中的压力影响主要表现在早期,裂缝的倾角越大,定产量生产所需压差越大,压差变化幅度也越大;裂缝对地层的穿透程度只影响水平井各流态出现的时间,穿透程度越大,相应流态出现的时间便越晚;同时,只有当裂缝的间距达到一定距离时才能出现第一径向流,且间距越大,第一径向流持续的时间越长.     

致密油储层压裂水平井产能预测与敏感性因素分析

在体积压裂模式下,致密油储层发育多尺度的不同介质,导致其渗流机理复杂,产量预测难度大。该文针对致密油独特的储层特征,结合实际生产动态特征,分为多生产阶段、多渗流区域,考虑启动压力梯度、压敏效应等非达西因子的影响,遵循质量守恒与势能守恒原理,建立了致密油储层压裂水平井产能预测模型。根据实际生产数据,通过产能模型,可以进行历史拟合,并反演得到相关参数,最终实现单井产能预测。同时,以产能模型为技术手段,分析了压裂水平井在致密油储层中的开发动态,考虑的产能敏感性因素主要包括非达西因子、水平段长度、裂缝条数、裂缝半长、裂缝导流能力等。实例计算表明,启动压力梯度和压敏效应对产能的影响较大,且压裂水平井产量并不是随着各影响因素值的增加而线性增大,考虑投入产出比,均应该存在一个相对最佳值或者最佳值范围。     

页岩气藏压裂水平井三线性流试井模型研究

为高效合理的开发页岩气藏,该文提出了页岩气藏压裂水平井三线性渗流模型。此模型考虑了页岩气吸附解吸和扩散机理,运用Laplace变换和Duhamel原理,最终求得考虑井筒储存和表皮效应的压裂水平井Laplace空间无因次井底压力解。并通过Stehfest数值反演,绘制相应的无因次压力及导数特征曲线,对其无因次压力导数特征曲线进行了流动阶段的划分和影响因素分析。研究结果有利于提高对页岩气藏压裂井渗流规律的认识,为开发页岩气藏提供理论支持。     

三重介质分支水平井试井分析

基于裂缝向井底供液,存在溶洞和裂缝、基岩和裂缝之间的窜流的三重介质模型,建立了这类介质的水平分支井数学模型,并利用源函数和Laplace变换,结合泊松叠加公式和贝塞尔函数积分等方法,解得了分支水平井在拉普拉斯空间下的井底压力解,绘制了三重介质分支水平井试井曲线.指出三重介质分支水平井完整的试井曲线存在八个流动阶段.溶洞和裂缝间的窜流系数主要影响第一下凹段出现时间的早晚,而基岩和裂缝间的窜流系数影响第二个下凹段;溶洞的弹性储容比影响两个下凹的深浅,裂缝的弹性储容比只影响第一个下凹深浅.双重介质只出现一个下凹段,而三重介质出现两个下凹段.     

缝洞向井筒供液时三重压敏介质油藏压力响应特征研究

建立由基岩系统、裂缝系统和溶洞系统组成，并考虑溶洞渗透率和裂缝渗透率随压降的增加呈指数减小的三重压敏介质油藏试井解释模型，采用隐式差分格式对考虑井筒储存和污染效应的情况进行了求解。讨论了溶洞和裂缝无因次渗透率模数、介质问窜流、弹性储容比、外边界条件及表皮系数对压力响应的影响。结果表明：无因次渗透率模数导致压力及压力导数明显上升，窜流系数影响窜流阶段出现的早晚，弹性储容比影响压力导数曲线“凹陷”的宽度和深度，外边界条件的影响则和普通三重介质明显不同，表皮系数主要影响全部压力和压力导数早期的“凸起”，而无因次渗透率模数则主要影响压力和压力导数的后期。     

复合致密油藏变导流能力压裂井不稳定压力动态分析

针对压裂缝的导流能力沿缝长发生变化这一特点，综合考虑压裂改造区与原始储层区域的渗透性差异以及应力敏感效应的影响，该文建立了复合致密油藏压裂井不稳定试井模型。采用Laplace变换、Pedrosa变换和摄动变换等方法对模型进行了求解，绘制了不稳定压力响应双对数典型曲线，分析了裂缝变导流能力、应力敏感效应和径向非均质相关参数对典型曲线的影响，以及从地层流入压裂缝不同部位的流量分布特征。研究结果表明：复合致密油藏压裂井不稳定压力双对数曲线可划分为7个典型流动阶段；裂缝变导流能力主要影响早期压力动态和裂缝中流量分布，变导流情况下的不稳定压力及压力导数曲线位置更靠下，早期裂缝中流量分布从裂缝中部向端部呈现先递减再略微递增的特点；应力敏感效应会导致晚期不稳定压力及压力导数曲线呈现一定程度的上翘；径向非均质相关参数主要影响中晚期不稳定压力动态。该文所建立的模型可为致密油藏压裂井不稳定压力动态分析提供理论依据。     

裂缝参数对压裂水平井产能影响规律分析及重要性排序

基于等效井径模型、裂缝内线性流动模型、井筒变质量流动模型,运用势叠加原理,建立了压裂水平井油藏渗流与井筒管流耦合模型.研究分析了裂缝参数对其压裂水平井产能影响规律,并运用灰色关联因素分析方法,给出了裂缝参数对其产能影响的重要性排序方法,解决了压裂水平井裂缝参数重要性排序问题.同时该耦合方法可以推广应用到多分支复杂结构井的油藏渗流与井筒管流的耦合.     

考虑应力敏感的页岩气藏垂直裂缝井压力动态分析

压裂井由于能够提高单井产量而在页岩气藏开发过程中得到了广泛的应用。在实际生产过程中,页岩气藏往往存在明显的应力敏感作用。为此,该文应用椭圆渗流的概念,综合考虑了页岩气解吸、扩散和渗流特征,建立了考虑应力敏感作用的页岩气藏双重孔隙介质垂直裂缝井椭圆流动渗流数学模型。考虑到模型非线性程度较高,重新定义部分参数,将解吸作用考虑成基质综合压缩系数的增加,并通过Laplace变换、摄动变换以及Duhamel原理,结合Stehfest数值反演技术对模型进行了求解,绘制了压力动态典型曲线,分析了应力模数、裂缝导流能力、Langmuir压力、Langmuir体积、窜流系数等参数对压力动态曲线的影响,其研究结果可为页岩气藏压力动态的合理分析提供科学依据。     

A NEW METHOD FOR PREDICTION OF PRODUCTIVITY OF FRACTURED HORIZONTAL WELLS BASED ON NON-STEADY FLOW

Hydraulic fracturing technologies of horizontal well are important ways to develop oil-gas field with low permeability. Productivity forecast of fractured horizontal wells is a difficult problem of hydraulic fracturing technologies. Basing on non-steady flow of fractures fluid during production, applying potential function principles, superposition principle and mathematical method for solving, coupling of seepage flow in the formation and pipe flow in the well bore, a new model on multi-fracture interference productivity forecast of fractured horizontal well is established in this article. The results indicate the coincidence rate between this model and practice is high. The pressure loss in the horizontal well bore has definite influence on the production status of fractured horizontal wells. The productions of different fractures in horizontal well bore are unequal, the productions of outer fractures are higher than middle fractures; the pressure in the well bore shows an uneven distribution, the pressure declines gradually from finger tip to heel end. Asymmetry of fractures may make productivity of fractured horizontal wells decline. The conclusions are instructive in designing fractured horizontal well for low permeability reservoir.     

Dual-porosity model of rate transient analysis for horizontal well in tight gas reservoirs with consideration of threshold pressure gradient

Most researches of the threshold pressure gradient in tight gas reservoirs are experimental and mainly focus on the transient pressure response, without paying much attention to the transient rate decline. This paper establishes a dual-porosity rate transient decline model for the horizontal well with consideration of the threshold pressure gradient, which represents the non-Darcy flow in a fracture system. The solution is obtained by employing the Laplace transform and the orthogonal transform. The bi-logarithmic type curves of the dimensionless production rate and derivative are plotted by the Stehfest numerical inversion method. Seven different flow regimes are identified and the effects of the influence factors such as the threshold pressure gradient, the elastic storativity ratio, and the cross flow coefficient are discussed. The presented research could interpret the production behavior more accurately and effectively for tight gas reservoirs.     

内、外边界定压条件下地层压力的解

本文在内、外边界定压的条件下得到了平面单向流和平面径向流两种渗流形式在拉氏空间的解析解，利用Stehfest数值反演方法给出了地层各点的压力分布曲线，由这些曲线可以清楚地看到流体的流动由不稳态流向稳态流过渡以及最后达到稳态流的过程。本文给出的压力解可用于准确预测油井(或水井)由开井达到稳定生产所需要的最小时间，同时也是对油藏渗流力学基础理论的一个有意义的补充。     

THE PRODUCTIVITY OF WELL PATTERN WITH HORIZONTAL WELLS AND VERTICAL WELLS

1 .　INTRODUCTIONTheuseofhorizontalwellsarethemostinter stingissueintheoilindustryrecently .Theyhavelargercontactareaswiththereservoircomparedwithverticalwells.Themosttheoreticalreportsfocusedonthesinglehorizontalwellproduction ,andsomeauthorsconsideredthehorizontalwellasinfinitelineinflux ,whichisnotproper ,becauseeachhorizontalwellhasafinitelength[1,2 ] .Peoplethenadoptedapseudo 3 dimensionalmethod ,andconsideredahorizontalwellasaverticalfracture ,forwhichtheheightisequaltothethicknesso…     

低渗透油藏中水平井两相渗流分析

大量实验表明，在低渗透多孔介质中，渗流不再符合线性达西定律，而具有启动压力梯度，本文从Buckley-Leverret不混溶两相渗流驱替理论出发，考虑启动压力梯度的影响，对水平井两相渗流进行分析，得到了椭球形边水油藏中水平井定产时的压力分布公式和定压生产时的产量公式，以及饱和度分布公式。经图示分析得出结论：启动压力梯度不仅增大油藏的生产压差，而且使油藏的无水采收率和水驱采收率减少；增大注入量可以降低启动压力梯度对两相渗流的不利影响，从而提高水驱采收率，因此开发含启动压力梯度油藏，应小井距，大流量，大压差进行注水开发；水平井的两相渗流解析解为数值模拟中水平井的处理提供很好的方法。     

Transient flow model and pressure dynamic features of tree-shaped fractal reservoirs

A transient flow model of tree-shaped fractal reservoirs is built by embedding a fracture network simulated by a tree-shaped fractal network into a matrix system. The model can be solved using the Laplace conversion method. The dimensionless bottom hole pressure can be obtained using the Stehfest numerical inversion method. The bi-logarithmic type curves for the trce-shaped fractal reservoirs are thus obtained. The pressure transient responses under different fractal factors are discussed. The factors with a primary effect on the inter-porosity flow regime include the initial branch number N, the length ratio α, and the branch angle θ. The diameter ratio β has a significant effect on the fracture radial flow, the inter-porosity and the total system radial flow regimes. The total branch level M of the network mainly influences the total system radial flow regime. The model presented in this paper provides a new methodology for analyzing and predicting the pressure dynamic characteristics of naturally fractured reservoirs.     

PRESSURE TRANSIENT ANALYSIS OF HETEROGENOUS RESERVOIRS WITH IMPERMEABILITY BARRIER USING PERTURBATION BOUNDARY ELEMENT METHOD

The transient flow mathematical model of arbitrary shaped heterogeneous reservoirs with impermeability barrier is proposed in this paper. In order to establish this model, the perturbation method is employed and the solution of model is expanded into a series in powers of perturbation parameter. By using the Boundary Element Method (BEM) and Duhamel principle, wellbore pressure with effects of skins and wellbore storage is obtained. The type curves are plotted and analyzed considering effects of heterogeneity, arbitrary shape and impermeable barriers. Finally, the results obtained by perturbation boundary element method is compared with the analytical solution and is available for the transient pressure analysis of arbitrary shaped reservoirs.     

THE APPROXIMATE FORMULAE OF PRODUCTIVITY AND WELL TESTING FOR HORIZONTAL WELLS

ＴＨＥＡＰＰＲＯＸＩＭＡＴＥＦＯＲＭＵＬＡＥＯＦＰＲＯＤＵＣＴＩＶＩＴＹＡＮＤＷＥＬＬＴＥＳＴＩＮＧＦＯＲＨＯＲＩＺＯＮＴＡＬＷＥＬＬＳＬｉｕＣｉ－ｑｕｎ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｏｒｏｕｓＦｌｏｗａｎｄＦｌｕｉｄＭｅｃｈａｎｉｃｓ，Ａｃａｄｅｍｉａ...     

井间干扰对油水两相流数值试井曲线的影响

井间干扰会对试井曲线的影响非常大。本文用数值试井方法研究了井间干扰对试井曲线的影响，采用PEBI网格技术，给出了在PEBI网格下油水两相流动控制方程的离散形式，并耦合了井筒存储和表皮系数公式，得到了压力降落数值试井问题的产量模型。对三种井部署情况经数值试井模型计算并对比发现，双对数曲线的早期段保持一致，由于干扰井的影响，中后期段变化非常明显，干扰井越多，测试井压降越快，试井曲线上抬幅度越大。