三重介质部分射开渗流模型研究与试井曲线分析

针对缝洞型碳酸盐岩储层部分射开这一情形,建立了考虑井筒储集效应和表皮效应在封闭顶边界、封闭底边界、定压顶边界和定压底边界的相互组合边界条件下的不稳定渗流物理数学模型。通过Laplace变换和分离变量法对模型进行了求解,再利用Stehfest数值反演得到实空间的解,进而绘制了压力和压力导数双对数样版曲线。从物理渗流机理上对曲线形态特征进行了分析,并划分了流动阶段。研究结果表明:与部分射开相关的参数只影响压力导数曲线的早期形态;若用完全射开模型对部分射开井进行试井解释,将会解释出一个较大的表皮,产生一种井底污染严重的假象而得出不准确的判断;对打开程度较小的部分射开井,若选用完全射开模型进行试井解释,误差较大。所获得的结果可用于研究三重介质缝洞型碳酸盐岩储层中部分射开井的渗流规律,进行压力动态和试井分析。     

部分射开井流线数值试井解释模型及压力响应

建立了部分射开井的流线数值试井解释模型,模型包括生产阶段的渗流数学模型和测试阶段的流线数学模型,采用流线方法和有限差分方法分别对生产和测试阶段的数学模型进行数值求解,得到了部分射开井的压力响应特征曲线.对流线分布和压力响应特征曲线的综合分析表明,部分射开井的压力导数曲线出现两条水平直线段.研究了渗透率比、射开厚度比、射孔部位对压力响应特征的影响,结果表明,渗透率比越大,第2条径向流水平直线段出现的时间越早;射开厚度比越小,两条水平直线段的高度差越大;射开部位对压力响应的影响不大.认为渗透率比和射开厚度比对压力响应有较大的影响,是试井解释必须考虑的重要影响因素.     

双重介质油藏试井

本文介绍了双重介质油藏的有关概念和试井资料的录取工艺,并以具有井筒储存和表皮效应的双重介质油藏为例,对其形成的压力曲线进行描述和分析论证。     

解双重孔隙介质储层水平井压力动态模型的正交变换法

本文引入相应的正交变换,较容易地求解了双孔、双渗、均质各向异性储层中水平并压力动态的三个基本初边值问题,得到了形式简洁的精确解.     

双重介质油藏低速非达西渗流封闭外边界试井模型

已有的研究表明低渗透油藏存在低速非达西渗流机理.针对低渗透双重介质油藏,在低速非达西渗流条件下建立了考虑启动压力梯度、表皮效应、井筒存储效应和封闭外边界的试井理论模型,应用Laplace变换方法求解得到了该模型在Laplace空间的解,采用Stehfest方法对该解进行了数值反演,绘制了封闭外边界条件下的井底压力理论图版,讨论了启动压力梯度、边界距离等参数对理论图版的影响规律.研究表明:由于启动压力梯度的存在,使得理论图版中的导数曲线在后期出现上翘现象,其上翘幅度随启动压力梯度的增大而增大.理论图版可用于低渗透双重介质油藏试井资料的分析和解释.     

三重介质不稳态窜流渗流模型与试井曲线分析

针对实际中存在介质之间发生不稳态窜流的情形,建立了考虑井筒储集和表皮效应在不同外边界条件下的三重介质不稳态窜流新模型,并对模型进行了求解,绘制了试井曲线.研究结果表明,与常规的三重介质拟稳态窜流模型相比,不稳态窜流模型所对应的压力导数曲线上的两个"凹子"明显变浅,且下凹不会低于0.25线;同时还分析了储容比以及窜流系数对曲线特征的影响.所获得的结果可用于研究介质之间发生不稳态窜流的三重介质储层中的流体渗流规律,进行压力动态和试井分析.     

双重孔隙介质三区复合油藏水平井试井模型

为了对裂缝性稠油油藏中蒸汽吞吐水平井的压力动态进行预测,建立双重孔隙介质三区复合油藏稠油热采水平井试井模型。根据蒸汽吞吐焖井过程中的流体分布特点,分别建立内区、中间区和外区的渗流数学模型;通过Laplace变换和Fourier有限余弦积分变换的方法对试井模型进行降维和齐次化处理,求得相应的线源解;沿水平井方向对线源解进行积分得到水平井的条带源解;最后通过Laplace逆变换得到水平井的真实空间解,进而绘制双重孔隙介质三区复合油藏水平井的试井曲线特征,研究各种试井参数对压力响应曲线的影响规律。结果表明,双重孔隙介质三区复合油藏水平井试井曲线最多会出现9个流动阶段,但由于多种参数的互相影响流动段难以区分;内、外区的储层参数分别影响试井的早、晚期阶段;若相邻两区中内区的压缩系数大于外区,压力导数曲线将出现“驼峰”现象。该试井模型也适用于裂缝性油藏的注水水平井试井和注聚合物水平井试井等情形,具有较强的现场适用性。     

三重介质油藏渗流模型与试井样版曲线

针对三重介质碳酸盐岩储集层在钻完井和开采过程中井周围产生污染带以及储集层本身的非均质情况, 建立了考虑井筒储集效应和表皮效应的三重介质复合油藏有效井径试井解释模型。通过Laplace 变换法对模型进行了求解, 得到了Laplace 空间解析解, 利用Stehfest 数值反演得到实空间的解, 进而绘制了压力和压力导数双对数样板曲线。从物理渗流机理上对曲线形态特征进行了分析并划分了流动阶段, 得出了内外区渗透率比、内区半径、窜流系数、弹性储容比等参数对这种类型油藏压力动态的影响。当内区的渗透率小于外区的渗透率时, 表现为二区压力导数曲线发生下倾; 当内区渗透率大于外区的渗透率时, 表现为压力导数上翘; 内区半径主要影响压力传播到交界处的时间; 窜流系数决定窜流段出现的早晚; 而弹性储容比影响窜流的强度和时间的长短。通过对此类典型曲线特征的分析, 为认识和改造三重介质油气藏提供了可靠的依据, 可用于研究三重介质复合油气藏渗流规律, 进行压力动态和试井分析。     

受界面附加阻力影响的双重介质径向复合油藏试井解释模型研究

实践表明,流体在复合油藏交接面间的流动存在着一定的附加阻力,尤其是渗透率低于5×10-3μm2的油藏,这种附加阻力的影响表现得更加明显。针对双重介质型复合油藏,在界面连接条件中引入“界面表皮”来建立数学模型,通过对模型进行Laplace变换,获得拉氏空间解,通过反演计算,获得了井底无因次压力与无因次时间的关系曲线,分析了界面附加阻力对双重介质型复合油藏压力动态的影响。     

不等厚横向双重介质复合油藏试井分析模型及数值解

为更真实地反映裂缝性油气藏在钻井、完井和开采过程中的污染情况及地层本身的非均质性 ,建立了不等厚横向非均质双重介质复合油气藏试井分析有效井径的数学模型。该模型综合考虑了双重介质的特性和流体性质及地层厚度的变化 ,考虑了表皮效应、井筒储存效应等影响 ,采用隐式有限差分法求解数学模型 ,制作了新的典型曲线 ,分析了井筒储存系数、窜流系数和弹性储容比等参数对压力导数曲线产生的影响。该模型数值计算方法简便 ,结果稳定。一般等厚的双重介质复合油藏模型和单个有界区域的双重介质复合油藏模型是该模型的特例 ,因而此模型使用范围更为广泛     

基于双径向流模型的产能计算及射孔优化技术

应用等值渗流阻力法和双径向流模型,分射穿污染带与未射穿污染带两种情况,推导出各向同性油藏射孔直井的产能公式,考虑了孔深、孔密、孔径、相位、压实带、污染带等因素对产能的影响。在此基础上,根据各向异性油藏渗流理论,得到各向异性油藏射孔直井产能公式。利用推导的公式对射孔直井产能进行参数敏感性分析,结果表明:射孔直井产能随着孔深、孔径、孔密、相位、垂向渗透率等参数的增大而增大,随着压实带厚度和压实程度的增大而减小;各参数在射穿污染带时的敏感性小于未射穿污染带时的敏感性;孔深、孔密、压实程度、垂向渗透率对产能的影响比较大。工程设计时,应优先考虑孔深、孔密,并避免压实损害程度过高,矿场应用时,结合储层物性特征和作业实际需求,选用合适的射孔器材,形成一套具有针对性的射孔优化技术。     

无因次参数对稠油热采试井三区典型曲线影响研究

根据稠油注汽井近井地带温度分布特点，建立三区热采试井的数学模型。目的研究无因次参数对稠油热采试井三区典型曲线的影响。结果流度比λ１主要影响第二平台和第一平台的相对高度；流度比λ２主要影响第三平台和第二平台的相对高度；扩散比η１主要影响第二平台之前是否出现波峰；扩散比η２主要影响第三平台之前是否出现波峰；无因次内区半径Ａ１主要影响第一平台持续时间和第二平台出现的时间；无因次过渡区半径Ａ２主要影响第二平台持续时间和第三平台出现的时间；ＣＤｅ２ｓ主要影响井筒储集引起的波峰和第一平台持续时间。结论无因次参数对三区典型曲线有显著影响。     

不稳定试井分析新图版

在现代试井分析中，典型曲线图版拟合是主要分析手段。图版拟合中普遍存在的较强多解性一直未很好解决，即使目前最常用的压力及其导数与时间的双对数复合图版也是如此。建立了一种新的图版，该图版有２个，一为用于分析渗透率的图版（Ｋ图版）；另一为用于分析井筒储存系数的图版（Ｃ图版）。新图版的特点是曲线形状差异较大，特征明显，且拟合时只需水平方向移动，解的唯一性强。实际数据分析表明，在拟合分析试井早期测试数据时，也可获得较准确的地层参数。图４表１参５（陈志宏摘     

射孔完井参数对试井理论曲线的影响

射孔完井是石油天然气开采过程中最常用的完井方式之一。对于确定的油气储层,完井方式决定了单井产能大小。一般常用二维裸眼井模型来进行射孔井的试井资料解释及单井产能的确定,但这种方法分析的结果可能存在较大的误差。因此根据射孔完井的特征以及储层渗透率各向异性特征,建立了一种适合于射孔井的三维数值试井模型。利用三维有限元数值方法求解该模型,获得了射孔井的试井理论曲线和压力分布场。通过分析试井理论曲线的特征及压力分布场中的流体三维流动特征,明确了试井理论曲线的6个流动阶段:井筒储存阶段;第一过渡阶段;早期局部径向流阶段;第二过渡阶段;系统径向流阶段;外边界作用阶段。其中,围绕射孔的早期局部径向流阶段是该类井的主要特征。分析了射孔完井参数射孔密度、射孔长度、射孔相位角以及渗透率各向异性等因素对试井理论曲线的影响,为射孔完井设计以及射孔井的试井分析提供理论指导。射孔井的总表皮系数计算结果表明,在一定参数条件下,射孔井可以成为超完善井,深度射孔是提高产量较有效的手段。     

水平井分段射孔完井方案优化

针对水平井应用中水气脊进、完井和生产作业成本高、油井产量并非随射孔段长度线性增加等问题，综合考虑影响低渗透油气藏水平井开发效果的各项因素，基于大芦湖油田的地质资料，利用ECLIPSE油藏数值模拟软件，研究了水平井方位、水平生产井段长度和射孔位置、射孔段的长度与射孔段数的组合方案对油田开发指标的影响，进行了水平井分段射孔完井方案优化。研究结果表明，在大芦湖油田沙三段中亚段4^2小层部署1口水平井，将水平井的水平生产井段平均分成5段时，在完井初期采用同时射开趾部和跟部2段、中间3段避射的完井方式，累积采油量及采收率较高，可获得很好的开发效果，同时节约射孔完井和生产作业成本。     

各向异性油藏定向井射孔完井表皮因子模型研究

基于坐标转换和空间变换,将各向异性空间的地层几何参数和完井几何参数变换到各向同性空间,将得到的各参数经过等效处理后代入到各向同性空间的表皮因子模型,从而推导出适应于各向异性油藏定向井射孔完井的表皮因子计算模型,该模型考虑了储层伤害和压实带效应对表皮因子的影响.用有限元方法验证了该模型的准确性,并应用该模型进行了实例计算.该模型适应范围广,可用于定向井的完井设计和产能预测.     

四重介质油藏渗流模型与试井曲线

在发育缝洞型四重介质的碳酸盐岩油藏中,其大裂缝和微裂缝的渗流机理不同,以往建立的常规多重介质试井模型不能适应四重介质油藏试井解释需求。 因此,基于基质、微裂缝、溶蚀孔洞和大裂缝组成的四重介质,建立物理和数学模型,并利用 Laplace 变换、 Stehfest 数值反演等方法进行求解,得到实空间解,进而绘制试井曲线。 分析表明：四重介质油藏压力导数曲线的过渡段将出现 3 个“凹子”,其深浅以及出现时间的早晚受弹性储容比和窜流系数的共同影响;弹性储容比影响“凹子”的宽度和深度,窜流系数影响“凹子”出现的时间,同时对“凹子”的深度和宽度也有一定的影响;决定四重介质油藏试井曲线特征的参数较多,曲线对参数的变化比较灵敏;含有微裂缝和大裂缝的缝洞型碳酸盐岩油藏,更适合用四重介质试井模型进行解释。     

双重介质拟稳态油藏斜井试井模型研究

用汇源叠加等方法求解水平面为不渗透、定压和混合３种边界条件下双重介质拟稳态油藏斜井单相流试井的Ｌａｐｌａｃｅ空间均一流量压力解析解，并用沿井筒平均均一流量解的方法推出了更接近于实际的无限导流解，应用叠加原理在拉氏空间加入井筒储存系数ＣＤ和表皮因子Ｓｍ的影响后，用Ｓｔｅｈｆｅｓｔ数值反演的方法得到真实空间解，最后对压力响应动态进行分析。图６表１参５（陈志宏摘）     

声波测井模型井实验研究

本文通过声波测井模型井实验，讨论了模型井外径对声波波形的影响。当模型井的径向厚度较大时，二维谱中纵波速度线附近的模式波类型较多，空间分布较密集，幅度也较大；当模型井的径向厚度较小时，模式波的空间分布较稀疏。实验和数值计算表明，当两个不同模型井的径向厚度均大于一个波长时，两组测量波形中的低频斯通利波和幅度较小的首波基本重合，而首波和斯通利波之间的波形相差较大。数值计算结果和实验结果一致。文中结合模型井声波波形的二维谱及其模式波的数值计算结果，还讨论了声波测井探测深度与波形形状之间的关系，为进一步研究声波全波测并波形的数据处理方法提供了一定的实验依据。     

改进的蚂蚁算法在试井曲线拟合中的应用

通过将带可变邻域搜索的进化策略引入解决组合问题的蚂蚁算法,得到了可以用于解决连续优化问题的改进的蚂蚁算法,并给出了优化步骤.将改进的蚂蚁算法应用于试井曲线的拟合中,并编写了计算程序.改进的蚂蚁算法与遗传算法的对比结果表明,前者的收敛速度和收敛值以及在多局部最优解问题上均优于遗传算法,并具有较强的实用性.