低渗透油藏非达西渗流面积井网产油量计算方法

根据低渗透油藏注水开发的特点,应用室内实验得到的低速非达西渗流基本公式以及流线积分方法和单元分析方法,推导出了四点法、五点法和反九点法面积井网的产量计算公式,称为ND-Ⅰ法。利用大庆低渗透油田生产数据,建立了启动压力梯度和渗透率的关系式,证实了非达西渗流存在的普遍性。提出了启动角和启动系数的概念,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。     

基于压敏效应的变启动压力梯度面积井网产量计算模型

特低渗透油藏流体呈非线性流动,受压敏效应影响显著,渗透率随地层压力的变化而变化,从而导致启动压力梯度变化,严重制约油田生产。目前已有的特低渗透油藏面积井网产量计算模型未同时考虑压敏效应和变启动压力梯度问题,导致计算结果与实际情况偏差较大,适用性较差。针对这一问题,文中基于特低渗透油藏渗流理论及压敏效应公式,分析了压敏效应对渗透率和启动压力梯度的影响,建立了变启动压力梯度模型,推导了考虑压敏效应和变启动压力梯度的五点法、四点法和反九点法井网产量计算模型以及启动系数计算模型。实例结果表明,模型计算结果更接近实际情况,可用于评价不同井网条件下储层动用状况,为特低渗透油藏开发调整方案编制提供理论依据。     

考虑启动压力和二次梯度的压裂井稳态渗流模型

从质量守恒原理出发,推导了考虑启动压力梯度和二次压力梯度非线性单向渗流微分方程.并通过变量代换,将渗流方程线性化,获得单向稳定渗流模型的解析解.再利用保角变换将压裂井复杂的平面流动转化为简单的单向流动,最终获得考虑启动压力梯度和二次压力梯度的压裂井产量公式.通过对比分析可知:只考虑启动压力梯度或二次梯度项所得产能公式都是文中公式的特例;忽略二次梯度项将使计算所得产能偏低,忽略启动梯度项将使计算所得产能偏高,且误差随二次梯度项系数和启动压力梯度的增大而增大.     

考虑启动压力梯度的低渗底水气藏见水时间预测

由于存在启动压力梯度,低渗透底水气藏中的水锥动态不同于常规底水气藏,因而利用常规预测公式计算气井见水时间,其计算结果肯定与真实情况有偏差。建立了底水气藏的水锥过程模型:气井钻开部分气层,射孔段为平面径向流,射孔段以下为平面径向流和半球面向心流的组合。依照该模型,假设储层水平、均质、等厚且具有各向同性,水以活塞方式驱气,气、水的密度和黏度均为常数,气水界面内外的压力梯度相同,忽略重力和毛管力。在此假设条件下,推导出了考虑启动压力梯度的低渗透底水气藏气井见水时间预测公式。将该公式与Sobocinski-Cornelius方法进行了实例计算对比,发现该公式计算的见水时间更接近于实测值;且利用推导出的预测公式计算的见水时间随着启动压力梯度的增加不断缩短,这符合定产量生产条件下,启动压力梯度越大则井底压力越小,底水与井底之间的压差越大,从而更容易发生底水锥进的实际情况。      

低渗透油藏直井水平井联合井网产能公式

低渗透油藏具有渗透率小、存在启动压力梯度等特点,采用常规井网开采最终采收率低且开发效果差,而采用直井水平井联合井网开采该类油藏具有独特的优势,但对考虑启动压力梯度的低渗透直井水平井联合井网产能公式的论述较少。首先,根据低渗透油藏渗流特征,考虑启动压力梯度,确定了水平均质等厚地层中心1口生产井径向渗流时的产能公式;然后,利用等值渗流阻力法,将渗流阻力分成3部分:井网中心水平井在垂直方向上的渗流阻力、从生产坑道到水平井的渗流阻力以及从供给边缘到生产坑道的渗流阻力,推导出常规油藏直井水平井五点法、七点法及九点法联合井网的产能公式;最后,以低渗透直井产能公式和常规油藏联合井网产能公式为基础,将两者结合,得到了低渗透油藏直井水平井五点法、七点法以及九点法联合井网产能公式。矿场实例证实,所建产能公式简单易用、准确有效。     

考虑应力敏感的低渗透底水油藏见水时间预测

目前预测低渗透底水油藏油井见水时间没有考虑渗透率应力敏感问题,基于低渗透底水油藏的渗流特征和储集层介质的压力敏感性等特点,推导出了考虑应力敏感等多因素影响的低渗透底水油藏底水突破时间预测公式。分析了应力敏感、启动压力梯度及油水黏度比对底水突破时间的影响。研究表明:应力敏感系数越大,底水突破越早;随着启动压力梯度增加,底水与井底之间的压力差值越大,底水突破的时间提前;油水黏度比越大,油井见水时间越早;油井见水时间随着产量的增加而提前,因此合理地设计生产井产量,可以延长油井无水采油期。     

稠油油藏反九点井网非活塞水驱平面波及系数计算方法

为更准确迅速地计算稠油油藏反九点井网水驱波及系数,更有效地进行井网评价,根据正方形反九点井网的对称性,将其划分为2个对称的渗流单元,从非达西渗流出发,运用流线积分法推导了既考虑启动压力梯度又考虑油水黏度比的普通稠油油藏正方形反九点井网非活塞式水驱平面波及系数计算公式。利用该公式分析了启动压力梯度和注采参数等因素对普通稠油油藏正方形反九点井网水驱平面波及系数的影响,进而对哈萨克斯坦NB常规稠油油藏现有井网进行了评价,并提出井网调整方法。研究结果表明:减小井距或增大注采压差能有效增大常规稠油油藏平面波及系数,油藏的启动压力梯度越大,注采压差和井距大小对平面波及系数影响就越明显。     

鱼骨状分支水平井注采井网见水时间和波及系数

利用等值渗流阻力法,考虑非活塞式水驱油,将鱼骨状分支水平井等价为半径扩大的直井,将渗流区划分为3个阻力区,推导出鱼骨状分支水平井与直井联合开采面积井网的产能公式、见水时间和波及系数。利用该模型分析了鱼骨状分支水平井的主井筒长度、分支长度、分支角度、井距等对见水时间和波及系数的影响。计算结果表明,随着渗透率的增加,见水时间减小,在相同的条件下,随着主井筒长度的增加,见水时间缩短、波及系数减小;随着井距增加,见水时间延长,波及系数增加;分支长度和分支角度对见水时间和波及系数的影响不大。综合考虑见水时间和波及系数表明,五点法井网最优。     

水平井与直井联合面积布井的开发理论研究（二）：七点法面积井网

本文在参考文献（１）研究的基础上，对水平井和直井联合面积布井做进一步研究。主要是应用复位势理论及迭加原理研究典型的另一种开发井网－水平井七点法面积井网，其中包括产量，见水时间，波及系数的计算以及流函数的导出等，在此基础上对水平井和直井的五点法联合面积布井和本文的七点法面积井网行了对比分析。     

含裂缝的菱形反九点井网面积波及效率研究

根据低渗透油藏面积注水开发特点,在流管模型和Beckley-Leverett方程的基础上,从理论上推导了考虑启动压力梯度的含裂缝菱形反九点井网面积波及效率和油井见水时间的计算公式,解决了低速非达西渗流不同于达西渗流的面积波及效率理论计算问题和生产井见水时间的确定问题。研究表明,裂缝与注采方向夹角的大小对菱形反九点井网的面积波及效率有较大的影响,因此要综合考虑各个因素,从而为低渗透油藏菱形反九点井网的开发设计和评价提供了理论依据。     

面积注水开发指标计算方法的改进

应用等值渗流阻力法全面考虑油水渗流阻力的影响,推导出了面积注水油藏见水前后油水井的单井产量公式。考虑水驱过程中油藏内各点含水饱和度的变化,应用物质平衡方法推导出了油井见水的开发时间的计算公式。在开发时间的计算公式中同时引入了面积修正系数并给出了五点井网和反七点井网面积修正系数的计算公式,使油井见水的开发时间的计算精度大大提高——反七点井网的见水时间可减小偏差21%、五点井网的见水时间可减小偏差57%.计算实例表明,应用改进后方法得到的计算结果符合水驱油藏的开发规律。     

反九点井网非活塞式水驱面积波及系数计算方法

为解决普通稠油油田反九点井网的油藏工程设计和评价问题,基于流管法和油水两相非活塞式水驱油理论,建立了一套考虑稠油启动压力梯度下反九点井网面积波及系数的计算方法。以渤海某稠油油藏为例,利用该方法分析了启动压力梯度、注采压差和注采井距对普通稠油油藏面积波及系数的影响。结果表明,当原油粘度较大时,反九点井网中存在无法动用的死油区,导致平面波及程度低,可通过提液、增大注采压差或井网加密的方式提高注入水的波及程度。     

低渗透油藏水平井井网开发产能研究

利用水电相似原理和等值渗流阻力法,同时考虑启动压力梯度,对低渗透油藏水平井与直井联合开发的四点法、五点法、七点法及九点法井网产能计算公式进行了理论推导,分别给出了上述 4 种布井方式下水平井产能计算公式,并分析了穿透比、储集层厚度及启动压力梯度等方面对不同井网产能的影响因素。分析结果表明,对于低渗透油藏,由于启动压力梯度的存在,使得不同井网产能比均减小;随着穿透比的增大,水平井不同井网产能比均增大;随着储集层厚度的增大,不同井网产能比均减小。这一研究结果可应用于现场开发方案的编制及井网产能预测。     

平面各向异性油藏变形五点井网研究

采用规则井网对平面各向异性油藏布井时,易造成注入水沿高渗透率条带突进,使生产井过早见水,难以实现面积井网均匀驱替效果。为解决该问题,利用流管法构建平面各向同性油藏五点井网产能公式,通过物质平衡方程展开得到井网的见水时间,在满足均匀驱替的基础上,得到无量纲注采井距与各向异性系数的关系,为平面各向异性条件下合理构建五点井网形状提供了理论依据。     

多分支水平井注采井网波及系数研究

多分支水平井注采井网波及系数是评价水驱开发效果的一个重要参数,研究多分支水平井注采井网波及系数具有重要意义。将多分支水平井等价为半径扩大的直井,利用等值渗流阻力法,考虑非活塞式水驱油,将渗流区划分为三个阻力区,推导出多分支水平井与直井联合开采面积井网的产能公式和波及系数公式。对多分支水平井五点法面积井网情况下的波及系数随穿透比和分支个数的变化情况进行了研究。结果表明,随着穿透比的增加,见水时刻波及系数减小;随着分支个数的增加,见水时刻的波及系数增加。计算结果与数值模拟结果非常接近,具有较高的精度,能满足工程计算要求。     

水平井与直井联合面积布井的开发理论研究（一）：一般的五点面…

水平井的开发理论研究是关系到能否科学，高效地应用水平井技术开发油藏的一个重要问题。本文应用复位势理论及迭加原理研究的典型的开发井网－一般的水平井五点法面积井网（水平井任意方向布井），其中包括产量，见水时间，波及系数的计算以及流函数的导出等。     

特低渗透各向异性油藏平面波及系数计算方法

特低渗透油藏常表现出非达西渗流和渗透率各向异性的特征,为了解决特低渗透各向异性油藏水驱平面波及系数的理论计算问题,通过构建考虑启动压力梯度的非达西流管模型,利用坐标变化将渗透率各向异性油藏转化为等效各向同性油藏,推导了特低渗透各向异性油藏五点井网油井见水时间和平面波及系数的计算公式。该方法可用于定量表征特低渗透各向异性油藏水驱平面动用程度,为特低渗透各向异性油藏开发设计和评价提供理论依据。以鄂尔多斯盆地某特低渗透各向异性油藏为例,利用该方法分析了启动压力梯度、渗透率各向异性系数和注采参数对特低渗透各向异性油藏平面波及系数的影响,结果表明,当油藏渗透率各向异性较强时,注入水沿主渗透率方向快速突进,导致平面波及程度低,可通过优化井排距、增大注采压差或者井网加密的方式,减小死油区,以提高注入水的波及程度。     

低渗透底水油藏产能计算及其影响因素

针对低渗透底水油藏的地质特征,通过将油层段的流动分为2个流动区域:平面径向流动区和近井地带的变截面流动区,分区域运用达西公式,推导并得到了考虑启动压力梯度和介质变形的低渗透底水油藏的产能公式.分别运用矿场统计法、理论计算法绘制了该类油藏的IPR曲线,并研究了启动压力梯度、介质变形、含水率、地层压力对产量的影响.研究结果表明IPR曲线存在最大产量点;相同条件下启动压力梯度越小、变形系数越小、地层压力越高,产油量越高;相同条件下启动压力梯度越小、变形系数越大、地层压力越高,最大产量点对应的压力越高;含水率对最大产量点的位置几乎没有影响.研究成果对合理开发低渗透底水油藏具有理论指导意义.     

水平井与直井联合面积布井的开发理论研究（一）──一般的五点面积井网

水平井的开发理论研究是关系到能否科学、高效地应用水平井技术开发油藏的一个重要问题。本文应用复位势理论及迭加原理研究典型的开发井冈──一般的水平井五点法面积井网（水平井任意方向布井），其中包括产量、见水时间、波及系数的计算以及流函数的导出等。     

低渗透气藏水平井产能计算新公式

低渗透气藏由于储层的特殊性,常出现应力敏感、启动压力梯度、高速非达西效应等现象。因此,在低渗透气藏水平井产能分析时,应该考虑这些因素的影响。通过保角变换方法,推导得到同时考虑高速非达西效应、应力敏感和启动压力梯度的低渗透气藏水平井产能新公式。研究结果表明:高速非达西效应、应力敏感、启动压力梯度将使低渗透气藏水平井产量减小;在同一井底压力下,随着应力敏感系数、启动压力梯度的增加,水平井产量降低。该公式对应力敏感性较强的低渗透气藏的开发具有重要的指导意义。