底水油藏水平井临界产量计算新方法

临界产量的确定是利用水平井开发底水油藏的关键。在分析水平井开采过程中底水锥进机理的基础上,将水平井三维渗流场近似分解为内、外两个渗流场。分别分析两个渗流场的流线分布,利用Dupuit公式得到外部渗流场临界产量计算公式;利用平面径向流原理,将水平段长度视为“油层厚度”,井眼与油层顶部距离视为“泄油半径”得到内部渗流场临界产量计算公式;结合等值渗流阻力原理得出底水油藏水平井临界产量计算新方法。据新方法进行实例分析,对比前人推导的不同方法的计算结果,分析各向异性、水平段长度以及水平段距油层顶界的垂向距离与油层厚度之比对临界产量的影响规律。     

底水油藏水平井临界产量计算方法

隔夹层是影响底水油气藏开发的重要因素,准确预测隔夹层对底水油藏水平井临界产量的影响,是带隔板底水油藏水平井配产的关键。在水平井渗流场分解的基础上,利用等值渗流阻力原理得到各渗流场阻力,结合Dupuit隔板底水油藏临界产量计算原理推导出带隔板的底水油藏水平井临界产量计算方法。实例计算结果表明,临界产量随着垂向渗透率的增大而增大,隔板抑制底水锥进的作用就越显著,在油藏各向异性系数大于0.6之后,临界产量变化逐渐趋于平缓;隔板的大小以及隔板位置也是影响临界产量的关键因素,隔板范围越大,临界产量越大,隔板离底水越近,临界产量越小,在实际钻井过程中,水平段应尽量靠近隔板,设置人工隔板则要尽量远离底水界面。该方法为计算带隔板的底水油藏水平井临界产量提供了理论依据。     

考虑非达西渗流的底水锥进临界产量计算模型

底水锥进是底水气藏开发的重要问题。有关临界产量计算模型的物理模型一般假设地层流体为达西渗流,忽略非达西渗流压降。对于高产气井,近井地带流体渗流速度很大,非达西渗流阻力不可忽略。笔者在临界产量计算模型中考虑高速非达西渗流对底水锥进的影响,引入拟表皮系数,建立了考虑非达西渗流的底水锥进临界产量计算模型,计算中避免了非达西渗流半径的复杂计算过程。为量化非达西渗流的影响,应用数值模拟方法,通过建立高渗、中渗、低渗底水气藏数值模型,模拟产能试井过程并建立产能方程,计算了考虑非达西渗流的底水锥进临界产量。结果表明：低渗气藏非达西渗流对临界产量计算结果的影响可以忽略;当渗透率为30 mD、射孔厚度为208.3m、避水高度为31 m时,未考虑非达西渗流的临界产量误差为14.46%,非达西渗流影响不可忽略。因此当渗透率大于30 mD时,应选用考虑非达西渗流的底水锥进临界产量计算模型,更符合实际储层流体渗流规律。     

采用供给边界压力预测底水突破前水锥参数

针对已建立的射孔段下部底水渗流预测模型中单纯采用球面流描述的缺陷，提出了射孔段下部的渗流是从径向流逐渐过渡到球面流的，并假设原始油水界面压力等于供给边界处的压力。在理论模型的基础上，建立了预测临界产量、水锥形态以及优化射孔长度的数学模型。对油井的射孔长度进行了优化设计，结果表明按照最优射孔段生产能够显著地提高油井的临界产量。     

厚层底水油藏油井临界产量计算方法

为了更有效地开发厚层底水油藏,针对厚层底水油藏存在立体渗流的特点,将厚层底水油藏内近井区的流动近似为三维球形向心流,基于稳定渗流理论推导了考虑近井区空间渗流影响的厚油层临界产量计算公式,并通过实例验证了其正确性。利用推导的临界产量计算公式,分析了油层厚度、射开厚度和垂向渗透率对临界产量的影响,结果表明,厚层底水油藏的临界产量随着油层厚度、垂向渗透率的增大而增大,随着射孔厚度的增厚先增大后减小。该研究结果可为厚层底水油藏开发合理控制油井产量提供参考。      

影响砂岩底水气藏开发动态的因素研究

以永21断块为例,利用数值模拟方法分析了采气速度、垂直/水平渗透率比(kv/kh)、底水能量、井距、射开程度等参数对砂岩底水气藏开采效果的影响,同时对隔层大小及位置对底水上升速度的影响进行了精细模拟研究。研究表明:在选择合理射开程度、井距、采气速度的基础上,利用隔层对延缓出水的作用,应该立足于均衡开采,使底水以平托方式推进,才能获得最佳的开发效果。研究结果为改善气藏开采动态提供了理论依据。     

底水气藏水平井临界生产压差变化规律

根据物质平衡原理,推导底水气藏的含气高度、含水高度随时间的变化关系,并用近似方法确定波及系数,然后采用等值渗流阻力法,结合底水驱动垂向临界速度推导底水气藏开发的临界生产压差计算模型,从而实现定量表达水平井临界生产压差随开采时间增加而呈现递减趋势的变化规律。此外,分析垂向渗透率与水平渗透率之比、水气密度差、水气黏度比以及底水锥进高度等参数对临界生产压差的影响,为水平井开发底水气藏确定合理的生产压差、制定合理产量提供理论依据。     

水平井底水油藏产能计算及参数优化研究

在一些油藏采油过程中,油藏中存在底水锥进现象,使得油藏的开采存在一定难度,因此.为了抑制底水油藏中的这种现象,油田工作者进行了许多研究,一些方法抑制了底水的上窜。根据镜像法原理推导了水平井底水油藏井网产量公式,并且讨论了底水油藏水平井长度优化参数,以有利于底水驱油藏水平井生产预测研究。推导结果表明,水平井产能及见水时间主要受水平井长度、水平井位置和油层各向异性的影响。     

水平井开采底水油藏临界产量的计算

阐述了水平井开采过程中临界产量的概念,并对国内外几种常用的临界产量计算公式进行了评价介绍。特别对石油工程界使用较多的Chaperon的临界产量计算公式进行了分析,指出了该公式中存在的问题,对该公式进行了修正,同时进一步研究导出了适合水平井临界产量计算的广义预测公式。通过现场实例计算,证明了修正后的Chaperon公式和本文导出式均可在油藏工程计算中使用。     

非均质底水油藏临界产量预测

底水油藏由于底水存在,给油井生产带来严重的产水问题,常表现见水早、无水采油期短,见水后含水率上升快,甚至暴性水淹的特征,从而导致油藏的采收率低.临界产量是避免水锥突破油井的允许的最大产量.当产量大于临界产量时,底水必然突破,油井见水.因此,对底水油藏临界产量的预测十分重要,目前,底水临界产量预测方法的假设条件往往是均质各向同性或各向异性地层,而实际油藏,沉积体系内储层在空间上表现出不同程度的非均质性.在Dupuit方法的基础上,考虑油藏的纵向非均质性,采用概率分布函数的方法,对临界产量公式进行了改进.对不同的渗透率纵向分布情况进行公式推导和计算,总结出底水油藏的非均质性对临界产量的影响规律.在平均渗透率相同的情况下,正韵律地层临界产量高于均质油层,反韵律的临界产量最低;按均质地层计算的临界产量,用于开发正韵律沉积地层时,该值低于实际临界产量值,因而不能充分利用地层能量;用于开发反韵律沉积地层时,该值高于实际临界产量,则会出现底水的突破.     

裂缝水窜数值模拟在气藏提高采收率中的应用研究

中坝气田须二段气藏地质特征复杂,其储集层具有明显的低孔低渗特征,非均质性强,裂缝发育程度差异较大,裂缝发育情况大致分为3个区,基本上呈带状分布.气藏由于存在局部边水活跃,致使边水沿大裂缝窜入气藏,使气井产量大幅降低并出现水淹现象.本文着力于应用裂缝水窜数值模拟新技术,对各气井的出水情况进行了全面拟合,取得了过去常规数值模拟无法取得的拟合效果.在此拟合的基础上,对气藏今后的排水采气进行了研究,利用裂缝水窜数值模拟技术对气藏的排水部位、排水量进行了优化,并对排水采气动态进行了预测.研究结果表明,气藏在不同的排水规模下可提高气藏采收率8.05%～11.07%,其中以150 m3/d的排水规模在中35井实施工艺强排水是相对比较合理的方式,可以提高气藏采收率10.87%.     

低渗透气藏开发经济临界产量分析方法及其应用

为经济、有效开发低渗透气藏,针对低渗透气藏的开发特点,通过引进年产量计算系数、产能建设边界指标,运用动态盈亏平衡分析,推导出综合考虑当年建成产能贡献率、产能到位率、产量递减情况和资金时间价值等因素的低渗透气藏开发经济临界产量计算公式。该公式克服了现有经济临界产量计算公式考虑影响因素不全面的不足,分析内容更加全面、计算结果更加符合低渗透气藏的开发实际。利用该公式不仅可以计算低渗透气藏开发的经济临界产量、亿立方米产能建设投资边界,而且还可以分析经济临界产量对天然气价格、操作成本、基准收益率等技术经济参数的敏感性,其分析和计算结果对低渗透气藏开发的投资决策和组织生产具有参考意义     

预测水锥和气锥水平井临界产量的新方法

对于具有底水驱动、气顶驱动和底水与气顶同时驱动的油藏,当使用水平井开采时,水锥和气锥水平井的现象是不可避免的。基于以往的研究成果,提出产量比(临界产量与绝对无阻流量之比)的概念,以及水平井与垂直井的产量比相同的假定,得到了预测水锥和气锥水平井临界产量的新方法及通式。通过不同方法的应用和对比表明,本文提供的方法是实用有效的。     

底水气藏高速非达西渗流临界产量的一种确定方式

底水气藏开发过程中容易产生井底见水的现象,会给气藏的顺利开采带来极大的困难,所以确定气井的临界产量十分重要。一般临界产量计算公式是在达西渗流规律的基础上建立的,但近井地带渗流速度较大,非达西渗流是不可忽略的。针对真实气体高速非达西渗流特征,引用Forchheime渗流方程,建立底水气藏临界产量计算模型,采用四阶龙格-库塔法进行求解,并编制计算程序。计算气井在非达西渗流下的临界产量和水锥形状,给气藏动态分析提供了重要依据。     

气井临界出砂产量模型研究

天然气在开采过程中常常由于产量过大造成出砂 ,不同的储层具有不同的临界出砂产量 ;本文通过岩石力学及断裂力学的相关知识 ,对岩石的受力状况进行了分析 ,经过严格的数学推导 ,得出了岩石发生破坏时 ,多孔介质中的孔隙压力与井底流压之间的关系 ;并结合试井产能公式 ( μZ) -p及的关系图推导出了达西与非达西两种流动状况下气井的临界出砂产量公式 ;此外 ,文中还对公式在使用中应注意的问题进行了说明。这些公式的推导必将对纠正目前普遍存在的盲目追求产量的误区产生深远的影响     

常规稠油底水油藏氮气泡沫控制水锥技术研究

通过室内实验优选出发泡能力最佳的发泡剂,并对其浓度进行了优选实验,研究了岩心渗透率、岩心含油饱和度及气液比对泡沫阻力因子的影响。利用数值模拟方法,研究了用氮气泡沫控制底水锥进技术。在水锥锥进的生产井中,用高压注入氮气和发泡剂溶液,然后关井焖井一段时间后再开井生产,进行多轮次的氮气泡沫吞吐。利用数值模拟方法,对常规稠油底水油藏氮气泡沫控制水锥技术的开发方式、焖井时间、日排液量、注入方式以及转注时机进行了优化。     

塔河油田缝洞型底水油藏临界产量计算研究

碳酸盐岩缝洞型底水油藏的储集空间主要由缝、洞组成。在开采过程中,底水锥进机理与常规底水油藏有所区别,有必要对其进行研究。根据塔河油田缝洞型底水油藏缝、洞分布不均匀及非均质性较强的特点,将储层抽象成为渗透率突变的地质模型,定义渗透率突变系数和区域半径比,并基于达西定律,利用常规底水油藏Dupuit临界产量公式推导出了缝洞型底水油藏油井的临界产量计算方法,继而分析了渗透率突变系数和区域半径比在油井钻遇不同部位情况下对油井临界产量的影响。     

底水油藏水平井临界产量及其不确定性分析

水平井临界产量是延缓底水脊进、延长无水采油期、确定合理工作制度和提高水平井开发效果的重要参考依据。对底水油藏水平井临界产量预测方法进行了系统总结,对影响临界产量的因素进行敏感性评价,对筛选出适用于底水油藏水平井临界产量的预测方法提出了相应的建议和思路。     

底水驱解析新模型

根据物质平衡原理对储量进行评价需要水体模型.水体模型有线性流、边水驱和底水驱三种.有代表性的是边水驱,常用于预测水侵量.然而,许多油气藏是底水驱.Allard和Chen已经指出如果用边水驱模型来估算底水驱油气藏储量,那么储量的估算可能误差很大,并且可能会出现难以接受的结果,例如可能会出现油藏储量为负的情况.目前的文献中有两种底水驱水体模型.Coats给出了一个无限大水域的解析模型.Allard和Chen建立了一个数值模型并用表的形式给出了无因次水侵量与无因次水体厚度、水体半径和时间的关系.许多商业储量评价软件使用的是Allard-Chen数据表.遗憾的是,由于无法准确地知道水体厚度与油藏半径比值,因此Allard和Chen数据实际使用时受到限制.在研究中,我们给出了一个新的解析模型来预测有限底水驱水体的水侵量.该模型计算速度相当快.对比Coats模型和Allard-Chen模型所得的结果表明,该模型比较准确,可用于油藏数值模拟和物质平衡分析中的水侵量计算.     

气藏水平井携液临界流量计算

液滴在水平井筒中的受力情况与垂直井筒中截然不同,根据垂直井筒中质点力学分析获得的计算气井携液临界流量的Turner公式及其修正式不再适用于水平井。根据水平井筒内液滴质点分析理论,推导出水平气井的携液临界流量公式。与水平管气液两相流态机理计算得到的携液临界流量结果的对比结果表明,用质点分析理论计算得到的携液临界流量比气液两相流态机理计算结果要偏于乐观,且其流态正处于环状流和雾状流的过渡区。因此,在实际应用中,用质点分析理论计算的结果可根据生产井实际情况在一定范围内进行调整。