双渗渗流数学模型的精确解

针对双渗油藏的渗流特征，在两渗流层之间存在流体的交换；以往的双渗油藏并没有考虑流体之间的渗流，仅仅将两层之间的流体交换作为源和汇；在此考虑了两层之间渗流耦合的微分方程及压差对两层的影响，对方程采用无因次化，而将方程简化，通过正交换获得该模型的精确解，该解对理解双渗油藏的渗流规律和试井分析都具有重要的指导意义。     

页岩气藏双渗透模型解的结构

根据页岩气渗流理论，针对解析吸附、扩散、滑脱以及渗流等复杂的渗流问题，分别从仅考虑基质孔隙滑脱效应、考虑基质微孔隙滑脱效应和气体扩散2种因素以及综合考虑基质微孔隙应力敏感、滑脱效应和气体扩散3种因素共同作用的3个角度出发，建立以考虑解析吸附为前提的页岩气渗流方程；结合3种外边界条件(封闭、定压、无穷大)、初始条件和内边界条件，构成页岩气渗流模型。通过无因次变换和Laplace变换，将该页岩气渗流模型非线性形式转化为常微分方程的定解问题，得到该模型在Laplace空间下的解，并对其进行深入研究与分析，发现该模型的解式之间具有相似结构。这不仅极大地便利了试井分析软件的编制，而且避免了繁琐冗长的计算过程，提高了计算效率，对页岩气产能模型的建立也具有指导意义。     

裂缝性砂岩油藏流—固耦合数学模型

本文考虑裂缝对砂岩油藏渗透率和岩土变形参数的影响，给出考虑裂缝影响下，油藏等效渗透率张量和等效岩土变形场参数的计算方法，从而建立油藏渗流和变形的等效连续介质模型。通过理论分析，给出渗透率与应变之间的耗合关系，建立油藏流固耦合的数学模型，并给出其计算的方法。对于认识裂缝性砂岩油藏的渗流规律有重要意义。     

考虑二次梯度影响的渗流模型与试井样版曲线

从质量守恒原理出发,结合达西定律,考虑恒压缩系数的弹性多孔介质和单相微可压缩液体的等温渗流过程,推导出了考虑二次压力梯度影响的渗流方程.建立了考虑井储影响的无穷地层定产量生产试井模型,并通过变量代换,将渗流方程线性化,求得Laplace空间解析解,利用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版曲线.从物理渗流机理上对曲线形态特征进行了分析,得出了无因次二次压力梯度项系数α对渗流和试井曲线的影响结果.特别对低渗稠油油藏,二次压力梯度项的影响不应被忽略,所获得的结果可用于研究低渗油藏和稠油油藏的渗流规律和试井分析.     

分形球向流有效井径模型及其解的相似结构

针对分形球向渗流油藏,将有效井径引入到内边界条件中,建立了以井底定产量生产、考虑二次梯度项的影响和三种外边界(无穷大、定压、封闭)条件下的新数学模型.对该模型先进行线性化,再利用Laplace变换,在Laplace空间中得到了线性化后模型的精确解.经全面和深入的分析发现,在三种外边界条件下的精确解之间具有相似结构,并作了进一步的讨论.这项研究不仅完善了渗流规律,而且扩大了微分方程解的相似结构理在分形油藏领域中的应用,对试井分析软件的编制也具有重要意义.     

河道型低渗透储层有限导流垂直裂缝井动态特征

低渗透储层内考虑启动压力梯度的流体渗流过程中,动边界的传播规律反映储层的动用范围,并影响井底压力动态.建立河道型低渗储层考虑启动压力梯度和存在动边界的有限导流垂直裂缝井双线性流渗流数学模型,通过Laplace变换,得到动边界传播方程和地层流体压力分布方程;在Laplace变换域中,运用牛顿迭代和Stehfest数值反演方法计算获得井底压力分布特征、动边界传播规律及产能动态曲线.结果表明:启动压力梯度越大,动边界传播越慢、压力损失越大、井产量下降越快;定产条件下,裂缝导流能力越大,压力损失越小;裂缝导流能力对动边界传播影响较小;定压条件下,动边界存在最大值.由压力分布特征和动边界范围确定单井最大动用面积,对实际生产具有指导意义.     

两区复合油藏二次梯度非线性渗流模型研究

考虑二次压力梯度影响的非线性渗流模型比常规线性模型更能准确反映地下原油在油藏中的渗流规律.针对两区复合油藏,从迭西定律、质量守恒原理出发,结合状态方程,推导出了考虑二次压力梯度影响的渗流方程,建立了二次压力梯度两区复合油藏非线性渗流试井模型.通过变量代换,将渗流方程线性化,求得Laplace空间解析解,利用数值反演获得实空间解,从而绘制出带二次压力梯度影响的两区复合油藏试井样版曲线,对不同参数进行了敏感性分析.误差分析表明二次压力梯度影响不应被忽略.     

分形双孔介质油藏试井分析解的相似结构

针对分形双孔介质油藏，建立了考虑井筒储集、表皮效应和三种外边界（无穷大、定压、封闭）条件下的试井分析模型；利用Laplace变换，在Laplace空间中得到了储层压力和井底压力分布的精确解；经全面和深入的分析，发现了描述该类油藏在三种外边界条件下的渗流特征的解式之间具有的相似结构，并作了进一步的讨论。     

裂缝性油藏压裂水平井生产动态模拟研究

研究的低渗裂缝性油藏包括基质、天然裂缝及人工裂缝,根据压裂后流体在各系统的渗流特征,建立了考虑高速非达西、启动压力梯度、毛管压力、重力作用的三重介质三维油水两相渗流数值模型,给出了其数值解法.利用研制的低渗裂缝性油藏压裂水平井生产动态模拟器分析了裂缝及储层参数对生产动态的影响.模拟结果表明,基质中启动压力梯度、人工裂缝中导流能力随时间的递减、高速非达西系数、天然裂缝渗透率、裂缝条数及裂缝长度等对压裂水平井生产动态有很大影响.要准确评价水平井压裂效果,在此类油藏压后生产动态模拟时应该考虑这些因素的影响.     

水平井渗流分析

水平井是开采裂缝性油气藏的重要手段，本文针对裂缝性油藏和各向异性渗透性油藏的渗流特点，推导建立了水平井渗流模型，用有限傅氏变换方法得到其解，并绘出了无因次压力和无因次速度图版，根据无因次压力和无因次速度随时间和空间的变化规律，给出了上述两类油藏水平渗流特征，水平井水平段有利的延伸方位，以及有效的增产工艺措施。     

基于损伤力学的裂缝性储层流固耦合数值模拟

为了研究裂缝性储层裂缝的变形规律以及其对生产动态的影响,采用塑性损伤模型和双重孔隙介质模型相结合的流固耦合数值模拟方法,模拟了裂缝性储层注采过程中的裂缝和产量变化.采用迭代耦合方法模拟流体渗流与裂缝变形的耦合力学行为,并使用损伤变量从数学上表征储层裂缝的渗透率.分析了裂缝性储层开采时的损伤演化,获得了裂缝渗透率和地层压力的分布变化.结果表明,开采过程中地层裂缝逐渐闭合且渗透率降低,对产量造成不利影响.裂缝渗透率降低是导致地层产量下降的重要因素,裂缝性储层数值模拟时应考虑裂缝渗透率变化对生产带来的影响.     

致密油藏直井多层缝网压裂产量递减分析

垂向多层发育的致密油藏常采用缝网压裂进行开采,从而改善储层渗透率,提高油井产量。为此建立直井多层缝网压裂不稳定渗流数学模型,压裂后各层划分为人工裂缝区、改造区和未改造区。绘制分析Blasingame产量递减典型曲线,曲线分为7个流动阶段,总裂缝长度一定时,裂缝半长短的储层流体渗流率先到达未改造区,流体渗流阻力大,Blasingame曲线靠下;总改造体积一定时,各层改造体积差异越大,Blasingame曲线越靠下。用所建立的模型,对实测生产资料进行解释,获得各层裂缝半长、改造区渗透率等相关地层参数,该模型对进行多层缝网压裂直井产量分析具有指导意义。     

煤层气储层压裂水平井产能计算

煤层气作为一种重要资源，近多年来其研究和开发活动迅速增加。由于煤层气储层低孔、低渗特征，采用常规开采方法开发效果不佳。压裂技术和水平井技术是提高煤层气藏产量的有效方法。基于位势理论和叠加原理，建立了煤层气储层压裂水平井产能计算模型，考虑了煤层气储层非均质性、裂缝部分穿透储层、裂缝条数因素的影响。通过实例计算，分析了影响因素的敏感性。结果表明，煤层气产量与裂缝条数和穿透率成正比，每千米水平井段内合理的裂缝条数应不超过10条；裂缝穿透率宜控制在0．15之内，高于0．15煤层气井产量对穿速率则不敏感。     

裂缝型底水油气藏开发模式研究

裂缝型底水油气藏的一个重要特点就是底水供给充足,储油岩层裂缝系统极其发育,造成油气藏极易在开发过程中发生水窜,而裂缝发育的不均质及产状类型的多样化,使水窜进入油气藏后的油气水关系变得十分复杂."水窜式"的活动更多地表现为降低了油气藏的有效厚度和单井泄油范围,在油气层和井筒中消耗油气藏的能量,降低油藏的采收率.针对裂缝型底水油藏水窜特点,在建立基岩-裂缝超双重介质模型基础上,通过全隐式数值模拟研究方法,分析比较了两向裂缝对油气藏动态开发指标的影响.     

含泥质碳酸盐岩储层反演技术

为了提高含泥质碳酸盐岩储层反演的精度,提出以波阻抗数据体作为背景约束进行基质孔隙度随机反演处理的方法.该方法首先统计分析大量测井资料,获得波阻抗和基质孔隙度的关系;然后以波阻抗反演数据体作为背景约束,对基质孔隙度进行随机反演处理;最后根据基质孔隙度与波阻抗数据交会设定门槛值来划分储层与非储层.研究结果表明,储层和非储层对应的基质孔隙度数值存在明显界限,最终反演的基质孔隙度数据体清晰显示了储层和非储层的分布情况.与储层的实际厚度相比,利用该方法反演的储层厚度误差在10%以下.     

超低渗透稀油油藏热水驱研究

从流体热膨胀性、黏度、润湿性等多个方面开展超低渗透稀油油藏热水驱研究。超低渗透稀油油藏较特低渗透油藏储层岩石更加致密,孔隙度更小,渗透率更低且渗流阻力更大,储层流体在地层中流动表现为非达西流动,并表现为更强非均质性。     

考虑裂隙-岩块间水交换的单裂隙非饱和渗流数值模拟

为了研究单裂隙非饱和渗流的水力特性,根据裂隙面分形维数、裂隙面位错值和面积接触率,提出了采用随机布朗函数生成裂隙开度分布的方法;基于裂隙局域立方定理成立的假定,并考虑裂隙-岩块间拟稳态水交换,建立了单裂隙非饱和渗流数值分析模型。模拟得到的裂隙毛细压力-饱和度以及非饱和渗透系数-毛细压力的关系曲线能够反映排水、吸水间的滞后性及体现排水时的进气值和残余水饱和度。模拟结果与试验结果的定性对比表明,建立的模型可为考虑裂隙-岩块间水交换的单裂隙非饱和渗流模拟提供合理可行的方法。最后对比了考虑与不考虑裂隙-岩块间水交换的裂隙非饱和渗透系数-毛细压力关系曲线,结果表明,在高毛细压力(低饱和度)下,可忽略裂隙-岩块间的水交换。     

煤层气有限导流压裂井的压力动态分析

针对煤层气产出过程中的降压,解吸,扩散,渗流等特点,应用非稳态解吸模型;研究了煤层气在基质和割理中的单相流动;建立了新有有限导流压裂井评价模型;讨论了裂缝壁面表皮系数,吸附系数,裂缝储容系数和窜流系数对压力动态的影响;分析了煤层气压裂井的压降典型曲线特征和参数估计方法,从而为煤层气藏开发提供了可靠的数据。     

考虑热损失稠油热采双孔介质不稳定试井分析

注蒸汽吞吐热采技术已经成为开发稠油油藏最为有效的方法,但是蒸汽波及范围外的油层没有得到有效的改善,因而油藏流体物性可以分为两个区.针对双孔介质中的稠油油藏蒸汽吞吐热采井蒸汽波及区和未波及区流体的流动性质的差别,提出了试井问题所必须采用的径向流体复合模型,模型中考虑了蒸汽在上下盖层的热损失问题.建立了内区考虑热损失的径向流体复合模型,求得了无限大地层情况下的拉氏空间解,并通过数值反演方法作出了相应的样板曲线,并且对样板曲线作了相应的敏感性分析,为稠油开发油藏压力动态分析提供了一种新的模型.