稠油油藏水平井产能预测新模型

不同黏度下稠油室内实验研究结果,证明了稠油流动中存在启动压力梯度,启动压力梯度随原油黏度的增大而增大。考虑水平井三维空间渗流特征和启动压力梯度,应用速度势理论建立了稠油油藏水平井产能预测新的数学模型。应用新模型,对海上稠油油藏水平井产能进行了预测,分析了启动压力梯度对稠油油藏水平井产量和动用范围的影响:启动压力越大,水平井产能越低;启动压力梯度增大了渗流的阻力,减小了水平井的动用范围。     

考虑井筒压降的稠油油藏水平井产能研究

为了明确井筒内流动对产能的影响,建立了考虑井筒压降的稠油油藏水平井产能预测方法。首先将水平井离散成N段,针对宾汉流体型稠油,依据等值渗流阻力理论,综合保角变换、叠加原理等方法,推导出考虑启动压力梯度的微元段上流入量表达式;然后根据动量平衡原理,考虑摩擦阻力与加速阻力,推导出微元段上压力损失表达式;最后根据变质量流性质,建立水平井流入量与压力损失的耦合关系,运用数值方法,得到耦合模型数值解,求出水平井产量。实例研究表明:稠油油藏水平井开采时,井筒内存在明显压力损失,使水平井产量降低,这种影响随启动压力梯度与原油粘度增大而降低。     

幂律流体稠油油藏水平井产能影响因素分析

随着相关技术的不断发展和成熟,水平井已成为高效开发稠油油藏的重要手段。为了合理开发和评价稠油油藏,有必要弄清楚水平井产能的影响因素。根据水平井稳态条件下的渗流特点和ворисов方法,将水平井在稠油油藏中流动的三维渗流场近似分解为内外两个二维渗流场,推导出考虑启动压力梯度和各向异性的水平井产能公式,并在此基础上研究油层厚度、水平井段长度、各向异性、启动压力梯度及幂律指数对水平井产能的影响。分析结果表明:水平井适合开采油层较薄、垂直渗透率较大的稠油油藏;对于非牛顿性较明显的油藏,降低流体的黏度能更有效地增加水平井产能。     

低渗透油藏油气两相下水平井产能预测及影响因素分析——以渤海油田A油藏为例

水平井开发已广泛应用在低渗透油藏中,若井底流压小于饱和压力时,预测水平井产能应考虑油气两相渗流的影响。基于考虑启动压力梯度和应力敏感的运动方程,运用保角变换和等值渗流阻力原理,建立了低渗透油藏油气两相下水平井产能预测新公式,并开展了影响水平井产能敏感性因素分析。研究表明,启动压力梯度对水平井产能影响呈线性关系,在相同水平段下,启动压力梯度增大,水平井产量减少,在不同水平段下,水平段长度越小,启动压力梯度对产能影响越大;应力敏感系数增大,水平井产量下降,当应力敏感系数小于0.06 MPa–1时,应力敏感对水平井产能的影响较小。     

宾汉流体稠油非稳态渗流时地层压力分布数学模型及直井产能预测

稠油在地层中的流动具有非牛顿流体特性。将稠油视为宾汉流体，推导了宾汉流体在非稳态状况时地层孔隙中的压力分布数学模型，并求得了数值解。分析了宾汉流体的启动压力梯度对地层压力分布的影响。基于启动压力梯度，考虑宾汉流体的运动半径和运动边界压力，推导了稠油油藏直井的产能预测公式，给出了运动半径和运动边界压力的确定方法，并与普通油藏的直井产能预测公式相比较，结果表明，稠油的非牛顿流动特性对产能预测结果具有一定的影响。     

稠油油藏蒸汽吞吐产能预测新模型

针对稠油非达西流动特征,引入稠油油藏有效动用理论,根据蒸汽吞吐开发时井筒周围流体的流动状态进行分区,采用等值渗流阻力法,考虑拟启动压力梯度,分别推导直井和水平井蒸汽吞吐开发方式下的产能预测公式。通过数值计算,分析生产压差、拟启动压力梯度、开发方式以及开发井型等因素对稠油油藏有效动用范围和产能的影响。分析结果认为:生产压差越大,油藏有效动用半径先增加,后趋于平缓,日产油量增加;拟启动压力梯度越大,有效动用半径逐渐变小,且递减幅度逐渐变缓,日产油量逐渐降低;拟启动压力梯度对天然能量和蒸汽吞吐开采的影响均不能忽略,且对蒸汽吞吐开采影响较大;直井和水平井产能均随拟启动压力梯度增加而减小,且水平井产能降低幅度较大。该研究为现场准确评估油井产能,选择合理开发方案提供了理论依据。     

低渗透底水油藏产能计算及其影响因素

针对低渗透底水油藏的地质特征,通过将油层段的流动分为2个流动区域:平面径向流动区和近井地带的变截面流动区,分区域运用达西公式,推导并得到了考虑启动压力梯度和介质变形的低渗透底水油藏的产能公式.分别运用矿场统计法、理论计算法绘制了该类油藏的IPR曲线,并研究了启动压力梯度、介质变形、含水率、地层压力对产量的影响.研究结果表明IPR曲线存在最大产量点;相同条件下启动压力梯度越小、变形系数越小、地层压力越高,产油量越高;相同条件下启动压力梯度越小、变形系数越大、地层压力越高,最大产量点对应的压力越高;含水率对最大产量点的位置几乎没有影响.研究成果对合理开发低渗透底水油藏具有理论指导意义.     

低渗透稠油油藏水平井产能计算新方法

依据水平井稳态条件下的渗流特征及宋付权提出的水平井生产时形成等压旋转椭球面的理论,将低渗透幂律流体型稠油油藏水平井的渗流场更加精确地划分为内、中、外三个区域,并分别推导出了各区域内水平井的稳态产能公式。依据区域边界流量和压力相等的原则,建立了关于边界压力的非线性方程组,采用Newton-Raphson方法进行数值求解,最终可求得水平井的产量。通过计算结果与估算最大产量的对比结果证明了该方法的有效性和实用性。对幂律指数、启动压力梯度和水平井井段长度与水平井产能关系的分析结果表明,幂律指数 n>0.8时,各参数对水平井产能的影响较大;n≤0.8时,影响较小。水平井产量和启动压力梯度之间呈线性关系,水平井井段长度不影响水平井产量的变化率,而幂律指数 (n>0.8) 影响水平井产量的变化率。     

低渗透稠油油藏水平井产量新公式

将水平井的渗流场划分为两部分,以水平井两端点为焦点的椭球体的内部三维渗流和椭圆直井为中心的外部平面渗流。基于考虑了启动压力梯度、二次压力梯度和应力敏感效应的非达西渗流微分方程,利用等值渗流阻力原理和积分、保角变换方法,推导出一个新的低渗透稠油油藏水平井产量公式,为深入认识低渗透稠油油藏水平井的产能变化特征提供了重要评价手段。结果表明:当幂律指数大于0.8时,幂律指数、水平井长度、拟综合压缩系数才对产量有显著影响;当拟综合压缩系数不等于零时,水平井产量与生产压差不再呈线性关系,且产量随流体压缩系数的增大而增大,随应力敏感系数的增而减少;当应力敏感系数较大时,即使生产压差较快增大,产量也上升缓慢;工程上,只有当生产压差大到足以克服启动压力梯度的阻碍效应时,油井才有产量。     

宾汉流体型稠油油藏水平井产能预测新方法

为了研究非牛顿流体特性对稠油产能的影响，特别是对稠油冷采时产能预测准确性的影响，将稠油视为宾汉流体，并在考虑启动压力的基础上，利用Simpson积分方法求出了水平井两端的平均势函数。根据速度势理论，推导出了三维空间定压边界条件下水平井的产能预测公式，并与没有考虑启动压力的公式相比较。计算结果表明，所推导出的公式准确性更高。