三重介质油藏干扰试井压力动态特征

在建立三重介质油藏试井解释模型的基础上，对该类油藏的干扰试井压力动态变化进行了研究；分析了井筒储存、表皮系数、窜流系数以及弹性储容比对观测井井底压力的影响。结果表明，表皮系数对观测井的井底压力没有影响，而井筒储存是否会对观测井井底压力造成影响取决于井筒储存系数的大小以及激动井和观测井之间的距离，窜流系数和弹性储容比对观测井井底压力的影响与单井试井的结果相类似。     

三重介质油藏试井解释模型及压力特征

对由基质、裂缝和溶洞组成的三重介质油藏建立了试井解释模型, 采用全隐式差分格式对考虑井筒储存和表皮效应影响的情况给出了模型的数值解。对给出的试井模型与溶洞-井筒连通、缝-洞-井筒连通模型进行了压力特征比较, 分析了介质间的窜流系数、弹性储能比、渗透率比及外边界对压力响应的影响。分析结果表明, 该模型包含了溶洞-井筒连通和缝-洞-井筒连通模型, 窜流系数λfv 和λmv 决定过渡段出现的时间, 弹性储能比ωv 和ωf 影响压力导数曲线“凹陷”的深度与宽度, 而渗透率比K0v 则影响窜流过渡段曲线的形状, 封闭边界和等压边界则导致晚期压力导数曲线的“上翘”和“下跌”。     

双渗三重介质油藏试井分析

针对基岩、裂缝、溶洞三重介质油藏,在考虑裂缝和溶洞与井筒连通的情况下,给出三重介质试井物理模型的描述,提出双渗三重介质的概念,建立考虑井筒储集效应和表皮效应的双渗三重介质油藏有效井径数学模型.通过拉普拉斯变换和数值反演方法对数学模型进行求解,绘制了双渗三重介质油藏试井典型曲线,分析了窜流系数、储容比、渗透率比对曲线特征的影响.曲线分析表明,完整的双渗三重介质油藏试井曲线在半对数曲线上出现2个台阶,在双对数曲线上出现2个凹陷.曲线上台阶或凹陷的位置和形态与基岩、裂缝和溶洞三者之间的窜流系数和储容比有关.窜流系数主要影响下凹段出现时间的早晚,弹性储容比影响下凹段的深度和宽度.对比分析了双渗三重介质和普通三重介质在试井曲线特征上的区别.     

高速非达西渗流时三重介质油藏的压力响应

针对近井地带高速非达西渗流的影响,建立了溶洞与井筒连通情况下三重介质油藏的试井解释模型。通过数学变换和差分离散,给出了模型的数值解。与达西渗流的试井特征曲线不同,压力导数曲线在第一过渡段后明显上翘,孔缝洞总系统径向流的压力导数曲线高于0.5水平线。而近井地带的渗流速度越大,其非达西渗流影响区域就越大;随着溶洞窜流系数和溶洞弹性储容比的减小,压力导数曲线的过渡段出现时间延迟且下凹程度加深的现象。在塔河油田S74井的应用效果表明,新建模型具有较高的可靠性和实用性。     

变形介质煤层气双渗流动压力分析

研究了应力敏感煤层气中双孔隙度/双渗透率渗流问题的压力不稳定响应,不仅考虑了煤层气藏的双孔隙度/双渗透率介质特征,而且考虑了介质的变形,建立了应力敏感煤层气双孔隙度/双渗透率的数学模型,采用全隐式差分和N ew ton迭代法求得了圆柱面井源情况下定产量生产时无限大地层、有界封闭地层的数值解,探讨了双孔隙度/双渗透率参数和变形参数变化时压力的变化规律并给出几种情况下典型压力曲线图版。     

双渗分形油藏的压力动态分析

本文研究了双渗分形油藏的不定常渗流，给出了其广义对流扩散方程组在拉氏空间中的通解，求得了双渗油茂中考虑井储和表皮效应的内边界条件下的解，其征兵为双油藏的的压力动态，最后用拉氏数值反计算和分析了双渗，双孔分形介质中瞬时压力特征。     

三重介质三线性流垂直裂缝井压力动态分析

为了给高效开发低渗透油藏提供依据,针对三重介质油藏进行水力压裂后形成的有限导流垂直裂缝,结合均质油藏三线性流数学模型,应用拉普拉斯变换,求得了三重介质油藏有关裂缝储集和裂缝表皮效应的三线性流模型井底压力表达式.应用Stefest数值反演,绘制了无因次压力及压力导数对时间的双对数特征曲线,对其动态特征及影响因素进行了分析.研究结果表明,其压力动态最显著的影响因素是裂缝储集系数、裂缝表皮系数和无因次导流能力,其它参数对井底压力动态的影响与其对普通直井油藏的影响相类似.     

页岩气藏综合渗流模型及压力动态分析

区别于常规气藏,页岩气藏渗流主要受解吸、扩散、窜流和常规达西流动控制,机理复杂。考虑到基质和裂缝系统之间存在的压力差,在将气藏看成是双孔单渗介质的基础上,新增加了一个扩散以外的窜流流动,通过引入2个新的参数分别表征扩散和窜流2个因素的影响,建立了页岩气藏含有多条横向裂缝的压裂水平井的渗流数学模型。在此基础上,基于源函数理论,采用镜像反应和叠加原理,得到了地层中任意一点的压力表达式,通过Laplace变换和Stehfest数值反演得到水平井井底压力解,绘制了不同条件下的压力动态曲线,并与目前存在的渗流数学模型进行了对比,为页岩气藏的试井分析和不稳态产能评价提供了理论依据。     

分形介质煤层气压力动态分析

基于分形几何学和煤层气的拟稳态非平衡吸附动力学模型,建立了考虑井储和表皮效应的分形介质煤层气流动数学模型。根据Laplace变换和Stehfest数值反演方法,分别求得无限大地层和有界封闭地层条件下中心一口井定产量生产时无因次井筒压力的实空间解,探讨了分形维数、无因次井筒储存系数及表皮系数等对无因次井筒压力及其导数曲线的影响。给出无限大地层和有界封闭地层条件下的典型压力及其导数双对数曲线,为煤层气开发提供了新的试井模型。     

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。     

页岩气藏三孔双渗模型的渗流机理

为了掌握页岩气储层气体复杂流动的规律,从而高效开发页岩气藏,对页岩气渗流机理进行了研究。借鉴适用于非常规煤层气藏双重孔隙介质模型和考虑溶洞情况的三重孔隙介质模型,基于页岩气储层特征和成藏机理,提出了页岩气藏三孔双渗介质模型;研究了页岩气解析扩散渗流规律,提出考虑储层流体重力和毛细管力影响的渗流微分方程;并利用数值模拟软件对页岩气产能进行了预测。结果表明：基质渗透率和裂缝导流能力是页岩气开采的主控因素,只有对储层进行大规模压裂改造,形成连通性较强的裂缝网络后才能获得理想的页岩气产量和采收率。     

低速非达西双渗油藏DST段塞流试井研究

根据低速非达西渗流理论，导出了双渗(达西渗流和低速非达西渗流)两层油藏DST测试(中途测试)非自喷井的有效井径数学模型，采用拉氏变换和格林函数方法，得到拉氏空间的解析解，并绘制了新的样板曲线。参数敏感性分析表明，低渗非达西流的启动压力梯度、层问储容比、地层系数比的变化对样板曲线变化的影响比较大，样板曲线的晚期段会出现曲线上翘，这是与达西渗流情况最明显的差别。用该试井模型进行实例分析．可解释出双渗油藏的启动压力梯度、各层渗透率及表皮系数等重要参数。图3参13     

页岩诱导性裂缝漏失压力动力学模型

现有的诱导裂缝漏失压力模型只能判断裂缝是否开裂,无法分析裂缝开裂后裂缝宽度变化对漏失压力的影响。为此,首先建立了诱导裂缝在有效内压下裂缝宽度变化的计算方法 ;然后结合井底流体稳态扩散方程,在考虑漏失速度系数、裂缝宽度、流体黏度、井眼半径等影响因素的基础上,建立了流体在裂隙中稳态扩散的漏失压力动力学模型;最后以四川盆地焦石坝页岩气田的岩石力学性质及现场监测漏失速度为参数,计算了漏失压力的动态变化情况。结果表明:(1)井筒液柱压力与地层压力作用下的正压差是引发诱导性裂缝漏失的主要原因,现场施工中见漏就堵人为造成裂缝扩大的方法不可取;(2)诱导性裂缝漏失压力随时间改变而发生动态变化,裂缝宽度和漏失速度随漏失压力增加而增大;(3)存在着发生严重漏失的裂缝宽度临界值,漏失压差保持不变时,裂缝宽度与漏失速度呈幂指数变化关系。结论认为,现场应用效果证明了该模型的可行性,对于页岩诱导裂缝漏失可以采用控制漏失压力的方式来减小裂缝宽度,进而达到控制漏失的效果。     

基于物质平衡法确定超高压气藏动态储量的新方法

超高压气藏开发初期岩石压缩系数变化大,而目前超高压气藏物质平衡方程中却将岩石压缩系数取作常数,给动态储量计算带来了较大误差。利用超高压气藏岩石压缩系数的实验成果,建立了考虑压缩系数连续变化的超高压气藏物质平衡方程,并对方程进行线性化求解,提出了计算超高压气藏动态储量的新方法。应用结果表明：超高压气藏岩石压缩系数值对储量的计算结果影响非常大,对于四川盆地河坝超高压气藏,用岩石压缩系数取常数的物质平衡方法计算的储量值偏小13%~34%。因此,超高压气藏物质平衡方程必须考虑岩石压缩系数连续变化的特点,才能使动态储量计算结果更符合实际。     

基于压力产量耦合的致密气藏动态分析新方法

对于致密气藏而言,常规的Arps分析方法受到应用条件的限制,不适用于该类气藏。为此,考虑生产过程中气体PVT随压力变化和变流压生产的情况,提出了一种基于产量和压力相耦合的动态分析新方法。其步骤为:(1)根据产量和压力历史数据计算出拟压力标准化产量;(2)基于产量历史计算出物质平衡时间;(3)根据拟压力标准化产量和物质平衡时间得出标准化递减率;(4)由拟压力标准化递减率进一步计算出标准化递减指数。通过理论分析发现:(1)拟压力标准化的递减率与物质平衡时间呈幂指数关系;(2)由标准化递减指数的变化规律可以得出致密气藏气井的流动存在井筒储集及裂缝线性流(n=1左右)、线性流到拟径向流的过渡流(1n2)、拟径向流向边界控制流的过渡流(0.5n2.0)、边界控制流(n0.5)等4个阶段。实例应用结果表明,分析结果与理论结果符合程度高,能够提高递减规律预测的准确性,表明新方法适用于致密气藏的动态分析,可为致密气藏开发提供可靠的分析手段。     

低渗透砂岩油藏储集层双孔双渗模型的建立方法

建立低渗透砂岩油藏储集层模型以建立裂缝系统的数值模拟模型为重点。针对低渗透砂岩油藏储集层双孔双渗的特点．在前人研究成果的基础上，利用现有的裂缝描述技术，提出了裂缝系统模型中形状因子、裂缝渗透率、裂缝孔隙度的计算及基质系统储集层模型的建立方法。在东营凹陷大芦湖油田樊12井区低渗透砂岩油藏数值模拟研究中，用该方法建立了储集层模型．用其计算的综合含水率与开发时间关系曲线接近油藏实际开发动态数据，减少了历史拟合的工作量。图3表2参7     

低渗透均质油藏不稳定渗流压力计算

针对低渗透均质油藏存在低速非达西渗流的问题,建立了考虑启动压力梯度影响的低速非达西渗流均质油藏有效井径数学模型,获得了地层压力和井底压力计算公式,绘制了低速非达西渗流均质油藏瞬时井底压力和地层压力曲线,讨论了启动压力梯度、生产时间、渗透率等参数对井底压力和地层压力曲线的影响.研究表明,由于启动压力梯度的影响,在无限作用径向渗流阶段,压力导数曲线不再出现水平的径向流直线段,而是逐渐上翘,该特征区别于一般的均质油藏压力动态曲线.由于生产时间和启动压力梯度的影响,低渗透油藏中油井正常生产时井底压力和地层压力均消耗较大,导致井底压力和地层压力均较低,压力传播速度较慢.     

Analysis of pressure and pressure derivative without type curve matching, 4. Naturally fractured reservoirs

An alternative method, referred to as direct synthesis, is proposed for interpreting pressure transient tests in naturally fractured reservoirs. This new method offers consistent and accurate results from pressure tests with or without all reservoir flow regimes observed during the test period.Direct synthesis utilizes the characteristic intersection points and slopes of various straight lines from a log-log plot of pressure and pressure derivative data. Values of these points are linked directly to the exact, analytical solutions to obtain reservoir or well parameters. The direct synthesis method offers the following advantages: (1) accurate results from using the exact, analytical equations to calculate reservoir parameters; (2) independent verification is frequently possible from a third unique point; and (3) useful information is obtained when not all flow regimes are observed, as a direct result of the additional characteristic values developed by the method.Application of this technique is presented for single-well pressure tests in an infinite-acting naturally fractured reservoir with pseudosteady-state interporosity flow. Both the effect of wellbore storage and skin are included in the analysis. New analytical and empirical expressions were developed as a result of this work. These expressions are an integral part of the technique and provide the desired accuracy and versatility.Several field examples are given to clarify the technique and also illustrate the accuracy acquired by the method. When possible, a comparative analysis with other methods is included.     

动态渗透率三维油水两相低渗透油藏数值模拟

考虑流体在低渗透油藏流动过程中的非线性渗流特征和启动压力梯度的影响,基于动态渗透率的概念,建立了综合考虑非线性渗流和拟线性渗流的三维油水两相油藏数值模拟数学模型,通过全隐式差分格式建立了低渗透油藏数值模拟数值模型,并采用预处理共轭梯度法进行了求解。通过对均质油藏五点法井网和大庆油田某区块的计算结果表明,启动压力梯度对低渗透油藏的压力场有着显著的影响,在定产条件下,启动压力梯度越大则压力变化越剧烈,压降的影响范围越大,注采井间的压力梯度越高。由于非线性渗流规律较好地表达了流体在低压力梯度下的流动规律和最小启动压力梯度的影响,因此采用非线性渗流规律计算的压力变化要比拟线性情况平缓,更加符合低渗透油藏的开发实际。