基于多井试井解释的数值试井方法及其应用

多解性是数值试井应用待解决的难题之一。相对解析试井,数值试井有更多可供调节的参数,多解性强。UST数值试井软件首次用相控建模约束地层的非均质性、用多井的实测压力数据约束解释结果,大大降低了数值试井的多解性,并且提高解释结果的准确性。在论述多井试井解释方法的技术要点的同时,给出了该解释方法的应用实例。     

数值试井方法研究进展

对于复杂边界、多变的非均质性油气藏及多相流试井等问题,利用以解析法为基础的常规试井分析方法无法得到工程上所要求的精度,必须应用数值试井分析方法。通过对数值试井方法的调研分析,系统总结了数值试井方法在理论研究和软硬件开发应用2个方面的研究进展。介绍了关于数值试井的主要研究内容,包括参数拟合方法、网格剖分技术、数值模拟的精度控制以及目标参数求解。展望了数值试井技术在地质与采油及油藏工程2个方向上的发展趋势,对于进一步研究数值试井方法具有一定的指导意义。     

试井理论发展的新方向—数值试井

对于复杂形状,多变的非均质油藏,以及多相流试井问题,尚无公认可行的解决办法,用数值试井的方法可望得到很好的解决,文中提出了数值试井研究的五个主要内容,即参数拟合方法,数值模拟的精度控制,网络部分技术,与常规试井方法的结合,如何拓宽试井解释的范畴,指出了试井理论发展的新方向。     

解析试井与多相流数值试井一体化应用方法

由于数值试井计算速度慢,拟合时间长,在实际应用过程中多先用解析试井进行粗略的试井解释,为数值试井提供初值,加快数值试井拟合速度。解析试井解释的参数不能完全带入到多相流的数值试井中,需要修改各相的PVT、修改井的生产制度,添加井的组分产量、层的饱和度与相对渗透率曲线,并将有效渗透率改为绝对渗透率。本文从单相渗流方程与多相渗流方程间的内在联系出发,给出了相关改动的原因及其方法。     

数值试井技术在复杂井解释中的应用

数值试井作为一种新技术得到越来越多的关注。通过大庆油田的两口复杂井的试井解释,对比分析了数值试井技术和常规解析试井技术,表明数值试井技术在处理复杂渗流模型和复杂地层条件方面具有天然的优势。作为近几年试井技术的主要发展方向,数值试井具有良好的应用前景。     

数值试井技术在复杂气井解释中的应用

常规试井技术在均质性油气藏、单相渗流范畴内已较为成熟，而数值试井理论和方法作为一种新技术，实际应用还不多。在简要介绍了数值试井技术的一些特点和使用现状基础上，总结了在靖边气田、榆林气田、乌审旗气田、苏里格气田等不同储层复杂气井的数值试井应用情况，详细描述了采用常规解析试井分析方法和数值试井分析方法的过程，对比分析了两种方法的解释结果，讨论了不同解释方法的特点、效果和使用条件。这对进一步完善试井解释技术、提高试井技术的应用水平和效果、带动数值试井技术的推广和应用有促进作用。     

数值试井技术在大庆油田的应用

数值试井作为一种新技术正在得到人们越来越多的关注。通过大庆油田的2口复杂井的试井解释,对比分析了数值试井技术和常规解析试井技术,表明数值试井技术在处理复杂渗流模型和复杂地层条件方面具有天然的优势。作为近几年试井技术的主要发展方向,数值试井具有良好的应用前景。     

油藏数值模拟技术在试井分析中的应用

本文从渗流模型及数值求解方法两方面概述了油藏数值模拟技术现状,针对油藏数值模拟在软件技术上的成熟性,提出了油藏数值模拟技术应用于试井分析,建立数值试井方法和理论这一新方向,并提出了数值试井技术在地质、采油及油藏工程方向上的具体应用。     

致密气井有效井距数值试井模拟分析

致密气井有效井距的确定对气田的井间加密、长期稳产、提高采收率和开发效益具有重要意义,致密气井有效井距主要受控制砂体的形态、储层和流体属性及措施效果影响,该文采用数值试井模拟方法,主要模拟分析在矩形砂体(地层线性流)的地质条件下,渗透率、砂体宽度、砂体长度、裂缝半长、产层厚度对致密气井有效泄气距离的影响,并通过数值试井模拟对比分析找出参数的匹配关系,结果可为井网优化数值模拟研究提供基础认识和依据。     

油水两相试井曲线特征研究

油水两相压力数据解释是数值试井中最常见的问题。在解析试井中,拟合主要由鼠标拖动与自动拟合完成。由于数值试井可供调节的参数多、计算速度慢等原因,压力降落与压力导数拟合主要由人机交互完成。为此研究了饱和度分布、相渗曲线、粘度、体积系数等与试井曲线间的关系,并利用UST数值试井软件研究了参数改变时试井曲线的变化规律。掌握这些规律将有助于提高多相流数值试井拟合效率。     

数值试井技术及UST数值试井软件

为满足我国油田试井分析需要,研发了UST数值试井软件。该软件采用先进的PEBI网格,满足复杂边界、井间干扰及特殊油藏的网格划分需求;能进行油、气、水三相试井解释,正确模拟过泡点现象;具有多层、层间窜流、层间非均匀性的描述能力,支持大地坐标与相位图导入功能;能进行多井模拟,可根据需要选择井模型。结合算例介绍了试井分析的特点,给出了压力降落与压力恢复时的压力导数的典型特征。     

流线数值试井解释模型

考虑到生产历史、油藏非均质、多井以及油水两相流等特征建立了数值试井解释模型(包括生产阶段和关井阶段),采用快速、稳定的流线方法进行求解,得到关井测试时的压力场、饱和度场和流线分布,沿每条流线建立流线数值试井解释模型,并对由测试井发出的所有流线进行联立求解,得到关井后的压力响应。对压力响应和测压数据进行自动拟合或手动拟合,可得到试井解释参数。理论和应用实例验证了本方法的可靠性及实用性。     

单相流数值试井模型

选取非结构网格进行数值试井研究,抛开了数值模拟中把油井当作源或汇的常规处理方法。阐述了基于控制线的阵面推进法和结构网络剖分原理。通过非结构网络,把井眼看作一个网格块,推导出了能反映开、关井后地层渗流量变化的用于求解单相流试井问题的差分模型。结果表明,结合非结构网络构造的数值试井模型具有较高的精度。     

多井干扰反褶积试井方法研究

在单井反褶积方法的基础上,研究了具有井间干扰效应的多井压力—流量反褶积试井方法,并将井间干扰压力响应从井自身的压力响应中分离出来,分离后的井自身在单位流量下的压力响应可以用于油藏模型诊断及常规试井分析。现采用合成数据和数值模拟数据对此算法进行了验证分析,结果准确可靠。     

有限体积法在复杂边界油藏数值试井研究中的应用

建立了复杂边界二维单相低渗透油藏数值试井的数学模型,采用有限体积法推导了该模型的差分格式,编写了相应计算机程序并绘制了数值试井理论曲线,分析了边界条件、表皮系数、井储系数、启动压力梯度、边界形状等对数值试井理论曲线的影响。所绘制的数值试井理论曲线真实反映了不同条件下测试井井底压力与压力导数的变化规律,证明了有限体积法在数值试井研究中的适用性,拓展了数值试井问题的计算方法。     

水平井流线数值试井解释模型及应用

考虑水平井渗流特征建立了水平井流线数值试井解释模型,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,两个阶段的数学模型不仅都能够考虑油藏非均质性、生产历史、油水两相流、复杂井网及复杂边界等因素的影响,还能考虑水平井不同的井筒流动形态。采用流线方法求解该模型和遗传算法进行试井自动拟合解释得到油藏参数,形成了适用于中高含水期油藏的水平井流线数值试井解释新方法。通过对反五点井网水平井典型模型的求解,结合其流线分布形态分析,得到了水平井流线数值试井解释模型的压力响应特征。编制了流线数值试井解释软件,并结合油田应用实例,证明了软件及模型的实用性。     

聚合物驱油藏数值试井解释方法研究

在水驱油藏数值试井模型的基础上，建立了聚合物驱油藏生产历史阶段和不稳定试井阶段的多相流试井解释模型，采用数值试井方法对模型进行求解，结合模拟退火优化算法编写了试井解释软件。该软件在孤东油田七区西Ng5^4层注聚区进行了应用，效果良好，模拟出了该区块的渗透率分布。     

数值试井解释应用流程及其正确性验证

UST数值试井软件功能强大,能完成复杂边界非均质油藏的多相流压力解释工作。该软件首次把相控建模引入到数值试井中,不仅把我国的地质精细描述成果很好利用起来,同时也有助于降低数值试井的多解性,提高解释的可靠性。根据数值试井解释时各种参数的内在关系,给出了数值试井的应用流程。通过与国外多个商业软件近200口井例的对比,验证了UST数值试井软件解释结果正确性,尤其是变泡点与过泡点模拟的正确性。     

射孔完井参数对试井理论曲线的影响

射孔完井是石油天然气开采过程中最常用的完井方式之一。对于确定的油气储层,完井方式决定了单井产能大小。一般常用二维裸眼井模型来进行射孔井的试井资料解释及单井产能的确定,但这种方法分析的结果可能存在较大的误差。因此根据射孔完井的特征以及储层渗透率各向异性特征,建立了一种适合于射孔井的三维数值试井模型。利用三维有限元数值方法求解该模型,获得了射孔井的试井理论曲线和压力分布场。通过分析试井理论曲线的特征及压力分布场中的流体三维流动特征,明确了试井理论曲线的6个流动阶段:井筒储存阶段;第一过渡阶段;早期局部径向流阶段;第二过渡阶段;系统径向流阶段;外边界作用阶段。其中,围绕射孔的早期局部径向流阶段是该类井的主要特征。分析了射孔完井参数射孔密度、射孔长度、射孔相位角以及渗透率各向异性等因素对试井理论曲线的影响,为射孔完井设计以及射孔井的试井分析提供理论指导。射孔井的总表皮系数计算结果表明,在一定参数条件下,射孔井可以成为超完善井,深度射孔是提高产量较有效的手段。     

全隐式黑油模型数值试井理论

针对由于地层有效厚度平面分布可能存在很大差异,导致井显式处理的数值试井软件在应用中遇到困难。提出耦合井储的全隐式黑油模型,采用全隐式离散线性化方法,给出变泡点的数值计算格式。利用UST数值试井软件,研究了三相流试井曲线特征。研究表明,当气组分全溶于油相中时,试井曲线特征与单相类似;当发生变泡点时,压力降落趋势缓,压力导数有一个明显的抖动;对油气水三相,压力导数的径向流段明显变长。