考虑夹层影响的渗透率粗化新方法

非渗透性的夹层对流体的运动有重要的控制作用。传统的渗透率粗化方法难以有效刻画夹层对渗透率模型的影响,特别是倾斜夹层。针对传统渗透率粗化方法的不足,提出了一种新的考虑夹层影响的渗透率粗化方法。该方法通过分析每一个粗化网格对应的精细网格中夹层的分布情况,确定该粗化网格不同方向上的渗透率。如果粗化网格在某一个方向上全部被夹层遮挡即不存在连通的砂体穿过整个粗化网格,则将该方向上的渗透率赋值为0,否则通过几何平均等张量平均法计算该方向的渗透率。新设计的方法能够在渗透率粗化模型中有效地反映精细地质模型中的夹层信息,更加准确地刻画渗透率的分布特点,为油藏数值模拟提供了更加可靠的参数场。     

特低渗透油藏压裂水平井产能影响因素分析

低渗透、特低渗透油藏具有启动压力梯度,且非均质性较为严重,裂缝参数对产能的影响与常规油藏显著不同。利用油藏数值模拟方法,分别研究了不同渗透率非均质性和不同启动压力梯度条件下,裂缝参数对压裂水平井产能的影响。结果表明,在低渗透、特低渗透油藏中,非均质性较弱的情况下,压裂水平井生产状况与均质油藏类似,在非均质性较强的情况下,应选择比均质油藏更多的裂缝条数和更大的裂缝半长进行生产;在启动压力梯度较大的情况下,应选择较多裂缝条数进行生产。     

油藏模型网格粗化的理论与方法

近20 年来, 由于油藏描述与油藏模拟的需要, 人们提出了许多油藏模型网格粗化(Reservoir Upscaling) 的理论与方法。这些方法大致可归纳为5 类: 指数律平均法、重正规化技术、解压力方程法、矢量法和拟函数法。传统方法的共同点是它们倾向于抹平一些在空间分布的渗透率极值条带, 例如, 泥岩夹层和裂缝。然而, 非均质油藏的生产实践和模拟实验都表明, 这些渗透率极值条带对原油采收率, 尤其是无水采收率影响极大。因此, 在网格粗化过程中怎样处理渗透率极值条带, 怎样对天然裂缝油藏以及石灰岩油藏进行网格粗化, 是这一研究领域有待解决的挑战性问题。     

油藏裂缝方向表征及渗透率各向异性参数计算

传统裂缝方位角与倾角定义不能全面而方便地体现裂缝对导流的各向异性影响。通过分析裂缝各向异性对导流影响效果,给出了新的裂缝方位角及裂缝倾角定义,基于此定义提出了裂缝渗透率各向异性参数计算方法,该方法可以利用测井数据计算各向异性渗透率主方向和各方向主值之比。针对实际裂缝性油藏的计算表明,该方法简单实用。该方法将静态裂缝表征与裂缝对导流的动态影响相结合,弥补了现行裂缝性油藏渗透率描述计算方法的一个缺陷。     

裂缝性低渗透砂岩油藏井网优化设计

在对裂缝性低渗透砂岩油藏储层裂缝特点和井网适应性分析的基础上，应用适合裂缝性油藏特点的SimBestⅡ数值模拟模型，模拟计算了不同裂缝参数、不同井网形式及不同注水方式组合的多个方案，对比分析结果并结合大庆外围油藏河道砂体特征和经济效益评价，对裂缝性低渗透砂岩油藏合理井网进行了深入的研究。提出了两排注水井夹两排油井的菱形井网是裂缝性低渗透砂岩油藏的合理井网形式和井网参数，同时给出了裂缝性低渗透砂岩油藏菱形井网井排方向与裂缝走向的合理夹角和合理井距。此种方法在大庆外围裂缝性低渗透砂岩油藏井网设计中见到了较好的效果，也为类似油藏井网优化设计提供了理论依据。     

超深低渗透底水油藏压裂增注油藏模拟研究

对于底部注水、纵向上非均质性较严重的低渗透油藏,采用分层、局部网格加密方法,利用三维三相黑油模型,考虑水力裂缝对注水状况的影响,使水力裂缝与油藏模拟紧密结合起来,对该类油藏不规则井网进行不同情况下的注水量的模拟。主要进行了５个方面的模拟：①夹层对注水量影响;②不同渗透率条件下的日注水量变化;③不同有效厚度条件下的日注水量变化;④不同压差下的日注水量变化⑤水力压裂裂缝长度的优化。模拟的结果真实反映了油藏地下采注状况,与压裂后实际增注的情况相符。图５表３（陈志宏摘     

微裂缝性特低渗透油藏单相流体渗流特征

微裂缝性特低渗透油藏具有特殊的渗流运动规律。通过对不同渗透率的微裂缝性特低渗透率岩心进行越流压力实验测试，发现岩心的导流能力基本由微裂缝提供，基质贡献极其微弱，基本没有窜流现象发生，其越流压力曲线形态接近于单一介质越流压力曲线形态。利用不同粘度的流体对不同渗透率的微裂缝性特低渗透率岩心进行单相渗流动态测试，结果表明，渗流曲线呈下凹型非线性曲线形态，但真实启动压力梯度比较大，且在渗透率较小时，启动压力梯度剧增，弯曲段比较长，拟直线段出现时间比较晚，流体的密度和粘度、油藏渗透率及启动压力梯度等均应考虑为压力的函数。在分析对比越流压力曲线和渗流曲线特征的基础上，建立了描述微裂缝性特低渗透油藏渗流特征的运动方程，该方程综合考虑了启动压力梯度和压敏效应等影响因素，是达西定律的推广形式。     

普通稠油油藏启动压力梯度求解方法与应用

利用微观尺度管流模型,结合普通稠油流变特征,提出了在考虑稠油流变性条件下微观启动压力梯度计算方法.对渤海渤中18块不同渗透率岩心进行室内驱替实验,通过对实验数据的回归分析,得到不同粘度普通稠油油藏启动压力梯度与地层平均渗透率关系,并绘制了启动压力梯度的图版.将研究结果应用于普通稠油油藏,给出了利用启动压力梯度确定极限泄油半径及合理井距的理论计算方法.     

低渗油藏启动压力梯度在开发中的应用

流体在多孔介质内流动时,均不同程度地存在启动压力梯度。对于高渗透性稀油油藏,启动压力梯度对油田开发过程的影响可以忽略;但对于低渗透油藏,启动压力梯度显示出重要的影响,呈现非线性渗流特征[1]。文中利用具体油藏的实验数据,计算了最小启动压力梯度和最大（临界）启动压力梯度,回归出启动压力梯度与渗透率的幂函数关系式。通过回归的关系式研究了其在油田开发中的应用,并通过流态图版判断井网适应性,确定合理注采井距,提出了低渗油藏改善开发效果具针对性的措施。     

裂缝性低渗透油藏单井渗流数学模型

利用平行板理论和张量理论,建立了裂缝性低渗透储集层的各向异性等效连续介质模型和考虑启动压力梯度的单井渗流模型。研究了天然裂缝表征参数对储集层渗透率和压力分布的影响。结果表明,天然裂缝的开度和密度对储集层平均渗透率和各向异性程度影响较大;压力分布及压力波及范围与裂缝发育方向有关;平行裂缝方向与垂直裂缝方向的流动存在干扰,裂缝越发育,垂直方向的波及范围越小;认清裂缝方向,采取合理的注采井网和井距排距是提高裂缝性低渗透油藏波及效率和开发效果的关键。     

低/特低渗透油藏非达西渗流有效动用计算方法

依据渗流力学基础理论,及考虑启动压力梯度存在的非达西运动方程,建立了低/特低渗透油藏流体非达西流动的数学模型。通过积分变换得出解析解,建立了单井未压裂情况下的合理动用半径的计算方法,并绘制了不同生产压差下的基质动用半径与启动压力梯度的双对数关系图版。结合压裂椭圆渗流理论,给出了不同面积井网压裂情况下动用系数的计算方法,用于定量表征不同井网条件下储层的动用程度,为低渗透储层的油藏评价和开发设计提供了理论依据。     

低渗透油藏压裂定向井非线性渗流模型产能计算

为了精确计算压裂定向井产能,针对压裂定向井采用拟启动压力梯度模型不能准确计算产能的问题,开展了根据启动压力梯度实验和边界层实验,得到非线性渗流模型,再通过保角变换建立压裂定向井达西模型、拟启动压力梯度模型、非线性渗流模型产能公式,计算压裂定向井达西、拟启动压力梯度、非线性渗流模型产能并与真实油井产能进行对比及产能敏感性...     

低渗透油藏压裂井产量递减规律分析

针对低渗透油藏水力压裂后形成的有限导流垂直裂缝,建立了考虑启动压力梯度低渗透油藏垂直裂缝井产量递减分析数学模型,并进行了求解,绘制了相应典型曲线,分析了曲线特征,并对参数敏感性进行了分析,同时分析了启动压力梯度对实例井产能的影响。研究表明,存在启动压力梯度低渗透油藏有限导流垂直裂缝井产量比不存在启动压力梯度时递减更快,这种差别在生产中后期尤为显著。实例分析表明,启动压力梯度对低渗透油藏压裂后产能影响较大,不应被忽略。     

低渗透油藏垂直裂缝井产能预测及分析

压裂改造技术在低渗透油藏开发中应用广泛,不同的压裂方案所产生的增产效果也不同。为了达到所预期的增产效果,研究压裂后的产能对优化压裂设计有着重要的意义。为此,根据垂直裂缝井周围地层的渗透特征,建立径向流与双线性流复合的低渗透油藏垂直裂缝井渗流模型,考虑低渗透油藏存在启动压力梯度的影响,推导出了低渗透油藏无限导流裂缝和有限导流裂缝的产能公式,有限导流裂缝产能公式计算的结果与现场数据对比误差小于7%。依据准噶尔盆地某区块的特低渗透巨厚砾岩油藏的基础参数数据,绘制了不同影响因素下的产能曲线,并对曲线进行分析得出:裂缝的导流能力达到一定值后,才能近似为无限导流,否则会产生较大的误差;压裂的各项参数必须与储层条件相匹配,才能在现有的经济条件下达到所预期的增产效果。     

低渗透气藏压裂井产能分析

基于低渗透气藏渗透率随拟压力呈指数函数规律的基础，考虑拟启动压力梯度存在的影响，根据扰动椭圆概念和等价发展矩形思想，研究了垂直裂缝井的产能计算方法，绘制并分析了产能理论曲线。研究结果表明，渗透率模数、拟启动压力梯度以及裂缝的长度均对压裂井产能产生影响。渗透率模数和拟启动压力梯度越大，裂缝越短，气井产能越小。     

低渗透致密储层气体低速非达西渗流地层压力分布及产能分析

低渗致密储层中含水条件下气体流动呈现低速非达西渗流特征。基于此认识,建立了低渗致密储层气体低速非达西渗流压力特征方程,推导了定压力边界和定产量边界条件下的径向流解析解,给出了低速非达西渗流条件下产能公式。计算分析表明:低渗致密储层气体低速非达西流动不同于有激励即有响应的达西流动,低速非达西流动必须克服启动压力梯度后才能流动;低渗致密储层气体低速非达西流动时,近井地带能量递减远快于达西流动的情况,储层波及范围小,存在合理的动用半径;给定不同配产情况下,可以确定井筒压力以及对应的有效动用半径;在给定压力条件下,不同的渗透率和气藏储量丰度对应不同的气井产能。     

考虑启动压力梯度的低渗透气藏压裂井产能分析

低渗透气藏中的多数井自然产能都很低,需要进行压裂改造后才具有生产能力。同时,气体在该类气藏中的渗流一般为存在启动压力梯度影响的非达西渗流。为此,根据保角变换原理,将带垂直裂缝的气井渗流问题,转化为易于求解的单向渗流问题;然后基于Forchheimer二项式渗流方程,考虑低渗透气藏中启动压力梯度存在的影响,推导得到了低渗透气藏中垂直裂缝井的产能计算公式;在此基础上,绘制分析了理论产能曲线,并用现场实例进行了验证。结果表明:启动压力梯度会影响低渗透气藏压裂井产能,压裂气井的产量随着启动压力梯度的增加而降低。该方法简单实用,便于现场应用。     

低渗透油藏中不同压裂注采井网非稳态产量计算分析

在井网压裂基础上进行注水,可以有效改善流场,增大泄油面积,是开发低渗透油藏的重要手段。快速准确预测低渗透油藏注水开发产量可以为开发优化设计奠定基础,但低渗透油藏注水开发呈现非稳态、非线性渗流特征,基于达西定律形成的油藏工程方法并不适用。本次研究通过流场分析,来划分等效流动单元,并在此基础上考虑了油水两相渗流启动压力梯度,采用流线积分法建立了不同压裂注采井网的水驱非稳态产量解析计算方法。与物理模拟及数值模拟相比,计算方法更简单,计算速度更快,可以为低渗透油藏压裂注采方式优选及注水开发对策制定提供手段。采用本方法计算并剖析了启动压力梯度、压裂注采方式及裂缝长度对油井生产动态的影响,结果表明：启动压力梯度增大了渗流阻力,与不考虑启动压力梯度相比,油井产量更低;受流动单元控制,不同压裂注采方式的增产效果及见水时间完全不同,同时压裂注采方式的增产效果最好,能够增产3.1倍,但见水时间仅为24个月;随着压裂缝长增加,油井产量越高,但当缝长超过最佳长度,增油效果不明显。     

致密气藏压裂水平井产能计算方法

致密气藏开发普遍采用多段压裂水平井的开发模式。为了准确评价致密气藏压裂水平井产能并确定气井的合理配产,实现气井高效开发,基于保角变换理论和气水两相渗流理论,同时将基质有效渗透率作为变量来考虑压裂施工和气井产水对储层有效渗透率的影响,建立了压裂水平井气液两相产能方程。通过实际生产数据验证,结果表明：无因次泄气边界大于0.55时,气井生产压差随配产增加呈下凹型快速增长;相同气井产能条件下,水气比越大气井所需生产压差越大;水平段方向与K_y方向平行时,渗透率各向异性程度K_y/K_x越大,相同产气量时的生产压差越小;水平段与渗透率主值方向的夹角θ < 30°时,相同产气量条件下的气井生产压差几乎不变。因此,从降低压裂水平井储层压力损失的角度来考虑,布井时必须充分考虑渗透率各向异性程度和水平井水平段方向的影响,同时注意控制气井配产和采取必要的控水排水措施,以便达到更好的开发效果。