水平井负压钻井渗透率剖面计算模型影响参数

负压钻井可减小甚至避免钻井液侵入污染,近年来越来越得到重用。实际工作中,为准确调整钻井液配比以确保井底压力低于油藏压力,需准确估算沿井筒流入的液量,而渗透率剖面是计算流量的重要参数。通过推断导出一个渗透率剖面计算模型,并应用数值模拟器对其进行验证,同时对相关参数,如地层非均质性、地层压力、钻速等进行了敏感性分析。计算结果表明该模型有一定的适用性。     

射孔水平井产能分段数值计算

水平井开采时流入剖面不均匀，传统的产能解析公式或恒生产指数的计算方法难以准确预测其产能。假设地层均质，将射孔完井水平井筒分为多个井简单元段，采用拟三维思想，把流体在三维空间的流动分为垂直裂缝流、近井区径向流和孔眼汇聚流，并考虑地层伤害的影响，建立井简单元段的油藏渗流模型。根据孔眼注入对水平井筒中流体流动的影响，将井筒压力损失分为摩擦损失和加速损失两部分，基于质量、动量守恒原理，建立井筒流动压力损失模型。将油藏渗流与井筒流动耦合计算，开发了应用软件，井壁流入剖面计算结果表明，从水平井筒末端到跟端，井壁注入量逐渐增大；水平井产能计算结果与油井实际产量吻合较好。图1表2参14     

一种预测水平井井筒温度剖面的新方法

通过解释分布式光纤温度传感器(DTS)实时测量的温度和压力数据可以实现井底流动情况的真实还原,水平井井筒温度预测模型是解释测试资料的基础。从油藏渗流规律和井筒流动机理出发,以流体物质平衡方程、动量守恒以及能量守恒为基础,以均质油藏中心的一口水平井为研究对象,建立耦合油藏和井筒模型的水平井热模型,随之迭代求解出特定条件下水平井井筒的温度和压力剖面,在模型求解的基础上分析了产油下水平井井筒温度的敏感性因素。研究结果表明:不同流量、不同渗透率以及不同类型流体对油藏温度分布均有明显影响。对于产单相油的水平井,井筒流入温度剖面与流量剖面以及表皮因子相关,产油量越大或者表皮因子越大,在近井带会引起更大的压力变化,由焦耳汤姆森效应作用进而使得井筒温度升高。     

流压低于饱和压力油藏油井流入动态方程理论研究

水驱油藏油井生产过程中，当井底流动压力低于饱和压力时，天然气会从原油中析出，油井产量将受到很大影响，主要因素包括油藏的渗透率和油的相对渗透率的改变，以及原油地下粘度和地下体积系数的变化。通过原油流动系数与流动压力之间的二项式关系，建立了油藏在饱和和未饱和情形下的油井流入动态方程，并建立了新的油井流入动态方程的通式。     

提液井合理井底流动压力的确定

在油井进行提液生产时,当井底流动压力低到一定界限后,随着它的进一步降低,油井产油量会降低.为此,在考虑提液过程中原油脱气、储层渗透率下降等因素影响的前提下,通过对油相相对流动能力和储层渗透率进行修正,建立了新型的油井流入动态方程.通过对油井流入动态方程进行求导,得到了油井最大产油量点所对应的最低允许流动压力,提液井合理的井底流动压力应当控制在最低允许流动压力与地层压力之间.实例计算结果表明,作图法与求导法得到的最低允许流动压力相对差值小于1%,完全符合工程要求.通过新建油井流入动态方程,对影响井底流动压力的油藏开发参数进行分析后发现,随着渗透率变化系数、地层压力的减小和油井含水率的增加,油井最低允许流动压力减小.     

射孔水平井产液剖面均衡性影响因素分析

水平井产液剖面的均衡性间接反映了储层动用程度的均衡性,是射孔参数优化设计的重要依据。将源函数方法与表皮系数模型相结合,基于势的叠加原理,建立了各向异性油藏射孔水平井的油藏-井筒耦合模型,该模型可考虑地层损害和射孔等因素对水平井流入动态的影响,并给出了产液剖面和势分布剖面的求解方法。采用该模型分析得到了井斜角、油层厚度、地层原油黏度和垂向渗透率对射孔水平井产液剖面均衡性的影响规律。受井筒各处流态、泄油面积差异以及井筒内压力损失影响,射孔水平井的流量分布呈现端部效应和跟趾端差异,产液剖面呈斜"U"形;端部效应随着井斜角减小和垂向渗透率降低而减弱,随着油层厚度减小和原油黏度降低而增强;跟趾端的流量差异随着井斜角减小及油层厚度和垂向渗透率降低而减小,随着原油黏度的降低而增大。      

射孔水平井孔眼密度优化分析

针对油藏中流体漉入水平井水平段后，形成油藏渗流和井筒流相互制约、相互耦合的流动系统问题，认为准确描述计算流动系统的有关系数非常必要。因此，利用油藏渗流模型和水平井筒内的流动模型，推导出了油藏／井筒耦合模型。该模型同时考虑了两种流动的相互作用和影响。建立了以水平井生产端压差为目标函数、以孔眼分布为决策变量的优化模型，同时和均匀流入剖面、均匀射孔分布的结果进行了对比。优化模型考虑了水平井筒内变质量流的影响，对现场水平井的优化设计有理论指导意义。     

IPM软件在浅海油田井筒压力计算的应用

浅海油田井筒压力计算的准确性有利于保障油田的高效生产与开发。针对海上油田井筒管柱特点,运用油藏工程软件,建立单井井筒管流模型,选用不同运算方法,计算单井井底压力。通过实例计算,优选出适合于浅海油田的井筒计算方法,并根据A油田实际特点,推荐了相应适合的井筒压力计算方法。该计算方法计算值与实际值相对误差小于5%,可准确反映井筒实际管流特征。     

水平井射孔优化设计的增广拉格朗日乘子法

射孔参数优化能提高水平井开发效果。考虑射孔分布对水平井产能的影响,以Landman油藏稳态渗流模型为基础,以孔眼位置为优化设计变量,分别建立了以水平井产量最大和水平井生产端压力降最小为目标函数的优化模型。利用增广拉格朗日乘子法具有收敛速度快和求解精度高的特点,对无限导流水平井射孔分布进行优化研究。结果表明,优化射孔分布能有效地改善沿水平井井筒流入流量剖面;对一定的井底流压和产量,射孔水平井存在最佳的射孔分布,算例中,为得到最大产量或最小井底流压,射孔密度沿水平井井筒呈“∪”型分布;若考虑沿水平井井筒流入流量剖面均匀,则射孔密度沿水平井井筒呈“∩”型分布,但产能略有降低。上述研究为水平井射孔分布优化设计提供了新方法。     

高压异常压力敏感性油藏IPR曲线计算方法研究

该文根据高压异常压力敏感弹性油藏的渗特点和油井的注入动态规律,结合与其与常规油藏的差异,对影响人油藏油井流入动态的主要因素进行了分析研究,研究了油藏压力、井底流压的变化对油藏渗透率的影响规律,以及含水率、油藏压力的变化对采液指数的影响规律。     

一种水平井射孔入流剖面优化方法

非均质油藏水平井沿水平段入流剖面不均匀,容易导致注入水局部突进.考虑储层物性、污染状况和完井参数等因素影响,建立水平井射孔流体流动过程中油藏渗流、径向渗流、近井地带汇流和井筒管流模型,以相邻区域边界处流量和压力一致为原则进行耦合,完成水平井产能敏感性和入流剖面计算分析.实例计算结果表明,由于不同位置处渗透率和污染程度的...     

压裂施工过程中的井底压力计算

影响井底压力计算的主要因素是压裂过程中压裂液的流动阻力,包括井筒摩阻和近井摩阻,其中近井摩阻包括射孔孔眼摩阻和近井弯曲摩阻。文中基于工程流体力学、岩石力学等相关理论,利用物质平衡原理,建立井筒摩阻、射孔孔眼摩阻和近井弯曲摩阻的数学模型．并对模型参数及物理意义进行分析和求解。计算结果表明：井筒摩阻可利用理论公式直接计算求取：若孔眼数、孔眼大小和相位等适当,射孔孔眼摩阻对井底压力的影响可忽略不计;近井弯曲摩阻主要通过降排量法和现场方法获得．但降排量法成本较高,采用现场方法可快速获得近井弯曲摩阻。该计算方法对于准确获取井底压力与施工时间的动态关系具有重要意义。     

多油层油藏均衡开采影响因素分析

不均衡开采是多油层油藏开发存在的主要问题。基于油藏渗流模型和井筒流动模型,根据压力的连续性条件,建立了多油层油藏￣井筒流动耦合的半解析模型,给出了多层合采直井的产液剖面和压力剖面计算方法,定量计算并分析了井筒压力损失、层间渗透率差异、原油黏度差异、压力差异和层间距离对多层合采直井均衡开采的影响。结果表明:层间压力差异对多油层油藏直井均衡开采的影响最大,在其他参数相同的条件下,层位地层压力越大,相应产量越高,当合采油层间的压力差异大于生产压差时,有可能出现窜流;层间渗透率差异影响次之,在其他参数相同的条件下,各层段的产液量只与层位间的渗透率比值有关,而与渗透率的具体大小无关;层间原油黏度差异相对较小,井筒压力损失的影响可以忽略。该研究对多油层油藏的开发效果预测以及完井方案优化设计具有指导意义。     

高压异常压力敏感性油藏IPR曲线计算方法研究

该文根据高压异常压力敏感弹性油藏的渗流特点和油井的流入动态规律,结合其与常规油藏的差异,对影响该类油藏油井流入动态的主要因素进行了分析研究,研究了油藏压力、井底流压的变化对油藏渗透率的影响规律,以及含水率、油藏压力的变化对采液指数的影响规律。推导并建立了一套高压异常压力敏感弹性油藏ＩＰＲ曲线计算模型,最后应用该模型对新疆石西油田石炭系油藏油井产能进行了预测,做出了不同油藏压力、采液指数、含水率下的综合ＩＰＲ曲线,并同现场实测数据进行了比较验证。结果表明本模型准确性较高,可用来预测高压异常压力敏感性油藏不同开发阶段油井的产能,对于更好地完成该类油藏油井动态分析以及举升工艺设计具有重要意义。     

应力敏感性双重介质油藏不稳定渗流的边界元分析

基于渗透率随压力呈指数变化规律,建立了任意形状应力敏感性双重介质油藏不稳定渗流的数学模型。采用正则摄动法对控制方程进行处理,并利用边界元方法获得油藏内任意点的压力,进而由杜哈美原理得到了考虑井筒储存和表皮效应的井底压力。绘制了考虑渗透率模数、复杂边界以及油藏内存在不渗透区域等因素影响的井底不稳定压力典型曲线,并分析了曲线特征。     

欠平衡钻井油气藏与井筒耦合模型

利用流体力学的质量守恒方程、动量守恒方程和地层的渗流力学方程,建立了欠平衡钻井油气藏与井筒耦合流动模型,并利用有限差分方法对模型进行了求解.所建立的欠平衡钻井油气藏与井筒耦合模型能模拟主要油气藏类型欠平衡钻井过程中油气藏流体与井筒内流体的耦合流动,模拟地层油、气的流入对井底压力的影响.欠平衡钻井过程中,不同类型油气藏和井筒流体耦合流动时地层油/气进入动态不同,地层油/气的进入对井底压力的影响规律也有很大区别.计算结果表明地层油/气的流入可以使井底压力下降0.03～2.50 Mpa,因此在欠平衡钻井设计中,应充分考虑产层段油/气流入对井底压力的影响.     

不渗透区域对油藏压力动态影响研究

油藏形状对井底压力动态响应有着显著的影响,常规的解析方法只能计算规则形状油藏的井底压力响应。为此,建立了考虑不渗透区域的任意形状油藏不稳定渗流的数学模型,并用边界元方法获得油藏内任意点的压力,进而由杜哈美原理得到了考虑井筒储存和表皮效应的井底压力。绘制并分析了不渗透区域存在时井底不稳定压力典型曲线。通过分析指出,压力导数典型曲线的驼峰高度和宽度反映了局部不渗透团块的大小、方向及形状的综合影响,因此可根据压力导数典型曲线的晚期驼峰形态识别近井大范围局部不渗透区域的存在。     

一种计算底水油藏水锥形态与见水时间的新方法

目前多数针对底水锥进的研究其基本假设为油水界面至井底的压力梯度是一定值,即垂向单位距离的地层压降相同,不符合主要压降存在于井底周围的实际认知。为了准确计算底水油藏生产中实际压力分布规律及油井见水时间等问题,针对底水油藏部分射开井生产特征建立了数学模型,采用拉普拉斯变换和分离变量法等方法进行求解,得到了部分射开井的真实压力分布,准确计算了水锥形态和见水时间,并分析了油井产量以及垂向渗透率对底水油藏见水时间和水锥形态的影响。通过实例验证该方法计算所得油井见水时间误差更小,并分析发现油水界面至井底的压力梯度变化整体呈“L”型;随着油井产量的减小,油井见水时间延长,水锥变“窄”;垂向渗透率越小,相同产量下水锥锥进速度越慢,水锥锥体变小,该方法对底水油藏高效开发具有一定意义。     

改进的计算气井井底压力的平均温度和平均压缩系数法

在利用平均温度和平均压缩系数法确定气井井底压力时,井筒平均温度和平均压缩系数的计算精度直接影响求取的井底压力准确性。根据静气柱法,得到长庆气田实测井底压力、温度的分布和地温常数与井口地面海拔的关系式,再利用输气管中稳定气流温度的计算方法来计算井筒平均温度。在用动气柱法求井底压力时,根据长庆气田井筒压力分布为线型,用线型代替抛物线型来计算井筒平均压力,然后用逐点迭代法求得较精确的井底压力。该方法提高了纯气井井底压力的计算精度。表２参４（陈志宏摘）     

不渗透区域对油藏压力动态影响研究

油藏形状对井底压力动态响应有着显著的影响，常规的解析方法只能计算规则形状油藏的井底压力响应。为此，建立了考虑不渗透区域的任意形状油藏不稳定渗流的数学模型，并用边界元方法获得油藏内任意点的压力，进而由杜哈荧原理得到了考虑井筒储存和表皮效应的井底压力。绘制并分析了不渗透区城存在时井底不稳定压力典型曲线。通过分析指出，压力导数典型曲线的驼峰高度和宽度反映了局部不渗透团块的大小、方向及形状的综合影响，因此可根据压力导数典型曲线的晚期驼峰形态识别近井大范围局部不渗透区域的存在。