低渗透油藏通用非达西渗流模型及压力曲线特征

研究表明低渗透油藏渗流规律不符合达西定律.根据学者在低渗透非达西多相渗流的数值模拟分析中提出的渗流速度和压力梯度关系,进一步提出了变渗透率效应概念,建立了低渗透油藏通用非达西渗流试井模型,采用追赶法对变渗透率效应差分方程组迭代求解.对渗透率取几何平均数,解决了迭代求解过程中解的振荡不收敛问题.计算结果表明:变渗透率效应持续时间越短,压力曲线及压力导数曲线上翘越大.基于变渗透率效应建立的通用非达西渗流试井模型及其求解的方法比目前动边界计算方法稳定性更好,比较符合实际情况.达西渗流试井模型只是低渗透油藏通用非达西渗流试井模型的特例.     

低渗透油藏变渗透率非达西试井模型

为建立与实际非线性渗流一致的试井解释模型,在考虑低渗透油藏变渗透率渗流效应的基础上,建立了二维低渗透油藏变渗透率非达西试井模型,给出了差分方程组数值求解方法,绘制了考虑不渗透边界影响的试井典型曲线,进行了不渗透边界与低速非达西对低渗透油藏试井曲线的敏感性分析.研究结果表明,对于非达西流动情形,压力导数曲线在径向流动阶段...     

油水两相非达西试井分析新进展及其展望

简述了低渗透油藏、油水两相低渗透油藏非达西试井分析研究的新进展。提出对低渗透油藏应建立公认的非达西渗流数学模型,准则数、数值试井模型及分析方法,指出低渗透油藏是否存在非达西渗流,除加强渗流特征的影响因素、渗流形成机理的研究之外,还要从实验上能够模拟代表真实的现场条件的体现度。     

基于非达西、压敏效应及裂缝的数模技术

针对工程化数模软件不能准确描述低渗透油藏非达西渗流特征问题,建立了同时考虑特低渗透油藏流体非达西渗流和变形介质的数学模型,建立了势梯度模合成方法,完善了井和网格方程耦合技术,在自主裂缝数值模拟软件上开发了低渗透油藏流体非达西渗流、压敏效应功能,推出了集非达西、压敏效应、裂缝功能于一体的DQdual2.0软件。实际算例分析表明,非达西渗流模式反映了启动压力的存在,能较真实地模拟低渗透储层的产油能力。大庆油田10个区块应用结果表明,DQdual2.0软件适用于低渗透油田开发动态计算。     

裂缝性低渗透油藏弹性采收率计算新方法

结合非达西渗流理论,提出了能够同时考虑方向性非均质以及基质中流体渗流存在启动压力梯度的裂缝性低渗透油藏弹性采收率计算新方法。结果表明,考虑非达西渗流后裂缝性低渗透油藏极限泄油范围内弹性采收率为常规方法计算值的1/3,并从考虑非达西渗流后弹性采油量下降以及低渗透油藏的开发实践两方面阐述了1/3 结果的合理性,同时证明与低渗透油藏开发实际相吻合。     

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）     

分形油藏非达西低速不稳定渗流的研究

根据分形几何学并结合非达西渗流力学，建立了分形油藏低速非达西渗流的数学模型，根据拉氏变换和Stehfest数值反演求得了有限半径井的实空间解，并分析了分形参数，非达西渗流指数对压力动态的影响，研究分形油藏非达西低速不稳定的渗流的动态特征，对低渗透油田的开发具有指导意义。     

低渗透油藏非线性流数值模拟与极限井距研究

达西渗流已经无法准确描述低渗透油藏中流体的流动.研究了低渗透油藏启动压力梯度数学表征方法,建立了考虑启动压力梯度非线性渗流模型及其油气水三相数模模拟的数学模型,并形成了相应的数值模型.在现有数值模拟软件的基础上编制了非线性渗流数值模拟插件,并将其应用到油田模型中,模拟了不同渗透率下低渗透油藏注水驱油过程.初步模拟结果与现场实际数据基本吻合,验证了方法的正确性,获得了启动压力梯度与极限注采井距的关系图版,为低渗透油藏开发提供了依据.     

DEVELOPMENT AND APPLICATION OF 3D THREE-PHASE NON-LINEAR FLOW NUMERICAL SIMULATOR FOR ULTRA-LOW PERMEABILITYOIL RESERVOIR

根据特低渗透油藏流体渗流特征,建立了非线性渗流油藏数学模型.在黑油模型基础上,开发了特低渗透油藏非线性渗流数值模拟器.以五点井网单元为例进行算例分析,将不同类型的非线性渗流曲线与达西渗流模拟结果进行对比分析.模拟结果表明:与达西渗流相比,考虑非线性渗流规律的油井产油量低,产量递减快,注水见效缓慢,油井见水时间滞后;水井吸水能力差,注水沿垂直裂缝方向上的推进速度变慢;相同注采压差条件下,水驱效果差;水井附近憋压面积大,流体在地层中的流动消耗更多的驱动能量,降低了水驱效率;特低渗透油藏在开发过程中,除井筒附近地层压力梯度较大外,地层中大部分区域压力梯度较低,非线性渗流占据了地层渗流的主导地位,以非线性渗流规律为基础的数值模拟软件能够更准确地预测特低渗透油藏开发的动态特征.     

低渗厚层砾岩油藏试井解释模型及合理关井时间研究——以八区下乌尔禾组油藏试井解释为例

克拉玛依油田八区下乌尔禾组油藏为低渗透厚层砾岩油藏，试井解释模型复杂且多样化，单一的常规达西渗流机理下试井分析模型，不能完全适应试井资料分析解释的要求，本文通过对油藏流体渗流机理的分析和研究，建立了新的试井解释模型——低渗透非达西渗流模型，提高了试井资料解释结果的可靠性，解释结果更加符合油藏实际；同时建立了油藏合理的压力恢复关井测试时间，为同类油藏的试井动态监测提供了可借鉴的经验。     

低速非达西渗流的全隐式模拟模型

许多研究表明，低渗透介质中的流体渗流需要启动压力梯度，并不遵循达西定律；而传统的油藏数值模拟理论都是建立在达西定律之上的，因而它很难反映低渗介质中的流体渗流特征，为了让油藏模型能正确描述低渗介质中这种特殊的渗流现象，基于前人的研究成果，建立了一种非达西渗汉的全隐式数据模拟模型，并给出了该数学模型的有限差分 相应的全隐式处理方法，完成了已有模拟器的功能改造。最后给出了计算实例，结果表明，在其它条件相同的情况下，启动压力梯度越大，则在相同时间内的采出程度越低，累计注水量越少；相反，启动压力梯度越小，则在相同时间内的采出程度越高，累计注水量越多。分析表明，算例的模拟结果是合理的，此模型能够反映低渗介质中流体的低速大西渗流特征。     

水平井不同产能计算方法探讨

采用解析式计算产能时,由于其在推导过程中叠加误差的存在,导致计算结果偏差较大。常规耦合产能计算方法准确性虽好,但对低渗透油藏并没有考虑启动压差的影响,适用面较窄。文中在油藏渗透率较低时,考虑了非达西渗流及启动压力的影响,运用势的叠加原理和镜像反映计算油藏与水平井筒渗流耦合条件下的水平井产能;综合考虑了非达西效应、启动压力、非均质性、井筒摩擦、加速度和重力影响等因素。通过与国内外常用的6种解析计算方法进行对比分析可知,采用耦合模型的计算结果与水平井实际产能相对误差较小。因此,考虑了低渗透效应的耦合产能预测模型计算结果更加接近油井的真实产量,适用面更广。     

低渗透变形介质气藏压裂井产能分析

低渗透变形介质气藏压裂井生产过程中,气体渗流一般不遵循达西定律,而是存在启动压力梯度和介质变形影响的低速非达西渗流.变形介质的渗透率随有效应力的增大而降低,一般与压力变化呈指数关系.为此,基于压裂井三线性渗流模型,建立并求解了低渗透变形介质气藏考虑启动压力梯度和介质变形影响的有限导流垂直裂缝井不稳定渗流的数学模型,来研...     

拖市低渗透油藏数值模拟研究

建立了拖Ⅱ断鼻南断块地质模型．在此基础上用自行研制的动态地质模型低渗非达西渗流的油藏数值模拟软件进行了模拟研究，得到了如下认识：拖Ⅱ断鼻南断块地质模型是动态变化的；拖市低渗油藏渗流表现为低渗非达西渗流；以注水井连线为中心含油饱和度低。向两侧含油饱和度高；注入水沿裂缝前进，裂缝附近含油饱和度低；剩余油饱和度大致呈连续片状分布。提出了合理的开发调整方案。     

考虑非达西效应的低渗气藏压裂井产能分析

相应研究表明,气体渗流特征受到启动压力梯度、滑脱效应、应力敏感等因素影响,针对这些特征,基于非达西渗流理论,应用保角变换方法并引入新的拟压力形式,推导了考虑气体上述因素共同作用下的低渗气藏无限导流垂直裂缝井产能方程。结果表明:启动压力梯度效应对低渗气藏中无限导流垂直裂缝井的产量影响较小;在高流压阶段,产量受滑脱效应和应力敏感效应影响并不明显;而在低流压阶段,随着滑脱因子增大,裂缝井产量越来越高,而随着应力敏感系数的增大,裂缝井产量越来越低。     

Investigation of non-Darcy flow in tight-gas reservoirs with fractured wells

Inertial non-Darcy flow effects can significantly lower the productivity of fractured gas wells. The effects were investigated numerically, taking into account inertial flow in the fracture and the reservoir. Simulations are performed by means of a fully-implicit in-house simulator. The non-Darcy flow implementation is based on an implicit treatment with relaxation of the non-Darcy control parameter. Contrary to the conventional method, the present approach facilitates the consideration of highly inertial flow and accounts also for permeability (stress) dependency of non-Darcy flow coefficients. The simulation tool is applied to a synthetic production scenario in typical tight-gas wells for constant and stress-dependent parameters. Results suggest that non-Darcy flow effects will influence the productivity despite the relatively low gas rates. Regarding a realistic scenario, the total gas production is reduced by 21% to 40%. New type-curves are presented for fracture and reservoir non-Darcy flow to identify the impact of reservoir non-Darcy flow and to facilitate the prediction of the performance of a fractured well. Technical contributions in this paper include (i) the illustration of stable and robust non-Darcy flow implementation in a fully-implicit reservoir simulation tool, (ii) unfolding the impact of inertial flow effects on a tight-gas well, and (iii) developing new type-curves accounting for non-Darcy flow in the reservoir and the fracture.     

Estimation of Fracture–Matrix Transport Properties from Saturation Profiles Using a Multivariate Automatic History Matching Method

Abstract

This study focuses on the development and implementation of a numerical model of multiphase flow in a fractured core sample by describing the capillary pressure–relative permeability characteristics. An automated history matching approach is proposed to determine relative permeability and capillary pressure curves simultaneously for both matrix and fracture consistent with a core flood reservoir model performance, which relies on a commercial reservoir simulator coupled with an optimization protocol. The results indicate that the proposed approach successfully predicts relative permeability and capillary pressure curves of a fractured core sample and provides a foundation for field-scale history matching with simultaneous estimation of transport properties.     

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。     

非线性渗流复合气藏气井产能新方程分析

针对低渗透气藏的特征,推导建立了低渗透气藏气井产能预测模型,包括远井区考虑启动压力梯度和滑脱效应的气井产能方程,以及近井区考虑高速非达西效应的气井产能方程。研究结果表明:启动压力梯度和高速非达西效应使气井产能下降,启动压力梯度对气井产量的影响呈近似下降的趋势;增产措施和滑脱效应都使气井产能增加,滑脱效应对气井产量的影响呈近似上升的趋势,而增产措施中,某种意义上说明,相比增加缝宽,增加缝长更重要;在高流压阶段,启动压力梯度对气井产能的影响显著,而在低流压阶段,高速非达西效应和滑脱效应对气井产能的影响明显增强。