溶解气驱油藏非完善井流入动态方程

Standing在Vogel方程的基础上建立了溶解气驱油藏非完善井的IPR方程,但这一方程并未得到国内外学者的一致认可。通过分析Standing产能方程,指出Standing定义的流动效率(油井在同一产量下理想井底压差与实际井底压差之比)是建立在油藏单相渗流理论基础之上,并不适用于油气两相渗流。选用相同压降下实际油井产量与理想油井产量之比定义流动效率,建立了新的非完善井产能预测方程,该方程计算结果的正确性得到了油藏数值模拟结果的验证。     

低渗透油藏油井流入动态研究

针对低渗透油藏的渗流为非达西流且存在启动压力的特点,建立了低渗油藏垂直井单相原油渗流的流入动态关系式,并提出了有效地层压力的概念,同时推导了油气两相渗流的流入动态关系式.为了考虑油井完善性对产能的影响,将流动效率定义为在相同压差下非完善井的实际产量与理想完善井的产量之比,这样便于数学描述,且其物理意义更加明确.在此基础上,探讨了油、气、水三相流体渗流动态关系的计算方法.分析结果表明,稳定流动时,达西流只是非达西流的一个特例.安塞油田53井次的现场应用资料表明,平均误差不超过10%,所建立的流入动态关系式有较强的适应性.     

水平井射孔完井产能预测研究与应用

水平井产能预测是进行油藏工程分析和采油工艺设计的基础。针对砂岩油藏射孔完井的水平井,采用半解析法,通过建立井筒单元段上的油藏渗流压力响应模型和井筒流动压力损失模型,将油藏渗流与井筒流动进行耦合,预测射孔完井的水平井产能,经现场实例验证,预测结果与实际情况误差率为5.89%;另外,对于定产的水平井,可确定该产量下的合理生产压差,同时为砂岩油藏完井参数选择和射孔优化设计提供科学的理论依据。     

三相流的广义向井流动动态关系

本文给出了油、水相的广义三相向井流动动态关系（IPRS）。这些关系式可用于预测边界控制流动期间开采一均质封闭油藏油井的产量──压力特性。IPR曲线是根据对模拟结果的线性回归分析而得出的经验关系。它包括了油藏流体和岩石性质的较宽范围，并给出了研究流动效率变化的影响和预测未来动态的方法。     

多分支井产能预测方法

建立了多分支井油藏渗流与井筒流动耦合的产能预测模型,水平井模型考虑了井筒摩擦、井筒内流动的加速、油藏流动扰动等引起的压降对井产能的影响。模型中油藏渗流计算采用Joshi稳态流动模型和Helmy-Wattenbarger拟稳态流动模型;水平井筒流动计算采用Ouyang单相流动模型;主井筒流动计算采用Beggs-Brill两相流动模型。提出了求解所建模型的半解析法,编制了多分支井产能预测软件。通过实例计算分析了多分支井压力与产能的关系、分支井井筒压力与产量分布,以及某一分支井油层压力、水平井长度变化对其他分支井产能及多分支井总产能的影响。软件为钻完井设计、油藏工程分析和采油工艺设计提供了一种快捷、有效的分析工具。     

双重-均质复合油藏产量递减模型研究

针对近井地带与远井地带性质不同的油藏,建立了内区双重、外区均质的复合油藏数学模型并求解,绘制产量、产量积分和产量积分导数双对数样板曲线,对每个流动阶段物理渗流机理和曲线特征进行分析。当内区的渗透率较好时,内、外区交接处的产量积分导数曲线向上翘,反之则向下掉;弹性储能比影响窜流的强弱和时间的长短。当压力传播到油藏边界时,产量递减加剧,产量积分、产量积分导数曲线在边界处为一条斜率为-1的直线段,表现为调和递减。通过现场实例计算分析,得了油藏递减期的主要参数,符合生产实际。     

非均质多层低渗油藏合理注采井距的确定

由于油水在储集层中的流动存在启动压力梯度,只有在渗流场压力梯度大于启动压力梯度的条件下,流体才能流动。对于非均质多层低渗油藏,每一层都有一极限注采井距。只有当极限注采井距大于实际注采井距时,储量方能动用,否则则不能动用。据此充分考虑了多层低渗油藏的纵向非均质性,建立了水驱储量动用程度与注采井距的关系,分析了影响纵向非均质多层低渗油藏水驱储量动用程度的因素,提出了根据低渗油藏水驱储量动用程度确定合理注采井距的新方法。     

条带形边水小断块油藏非完善注采井网研究

复杂小断块油藏难以用规则井网形成完善的注采关系,从而导致油藏能量下降快、水驱采收率低,是制约该类油藏高效开发的关键。此类油藏井网多以不规则三角形井网为主,布井主观而随意,注采关系极不完善,且没有形成1套理论和方法。针对条带形小断块油藏,基于非完善井网完善注采关系思路,考虑不同水体能量,采用数值模拟方法研究了不同井网模式下的油藏开发动态变化特征,给出该类油藏合理的注采井网形式,为此类油藏现场布井开发提供必要的理论和方法依据,进一步丰富了现有井网理论和方法。     

不完善油井的油气水三相流入动态关系

在Petrobras推导的完善井的油、气、水三相流入动态关系基础上,考虑了油井的不完善性对流入动态关系的影响,建立了不完善井的油气水三相流入动态关系数学模型,完善了油气水三相流入动态理论体系。引用二次式流动效率描述油气两相流时油井不完善性对产能的影响程度,可以计算不完善井的最大产油量。实例计算表明,油井的不完善性对产能存在不同程度的影响,应用本文方法可以预测不同流动效率下的油气水三相流入动态。     

低渗透多孔介质中新型渗流模型

在低渗透多孔介质中,由于流体的渗流规律不遵循达西定律,以往的模型或者过于简单,或者过于复杂,研究建立了更加接近渗透多孔介质中流体真实流动,且形式简单的三参数渗流模型。并对低渗透油藏中径向稳定渗流和不稳定渗流进行了分析。通过对边水油藏生产压差和产量关系的分析,说明了以达西定律为基础的渗流模型不适合于低渗透油藏,在相同的条件下,其计算的产量偏大。通过对非稳态渗流的分析,给出了基于三参数模型的试井公式和典型试井曲线,低渗透油藏试井曲线的特征是中后期径向流特征段消失,压力和压力导数曲线上升。     

双流压分采工艺管柱

针对扶余油田扶余油层与杨大城子油层产出差异大,杨大城子油层潜力难以发挥的问题,研制了双流压分采工艺管柱。该管柱采用高溢流出口,有利于全井含水的降低,上部油层溢流孔的高度与2层合采的动液面高度相当,有利于保持全井的产液量,达到控制上部油层流压的目的。吉林油田扶余采油厂7口井的试验结果表明,双流压分采工艺管柱工艺成功率100%,措施有效井6口,有效率85.7%,平均单井日增油0.45 t,目前已累计增油382.11 t;施工井产液量变化不大,含水普遍下降,实现了增产增效的目标。     

低渗透储层容易产生高速非Darcy流吗?

高速非Darcy流导致附加的压力损失,降低流体的流动效率,对油气生产十分不利。到底是低渗透储层容易产生高速非Darcy流,还是高渗透储层容易产生,一直没有明确的认识。前人研究结果显示,低渗透储层容易产生高速非Darcy流,但低渗透储层的流体流动极其困难,生产过程很难产生高的渗流速度。该文根据流体力学的相关知识,研究了高速非Darcy流产生的条件和高速非Darcy流的影响因素,并认为:高渗透储层容易产生高速非Darcy流,而低渗透储层不容易产生,低渗透储层的开发过程可忽略高速非Darcy流的影响。     

管外窜流出液规律实验研究

为了研究管外窜流封窜机理与方法,研究了管外窜流出液规律.在实验室建立了不同压力体系、不同流动介质的管外窜流出液模型.用回压模拟井底压力,在不同井底压力和不同油水层压力下研究了管外窜流油水层压力变化规律,产水率变化规律,得出当油层压力大于井底压力时,油层有油产出;当井底压力大于油层压力而小于水层压力时,流动稳定时油层压力和井底压力大小相同,含水率达到100%;当井底压力等于水窜层压力时,水窜进油层,油水层压力趋于相同.     

羊三木油田馆一油组油层出砂影响因素探讨

羊三木油田三断块馆陶组一段油层组为胶结疏松的高渗透砂岩稠油底水油藏,大部分采油井出砂严重,影响正常生产,研究其出砂原因及其规律对提高油田开发水平至关重要。统计分析现场资料,研究吨油出砂量与原油性质、射孔程度、生产压差和储集层性质的相关关系,确定油层控制出砂的参数有利值为:原油密度小于0.96g/cm3,射孔程度小于40%,生产压差小于4MPa,泥质含量为10.5%～16%,孔隙度小于30%。以此为依据优化11口油井生产制度,控制出砂排液生产,见到良好效果。高渗透砂岩稠油底水油藏出砂主要与储集层物性参数及生产压差有关,原油性质及射孔程度的差异也是油藏出砂的影响因素之一。图3参6     

Gas well production analysis with non-Darcy flow and real-gas PVT behavior

A rigorous semi-analytical model is developed to study the production rate behavior of wells in gas reservoirs with Forchheimer's non-Darcy flow under constant or varying bottomhole pressure conditions. Rigorous modeling of gas property variation in reservoirs is integrated in this model.Three dimensionless parameters, normalized gas viscosity and compressibility product, Forchheimer number, and normalized viscosity, are introduced to quantify their effects on non-Darcy flow in the reservoir. The variation of viscosity and compressibility product in the gas reservoir depletion process leads to a smaller production decline rate than that of exponential decline. The parameter b in Arps' decline equation under Darcy flow is defined as the base value, b, that helps identify the production decline caused by reservoir non-Darcy flow. Under the condition of constant pressure drop the more severe the non-Darcy flow, the larger the Forchheimer number. Generally, non-Darcy results in a smaller production rate, a larger decline rate in the boundary-dominated period, and a longer transition period between these two periods. The viscosity variation enhances non-Darcy flow, which lowers the initial production rate but has very little effect on the production decline rate. A larger production decline rate during the boundary-dominated period may help petroleum engineers identify the non-Darcy flow effect from the production data.Analyses show that the traditional quadratic equation is a good approximation only if non-Darcy flow is not severe and that for non-Darcy flow in the reservoir, the traditional Fetkovich's type curves may underestimate reservoir permeability, overestimate well skin factor, and misinterpret reservoir drainage area. A method of using the proposed model to identify the non-Darcy flow from production data is presented. Two examples from the literature are analyzed, and good type curve matches and more reliable results are obtained.     

油水两相低速非达西渗流数值模拟

低渗透油藏存在低速非达西渗流现象，使其开发动态不同于常规油田。建立了油水两相低速非达西渗流数学模型，采用数值模拟方法研究这类油田低速非达西渗流规律。用非达西渗流和达西渗流数学模型同时模拟某低渗透油田九点法注水开发井组生产动态，非达西渗流模型模拟结果与该油田实际生产动态相吻合，而达西渗流模型模拟结果相差很大。分析模拟结果，认为：较高视启动压力梯度将降低水驱采收率，降低该压力梯度有利于改善其注水开发效果；通过压裂等措施改善油井附近地层渗透性，降低表皮系数，能减轻或消除非达西渗流的不利影响，提高油井产能，抑制含水上升速度；低渗透油田油井见水快，不完全是地层微裂缝的作用，可能是非达西渗流现象所致，在制定开发方案时应全面考虑。图５参３（陈志宏摘）     

多层长岩心水驱油实验数值模拟研究

多层长岩心水驱油实验,主要用于解决纵向非均质油藏普遍存在的层间矛盾突出、水驱效率低、低渗储层难以动用等问题而开展的.文中在完成了多层长岩心水驱油实验的基础上对实验结果分别进行了考虑启动压力梯度和不考虑启动压力梯度的拟合,结果表明,考虑启动压力梯度的拟合结果更好.选择其中拟合效果较好的模型给出的网格压力、饱和度数据进行了水驱油渗流场变化研究,研究结果表明:高中低渗层的压力、含油饱和度分布随注入速度的提高分别有所提高和降低,且同时表现出高渗层变化不明显;不同工作制度下低渗层压力变化很大,即提高驱替速度时低渗层的压力在高渗层开时会下降,反之提高驱替速度关闭高渗层会大幅增加低渗层的压力.     

三元复合驱提高原油采收率的三维物理模拟研究

建立了三元复合驱纵向非均质油藏物理模型。在该模型上布置了压差传感器和饱和度测量探针,测量了三元复合驱的开采效果、压力场和饱和度场变化,研究了三元复合驱提高波及效率与驱油效率的宏观渗流机理。对于纵向非均质油藏,三元复合剂在油藏内的吸附、滞留、乳化等作用下使阻力增大、压力上升及流动转向。在平面上,三元复合剂从主流线流向两侧非主流线的剩余油区,驱替出剩余油,提高了平面上的宏观波及范围;在纵向上,三元复合剂从高渗透层内流向中低渗透层,提高了纵向波及范围。在三元复合剂的协同作用下,不仅驱替出高渗透层及主流线上的残余油,而且驱替出中低渗透层、非主流线上的剩余油。因此,三元复合驱可以提高波及效率和驱油效率,从而大幅度提高了原油采收率。     

热采水平井变质量流与油藏渗流的耦合数值模拟

为真实反映水平井及近井地带的流体流动情况，需要将水平井井筒内的流动与在油藏中的渗流耦合进行油藏数值模拟。假设“微元段”，引用“交错网格”和“等效渗透率”概念，建立了热采水平井井筒变质量流的等效渗流模型；在此基础上提出耦合井筒变质量流与油藏渗流的水平井产量公式，建立了井筒变质量流与油藏渗流耦合的数学模型。利用该模型进行热采水平井开采机理研究，认为：水平井井筒内的压降影响水平井生产动态，忽略压降将使计算的产油量和油汽比偏高；水平井所产油主要来自水平井筒的始端，在一定的油藏条件、水平井参数等情况下，每口水平井都有最优水平段长度。图2表1参5     

两相采油指数与单相采油指数的关系及其应用

溶解气驱油藏或饱和油藏计算油井最大理论产量公式中的采油指数,应是油井在井底流压高于饱和压力下生产的采油指数,即单相采油指数,只有知道单相采油指数才能获得油井的最大理论产量。实际上,当井底流压低于饱和压力时,井筒附近存在两相流动,油井有一个两相采油指数。研究表明,两相采油指数与单相采油指数之间存在一定关系,本文导出了它们之间的关系式,以及两相采油指数公式,并通过实例说明其应用。