裂缝性致密油藏体积压裂水平井压力动态分析

基于格林函数、镜像反演及压力叠加原理,建立了箱式封闭边界裂缝性致密油藏体积压裂水平井压力动态分析半解析模型,模型使用经典的Warren-Root模型表征体积改造区域内基质—裂缝间渗流关系及裂缝系统空间展布,考虑了相邻主裂缝间压力干扰,能更好地描述储集层渗流特征,解释参数更符合实际情况。并利用建立的模型对裂缝数、裂缝半长、裂缝间距、储容比和窜流系数等相关参数敏感性进行分析。结果表明,在双对数曲线图版上井底压力响应过程可划分为人工裂缝线性流、双重介质窜流、第一径向流、第二线性流、拟径向流和封闭边界流6个渗流阶段。裂缝数对整个井底压力响应过程都有显著影响,裂缝数越多,生产压差越大,单井产能越高,裂缝数增加,生产压差增幅减小,存在一个经济最优值;裂缝半长越长,初期生产压差越大,单井产能越高;裂缝间距越大,第一径向流阶段时间相对增加,第二线性流阶段时间相对减少,生产后期压差越大,产量增幅越小;储容比越小,窜流越明显;窜流系数越小,窜流发生得越晚。     

缝洞型碳酸盐岩油藏井底压力计算

根据裂缝和溶洞的组合模式和连通程度，把溶洞分成两大类。对缝洞型碳酸盐岩油藏提出了试井解释模型，建立了相应的数学模型，并采用Laplace变换和Stehfest数值反演方法进行求解，并分析了弹性储容比和窜流因子对压力响应的影响。     

致密油藏体积压裂直井非稳态压力分析

针对致密油藏开发特征,基于拉式空间变换,建立了直井体积压裂非稳态压力分析模型,并对影响非稳态压力动态传播的相关参数敏感性做了分析。结果表明：整个渗流过程包括6个阶段,即：线性流、复合边界流、过度流（双重介质裂缝系统径向流）、基质与裂缝间窜流、整个渗流系统径向流、封闭边界流;导压系数比越大,前期压力传播越快,相同生产时间内井控面积越大;裂缝传导率比越大,整个生产期的压力下降都很显著,井控面积会迅速增大;储容比影响过渡流及窜流阶段非稳态压力传播,储容比越小,窜流越剧烈;窜流系数对窜流阶段井底压力传播有影响,窜流系数越小,窜流发生的越晚;改造半径越小,单井泄流越小,越早出现封闭边界流特征。研究成果为致密油藏直井体积压裂后裂缝及储层属性参数解释提供了理论依据。     

四重介质油藏渗流模型与试井曲线

在发育缝洞型四重介质的碳酸盐岩油藏中,其大裂缝和微裂缝的渗流机理不同,以往建立的常规多重介质试井模型不能适应四重介质油藏试井解释需求。 因此,基于基质、微裂缝、溶蚀孔洞和大裂缝组成的四重介质,建立物理和数学模型,并利用 Laplace 变换、 Stehfest 数值反演等方法进行求解,得到实空间解,进而绘制试井曲线。 分析表明：四重介质油藏压力导数曲线的过渡段将出现 3 个“凹子”,其深浅以及出现时间的早晚受弹性储容比和窜流系数的共同影响;弹性储容比影响“凹子”的宽度和深度,窜流系数影响“凹子”出现的时间,同时对“凹子”的深度和宽度也有一定的影响;决定四重介质油藏试井曲线特征的参数较多,曲线对参数的变化比较灵敏;含有微裂缝和大裂缝的缝洞型碳酸盐岩油藏,更适合用四重介质试井模型进行解释。     

基于优选地震参数的缝洞型油藏单井产能预测模型

缝洞型碳酸盐岩油藏的储层非均质性强、流体分布复杂,产能预测相关参数往往难以获取,为单井产能准确预测带来较大困难。通过对常见的地震参数进行优选,提出了一种单井产能预测新方法。基于建立基质-裂缝-溶洞三重介质模型,利用Spearman和Pearson相关系数法优选出影响单井产能的地震参数,进而建立优选地震参数与窜流系数和弹性储容比的关系式,将其引入三重介质产能方程中,从而对不同地质背景下的缝洞型碳酸盐岩油藏单井产能进行预测。以新疆某缝洞型碳酸盐岩油藏实际生产数据及前期测试资料为基础,利用新方法对断裂区、暗河区、明河区及复合岩溶区4个区域134口油井进行产能预测和误差分析,结果表明：该方法对暗河区油井产能预测精度最高,可达87%;对明河区和复合岩溶区预测精度较低,为80%;同时,该方法的平均预测精度为83%,高于多元线性回归、BP神经网络、支持向量机等方法的预测结果。新方法充分利用已有地震资料,进一步提高了产能预测精度,为复杂缝洞型碳酸盐岩油藏产能预测提供了新思路。     

缝洞型油藏单裂缝中气驱油规律

为探索缝洞型碳酸盐岩油藏注气过程中气驱油特征及气体窜逸规律,文中从分析裂缝中油气流动特征着手,设计制作了不同开度的单裂缝可视化有机玻璃模型,开展缝洞型碳酸盐岩油藏单裂缝注氮气驱油实验。结果表明:对于一定开度的裂缝,随着注气速度的增加,驱替形态逐渐从活塞驱变为非活塞驱,注气换油率也随之降低;对于不同开度的裂缝,窜逸系数与注气驱替拟线速度的关系均可用分式方程变形式拟合,且随着拟线速度的增加,窜逸系数趋于一个极限值,裂缝开度越大,窜逸系数极限值越小。基于窜逸系数建立的单裂缝气驱油流体流动区域识别图版,可用来分析不同裂缝开度与驱替拟线速度时气体在裂缝中的窜逸规律,也为深入研究缝洞型碳酸盐岩油藏油气流动规律和分析开发动态提供支持。     

缝洞型油藏斜井三孔双渗试井分析模型

缝洞型油藏的基质、裂缝和溶洞之间存在流体窜流,且基质和裂缝同时向井筒供给流体,假设油藏顶底不渗透、侧向无穷大、储集层水平等厚,建立了斜井试井分析理论模型。利用拉普拉斯变换、分离变量等方法得到了拉普拉斯空间下的试井模型解析解,通过Stehfest反演获得了井底压力解。利用受模型参数控制的试井分析样版曲线,开展了流动阶段识别及曲线敏感性分析。典型的斜井三孔双渗试井样版曲线反映出早期径向流阶段、线性流阶段、溶洞向裂缝窜流阶段、溶洞向基质及基质向裂缝窜流阶段等8个主要的流动阶段。井斜角、裂缝与储集层渗透率比等参数取值对试井样版曲线特征影响显著。     

火山岩油藏压裂水平井应力敏感产能模型

火山岩油藏属于双重介质油藏,油藏内部天然裂缝发育,由于储层具有应力敏感性,火山岩油藏产量受地层压力变化影响明显,且储层流体流动具有启动压力梯度现象,故目前没有适合火山岩油藏特性的产能模型。基于双重介质模型,分区(基质-裂缝区、缝网改造区、部分缝网改造区、人工裂缝区)建立了火山岩油藏压裂水平井渗流模型,通过Laplace变换、Duhamel原理和叠加原理得到了拉氏空间压裂水平井复合流动模型,利用stehfest数值反演得到了相应的压力动态响应曲线和无量纲产量曲线,并对影响产能的部分因素进行了敏感性分析。结果表明:压裂改造区的宽度和长度等主要影响中间流动阶段,未压裂改造区的宽度、长度、非达西流动和应力敏感性主要影响后期流动阶段。利用建立的复合流动模型准确地预测了无底水火山岩油藏产能,此项研究对于火山岩油藏产能计算具有一定的指导意义。     

三重介质页岩气藏分段压裂水平井产能预测模型

基于传统的三重介质模型,建立了考虑基质向人工裂缝窜流和未压裂区产能贡献的裂缝性页岩气藏分段压裂水平井的三重介质产能预测模型,并得到了Laplace空间下的解析解,采用Stefest数值反演绘制了无因次产量随时间变化的双对数产量典型曲线,划分出8个流动阶段,最后对影响裂缝性页岩气藏分段压裂水平井产量典型曲线的主要因素进行了分析。分析结果表明:储容比对产量典型曲线影响较小;3个窜流系数对产量典型曲线的不同阶段有着明显不同的影响;人工裂缝半长和气藏宽度对产量典型曲线中期和后期有着较大的影响;敏感性分析也证实了基质向人工裂缝窜流和未压裂区产能贡献的必要性。研究结果为裂缝性页岩气开发动态预测提供了理论方法,对页岩气开发的产能预测和动态分析具有一定的指导意义。     

大尺度溶洞压力响应特征

缝洞型油藏数值模拟中的重点和难点是溶洞系统处理,现有解释模型不能有效解释、评价含大尺度裂缝洞穴的碳酸盐岩储层。将溶洞视为一个内部处处压力相等的整体,利用溶洞质量守恒原理建立了含大尺度溶洞缝洞型油藏数学模型,使用直接边界元方法计算了溶洞压力响应,求解计算得到了溶洞的大小及离井距离、窜流系数、储能比对溶洞压力响应曲线的影响,为缝洞型油藏数值模拟溶洞处理提供了参考依据。定产量开采时,溶洞压力导数先上升到一个峰值,然后下降到0。双孔介质油藏中裂缝窜流会使得上升段出现一个台阶,窜流系数影响着台阶出现时间和台阶的高低,储能比影响着台阶持续时间。溶洞半径相同情况下,离井距离越小,溶洞压力导数峰值越大。溶洞离井距离相同情况下,溶洞半径越大,压力导数峰值越小。