油藏数值模拟技术在试井分析中的应用

本文从渗流模型及数值求解方法两方面概述了油藏数值模拟技术现状,针对油藏数值模拟在软件技术上的成熟性,提出了油藏数值模拟技术应用于试井分析,建立数值试井方法和理论这一新方向,并提出了数值试井技术在地质、采油及油藏工程方向上的具体应用。     

数值试井技术在复杂井解释中的应用

数值试井作为一种新技术得到越来越多的关注。通过大庆油田的两口复杂井的试井解释,对比分析了数值试井技术和常规解析试井技术,表明数值试井技术在处理复杂渗流模型和复杂地层条件方面具有天然的优势。作为近几年试井技术的主要发展方向,数值试井具有良好的应用前景。     

致密气藏试井

随着技术的进步、能源价格的提高以及常规气藏储量的下降,油气公司开始开发致密(低渗透)气藏中大储量圈闭的可行性.对这些低渗透气层进行常规试井所获得的重要油藏参数通常都会有偏差,例如原始油藏压力、渗透率、有效裂缝长度、裂缝导流能力和产能.本文的目的是评价应用于不同类型致密气层的特殊测试方法,讨论传统的测试方法很少成功的原因,并找到适合于致密气藏的测试和分析方法.我们将考虑短时测试,主要是为了获得原始气藏压力,其次是确定渗透率和表皮系数.将考虑流入动态测试、裂缝校正测试和地层流动测试,并通过实验和现场实例对这些测试的应用性进行了展示.     

数值试井技术在大庆油田的应用

数值试井作为一种新技术正在得到人们越来越多的关注。通过大庆油田的2口复杂井的试井解释,对比分析了数值试井技术和常规解析试井技术,表明数值试井技术在处理复杂渗流模型和复杂地层条件方面具有天然的优势。作为近几年试井技术的主要发展方向,数值试井具有良好的应用前景。     

解析试井与多相流数值试井一体化应用方法

由于数值试井计算速度慢,拟合时间长,在实际应用过程中多先用解析试井进行粗略的试井解释,为数值试井提供初值,加快数值试井拟合速度。解析试井解释的参数不能完全带入到多相流的数值试井中,需要修改各相的PVT、修改井的生产制度,添加井的组分产量、层的饱和度与相对渗透率曲线,并将有效渗透率改为绝对渗透率。本文从单相渗流方程与多相渗流方程间的内在联系出发,给出了相关改动的原因及其方法。     

进行四维压力先导试井确定致密气藏合理井距

在微达西渗透率的岩层中获得精确的压力是难以克服的挑战。可是这些压力对鉴别独特的储量提供最好的数据，有助于确定致密气藏的供气面积以及合理的井距。设计和设置了一种四维压力先导试井，在配备有压力计的两口观察井中测量压力降落。这些压力计能够沿井筒（在空间上）并随时间进行压力监测，因此命名为”四维压力先导试井”。     

数值试井与数值模拟相结合的新方法及应用

为提高数值模拟中压力指标拟合精度,充分利用实测压力数据,需要将数值试井与数值模拟方法结合起来.为此,在精细地质建模的基础上,通过数值模型的直接转化,建立精细的数值试井地质模型,编制了实用软件,给出了2种方法有机结合的途径及具体步骤,并在实际区块进行了应用.方法使得单井及平面的试井解释结果更加准确丰富,数值模拟压力拟合速...     

脉冲试井数值模拟的现场应用

通过油藏数值模拟技术 ,建立了多层油藏非均质及多相流体条件下的理论模型 ,并做出脉冲试井的压力理论曲线。现场应用中 ,在充分考虑地质及沉积特征的前提下 ,通过调整静态参数得到了理论曲线与实测曲线的最佳拟合 ,最终获得模拟区域内多层非均质渗透率分布图。该方法所获得的地层水平渗透率分布与其它方法所获得的渗透率分布互相补充 ,可为三次采油方案设计提供可靠依据     

基于三参数非线性渗流的致密气藏数值试井分析

目前在低渗透储层的试井模型中,常采用具有平均启动压力梯度的拟线性渗流方程,然而拟线性渗流方程只能反映低渗透流动的启动压力梯度特征,不能描述流动的非线性特征。三参数非线性渗流方程既反映了启动压力梯度特征,也描述了非线性凹形曲线。为了提高致密气藏试井资料的解释精度,完善低渗透非线性试井理论,建立了一种基于三参数非线性渗流方程的致密气藏数值试井模型。利用有限差分方法求解模型,获得了井底压力响应曲线及储层压力分布。分析了压力响应曲线和压力分布特征,对比了三参数非线性模型与拟线性模型的结果,并研究了最小启动压力梯度和平均启动压力梯度的影响。研究结果表明：系统径向流阶段的压力导数曲线偏离0.5线,压降曲线的上翘幅度取决于平均启动压力梯度,压力恢复曲线的上翘幅度取决于平均启动压力梯度与最小启动压力梯度的差值。外边界响应的早晚和动边界扩展速度取决于最小启动压力梯度。     

致密气藏储层参数生产动态影响模拟分析

致密气藏开发主要依托区域筛选、钻完井优化、井网优化和生产管理等手段通过提高单井日产量和最终采气量及提高气藏最终采收率实现致密气藏的经济有效开发。因此为实现致密气藏的经济有效开发,有必要分析致密气藏储层参数(渗透率、有效厚度、孔隙度、泄气面积)对生产动态的影响,达到认识储层参数的目的,并对致密气藏的开发提出建议。     

确定致密气藏压裂井动态导流能力新方法

致密气藏压裂井生产过程中,随着时间及有效应力的变化,裂缝导流能力会不断下降,呈现出动态导流能力特征。传统研究主要局限于室内实验,实验条件过于理想化,忽略了高速非达西流影响,而且只能分别确定裂缝导流能力的时效性和应力敏感性,无法确定两者对裂缝导流的共同影响。针对以上问题,文中运用分段历史拟合方法,采用数值模拟与压力恢复试井相结合的手段,提出了一套确定裂缝动态导流能力的方法,并分析了苏里格气田气井导流能力变化规律。结果表明,气井井底流压的压降速率越快,导流能力损失速度越大。因此,在压裂井生产过程中,要注意控制压降速率,以延长裂缝寿命。该方法对掌握压裂井裂缝导流能力变化特征、制定合理工作制度具有重要指导意义。     

吐哈盆地北部山前带深层致密气藏水平井钻井技术

吐哈盆地北部山前带和斜坡区致密气资源前景广阔,水平井技术是实现致密气有效开发的重要途径。但北部山前带水平井钻井中存在高陡构造地层倾角大,直井段井身质量控制困难;大段煤系地层、薄互层等复杂地层发育,井壁稳定性差,坍塌严重、复杂事故频发;深部地层可钻性差,水平段施工钻头破岩效率低,钻井周期长等一系列技术难题。通过优选适合北部山前带水平井的井身结构、井眼轨迹和钻井液体系,开展个性化钻头、煤系地层安全定向钻井、小井眼长水平段旋转地质导向钻井技术攻关和现场应用,形成一套适合于北部山前带致密气藏水平井优快钻井技术系列,达到提高水平井机械钻速、有效缩短钻井周期的目的,为实现致密砂岩气藏的“安全、高效、优质、经济”勘探开发提供强有力的技术支持。     

受限空间内天然气爆炸反应过程模拟分析

为定量研究受限空间内天然气爆炸反应动力学特征,开展了3个方面的研究工作,①建立了基于激波管的天然气爆炸过程数值分析模型;②将天然气气相燃烧动力学反应分解为53种反应组分、325种基元反应,给出了朗金―雨贡尼关系式和正激波的压强比、密度比和温度比计算方法;③利用化学反应模拟软件CHEMKIN构建天然气燃烧过程机理文件,对激波诱导受限空间内天然气混气爆炸过程进行数值模拟,讨论了反应过程、初始压力和空间尺寸对天然气爆炸过程的影响,并绘制了天然气爆炸温度、压力变化特征曲线。结果表明：采用入射激波模拟混气引爆过程中体系温度会出现跳跃式上升随之向下扰动;混气被引爆后温度逐步提高,在温度达到峰值时压力随之提高;提高初始压力将缩短混气引爆时间,高的初始压力可以得到更为迅速的反应速度和更高的爆炸压力;空间尺寸对散热作用的影响高于其对活性基团消毁作用的影响,小尺寸空间条件下可以获得更迅速的爆炸升压速度。     

致密气藏压裂井产能预测方法

对低渗透致密气藏实施压裂增产改造是改善储层导流能力、提高储层产能的必要措施。低渗透致密气藏压裂后的产能受多种因素影响,如储层物性、裂缝几何形状、启动压力梯度等。分析产能影响因素、进行压裂井产能预测。有利于制订合理的生产制度,是加快低渗透致密气藏开发进程的关键．基于低渗透致密气藏流体渗流规律。并结合传统的二维裂缝延伸几何模型,通过表皮因子将裂缝几何参数设计与产能分析相结合,形成一种能够快速预测低渗透致密气藏压裂后的拟稳态和瞬态条件下产量的方法．．实例分析表明,地层渗透率、气藏厚度、近井伤害表皮因子和压裂施工规模是影响最终产量的主要因素．提出的致密气藏产能预测方法求出的结果与实测数据拟合后误差较小,可为低渗透致密气藏水力压裂设计提供有效技术支持．     

致密砂岩气藏水平井多簇分段压裂工艺

结合多簇分段压裂技术的原理及特点,针对多级管外封隔器分段压裂技术存在的施工管串工具较多、节流摩阻较大、无法开启特低渗储层段等技术瓶颈,文中提出了采用水溶性暂堵剂形成的水平井多簇分段压裂技术,并对暂堵剂的成胶状态、溶解性能和抗压性能进行了研究,最后在×井成功进行了现场试验.结果表明,×井获取无阻流量为1 1.1×104 m3/d的高产气流.     

基于分段拟合的致密气藏递减分析方法

Arps递减模型的适用条件之一是气井生产达到边界控制流阶段,应用Arps递减模型对苏里格致密砂岩气藏压裂气井产量进行递减分析时,存在以下难点:如何确定气井到达边界控制流的时间;达到边界控制流阶段的气井,如何进一步判断其递减类型。为此,根据苏里格气田气井生产特征,结合试井理论及数值模拟方法,建立不同类型气井数值模型,确定气井到达边界控制流时间,以此为分界点,分段拟合,研究不同阶段气井产量变化规律。结果表明:已进入边界控制流的气井,递减指数介于(0,1),为0.5左右,属于双曲递减的一种特殊形式-衰竭递减。利用研究成果能够合理有效的预测气井不同生产阶段的生产指标及变化规律,对致密砂岩气藏压裂气井的产量递减分析及指标预测有一定的指导意义。     

致密砂岩气藏水平井参数优化

鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏总体呈现储层横向变化快、纵向多层发育的地质特征,水平井有效规模开发难度较大。为提高其开发效果,基于对已投产水平井单井控制动态储量、递减率、产能等动态指标的精细评价,从沉积位置、储层厚度、钻遇储层长度、井段位置、轨迹类型、改造方式等方面入手,分析了苏里格气田某区块水平井开发指标的影响因素,并应用灰色关联法定量分析了各参数对水平井产气能力的贡献值。研究结果表明:钻遇储层长度对水平井产能的影响最大,其次是储层位置、沉积微相、储层厚度、轨迹类型,改造方式。结论认为,该区块致密气藏水平井开发设计应遵循以下原则:(1)部署应以心滩和河道中部微相为主;(2)优质砂体厚度大于8 m,横向展布相对稳定;(3)水平段长度在经济效益允许的条件下尽可能长;(4)轨迹类型以平直型为主;(5)改造方式以裸眼封隔器为主。     

定北区块致密气储层水平井压裂参数优化

水平井多级分段压裂是鄂尔多斯北部定北气田致密气藏开发的有效手段。由于储层较深、物性较差,在定北区块盒1气层的前期压裂施工过程中不断出现砂堵和超压的现象,施工成功率低。为了探索前期加砂困难的原因,优化压裂设计,开展了支撑剂导流能力评价实验、支撑剂在裂缝中通过性物理实验和携砂液运移规律数值模拟等研究。实验结果表明,近井多裂缝及动态缝宽与支撑剂粒径不匹配等因素是导致施工加砂困难的主要原因。对定北盒1储层支撑剂体系、施工排量和砂比进行了优化,现场应用6口井45段,施工成功率达到97.8%,解决了定北区块盒1储层水平井压裂加砂困难的问题,提高了压裂效果,为相关致密气储层水平井的压裂工艺提供技术参考。