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。     

应力敏感油藏压裂直井分区模型

建立了低渗透应力敏感油藏压裂直井产能计算的分区模型,该模型内区为压裂改善区,外区为未改善区,本模型可用来预测井底改造后油井的产能,实例计算表明:内区和外区的渗透率变形系数都对产能有很大的影响;随着内区和外区渗透率的增加,产能逐渐增加,当内区渗透率增加到一定数值后,产能变化不大;内区半径越大,产能越高;随着外区启动压力的增加,产能逐渐减小。     

双重介质低渗油藏斜井压力动态特征分析

斜井在油藏开发中的应用日趋普遍,然而当前对斜井试井的研究仍然比较少。考虑到低渗油藏存在的压敏效应和启动压力梯度现象,引入渗透率模量与启动压力梯度来建立双重介质低渗油藏的斜井数学模型,利用格林函数和汇源叠加求得了该模型的井底压力响应,并绘制了斜井试井曲线。结果表明：该试井曲线可以划分为6个流动段：纯井筒储集段、过渡流段、井斜角控制段、裂缝径向流段、窜流段与晚期径向流段。此外,当模型考虑启动压力梯度或应力敏感时会导致压力与压力导数曲线晚期均大幅上移,并且启动压力梯度引起的上移幅度相对较大。同时考虑这2种因素时,它们的作用相互叠加,曲线上移幅度更大。另外,当井斜角大于30°时,压力导数曲线与水平井压力导数曲线相似,出现垂直径向流段,反之则与直井相似。该模型求出了相应的解析解,参数解释结果更加精确,可为斜井开发低渗油藏提供理论指导。     

考虑交接面附加阻力的复合油藏试井模型

油井在钻井和完井过程中泥浆的侵入造成近井污染导致渗透率下降；相反由于增产措施近井地带渗透性得到改善致使渗透率升高，这样就可以形成径向渗透性甚至流体特性差异的多区复合油藏。为此，通过引入表皮系数的方法，建立了考虑流体在交接面流动存在附加阻力的复合油藏试井模型，并且应用积分变换方法对该模型进行求解，得到了无因次井底压力解及其特征曲线。计算表明流动对井底压力特征存在一定影响，主要表现在过渡区。     

低渗压敏双重孔隙介质油藏试井分析

根据数值试井分析方法,建立了低渗压敏双重孔隙介质油藏渗流的数学模型,在考虑启动压力梯度、压力敏感效应、井筒储集效应和表皮系数的情况下,通过块中心网格和隐式差分格式对定解问题离散后求出了数值解。用该模型对西部某油田SP35-99井进行解释,结果表明,该模型可以较好地反映井底压力复杂的变化过程,能较准确地解释低渗压敏双重孔隙介质油藏流动期或恢复期的测试资料。     

弹塑性油藏注采渗流场分布及储量有效动用规律

一般弹塑性油藏存在启动压力梯度和压力敏感效应,使得开发过程中渗透率发生变化,因此,其渗流特征和储量有效动用规律与常规油藏相比存在很大差异,导致常规井网井距设计方法不能满足实际开发需求.基于经典渗流力学理论,建立典型注采井网条件下考虑压力敏感效应、启动压力梯度影响的渗流模型,并采用稳定逐次替换法得到注采渗流场分布规律;根...     

三孔双孔介质径向复合油藏模型与试井曲线

建立了考虑井筒储集和表皮效应的内区为三孔介质、外区为双孔介质的径向复合油藏试井解释模型,通过Laplace变换对模型进行了求解,并利用Stehfest数值反演得到实空间的解,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。研究表明,当外区的渗透性较好时,表现为外区压力导数曲线出现下倾;当内区渗透性较好时,表现为外区压力导数曲线出现上翘;内区半径主要影响压力传播到交界处的时间早晚;窜流系数决定窜流段出现的早晚;弹性储能比影响窜流的强弱程度和时间的长短。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藏提供了可靠的依据,所获得的结果可用于研究三孔双孔介质复合油藏渗流规律,进行压力动态和试井分析。     

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.     

低渗变形介质油藏污染井酸化增产规律分析

基于低渗非达西渗流和变形介质渗流理论，推导了污染井酸化前后的产能预测模型和井底压力损失表达式，定义了低渗变形介质油藏污染井酸化前后的表皮因子，并对污染井酸化前后的产能变化规律进行了研究。结果表明，低渗透油藏随着储层应力敏感效应和启动压力梯度的增大，产能明显降低，增大生产压差有利于克服其不利影响；酸化半径内启动压力梯度的改变对表皮因子的改善有重要影响，改变幅度越大对表皮因子的改善越有效。     

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。     

A well test model for stress-sensitive and heterogeneous reservoirs with non-uniform thicknesses

In view of the anisotropy, heterogeneity and stress-sensitive permeability in low permeability reservoirs, an analytical well test model was established by introducing the concept of permeability modulus. This model considered the permeability stress-sensitivity, wellbore storage effect, and the skin effect. The perturbation technique and Laplace transformation were used to solve the mathematical model analytically in Laplace space, and the bottom-hole pressure type curves were plotted and analyzed in real space by using the Stehfest numerical inversion.     

考虑流动边界影响的低速非达西渗流试井解释模型

流体流动边界不断向外扩展是低速非达西渗流压力波传播的特点。针对这种情况,建立了考虑井筒储存和表皮效应影响的低速非达西渗流定产量生产的固定边界数学模型,用格林函数法求出井底压力的拉普拉斯空间解,根据流体从静止到流动所需的启动压差确定不同时刻的流动边界半径,用固定边界模型计算井底压力与时间的关系,以此作为流动边界模型的一种数值逼近。用Stehfest数值反演算法绘制了井底无因次压力与无因次时间关系曲线,讨论了流动边界、启动压力梯度、井筒储集和表皮效应的影响及非达西渗流与达西渗流井底压力动态的差别。     

应力敏感性双重介质油藏不稳定渗流的边界元分析

基于渗透率随压力呈指数变化规律,建立了任意形状应力敏感性双重介质油藏不稳定渗流的数学模型。采用正则摄动法对控制方程进行处理,并利用边界元方法获得油藏内任意点的压力,进而由杜哈美原理得到了考虑井筒储存和表皮效应的井底压力。绘制了考虑渗透率模数、复杂边界以及油藏内存在不渗透区域等因素影响的井底不稳定压力典型曲线,并分析了曲线特征。     

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     

低渗储层近井地带聚合物伤害模拟评价

聚合物作为钻井液常用处理剂在钻井过程中得到了广泛应用,其对储层的伤害也日益被人们关注。为了建立一种快速、准确评价低渗储层钻井过程中聚合物对近井地带伤害的方法,在充分调研国内外聚合物伤害模拟评价技术的基础上,建立了低渗储层近井地带聚合物伤害模型,给出了可用于计算机编程的求解方法,并利用所建立的模型,对钻井过程中影响聚合物伤害的主要因素进行了定性分析。结果表明:聚合物伤害发生在近井地带,随着地层渗透率降低,伤害深度和程度都降低;随着压差增大,聚合物伤害程度增加;聚合物质量浓度增大,可降低工作液的滤失量,减小聚合物的伤害半径;毛管力对聚合物伤害的影响较小;启动压力梯度可降低聚合物伤害,但当其较小时,对聚合物伤害的影响不大。      

应力敏感砂岩地层三区复合凝析气藏不稳定试井模型

深层异常超高压砂岩储集层往住具有应力敏感性，用常规的试井模型难以分析这种凝析气藏的试井测试资料。为了给应力敏感凝析气藏试并测试资料分析提供理论基础，针对砂岩地层井底压力低于露点压力凝析气藏的特点，建立了考虑应力敏感性砂岩地层三区复合凝析气藏试井模型，同时还考虑了井筒存储效应和表皮效应。该模型的数学模型为非线性方程组，通过摄动理论，求得了该数学模型无因次井底拟压力的Lapalce空间解，分析了该试井模型的无因次井底拟压力及其导数的理论曲线特征。研究表明，拟压力导数曲线上翘特征并不一定是不渗透外边界引起的。     

低渗透气藏水锁损害定量评价模型

为了定量评价低渗透气藏潜在的水锁损害,基于相对渗透率和启动压力梯度模型,建立了低渗透气藏水锁损害定量评价模型,分析了水锁损害深度、启动压力梯度和应力敏感对水锁损害程度的影响。分析发现,该模型的预测结果与致密砂岩水锁损害实验结果吻合较好;水锁损害深度越大,潜在的水锁损害程度越严重;流体启动压力梯度越大,液相越难以返排,添加表面活性剂能够提高流体返排效率;高返排压差有利于液相返排,但应力敏感可能导致水锁损害程度增大,在启动压力梯度较低时影响尤其明显。研究结果表明,水锁损害是水相滞留引起的气相相对渗透率降低与应力敏感导致的绝对渗透率降低协同作用的结果,确定合理的返排压差能够减轻水锁对低渗透气藏的损害。      

低渗油藏注水井试井压力响应机理及解释模型

针对低渗透油藏注水开发特点,在考虑启动压力梯度方向性和时效性的情况下,提出了低渗储层注水井井下关井试井压力响应机理。据此,综合考虑启动压力梯度、井筒储集效应、表皮效应、储层非均质性等因素,建立了低渗储层井下关井奢件下泣水井的试井解释数学模型,应用Bessel函数、Green函数和Stehfest数值反演算法对模型进行求解。利用该模型对长度油田注水井进行试井解释实例分析,解释结果与实际资料相吻合,较真实地反映了低渗储层的参数和渗流特征,可为制订注水开发方案提供依据。     

变形三重介质低渗透油藏产能分析

综合考虑启动压力梯度、压敏效应和表皮效应的影响,根据变形三重介质低渗透油藏的渗流模型,开发设计了三重介质油藏产能预测的数值模拟程序;并结合油田开发中油藏参数的实际数据,绘制了产能随时间的变化曲线,分析了各参数对油井产能的影响。分析结果表明:启动压力梯度对油井产能产生较大的负面影响,而压敏效应影响较小;表皮效应会在井筒附近产生一个压力缓冲区,提高产能,但不影响油井定压生产持续的时间;油井产能变化具有鲜明的"三重介质"特点。