低渗透油藏水平井井网开发产能研究

利用水电相似原理和等值渗流阻力法,同时考虑启动压力梯度,对低渗透油藏水平井与直井联合开发的四点法、五点法、七点法及九点法井网产能计算公式进行了理论推导,分别给出了上述 4 种布井方式下水平井产能计算公式,并分析了穿透比、储集层厚度及启动压力梯度等方面对不同井网产能的影响因素。分析结果表明,对于低渗透油藏,由于启动压力梯度的存在,使得不同井网产能比均减小;随着穿透比的增大,水平井不同井网产能比均增大;随着储集层厚度的增大,不同井网产能比均减小。这一研究结果可应用于现场开发方案的编制及井网产能预测。     

压裂水平井混合井网产能的计算公式

根据压裂水平井单井产能公式,利用水电相似原理,把压裂水平井所有裂缝到椭圆形排液坑道的渗流阻力看作一个并联电路,并联电阻即为压裂水平井的渗流阻力,再结合直井的渗流阻力,利用等值渗流阻力法即可得到压裂水平井混合井网的产能公式。根据生产井井数和注水井井数的比可得到五点法井网和七点法井网的产能公式,利用公式分析了裂缝条数、裂缝半长和压裂水平井水平段长度对井网产能的影响,并对比了压裂水平井混合井网和未压裂水平井混合井网的开发效果,得出了有用的结论,对低渗透油田压裂水平井混合井网的设计有一定的指导作用。     

不同井网形式下的水平井产能分析

在前人研究的基础上采用等值渗流阻力法推导了九点、七点和五点面积井网下水平井的产能公式，并分析了各影响因素对各面积井网中水平井产能的不同影响，对各井网的有效传导率、产能指数比及产能指数进行对比研究，优选出水平井五点联合井网为水平井开发最优井网。     

稠油油藏水平井极限井距的确定方法

针对稠油具有启动压力梯度的渗流特点，利用等值渗流阻力法给出了较简洁的水平井产能公式。利用该产能公式可以确定水平井的极限技术井距，为具有Bingharn流体流变性的稠油油藏部署开发井网提供了参考。     

低渗透地层水平井的产能公式分析

用等值渗流阻力法研究了低渗透油藏含启动压力梯度时的普通直井和水平井的产量公式，将水平井三维流场近似分解为近井区域的垂向平面径向流动和远井区域的水平平面径向流动两个部分。计算时引入无量纲启动压力梯度Gr，将渗流阻力归结在一起对公式进行了简化处理，得到一个较简单的产量公式。同时，确定了水驱见效时直井和水平井的技术极限井距的确定方法，分析了水平井段长度、泄油半径和生产压差在不同启动压力梯度下的影响，对实际应用有一定的指导意义。     

低渗透油层非达西渗流单井产能计算

低渗透油层渗流阻力大,存在启动压力梯度,常规的单井产能计算方法难以适用于低渗透油层油井。合理计算和评价低渗透油层油井产能,科学分析产能的影响因素,对于提高低渗透油层开发效果具有重要意义。运用渗流理论,根据低渗透油层的渗流物理特征,考虑非达西渗流特征,结合计算机辅助计算,推导了低渗透油层平面径向流和一源一汇注采井之间压力分布及产能计算公式,分析了压力分布特征及产能影响因素。由于低渗透油藏油井大部分压裂求产和投产,因此利用坐标变换方法推导了低渗透油藏直井、压裂直井的单井产能公式。产能公式可对低渗透油藏油井产能进行定量评价和影响因素分析,为提高单井产能及油田开发效果提供理论依据。     

五点井网产能快速评价新方法

针对低渗透油藏、压裂井、水平井等对井网评价的要求,从直井五点注采井网产能分析入手,采用镜像反演法、压力叠加法,并引入形状因子、裂缝和水平井当量井径、启动压力梯度等参数,将无穷井排的稳定渗流问题转化成为封闭体中一口注水井或者采油井的拟稳态渗流问题,通过求取封闭边界中油井、注水井的拟稳态压力方程得到注采压差和产量的关系式,建立不同注采井网、不同注采井型、不同投产方式、不同油藏类型的产能计算通式,形成了一套井网产能评价新方法。该方法在大庆榆树林油田井网调整优选中的应用表明,其具有公式简单、计算方便、扩展性好的优点,适用于油田现场井网产能快速评价。图3表2参28     

水平井-直井整体压裂组合井网产量预测模型的建立与应用

针对低渗透油藏水平井-直井整体压裂组合井网中裂缝-基质耦合渗流的特殊性,以等值渗流阻力法及叠加原理为基础,采用流场划分原则,划分渗流区域,建立多条横向裂缝相互干扰的水平井-直井整体压裂组合井网产量预测模型。分析水平井压裂缝长、裂缝条数、裂缝位置及与水平井筒的夹角对井网产量的影响,揭示低渗透油藏水平井-直井整体压裂组合井网开采变化规律,指导油田整体压裂开发方案设计。研究结果表明:裂缝条数越多,裂缝干扰越强,水平井压裂存在1个最优裂缝条数;压裂裂缝沿水平井筒等间距排布时,两端长、中间短的开发效果最好;水平井裂缝产生互相干扰时,裂缝越靠近水平段两端排布,开发效果越好;目标水平井-直井整体压裂组合采用矩形七点井网,水平井压裂裂缝与水平井筒最优夹角为60°。     

低渗透薄互层油藏压裂水平井开发井网优化方法研究

根据F147区块低渗透薄互层油藏的地质特征,利用数值模拟与油藏工程方法,研究了水平井与直井联合布井井网方位、井网类型和井距排距对开发效果的影响。结果表明：该块压裂水平井与直井联合布井井网方位应以水平井位置平行于最小地应力方向为最优;井网类型应选择反九点井网;考虑启动压力梯度下F147区块极限供油半径为110 m;井网井距应该选择400 m×200 m（井距×排距）为最优。该研究对于提高压裂水平井开发此类油藏的开发效果具有重要的参考价值。     

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。     

低渗砂岩气藏开发中的压敏效应问题

利用弹性力学、渗流力学理论建立了毛细管受压模型,推导出了渗透率与有效压力之间的本构关系式。通过室内模拟实验,证明该关系式与实验结果非常吻合;同时结合气井的生产参数,利用推导出的考虑压敏效应的低渗砂岩气藏的产能公式,预测了降压生产时气井产气量的变化情况。从考虑压敏效应的流入动态曲线可以看出：当有效压力较低时,流入动态曲线的形态与常规流入动态曲线的形态接近,随着有效压力的增大,曲线逐渐地表现出一个明显的拐点,井底流压以此拐点为临界点,当井底流压大于此临界点值时,流量随着井底流压的降低而增大;但当井底流压小于此临界点值时,流量不在随着井底流压的降低而增大,甚至出现急剧的下降现象。由此可见,压敏效应对气井开发效果有一定程度的影响,拐点的井底流压即是合理开采气藏的临界井底流压。因此,在实际生产中,应找出临界井底流压,建立合理的生产制度,避免因压力下降过快而造成储层伤害。     

低渗砂岩油藏水平井开发井网模式优选

水平井开发油藏已成为提高储量控制程度和改善油田开发效果的重要手段,在我国许多油田开始得到普遍应用,根据水平井对油藏的适应条件,大庆、长庆等低渗、特低渗油田将水平井作为提高油井产能和油田产量的主要方式。利用数值模拟方法和矢量化井网概念研究了具有原生裂缝的特低渗油藏应用水平井开发的井网优化模式,以长庆油田元48井区长4＋5油藏为原型展开研究,主要包括井距、井网形式的模拟分析,水驱方向优选等,最后得到合理水平井开发井网形式。研究结果对同类油藏具有实际指导意义。     

齐37块深层低渗难采储量评价研究

曙光油田齐37块是辽河油田典型深层低渗透开发区块,自1999年探明储量以来,由于油层埋藏深、储层物性较差、试采井产能不清等原因,地质储量迟迟未动用。针对深层低渗透油藏开发中存在的主要矛盾,对该块开展了地质特征再认识,在构造落实、油层分布及产能认识清楚的基础上,整体部署开发井15口。目前已完钻14口,投产14口,初期平均单井产油11.6t/d,累产油41925.5t,为同类难采储量区块早期评价提供了工作思路。     

川西低渗气藏单井地应力计算方法综合研究

四川盆地新场气田是一个低孔低渗的裂缝性砂岩气田，储层物性差，自然产能低，需经压裂后才能投产，压裂后气井增加的产能与压裂的效果密切相关。提前认识储层当前地应力的特征，有助于压裂设计时确定裂缝产状、缝长、缝宽等参数，减少储层水力压裂改造的盲目性，降低中、低渗透油气田开发的风险。通过大量测井资料的计算，确定了新场气田储层地应力的大小和方向，并综合采用微地震测量、岩石声发射资料、古地磁等岩心测试资料和水力压裂等多种方法进行交互验证，各种方法求得的地应力特征十分相近，说明利用测井资料求取储集层地应力原理简单，计算结果符合实际的地应力特征，是一种低风险研究计算储层地应力特征的方法，可以用于指导低渗透油气田的井网部署和储层的单井压裂改造。     

低渗透气藏拟稳态三项式产能方程及应用

低渗透气藏具有常规气藏不具备的诸多特征,其低孔低渗、非均质性强和含水饱和度高等导致了气体渗流类似液体渗流的“启动压力梯度效应”显著,用常规二项式渗流方程难以描述气体在低渗透气藏中的真实渗流特征,用常规的二项式产能方程不能分析低渗透气藏气井的产能。因此,在常规二项式渗流方程中添加了启动压力梯度项,并结合气井在正常生产期内的生产状态,建立了考虑启动压力梯度的拟稳态三项式产能方程,给出了低渗透气藏气井无阻流量的计算公式,为低渗透气藏气井合理产量的确定提供了理论依据。     

特低渗气藏水平井一点法产能测试理论分析

应用水平井技术开采低渗透气藏是经济有效的开发方案.但对这类气藏进行产能测试时,欲达到稳定渗流历时过长,无法采用常规回压法进行产能测试;而采用修正等时试井往往会出现二项式产能方程紊流项系数为负的异常情况.为此,深入研究和发展一点法产能测试技术,对于低渗及特低渗气藏水平井的应用意义重大.基于Joshi、Borisov、Giger等油藏水平井产能方程,考虑气体紊流效应,导出了气藏水平井产能二项式方程及无因次产能IPR方程.以典型的大牛地特低渗气藏水平井为例,对无因次产能方程中的特征参数α在较宽范围内对表皮系数、渗透率进行了敏感性分析,其α值在0.95～0.98之间,将其值取为1,由此导出特低渗气藏无因次产能方程,并给出了一点法所需稳定产量及相应井底流压的确定方法.此项研究成果完善了特低渗气藏水平井一点法产能测试理论和应用方法.     

利用生产数据确定低渗气藏单井合理产量

低渗气藏气井合理产量的确定是实现气藏稳产和提高采出程度的关键,但低渗气藏气井自然产能低,稳产期短,试井资料匮乏,给低渗气井合理配产带来较大困难.针对该情况,基于气井生产系统,将物质平衡方程与产能方程结合,通过生产数据建立多目标优化函数,并通过生产历史拟合确定出低渗气井的产能方程、单井控制储量和地层压力.在此基础上,考虑低渗气井的启动压力梯度、稳产时间、临界携液流量和外输压力等因素,建立了综合多种因素的低渗气藏合理配产模式.现场实际应用表明,该配产方法合理、可靠,对低渗气藏实际生产具有现实指导意义.     

低渗致密气藏产能预测方法

与常规气藏相比,低渗致密气藏具有低孔、低渗、含水饱和度高等特点,其产能评价方法与常规气藏有很大不同。影响低渗气井产能的因素主要有启动压力梯度、应力敏感性和滑脱效应。文中针对低渗致密气藏的渗流特点,推导了考虑启动压力梯度、应力敏感性、滑脱效应的气井产能方程,只需对该产能方程两端求极限,即可得到其他形式的产能方程;结合具体实例,对产能测试资料进行分析,结果表明,所推导的低渗致密气藏产能方程及产能测试资料处理方法准确可靠,可广泛应用于低渗致密气藏的产能评价。     

裂缝性低渗透油藏稳态渗流理论模型

随机分布在储集层中的天然裂缝不同于与油水井相连通的人工裂缝,进行稳态产能方程研究时,在数学上用常规方法难以对其进行处理。用等值渗流阻力法解决了这个难题,建立了裂缝性低渗透油藏稳态渗流的理论模型。可利用该模型来研究天然裂缝参数对产量及压力的影响规律,也可研究人工裂缝参数对压裂直井产量的影响规律。该模型具有对裂缝参数考虑较全、简单实用的特点。计算实例从理论上说明了低渗透油藏中,油水井部署在天然裂缝发育处开发效果较好的原因。     

鄂尔多斯盆地低渗透砂岩气藏压裂模型的建立

近几年针对低渗透油藏的压裂提出了一整套优化方法,而对低渗透气藏压裂还没有进行系统的研究,导致气层改造强度不够或者过大,从而影响气藏的开采效果。根据低渗透气藏的生产特点和人工裂缝的渗流特征,建立气藏与裂缝数学模型。对气藏与裂缝方程进行两维差分得到差分方程,用IMPES方法求解。为研究水力裂缝参数对气藏开采动态的影响,将裂缝、气藏看作两个相对独立的渗流系统建立了气藏数值模拟模型,选取裂缝壁面的渗流量和压力相等来建立连接条件,研究了鄂尔多斯盆地低渗透气藏压裂裂缝条数、裂缝位置和裂缝半长对压裂井产能的影响,得出压裂井产量随裂缝条数增加而增加及裂缝长度对特定地层存在一个最佳值等认识,所建立的气井压裂优化数学模型对提高低渗透气藏单井压裂产量具有一定的指导意义。