低速非达西渗流油藏产能分析

低渗透油藏具有启动压力梯度、非达西渗流和应力敏感性等特点,其产能与常规中高渗储层有较大差异。根据低渗透油藏的特点,建立了考虑非达西渗流、启动压力梯度和应力敏感性的渗流数学模型,得到了低渗透油藏的产能公式,并对各影响因素进行分析。结果表明,低渗透油藏与传统达西渗流和拟启动压力模型渗流有明显区别,相同压差下,达西模型产能最高,非达西渗流模型次之,拟启动压力模型最低;应力敏感性是油井产能的不利因素,压差越大,影响越大。因此,在实际低渗透油藏开发产能评价中应考虑非达西渗流特征和储层的应力敏感性。     

考虑应力敏感的异常高压气藏产能新方程

异常高压气藏随着天然气的采出,地层压力的降低,渗透率不可逆转地降低,即所谓的应力敏感现象。常规的二项式压力平方法和指数式经验产能方程由于没有考虑应力敏感现象无法建立适用于异常高压气藏的产能方程,而考虑了应力敏感现象的拟压力产能方程又由于计算过程复杂,难以在现场应用。二项式压力指数法在拟压力产能方程的基础上进行简化替代,实例结果表明,新方法与拟压力二项式产能方程计算出来的无阻流量相对误差小于10%,可以方便地用于异常高压气藏产能评价中。     

应力敏感性低渗透气藏垂直裂缝井非达西渗流产能分析

由于前人对低渗透气藏压裂井的产能研究均没有同时考虑应力敏感和高速非达西效应的影响,导致预测的产能与实际产能存在一定差异。因此,采用保角变换方法,将低渗透气藏垂直裂缝井的复杂渗流问题转化为相对简单的单向渗流问题,根据Forchheimer非达西流动方程,推导了同时考虑应力敏感和高速非达西效应的低渗透气藏无限导流垂直裂缝井的产能公式,根据所得公式绘制了不同应力敏感系数影响下的理论产能曲线,并结合现场实例进行了验证。研究表明:应力敏感对低渗透气藏压裂井的产能影响较大,并且随着应力敏感系数的增加,产能逐渐减小。该计算方法便于现场应用,具有较强的实用价值。     

非达西渗流效应对南海低渗透储层产能的影响

应力敏感和启动压力梯度是低渗储层呈现非线性渗流的重要因素.为明确两种低渗特殊效应对开发的影响,以南海东部低渗储层为研究对象,进行了岩心应力敏感性和启动压力的测试,通过数据分析建立了启动压力梯度及应力敏感的数学模型,并采用数值模拟方法研究了应力敏感性、启动压力梯度对低渗储层产能的影响.结果表明:应力敏感性与储层渗透率之间...     

考虑气体滑脱效应的低渗透气藏非达西渗流数学模型

对室内物理模拟气体驱替岩心实验数据进行处理，研究了一种确定低渗气藏气体渗流克林肯贝尔常数和非达西系数的新方法。通过回归分析实验数据，得到克林肯贝尔常数与地层平均渗透率关系式，并绘制了求解其大小的理论图版，由此建立了气、水两相非达西渗流数学模型。     

考虑应力敏感与非达西效应的页岩气产能模型

页岩气在储层中存在解吸、扩散和渗流相互作用,同时由于其特殊的孔渗特征,裂缝闭合引起的应力敏感效应和近筒地带的高速非达西效应对页岩气产能影响不能忽略。为此,基于块状模型,综合考虑页岩气解吸、扩散,渗流,应力敏感效应以及非达西渗流,建立了页岩气藏压裂水平井产能模型,应用全隐式有限差分法和牛顿—拉普森迭代法,进行数值离散,获得产量数值解,并绘制了页岩气无因次产量和无因次产量导数曲线。分析结果表明:1页岩气流动过程分为线性流阶段、双线性流阶段、窜流阶段和边界控制流阶段;2应力敏感主要发生在双线性流和边界控制流阶段,随着应力敏感系数的增大,产能降低;3考虑非达西效应影响,页岩气产能降低,并且产能越大,非达西效应影响越显著;4兰格缪尔体积越大,兰格缪尔压力越小,无因次产量递减积分导数曲线出现下凹时间越晚。上述成果对认识页岩气藏压裂水平井产能递减规律、评价预测产能及优化压裂参数具有一定的借鉴意义。     

非达西渗流效应对低渗气藏水平井产能的影响

低渗气藏普遍具有低孔、低渗、高含水的特征,气体渗流时表现出明显的非达西渗流效应．如启动压力梯度、应力敏感及滑脱效应。目前已有的考虑应力敏感的低渗气藏产能模型均基于Terzaghi有效应力理论．但该理论并不适用于描述岩石的应力敏感性,引入新的拟压力函数,综合考虑启动压力梯度、滑脱效应及基于本体有效应力理论的应力敏感的影响．推导出了修正的低渗气藏水平井产能方程。以某低渗气藏为例,分别研究这些效应对产能的影响程度,结果表明：基于Teizaghi有效应力理论的应力敏感使得水平井产气量平均降幅为13．28％,而基于本体有效应力理论（实际）的平均降幅仅为I．80％,因此．在低渗气藏开发中应采用基于岩石本体有效应力理论的关系式．     

低速非达西渗流产能方程的建立

在Wiggins等人针对达西流的工作基础上，推导出含启动压力梯度流动下的产能方程，为解析IPR曲线方法在低渗、特低渗透油藏中的应用提供了依据。同时，对影响流入动态的主要因素进行了敏感性分析，结果表明在含启动压力渗流的流入动态关系式的影响因素及其作用规律与达西流有明显的差异，论证了目前低渗油田普遍采用大压差、密井网生产的理论基础。并且根据所建立的方程分析了靖安油田长6特低渗储集层的生产动态特征，分析结果显示该方法较常规方法能更好地预测此类储集层的产能：，     

非达西渗流效应对低渗透气藏水平井产能的影响

水平井作为提高低渗透气藏单井产能的重要手段在实际生产中得到广泛运用。文献调研表明,低渗透气藏受其储层物性的影响,普遍存在复杂的非线性渗流效应,如滑脱效应、启动压力梯度及应力敏感效应;目前已有的低渗透气藏水平井产能预测模型中均没有考虑气体滑脱效应的影响,究竟这些效应是如何影响低渗透气藏水平井产能的还缺乏相应的评价手段。为此,针对低渗透气藏的渗流特征,引入新的拟压力函数,建立综合考虑气体滑脱效应、启动压力梯度、应力敏感效应共同影响下的水平气井产能模型,并以某低渗透气藏为例,分析了这些效应分别对水平气井产能的影响程度。结果表明：应力敏感对水平气井产量影响较大,但是气体滑脱效应与启动压力梯度对水平气井产能的影响也不能忽略;应力敏感会使水平气井产量大幅下降,最大可下降12%;气体滑脱效应会使水平气井产量上升,增加幅度在1.96%左右;启动压力梯度会使水平气井产量下降,下降幅度约1.43%。所建立的水平井产能评价方法为深入认识低渗透气藏水平井产能变化特征提供了重要的评价手段。     

考虑变启动压降和高速非达西渗流的产能计算新方法

为了研究启动压力梯度引起的与产量有关的变启动压力降和近井地带高速非达西渗流引起的高速非达西附加压力降对气井产能的影响,基于气体稳定渗流微分方程,对启动压力降和高速非达西附加压降进行修正,推导了既考虑变启动压降又考虑井筒附近高速非达西渗流的产能方程。实际情况表明,常规的产能方程只是该方程的简化,并模拟了启动压力梯度和高速非达西渗流区域的变化对产能的影响。随着启动压力梯度和高速非达西渗流区域的变化 ,地层渗流分为3个阶段:启动压力梯度控制阶段、启动压力梯度和高速非达西渗流共同控制阶段和高速非达西渗流控制阶段。分析了3个阶段的产能方程系数变化和产能变化,得到了气井无阻流量的范围和产能方程系数与产能的变化规律。      

考虑应力敏感的致密气藏水平井产能计算方法

除启动压力梯度外致密气藏还存在应力敏感,在实验确定应力敏感参数的基础上,引入虚拟裂缝概念,利用保角变换方法,考虑应力敏感和启动压力梯度建立了气藏水平井产能方程,同时分析了应力敏感、启动压力梯度、水平井长度等对产能的影响。结果表明:产能方程与试采产能的误差小于7%,验证了产能方程的可靠性;应力敏感和启动压力梯度均使产能降低,其中应力敏感占主要作用;应力敏感在低井底流压时对产能影响严重,启动压力梯度在高井底流压时对产能影响较大;水平井长度是影响产能的主控因素。该研究丰富了致密气藏水平井产能计算方法,并为水平井长度和生产压差的优化提供了理论指导。     

考虑储层伤害影响的水平气井产能

随着“西气东输”工程的启动,越来越多的水平井在气藏开发中得以应用,但是由于气藏的低渗透性使得钻井过程中产生的储层伤害比常规油藏严重得多。基于坐标变换方法,将储层各向异性空间转换为各向同性空间,利用坐标变换后水平井储层伤害区域同垂直压裂井近井地带渗流特征的相似性,推导出了新的表皮因子计算模型,并将其应用于水平气井产能公式。计算结果分析表明：储层伤害区域渗透率的损失程度对水平气井产能的影响远比储层伤害深度要严重。该方法充分考虑各向异性影响,计算简便快捷,能够广泛应用于气藏水平井开发的早期评估以及水平气井的产能预测。     

考虑启动压力梯度的低渗气藏水平井产能计算

低渗透气藏的开发在石油工业中占据着重要的地位，水平井因其特有的增产优势而广泛应用于开发低渗透气藏。水平井的成本投入较高，准确预测其产能可为水平井的钻井和采油工程方案设计提供科学的依据。低渗气藏水平井的产能预测大多忽略了低渗气藏的启动压力梯度效应，使预测产能与投产后的实际产能相差很大。在Joshi水平井渗流理论基础上，以上下边界封闭的低渗透气田为例，推导了考虑启动压力梯度的低渗气藏水平井的产能计算公式，引入无因次参数s表征启动压力梯度引起的产能损失程度。矿场资料验证了产能公式的计算精度，并分析了启动压力梯度对气井产能的影响趋势，结果表明随着启动压力梯度的增加，其损失的气量呈线性增加。这为水平井开发低渗透气藏提供了理论支持。     

低渗气藏产水气井产能评价

随着我国大批低渗气藏的相继发现,低渗透气田的开发引起了极大的关注.对此类气藏产能的准确评价成为了合理、高效开发的关键.从渗流力学角度来讲,低渗产水气藏的渗流规律不同于常规气藏,气体渗流时,存在一个启动压力梯度,且气井产水后,出现了气、水两相流动,如果仍用常规方法来分析气井产能就会得出错误的结果.为此,针对气藏低渗、产水的特点,推导了低渗产水气井产能预测公式,并通过实例分析了产水及启动压力梯度对气井产能的影响,这对于气、水同产井的管理及生产动态预测都具有重要的意义.     

不同含水饱和度下应力敏感性对致密低渗气井产能影响分析

致密低渗储层具有很强的压敏性,水的存在降低了渗透率,使得储层的应力敏感性加强。通过在不同含水饱和度下对岩样进行不同有效压力的渗透率测试实验,回归出了渗透率与有效压力的关系式,结合平面径向渗流理论推导出气井的产能方程,可计算不同应力敏感系数下的无阻产量。实例计算表明：含水饱和度越高,渗透率越低,应力敏感性越强,气井产能越低,考虑了应力敏感性的产能是不考虑应力敏感性产能的30％～83．3％。图4表2参6     

考虑滑脱效应的页岩气压裂水平井产能评价理论模型

水平井多级压裂和储层低孔低渗特性使页岩气呈现长期的瞬态线性流,吸附气的解吸和纳米级基质孔隙中气体的滑脱效应使页岩气藏的产气规律不同于常规气藏.基于瞬态线性流和吸附气解吸的特点,考虑基质孔隙中气体的滑脱效应,建立并求解页岩气多级压裂水平井产能评价模型.在此基础上,通过数值反演和计算机编程绘制页岩气多级压裂水平井产量典型曲线,总结出页岩气多级压裂水平井包含裂缝线性流、双线性流、基质线性流和边界效应4个流动阶段.参数敏感性分析发现储容比、窜流系数、气藏尺寸对典型曲线的影响较大.通过分析滑脱效应对产能的影响,得到滑脱效应考虑与否的判定图版,对页岩气产能模型的选择具有指导意义.     

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在油气藏开发早期，及时对油气井产能作出合理的预测，这对气田开发方案的制定具有积极的意义。但是，洛带气田气井均采用压裂开采，测井资料是在压裂前测得的，而产能是在压裂后获得的，所以用常规的测井二次解释方法很难预测压后产能。文章对压后影响产能的因素进行了讨论，灰关联度排序表明，压后产能与原始测井解释的渗透率关联性小，而主要影响因素依次是孔隙度、有效厚度、泥质含量和地层压力；引用遗传神经网络法，编制预测程序，利用测井资料通过模型训练，对气井的产能进行预测，误差检验验证了模型的可靠性，取得了良好的应用效果。     

考虑裂缝壁面蚓孔区影响的酸压井产能预测

酸压施工时，酸液在裂缝中流动并沿裂缝壁面滤失形成蚓孔区，酸压后井的产能将受到蚓孔区的影响。因此，考虑裂缝壁面蚓孔区影响的酸压井产能预测研究对于提高酸压效果有着重要的意义。在分析了蚓孔的形成对产能造成的影响基础上，将蚓孔区考虑为双重介质系统，提出了一种新的考虑酸压蚓孔区对产能影响的模型。将地层分为裂缝线性流、改进的双线性流、地层线性流和拟径向流阶段等４个阶段，并建立了相应的渗流数学模型；基于有限导流垂直酸压裂缝井理论，采用 Laplace变换，将蚓孔区双重介质渗流数学模型结合裂缝流动模型、地层线性流模型以及地层拟径向流模型求取了４种流动阶段的井底压力解；分析结果表明，蚓孔区对低渗透油气藏的酸压产能影响明显。采用所建立的二项式酸压产能预测模型分析了裂缝半长、裂缝导流能力、地层压力对产能的影响，并对塔里木油田的实例井进行了产能预测，结果与试井数据接近。     

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在致密飞藏中,由于吸附水膜的影响、岩石孔隙道喉道狭窄、连通性差、渗透率极低,加之气液固相间表面吸附力的作用等原因,在低渗油藏、气藏中均存在妄动压力梯度问题,即流体在多孔介质中的流动不再符合达西定律,而是遵从低速非达西渗流规律,四川石油管理局勘探开发研究院的开发研究院的室内实验已证明了这一点。在等温、单相、层流及忽略气体９骨脱效益的的条件下,气体低速达西渗流与液体低速非达西渗汉无因次渗流无因次渗流方     

垂直气井内单相气体瞬变流动分析

气井开、关井过程中,井筒内气体的流动为瞬变流动,气体的压力、温度等流动参数是井深和时间的函数。本文对开井后单相气体瞬变流动的规律进行研究。根据气体瞬变流动过程中所遵循的质量、动量和能量守恒定律建立描述气体瞬变流动的数学模型。该模型是一组偏微分方程,采用有限差分法对其进行求解,给出了计算气体压力、温度、速度的差分方程和详细的计算步骤。最后用具体实例模拟了一口气井开井过程中压力、温度随时间变化的情况。证明了流动达到稳定后,本模型的计算结果和稳定模型的计算结果是一致的,从而证明了稳定模型是瞬变模型的一个特例。