页岩油储集层压后焖井时间优化方法

建立了考虑毛管压力、渗透压、膜效应以及弹性能的压裂-焖井-生产多过程多相流模型，提出了以产能最大化为目标的页岩油水平井分段多簇压裂后焖井时间优化方法，采用现场生产数据和商业软件验证了该模型的准确性。基于该模型和方法，根据现场压裂压力数据反演裂缝参数，建立物理模型，模拟了压裂、焖井以及生产阶段储集层孔隙压力、含油饱和度的变化动态，并研究了7种因素对最优焖井时间的影响规律，通过开展正交实验明确了最优焖井时间的主控因素。研究表明，随着焖井时间增加，累计产量增量先快速增加后趋于某一稳定值，变化拐点对应的焖井时间为最优焖井时间。最优焖井时间与基质渗透率、孔隙度、毛管压力倍数及裂缝长度呈非线性负相关，与膜效率、注入液体总量呈非线性正相关，与排量呈近线性正相关。对最优焖井时间的影响程度从大到小依次为注入液体总量、毛管压力倍数、基质渗透率、孔隙度、膜效率、压裂液矿化度和排量。     

重复压裂气井诱导应力场模拟研究

重复压裂是低渗透油气田开发中后期增产挖潜和稳产的重要技术措施。重复压裂新裂缝的重新定向分析是具有相当难度和应用价值的核心问题，也是制约重复压裂优化设计的关键。重复压裂产生的裂缝方向取决于地应力状态，因此，垂直裂缝气井重复压裂前储层中的应力分布，尤其是水平主应力方向控制着重复压裂裂缝的起裂方位和延伸方向。系统研究了垂直裂缝井重复压裂前应力场的分布特征及其影响重复压裂气井应力大小和方向变化的主要因素。应用弹性力学和流．固耦合等理论建立了重复压裂气井的诱导应力场的数学模型，开发了相应的计算模拟程序，实现了垂直裂缝气井重复压裂前应力场的定量分析与模拟。研究表明，垂直裂缝气井中初始水力裂缝产生的诱导应力和气井生产过程中孔隙压力变化产生的诱导应力能够改变气井周围的应力场分布，并导致气井中的应力场发生重新定向。新场气田的实际运用结果也表明，重复压裂气井中的初始应力差和生产时间是决定应力重新定向的关键因素．     

致密油藏水力压裂复杂缝网单井产能预测

致密油藏压裂裂缝的非线性扩展特征具有统计自相似性,可以采用类分形分叉树状网络来表征压裂复杂裂缝网络系统。基于流体扩散理论和压降叠加原理,采用半解析方法建立了相应的油藏渗流和裂缝渗流数学模型,通过迭代求解,对压裂井的不稳定产能进行预测,并分析了产能影响因素：基质渗透率越小,分支缝产量贡献比越大;生产初期,分支缝产量贡献较小,拟稳态阶段,分支缝产量占总产量比例迅速增加,稳产时间延长;裂缝系统越复杂,有效裂缝接触面积越大,产量越高;分支缝导流能力越大,产量越高;复杂缝网和分支缝导流能力的提高,有利于致密油藏压裂井的高产、稳产。     

裂缝性地层水力裂缝张性起裂压力分析

 室内实验和矿场压裂实践表明,裂缝性地层水力裂缝在近井区域可能扩展为复杂的径向缝网,这与均质地层水力压裂产生的平面对称双翼裂缝具有巨大差异。由于水力裂缝延伸形态受起裂和延伸2个过程的控制,为此,研究裂缝性地层水力裂缝起裂机制是认识径向缝网扩展的前提。基于弹性力学和岩石力学理论,考虑天然裂缝与射孔孔眼相交,结合张性起裂准则,建立裂缝性地层水力裂缝沿天然裂缝张性起裂的起裂压力计算模型。计算结果表明：天然裂缝与孔眼相交点越靠近孔眼指端,张性起裂压力越小;天然裂缝与孔眼相交点越靠近孔眼顶部,张性起裂压力越小;受天然裂缝和水平地应力方位的影响,井眼周向上不同方位孔眼的张性起裂压力差可能急剧减小,这种作用效应将导致水力裂缝从井眼周向上不同方位的孔眼同时起裂延伸,产生径向缝网。实例计算表明,文中建立的起裂压力模型计算精度高,计算结果可靠,可用于裂缝性地层水力裂缝起裂压力计算和径向缝网扩展分析。     

压后拟三维压降分析模型

采用拟三维压降分析模型,并引入了滤失高度,综合考虑了产层与上下隔层的应力差异,能更好地模拟地层实际情况,从而可以获得较为准确的参数解释;采用数学拟合方法计算拟合压力、最小二乘法确定闭合压力,从而进行压降分析解释更具有简便、直接,准确的特征,并采用Visual Basic6.0 编制了相应的解释程序。最后根据现场实例验证了该模型的正确性以及所编制程序的合理性。     

CO2或N2压裂凝析气藏后近缝带烃类的相态分析

以中原白庙凝析气田白52井为例,研究了C02或N2压裂停泵时刻裂缝周围的相态变化.首先分析了压后近缝带烃类组分和相态,然后借助牛顿-拉夫森算法,对烃类的相态变化及凝析油饱和度进行了计算,得到了凝析气藏近缝带不同温度和压力下烃类的相态分布情况,以及随着地层中注入气体摩尔分数变化,烃类相态的变化情况.同时,对注入C02或N2后的相态变化結果进行了定量对比分析.结果表明,注入CO2或N2在储层中的摩尔分数不同时,它们对烃类相态的影响程度是不同的;储层中注入相同摩尔分数的CO2或N2的优劣程度也是不一样的.这对优化凝析气藏压裂的气体类型、气体用量、排量及压裂规模,提高我国低渗透凝析气藏压裂井产量和采出程度具有重要的现实意义.     

低渗油田低速非达西效应模拟研究

在低渗油田中，由于驱油能量的不足，流体的渗流速度较低，流体中的一些表面活性物质在岩石孔隙壁面发生吸附，形成不动层。该不动层降低了地层的渗透率，在流体渗流时，产生了一个阻碍流体流动的附加压力梯度。这时，流速与压力梯度不再呈线性关系，流体表现为非达西流动。在引入非达西因子的基础上，建立了油水两相在地层中的低速非达西流动数学模型，采用有限差分法得到了模型的数值方程和求解方法，模拟计算了非达西因子和地层各参数对生产动态的影响。在渗透率越低，流体粘度越大，生产压差越小的情况下，影响越显著。该模拟和方法可用于低渗油田的动态预测和产量调整以便确定最优开发方案。     

人工控制压裂缝高技术现状与研究要点

在水力压裂过程中，为了将裂缝高度控制在油气层内，研究了岩石物质特性、施工参数、地层应力差和裂缝上下末端阻抗值对缝高的影响。并分析了人工隔层控制缝高的原理和裂缝内隔离剂输送规律，同时也提出了控制缝高技术的研究内容与发展趋势。     

水力裂缝设计对凝析气藏产能的影响

通过对凝析气藏水力裂缝伤害的机理分析，提出一种计算模型，预测凝析气藏压裂井的产能，量化气体渗透率降低对产能的影响，进而优化凝析气藏水力裂缝设计。这种模型的独特性主要倾向于必要的裂缝长度，目的是弥补凝析液析出产生的伤害。该模型也为准确计算用来优化凝析气井产能的压力降提供了依据。     

高渗透地层压裂液滤失模型研究

对于高渗透地层而言，由于压裂液滤失速度较快，滤失量较大，难以形成严格意义上的滤饼区，这时压裂液的滤失主要是受裂缝与油藏之间压力差的作用，而传统的滤失模型将裂缝到油气藏的区域分为滤饼区、侵入区和油气藏区，考虑压裂液的滤失受到压裂液黏度、地层流体压缩性和压裂液造壁性等3个因素的共同作用，但不能描述压裂液向地层作动态渗流的情况，因此，就无法用于高渗透地层压裂液的滤失计算。文章考虑压裂液为非牛顿型流体、在施工过程中向地层作平面二维流动的实际情况，利用数值模拟方法，建立了高渗透地层压裂液滤失模型，通过数值求解，验证了模型的可靠性。计算结果表明：对于高渗透地层，考虑地层未有滤饼区的形成、压裂液的非牛顿特性和压裂液向地层作二维渗流滤失的实际情况，计算结果更符合现场实际，这可以减少压裂施工的风险，提高压裂设计的准确性。