水平井开发油藏中非牛顿幂律流体不定常渗流

从水平井椭球流态出发,基于平均质量守恒定律,对于非牛顿幂律流体,在椭圆坐标内分析了双重孔隙介质油藏中,水平井的稳定及不稳定压力动态。包括稳态条件下,即椭球供给边界油藏中的近似压力分布和产能公式,分析了非牛顿幂律指数ｎ对原油生产的影响;非牛顿幂律指数增大,产量降低;对于不稳定渗流,得到了双重孔隙介质油藏中,非牛顿流体水平井的三维不定常试井公式,并绘制了理论图版;     

低渗透油藏中水平井的产能公式分析

用近似方法得出了各类边界供给油藏中的水平井产量公式。考虑启动压力梯度,根据水平井的椭球流态理论,通过平均质量守恒方法得到了椭球供给边界油藏中水平井的稳态产量近似公式,以及底水油藏中水平井的稳态产量近似公式;通过修正得到了含启动压力梯度的边水油藏中水平井的稳态产量公式。并给出了相应的无量纲产量公式和工程产量公式。分析表明,当启动压力梯度较小时,对产量的影响也很小,随着启动压力梯度的增大,影响增强,产     

水平井三维产能公式研究

从水平井椭球流态出发,对水平井等压椭球面的渗流理论进行分析和研究,应用了新的坐标变换形式,在三维渗流条件下推导出了新的水平井势分布公式及产能公式,并进一步分析了水平井长度、椭球供给边界距离对水平井产量的影响规律。通过考虑启动压力梯度,推导出低渗透油藏中水平井的产能近似公式,并给出了相应的无量纲产量公式,为利用水平井开发油藏提供了理论依据。     

低渗油藏渗流特征及对压力分布的影响

根据非线性渗流模型,对低渗油藏的渗流特征曲线特点进行了分析,推导了直井、垂直裂缝井和水平井的稳态渗流压力分布公式,计算对比了不同渗流特征曲线下三种类型井的压力分布规律.结果表明:最小启动压力梯度对直井的影响比较大,对垂直压裂井和水平井影响较小,拟启动压力梯度的影响不可消除.低渗油藏开发时应增大生产压差以克服拟启动压力梯度,减小最小启动压力梯度造成的影响,采用垂直压裂井或水平井也可取得比较好的效果.     

水平井开发低渗透油田的渗流特征研究

方法对比分析了低渗透油藏中水平井和垂直井布井系统的压力梯度分布,并利用启动压力梯度理论建立低渗透油藏中水平井和垂直井产量公式。目的为低渗透油藏的水平井开发提供理论依据。结果水平井布井系统可提高低渗透油田的开发水平。结论对于低渗透油藏来说,利用水平井布井系统可使渗流过程尽快地进入拟线性状态,提高驱油效率;在低渗透油田中,计算水平井和垂直井的产量时,应考虑启动压力梯度;通过改善低渗透油藏的储油物性、加大生产压差以及选择合理的井距来提高低渗透油田的单井产量     

低渗透油藏不同井网系统注采井距研究

根据渗流理论,推导了水平井注采井网井间压力及压力梯度分布公式,分析了水平井注采井网、混合井网和直井井网不同井网系统沿程压力及压力梯度分布规律,提出了低渗透油藏极限注采井距确定方法,并对其影响因素进行了分析。结果表明,直井井网系统驱替压力梯度在注采井附近较大,而在注采井间较大范围内较小;水平井井网系统的流体在注采井间内为近似线性流动,压力降几乎呈线性变化,压力损失明显低于直井,具有更大的驱替压力梯度,且沿程基本保持不变。因此对于低渗透油藏,水平井注采井网更容易形成有效驱替,其极限注采井距为直井井网的3~4倍,混合井网的2~3倍。     

低渗透油藏不稳定渗流注水见效时间与井距的关系

用常规的压力传播的公式计算低渗透油田注水见效时间,通常与实际情况相差很大。低渗透油藏存在启动压力梯度.并且在不稳定渗流时,流体流动边界不断变化。针对低渗透油藏存在启动压力梯度的特点.以具有启动压力梯度的渗流公式为基础,利用油藏压力分布近似表达式,研究了低渗透油田不稳定渗流压力分布特征;根据物质平衡原理,求出了低渗透油田注水见效时间与注采井距的关系。低渗透油田压力传播时间与压力梯度密切相关,注水见效时间与启动压力梯度成直线关系。该方法推出的注水见效时间的公式,为油田预测注水见效时间和确定合理井距提供了一种重要的手段。     

低渗透油藏不稳定渗流注水见效时间与井距的关系

用常规的压力传播的公式计算低渗透油田注水见效时间，通常与实际情况相差很大。低渗透油藏存在启动压力梯度．并且在不稳定渗流时，流体流动边界不断变化。针对低渗透油藏存在启动压力梯度的特点，以具有启动压力梯度的渗流公式为基础，利用油藏压力分布近似表达式．研究了低渗透油田不稳定渗流压力分布特征；根据物质平衡原理，求出了低渗透油田注水见效时间与注采井距的关系。低渗透油田压力传播时间与压力梯度密切相关，注水见效时间与启动压力梯度成直线关系。该方法推出的注水见效时间的公式．为油田预测注水见效时间和确定合理井距提供了一种重要的手段。     

试井资料在低渗透油藏评价中的应用

低渗透油藏虽开发潜力巨大,但在开发过程中面临3个主要问题:岩心分析法确定启动压力梯度随机性大且代表性差,压裂井的压裂效果难以定量评价,压裂特征参数及压裂裂缝方位用常规方法难以确定.为此,基于试井分析理论,探讨了利用试井资料确定低渗透油藏启动压力梯度、评价压裂效果和判断裂缝方位的方法,并利用低渗透油藏实例进行了验证.分别用稳定试井法和不稳定试井法计算得到车408-3井的启动压力梯度,其值分别为0.0047和0.005 MPa/m,两者基本一致;用不稳定试井法计算了孤南181井的启动压力梯度,并分别用常规模型与考虑启动压力的低渗透模型进行解释,分析了低渗透油藏考虑启动压力梯度的必要性;成功评价了义37断块低渗透油藏的压裂效果;在牛20断块准确地判断了裂缝方位.结果证实,利用试井资料确定低渗透油藏启动压力梯度、评价压裂效果和确定裂缝方位的方法是可行和有效的.     

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。     

考虑二次梯度项低渗透油藏水平井压力动态分析

针对低渗油藏中渗流必须克服启动压力梯度的特点,建立了考虑启动压力梯度的盒状油藏水平井不稳定渗流数学模型,并在微分方程中保留了非线性二次梯度项的影响。首先通过对数变换将非线性微分方程线性化,再利用伽辽金有限元方法导出了模型的控制方程组,用直接迭代法进行求解,代入反变换,最后得到井底压力数值解,并与经典的Odeh模型解析解对比验证了该数值算法的正确性。低渗油藏水平井井底压力的计算结果表明：启动压力梯度存在时,水平井压力及压力导数曲线都呈现出上翘趋势,且启动压力梯度越大,曲线上翘越明显,即井底所需压差越大;当充分考虑流体压缩性时,水平井井底压差比忽略二次梯度项的结果偏低,且压缩系数变大,压力解之间的误差将呈非线性增长。     

WELL TESTING （YOUQIJING CESHI）

Research of Theory ＆ Method. Trilinear-Flow Well Test Model of Fractured Horizontal Well in Low Permeability Reservoir. 2011,20（5）：1 ∽5 Yao Jun, Yin Xiuxing , Fan Dongyan, Sun Zhixue （ China Petroleum University （East China）） According to the characteristics of the threshold pressure gradient for low permeability reservoir, a mathematical model of tri-linear flow unsteady percolation for fractured horizontal well is established; then deduced from its analytical solution in Laplace space. Bottom hole pressure of fractured horizontal wells is got after considering wellbore storage and skin factor by Stehfest numerical inversion and Duhamel principle, finally discussing the influence factors of the bottom hole pressure of fractured horizontal wells . The study result showed that the threshold pressure gradient made the dimensionless pressure and its derivative curves go up in late time, the bigger the threshold pressure gradient , the higher the curve and the earlier the curve going up appears; the fractured conductivity mainly influence the appeared time of bilinear-flow; the fracture radial flow appears only when the fracture interspacing achieves some extent, and the larger the space is, the fracture radial flow lasts longer; storage capacity ratio co influences the hollow＇s width and depth of the pressure derivative curve , the smaller the co, the wider the deeper hollow; cross-flow coefficient ~, decides the position of hollow, the smaller the λ, the more right-hand the hollow; wellbore storage coefficient CD mainly affects the early freewheeling segment of the curve.     

压裂水平井不稳定渗流分析

对三维油藏中压裂水平井流动进行了合理的假设和简化,建立了压裂水平井物理模型,在此基础上建立了三维油藏有限导流压裂水平井非稳态渗流系统模型,用半解析的方法耦合求解出有限导流压裂水平井井底压力及流量分布,并对井底压力特征曲线进行了流动阶段分析.流体在压裂水平井系统中的流动呈现4个流动段特征:裂缝内的径向流、裂缝-油藏双线性流、油藏内的线性流和油藏球形流.裂缝内流量分布受流动时间和裂缝导流能力的影响,流动时间越长,裂缝导流能力越大,裂缝内的流量分布越均匀.压力特征曲线受油藏上下边界条件的影响,对于上下封闭边界的无限大油藏,拟稳态压力导数为一常数,对于上下定压边界的无限大油藏,拟稳态压力导数曲线较无限大油藏提前下掉.图5参16     

低渗透油藏的压裂水平井三线性流试井模型

针对低渗透存在启动压力梯度的特点,建立了压裂水平井的三线性不稳定渗流数学模型,得到其在Laplace空间的解析解;通过Stehfest数值反演和Duhamel原理,得到了考虑井筒储存和表皮效应影响的压裂水平井井底压力值,对影响因素进行了研究。结果表明,启动压力梯度存在时,压裂水平井井底压力及压力导数曲线呈上翘趋势,且启动压力梯度越大,曲线越高,上翘的时间也越早;人工裂缝导流能力主要影响裂缝和双线性流出现时间的早晚;当裂缝间距达到一定值时,裂缝径向流才会出现,且裂缝间距越大,裂缝径向流持续时间越长;储容比影响压力导数曲线"凹子"的宽度和深度,储容比越小,"凹子"越宽越深;窜流系数决定"凹子"的位置,窜流系数越小,"凹子"就越靠右;井筒储集系数主要影响曲线的早期续流段。     

气井井间流动的压降曲线

用气井有效半径描述了报进井底状况及湍流影响，建立了气进井间干扰问题的流劝模型，用拉普拉斯变换法求出了储层内的压力分布，并得到了观测井、激动进的无量纲井底压降表达式。利用公式绘出有实用价值的无量纲井底压降曲线，并推算了无藏动态参数，从而为气田开发提供了动态分析依据。     

底水油藏水平井水淹规律经验模型

在底水油藏开发过程中,水平井以泄油面积大、生产井段长、井底压降小等优势,得到了广泛应用。然而,由于底水的存在及井身结构的原因,水平井在开采过程中更易产水。文中针对底水油藏水平井开采时的水淹问题,综合考虑了水平井水平段长度、避水高度、油水黏度比、渗透率级差和采液强度等影响水平井出水的因素,应用渗流力学知识,将众因素有效组合成2个未知参数,在此基础上,建立了它们与水平井含水率及含水上升率之间的经验关系式,并编制了水平井水淹规律计算软件。该软件能较快速、准确地描述底水油藏水平井开发的含水率及含水上升率变化规律,为进一步发挥水平井在底水油藏开采中的技术优势、扩大水平井的应用规模提供了理论依据。     

低渗透气藏水平井井底压力动态

从渗流理论出发,建立适用于低渗气藏水平井的渗流数学模型,运用考虑＂启动压力梯度＂影响的Lord Kelvin点源修正解、杜哈美叠加原理修正公式和泊松叠加公式等方法,求解低渗气藏水平井的点源解,通过计算得到无因次压力和压力导数双对数理论图版,并在其基础上分析了低渗气藏水平井渗流特征及其影响因素。     

底水油藏非均质性对水平井开采特性的影响

国内水平井物理模拟中,有关底水油藏储层非均质性对水平井的出水规律影响的研究较少。利用底水油藏水平井开采物理模型,研究了岩心水平方向非均质性对含水率动态分布及采收率的影响。研究结果表明,水平井跟端位于高渗部位时,水平方向渗透率级差越大,含水上升越快;水平井跟端位于低渗部位时,水平方向渗透率级差越大,含水率上升至100%的时间越缓,底水驱采收率越高;岩心底水驱至含水率100%后注入冻胶堵剂,堵水效果较好,含水率明显降低,可提高采收率。实验结果对研究水平井出水规律、预测水锥位置、堵水工艺选择和评价提供了较好的物理模拟参考。     

利用曲面反应法研究底水油藏水平井含水率变化规律

为揭示底水油藏水平井含水率变化规律,有效降低底水锥进对油藏开发的影响,在建立底水油藏数值模型基础上,运用Box-Behnken实验设计法,对水平井见水特征参数b的6个影响因素(水平井无因次位置、油水黏度比、水平段与主渗透率方向的夹角、垂向与水平渗透率比值、水平段长度、油藏厚度)进行了详细研究。实验后期通过运用曲面反应法得出各影响因素对水平井含水变化的影响顺序和影响交互性。该研究成果对底水油藏的水平井开发具有理论及现场指导意义。