特高含水期下水平井油水两相产能研究

当生产井进入高含水期后,油藏渗流出现了油水两相流动。以水平井渗流原理为基础,将水平井的三维渗流简化为2个二维平面渗流,引用保角变换和电模拟概念,得到水平井油水两相产能方程,结合特高含水期相渗关系表征方程,可对水平井油水两相产能方程求解。通过实例对比,与常规的水平井产能公式计算结果相比,利用本文公式计算出水平井的产量与实际产量的相对误差最小,仅为6.3%,对特高含水期下水平井的产能预测具有一定的实用性。     

各向异性底水油藏长水平井产能公式

底水油藏水平井产能是油藏工程分析的重要研究内容。现有的底水油藏水平井产能公式均是基于短水平井渗流模型提出的,但对长水平井产能并不适用,为了更准确地评价底水油藏长水平井产能,综合考虑各向异性和油井避水高度对长水平井产能的影响,并运用等值渗流阻力、势的叠加原理以及镜像反映等方法推导出底水油藏长水平井产能公式。通过实例分析发现,各向异性对长水平井产能影响十分显著,其产量较不考虑各向异性的公式所计算的产量同比下降了53.52%,在用短水平井产能模型预测底水油藏长水平井产能时油井的产油量较大,最大可达实际产油量的5.01倍,而底水油藏长水平井产能模型的计算结果则较为准确。     

水平井酸化后产能公式推导及应用

在利用水平井开发油气过程中,井筒附近往往存在渗透率较低的污染带,而通过酸化能够增大该污染带的渗透率,但此时油气井的产能将发生较大变化,因此准确预测酸化后的水平井产能十分重要。 以水平井渗流原理为基础,将水平井的三维渗流简化为 2 个二维平面渗流,利用面积等值原则、保角变换方法、复势理论以及等值渗流阻力法推导出了水平井酸化后的产能计算公式。 通过实例分析和对比,发现利用本文公式和其他常规水平井产能公式计算出的产量均比实际产量低,但本文公式的计算结果与实际产量的相对误差最小,对水平井酸化后的产能预测具有一定的实用性,可为水平井酸化后的产能预测及动态分析提供新的研究思路。     

带隔板底水油藏水平井见水时间预测方法

底水脊进是底水油藏水平井开发过程中经常遇到的重要问题,准确地预测底水脊进的时间对于底水油藏合理开发至关重要。针对带隔板底水油藏水平井,基于油水两相渗流理论及流体在多孔介质中的流动规律,建立物理模型,并利用镜像反映和势叠加原理得到底水油藏水平井势分布,推导了带隔板底水油藏水平井见水时间公式。实例计算结果表明,该公式计算结果与实际见水时间相对误差为5.39%,隔板的存在大大延缓了水平井底水脊进的时间,且随着隔板半径增大和避水高度的增加,见水时间越长;水平井见水时间随着水平井段长度的减小和产油量的增大而缩短。该研究对于带隔板底水油藏中水平井段长度和避水高度的设计以及油藏合理开发具有一定指导意义。     

低渗气藏产水水平井产能计算方法

基于水平井椭圆形渗流原理,考虑气井产水、启动压力梯度、应力敏感、滑脱效应以及气体高速非达西渗流对产能的影响,定义气水两相广义拟压力,利用气水两相渗流理论推导了低渗气藏水平井气水两相渗流三项式产能计算新方法。实例计算与对比发现,利用新公式计算无阻流量结果与实际产能测试结果相对误差仅为5.25%,说明新公式具有较高的准确性。     

边水推进对水平井产量的影响

边水油藏开发过程中,即使水平井井底未见水,但边水推进仍会影响水平井产量。 基于水平井三维 渗流场模型,将三维渗流场分为内部和外部 2 个径向渗流场,考虑外部渗流场边水推进的影响,分别运用 坐标变换与保角变换方法求得内部与外部渗流场的产能公式,根据等效渗流阻力原理最终获得了考虑边 水推进的水平井产能计算新公式。 实例计算发现,新公式计算结果与实际产量绝对误差及相对误差均较 小,表明新公式准确性较高,实用性较好。 敏感性分析结果表明,考虑边水推进条件的水平井产量小于未 考虑边水推进条件的水平井产量,且随着边水推进距离增大,水平段长度越小,产量减小的幅度越大;水 平段长度越大,产量减小的幅度越小。 该研究成果为边水推进过程中水平井产能预测提供了新思路。     

考虑变启动压力和压敏效应的蒸汽吞吐产能计算新方法

低渗透油藏受压敏效应影响,启动压力、渗透率及孔隙度发生变化,严重影响低渗透稠油油藏产量,目前已有吞吐产能预测模型未考虑压敏效应的影响,计算结果与实际情况偏差较大,适用性较差。针对上述问题,基于低渗透稠油油藏流体渗流理论,结合平面径向流压力分布规律及地层温度分布规律,应用压敏效应公式,推导了考虑变启动压力和压敏效应的低渗透稠油油藏蒸汽吞吐直井和水平井产能预测模型,并将研究成果应用于胜利油田A区块。结果表明：试验区3口水平井实际累计产油量为4695t,计算累计产油量为4893t,误差为4.22%;12口直井实际累计产油量为3868t,计算累计产油量为4080t,误差为5.46%,模型精度较高。研究成果可用于评价低渗透稠油油藏区块产能,为油藏有效开发提供理论基础。     

各向异性底水油藏水平井产能预测新方法

目前底水油藏水平井产能模型较多但计算结果与现场实际差别较大,因此有必要对其进行更为深入的研究。根据Joshi的方法将水平井三维渗流场处理为水平面和垂直面的两个平面流动,应用保角变换、势的叠加原理、镜像反映理论得到底水油藏水平井产量计算公式并对公式进行了各向异性校正,得到了新的底水油藏水平井产能公式,分析了水平井长度、地层各向异性和避水高度对水平井产量的影响。现场实例计算结果表明所建立的计算模型预测精度较高,对底水油藏水平井开发评价、编制开发方案具有重要的指导意义。     

三维各向异性油藏水平井产能新公式

目前常用的水平井产能预测公式未考虑实际油藏的三维各向异性特点及水平井渗流中典型的平面线性流特征,因此,产能预测结果往往过于乐观。针对此问题,通过坐标变换将三维各向异性油藏转换为等效的各向同性油藏,在此基础上,从水平井典型渗流特征出发,将油藏内流动区域划分为外部平面径向流、中间平面线性流以及内部垂向径向流3个区域,利用水电相似原理和等值渗流阻力方法,推导出三维各向异性油藏综合形式水平井产能新公式。与常规水平井产能公式对比发现:随着水平井长度的增加,平面线性流的渗流阻力及对产能的影响逐渐增大;平面各向异性对水平井产能影响显著,其变化规律受水平井与油藏主渗透率方向夹角的控制;水平井产能随着油藏垂直渗透率与平面渗透率比值的增大而增加,随着水平井与油藏主渗透率方向夹角的增加而增加。实例应用表明新公式预测精度大幅提高,误差仅为3%,可以用于指导水平井产能预测、水平井长度和方位优化。     

薄层与厚层油藏水平井产能计算方法

普遍观点认为,水平井生产时会形成一个长椭球体的泄油区域,但对于上、下封闭的薄层油藏而言,实际的泄油区域只是椭球体的一部分。根据薄层油藏流体渗流规律,将三维渗流问题划分为远井地带的水平平面椭圆流和近井地带的垂直平面径向流,基于水电相似原则,引入椭圆坐标系下的拉梅系数,求解得到薄层油藏水平井产能公式。而在厚层油藏中,水平井生产时会形成一个完整的椭球体泄油空间,将其泄油区域划分为1个拟圆柱体和2个半球体,基于等值渗流阻力法,引入平均短半轴思想和平均质量守恒原理,求得厚层油藏水平井产能公式。通过对新建产能公式与5个经典产能公式的对比分析,发现新建公式对不同厚度油藏水平井产能计算结果的平均偏差小于2%,说明计算结果准确可靠。     

渤海底水油藏水平井合理生产能力研究

针对底水油藏水平井计算产能与实际产能差异较大这个问题,以渗流特征为基础,应用物理模拟方法重新研究了水平井在地层中的渗流状况,提出了新的水平井泄油区域。利用等值渗流阻力原理推导了底水油藏水平井产能公式,确定了底水油藏水平井距顶高度对产能的影响。应用新公式对渤海Q油田新投产的水平井进行验证。新公式根据油田实际参数计算的生产压差与现场测试结果较为接近,其结果符合度较高,平均误差小于10%。因此,认为所推公式可靠,具有较强的适用性。根据新公式计算的水平井产能较为合理,为油田水平井产能预测及合理配产提供了理论支撑。     

气顶底水油藏中水平井双向脊进研究

针对气顶底水油藏水平井开发,提出了将垂直于水平段的渗流截面分解为多个双向平面平行流,每个平面平行流又细分为上部单向气驱油、下部单向水驱油过程。通过动态分配进入到每个单向驱替过程的流量计算每个时步油气界面或者油水界面的推进过程,可以描述出任意时刻水脊、气脊的形态,也可以计算水平井在不同避水高度下的见水、见气时间。无论是水脊、气脊的形态还是见水、见气时间,计算结果与油藏数值模拟结果都具有很好的可对比性,可以用于水平井开发此类油田的动态预测。     

底水驱油藏水平井三维稳态解产能公式

在以往研究有关产能计算公式的基础上，将水平井视为三维线，推导出无界地层水平井三维稳态渗流速度势分布。根据镜像反映和势叠加原理，又导出了底水驱油藏水平井三维稳态势分布，在此基础上得到了三维稳态产能新公式。公式中考虑了水平井在油藏中的位置及油层各向异性等对水平井产能的影响。引入了流动阻力修正系数，它使得产能计算公式更简单、实用、实例计算表明，新公式比二维导出的公式更严密，计算结果更加符合实际。     

水平井与垂直注水井联合井网见水时间研究

将水平井简化为具有等效井简半径的直井,考虑了水平井与直井联合布井水驱油的非活塞性,运用等值渗流阻力法将渗流区划分为2个阻力区,推导出了水平井与直井联合井网的油井见水公式,并研究了水平井长度和水平井与水平方向夹角对不同井网见水时间的影响.通过引入修正系数对计算公式的修正,研究表明理论计算值与模拟值基本一致,能够满足油藏工程计算的需要.     

低渗透气藏水平井气水两相产能研究

低渗透含水气藏开发过程中,水平井底见水不仅增加了地层流体渗流的复杂性,而且降低了水平井产量。以气水两相渗流理论为基础,建立了气水两相运动方程,定义气水两相启动压力梯度以及气水两相广义拟压力,考虑应力敏感、滑脱效应、紊流效应和表皮效应对气水同产水平井产能的影响,利用保角变换方法推导出低渗透气藏中水平井气水两相三项式产能新公式。通过实例计算,利用新公式计算的无阻流量结果与实际产能测试结果相对误差较小,仅为5.13%,说明新公式精确可靠,且敏感性分析表明,水平气井产水量随着滑脱因子以及水气质量比的增大而增大,而随着启动压力梯度以及应力敏感指数的增大而减小,但启动压力梯度对产水量影响较小,若生产压差较大,启动压力梯度可以忽略不计。     

裂缝性底水油藏中水平井两相渗流模型

本文研究裂缝性底水油藏中水平两相渗流问题。在流线不变的假定下，建立了底部注水时双重孔隙介质中水平井油、水两相垂剖面二维渗流的数学模型，并用特征线方法进行了精确求解，给出了裂缝系统和岩块中的含水饱和度分布以及水平井见水时间公式，从而为利用水平井开采裂缝性底水油藏提供了必要的理论基础和计算方法。     

低渗油藏CO_2驱特征曲线理论推导及应用

基于低渗油藏CO_2驱过程中CO_2与原油渗流符合幂指数规律的假设,在甲型水驱特征曲线理论基础上,推导了低渗油藏CO_2驱特征曲线,建立了CO_2拟含气率与采出程度关系式,形成低渗油藏CO_2驱地质储量、可采储量和采收率等指标的预测方法。低渗油藏CO_2驱特征曲线形式表明,修正后的累计CO_2产量与累计产油量呈半对数直线关系。现场生产实例应用表明,CO_2驱特征曲线能较好地预测低渗油藏CO_2驱的可采储量及采收率等动态指标,对区块开发评价具有指导意义。     

特低渗透油藏"二段式单向连续渗流"地质模型的建立

特低渗透油藏的产量计算一直困扰着油蔽工程师,原来一般利用平面径向流公式进行计算,但计算结果基本和实际产量无法进行对比,误差很大.分析认为,特低渗透油藏不遵循平面径向流规律,而应该按照平面平行稳定渗流模型进行产量计算.油层压裂后,遵循的不是简单的平面平行渗流,而是二段式单向连续渗流.在此理论基础上,首次提出建立了"二段式...     

水平井注采井网渗流公式的推导及对比

鉴于水平井网开发低渗、稠油、高含水等油藏的优势,运用拟三维的求解思想,利用Schwarz-Christoffel变换、多重保角变换法,等值渗流阻力,以及汇源反映等渗流理论,将复杂矩形区域变换为平面径向流.求得了封闭边界薄层油藏五点法水平井注采井网的产能计算公式.并编写了数值计算程序对五点法整体井网进行了计算,将数值计算结果与公式计算结果进行了对比分析.分析表明:该公式是实用的.研究结果将为水平井整体注采井网在油田的推广、普及提供理论和应用基础.     

一种综合形式的水平井产能预测新公式

未考虑水平井渗流中典型的线性流与椭圆流特征的水平井产能预测公式,常导致产能预测结果偏于乐观。在分析水平井典型渗流特征的基础上,将油藏内流动区域划分为外部平面径向流、中间平面线性流与椭圆流以及内部垂向径向流3个区域,利用水电相似原理和等值渗流阻力方法,推导出综合形式水平井产能计算新公式,并对新公式进行适应性分析。结果表明,常用公式是新公式在特殊情况下的简化或近似,新公式适应性更强。根据新公式计算结果,随水平井长度或穿透比增加,平面线性流与椭圆流的影响逐渐增大,水平井产能表现为先近似线性增加再平缓增加的特点;当水平井很长或穿透比接近1时,水平井的渗流表现出与垂直裂缝井相似的特征。综合形式的新公式既可计算短水平井也可计算长水平井产能,同时也可预测不同泄油形状、注采井网等情况下的水平井产能。