井筒与油藏耦合条件下的水平井非稳态产能预测(Ⅲ)--实例分析

利用段永刚、陈伟、黄诚等提出井筒与油藏耦合作用下的水平井非稳态产能预测模型进行计算,根据计算结果的对比验证了该模型的正确性.实例计算表明:油藏与井筒耦合的水平井非稳态产能预测模型,能够全面考虑水平井和油藏形态及参数影响;水平井的摩阻压降比加速度压降高出2～3个数量级,实际应用中可以忽略井筒流体加速度的影响;水平井存在一定的最优水平段长度范围,通过耦合模型计算能够快速的确定最优长度;所开发的耦合模型具有很好的扩展能力,为不同条件下水平井的油藏工程研究提供了一种通用模式.     

井筒与油藏耦合条件下的水平井非稳态产能预测(Ⅰ)--数学模型

如何准确有效地预测水平井产能是进行油藏工程分析和采油工艺设计的重要基础,常规的稳态产能预测方法由于内在理论缺陷导致严重的误差.以不稳态渗流理论为基础,将水平井的油藏渗流与水平井井筒流动视为一个相互作用的整体,建立油藏与井筒耦合条件下的不稳态流动数学模型,在井筒流动模型中考虑流体磨阻、动量变化、井筒壁面流入的混合干扰等复杂因素,应用边界积分法建立井筒油藏耦合模型,可以与不同的油藏模型组合,从而为水平井的油藏工程研究、完井及采油工程设计提供更先进的手段.     

低渗透油藏水平井产能计算新模型

基于Joshi水平井产能思想,利用复变函数理论和等值渗流阻力法,考虑启动压力梯度下,推导了顶底层封闭、四周无限大致密油藏水平井稳态产能解析解.通过实例计算,误差在7％以内,证明了模型准确性.引入无因次量m,研究了启动压力梯度对产能的影响程度,结果表明:启动压力梯度对产能影响程度的无因次量m随启动压力梯度增加线性增加,在低渗、特低渗油藏水平井产能计算中,忽略启动压力梯度会造成较大误差.     

建南致密砂岩储层压裂裂缝参数优化

建南气田须家河组为低孔低渗气藏,借鉴油藏压裂水平井稳态产能公式的计算方法,推导出致密砂岩气藏水平井产能公式,计算模型与实际生产数据吻合较好。基于产能预测模型,开展水平段长度、裂缝间距、裂缝长度和压裂裂缝渗透率对水平井产能的影响研究,结果显示:水平段长度800~1 000m、裂缝间距92.5m、中间裂缝半长为220~240m、两端裂缝半长264~288m、压裂裂缝渗透率15~20μm2开采效果最佳。     

油藏水平井产能预测数值模拟研究

根据油藏内流体的流动模型和水平井筒内流体的流动模型,建立了油藏-水平井筒流动的耦合模型,模型中考虑了油层各向异性、重力及毛管力的影响,采用全隐式方法对模型进行求解。运用该模型对影响水平井产量的地质和生产参数进行分析,结果表明水平井段长度、油层渗透率、油层厚度、井底流压和井筒直径都是影响水平井产能的重要因素。在地质因素方面渗透率较高的油层,可以获得较大的水平井产量;油层厚度越大产量递减的越慢,后期产量越高。在生产参数方面增大水平井筒长度、降低井底压力以及增大水平井筒直径都可以相应的提高水平井的产量。     

压敏性低渗透油藏水平井产能研究

为了科学地评价压敏性低渗透油藏水平井的合理产能,基于考虑启动压力梯度和压敏效应综合影响的广义达西定律,以椭圆渗流理论和平均质量守恒定律为基础,采用渗流场劈分方法,推导得到水平井产能计算的解析公式.通过与经典公式的对比,证明了公式的可靠性和实用性.并在此基础上进行了单井产能影响因素分析,结果表明:启动压力梯度对水平井产能的影响与变形系数有关,变形系数较大时,产能与启动压力梯度之间呈非线性关系,反之呈近似线性关系;变形系数与水平井产能之间的非线性关系与生产压差有关,生产压差越大,变形系数对产能的影响越严重,主要表现在0～0.4MPa-1范围内;随着油层厚度的增大,水平井产能增加幅度逐渐变缓;水平段长度与产能呈线性关系,通过延长水平段长度能够缓解启动压力梯度对水平井产能的影响.     

低渗非均质油藏水平井油水两相产能分析

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.将水平井的三维渗流简化为水平平面和垂直平面的2个二维流动,考虑启动压力梯度的影响,对水平井两相渗流进行了分析,得到了椭圆形供油半径中水平井稳态产能公式.结果表明, 水平井日产油量与水平井段长度呈线性增加关系;水平井日产油量随启动压力梯度增大而减小,但当启动压力梯度大于1×10-1MPa/m后日产油量基本不变;油藏非均质性越强水平井日产油量越小,水平段越长日产油量受油藏非均质性影响越严重.     

水平井产能预测相关式研究

针对水平井的稳态产能预测误差较大的问题,通过半解析耦合模型计算对比,发现在不同泄油体形态、水平垂直渗透率各向异性条件下,Joshi公式的误差变化规律：在厚油层、低垂向渗透率或短水平段情况下,预测值偏小约30％,在薄油层、长水平段或长条状泄流区情况下,预测值又偏高约30％。进一步利用半解析耦合模型计算出不同椭圆形泄流区条件下的水平井产能指数,通过SPSS统计软件进行非线性回归处理,获得水平井无因次产能指数预测相关式,相对误差控制在±1．5％范围内,显著提高水平井的产能预测精度。     

水平气井产能公式探讨

随着越来越多的水平井应用于天然气藏,确定准确预测水平气井产能公式意义重大.基于国内外学者由油藏推导的水平井产能公式不能直接应用于气藏,在详细介绍了水平井产能公式研究进展的基础上,利用陈志海等提出的方法对不同学者的油藏水平井产能公式进行改进,得到了气藏水平井产能公式.通过实例计算对比发现,被广泛用来计算油藏水平井的Giger、Joshi公式在计算气藏水平井产能时精度太低,而Borisov、Renard和Dupuy、郎兆新、陈元千公式计算结果与实际产量的相对误差在10%以内,更符合现场应用的需要.对以后的气藏水平井产能研究有一定的借鉴意义.     

特低渗储层压裂水平井产能因素分析

基于井筒与油藏耦合的压裂水平井产能计算模型,优化了裂缝的流入动态,并综合考虑特低渗储层启动压力梯度和应力敏感的影响,建立了特低渗油藏压裂水平井的产能方程。通过室内实验确定某特低渗油田储层的启动压力梯度和应力敏感系数,计算裂缝间距、裂缝半长和水平段长等参数对水平井产能的影响。计算结果表明,裂缝间距与裂缝半长对产能影响显著,并且该方法预测产量准确,对特低渗油藏压裂水平井开发具有指导意义。     

罗家寨高产能气井测试井口压力异常分析

高产能气井测试时井口压力表现异常,开井压力“跳跃下降．上升．下降”．关井压力“跳跃上升．下降”,与井底压力变化规律完全不同。罗家寨高产气井测试分析结果认为井筒的温度效应是影响井口压力的关键因素。通过Hasan＆Kabir的非稳态井筒温度模型,计算出非线性井温剖面,修正井筒流体压力计算,并将非线性温度剖面预测方法融合到并筒油藏耦合机制的测试模拟器中,模拟井口压力异常现象,发现高产气井的测压点在相当大的深度范围内均表现出“异常”,认识到利用温度数据校正压力,恢复出正常形态是提高解释分析技术重要途径,为高产气井的测试方案设计与压力校正方法的研究提供工具。     

预测水平井产能与出砂量的一种新方法

本文用数值法求解描述水平井流动状态的偏微分方程。获得储油层中各节点的压力分布和三个方向上的速度分布，从而计算水平井的理想产能。并建立了储层中砂浓度的场模型，由此预测出砂井的出砂量。     

曙22块油藏数值模拟及剩余油分布规律研究

针对辽河油田曙四区曙22块生产时间长、含水率高、剩余油分布规律不清楚等特点,根据油藏类型以及渗流理论,利用Eclipse油藏数值模拟软件建立了该区块油藏数值模型,产量劈分考虑了实际射孔井段厚度及井底流动压力差,对该区块地质储量、压力、含水率及单井生产历史进行了拟合,地质储量拟合相对误差为5．1％,83％的单井历史拟合误差小于8％。油藏数值模拟结果表明,曙22块剩余油分布主要受层内非均质性、断层、井网不完善等因素的综合影响,形成剩余油的主要原因是井网不完善、断层的遮挡性以及层内非均质性引起的水驱见效的差异性。总体上,在断层的附近,尤其是断块的高部位,都有一定的剩余油富集。     

井筒与油藏耦合条件下的水平井非稳态产能预测(Ⅱ)--计算模型

在段永刚、陈伟等提出的井筒与油藏耦合作用下的水平井产能预测数学模型的基础上,借鉴Cinco H等人求解有限导流垂直裂缝压裂井压力动态的计算方法,建立产能预测计算模型,同时,考虑到工程应用计算的方便性与实用性,进一步建立Laplace空间中的计算模型,从而能够在油藏模型中利用大量现存的水平井渗流数学模型及其压力解,通过迭代求解可以获得定产量条件下的井筒流入流率分布、井筒压降分布等重要信息.     

出砂水平井近井塑性区出砂半径预测研究

基于地层岩石弹塑性变形理论,建立出砂水平井近井塑性区应力分布模型.根据弹性区与塑性区边界应力连续的原理,提出水平井弹塑性区边界即塑性出砂半径的预测模型与方法,分析了出砂水平井近井塑性区应力分布规律及出砂半径的敏感性因素.结果表明:水平井塑性应力分布及出砂半径与原始主应力关系、井周角、井斜方位角、流压等参数有直接关系;塑性出砂半径随井周角的变化规律与原始垂向主应力和最大水平主应力的大小关系有关,当最大水平主应力较大时,井周铅垂方向的出砂半径大于水平方向的出砂半径,即铅垂方向更容易出砂,当垂向主应力较大时则相反;随着井斜方位角变化出砂半径呈周期性变化,在原始水平最大主应力σH大于垂向主应力σv的情况下,井斜方位角为0°和180°时,水平方向出砂半径较大,更容易出砂;井斜方位角为90°和270°时,铅垂方向更容易出砂;由于岩石力学参数及地应力的非均质性分布,水平井出砂半径沿着井身轨迹方向也表现出明显的非均质性.     

油层含油性判别分析

大安寨油组是川中油田的主力产油层,油气多产于碳酸盐岩地层,开采时间较长,不少井产量下降,甚至枯竭,因而研究大安寨油井含油特征、预测产能是十分必要的.根据试油井段的产能分析,将储层分为干层、低产层和高产层三类;应用测井、地质及试油试采资料,归纳出不同类型产层的定性特征;并建立起判别产层的模型,形成一套选取产层和预测产能的方法.     

Productivity of coalbed methane wells in southern of Qinshui Basin

Based on regional CBM geological characteristics and drainage data of three typical Coalbed Methane(CBM)wells in the southern Qinshui Basin,history matching,productivity prediction and factor analysis of gas production control are conducted by using COMET3 reservoir modeling software.The results show that in the next 20 years,the cumulative and average daily gas production of the QN01 well are expected to be 800×104 m3 and 1141.1 m3/d,for the QN02 well 878×104 m3 and 1202.7 m3/d and97.5×104 m3 and 133.55 m3/d for the QN03 well.Gas content and reservoir pressure are the key factors controlling gas production in the area; coal thickness,permeability and porosity are less important; the Langmuir volume,Langmuir pressure and adsorption time have relatively small effect.In the process of CBM recovery,the material source and driving force are the key features affecting gas productivity,while the permeation process is relatively important and the desorption process has some impact on gas recovery.     

各种射孔系列完井方式下水平井产能预测研究

本文针对套管射孔完井、射孔套管内绕丝筛管完井、射孔套管内井下砾石充填完井、射孔套管内预充填砾石筛管完井等四种射孔系列的水平井完井方式，考虑地层损害和完井方式及完井参数的影响，进行了产能预测数学模型的研究。实例计算表明，其数学模型及计算方法是可行的，可用于水平井完井方式的选择与完井参数优化设计