考虑储层孔隙介质分形特点的衰竭气藏储气库储层压力分布预测

考虑储层孔隙介质分形特点以及储层压力变化对储层介质渗流参数的影响,根据气体不稳定渗流理论,建立了衰竭气藏储气库储层压力动态分布的分形渗流模型,并推导出了注气过程动态储层压力的预测公式。在对本文模型计算结果与三维渗流模型计算结果对比分析基础上,研究了分形维数、弯曲率、储层厚度、气体黏度、注气速率和注气时间对地下储气库储层压力分布的影响,并计算了国内某衰竭气藏储气库BN-4井注气后的储层压力分布。结果表明:本文所建立的模型具有较高的计算精度,可以满足实际工程计算需求;分形维数和渗透率随着孔隙度的增大而增大,储气库储层介质的应力敏感性受毛细管外壁的岩性影响较大;衰竭气藏储气库的储层压力随着储层介质弯曲率、气体黏度、注气速率、注气时间的增大而增大,随着分形维数和储层厚度的增大而减小;分形维数、储层厚度、注气速率、注气时间对储气库储层压力的影响比较显著,而介质弯曲率和气体黏度对其影响不明显。为充分利用储气库储层,实际工程中注气井的间距不宜过大及可适当延长注气时间。     

分形双孔介质外边界定压油气藏的试井分析模型解

针对分形双孔介质储层模型，对于裂缝介质和岩块介质分别引进了反映分形体的几何特征的分形维数及分形渗流网络连通状况的分形指数，建立了在外边界定压且考虑井筒储存和表皮效应下的变流率问题的试井分析数学模型。并对一类具有广泛应用的特例。求得了无因次储层压力和井底压力的Laplace空间解，归纳出了几个公式，并作了进一步应用的讨论。极大地方便和引导了相应的应用。     

分形双孔介质封闭油气藏的试井模型

针对分形双孔介质模型，对于裂缝介质和岩块介质分别引入了反映分形体的几何特征的分形维数及分形渗流网络连通状况的分形指数；建立了外边界封闭且考虑井筒储存和表皮效应下的变流率问题的试井分析数学模型；并对一类具有广泛应用的特例，求得了无因次地层压力和井底压力的拉普拉斯空间解，归纳出了几个通用公式，并作了进一步应用的讨论，极大地方便和引导了相应的应用，对油气藏数值模拟具有指导意义。     

碳酸盐岩分形油气藏渗流数学模型分析

运用分形理论来描述具有分形特性的碳酸岩油气藏，以Warren—Root模型为基础，考虑压力对具有分形特征的渗透率和孔隙度的影响，建立变形双重介质分形油气藏渗流数学模型。利用压力曲线、参数对压力的影响率，分析部分参数对压力的影响。渗流数学模型在变形双重介质分形油藏中具有独特的应用意义。     

分形低渗透油藏非线性渗流压力分析

分形作为非线性科学的三大块之一，已被广泛运用于多种学科领域。在油气工程学科中，它已成为描述介质非均匀性的有力工具。 通过建立分形低渗透介质中弱压缩液体非线性流数学模型，运用平均质量守恒的方法，求得此模型的解。得到了介质中的压力随时间的变化规律，和渗透率与孔隙度非均质性及启动压力梯度对渗流及压力变化的影响规律。结果表明：介质的渗透率非均质性越强，压力传播越快；介质的孔隙度非均质性越强，压力传播越慢；启动压力梯度越大，压力传播越慢；渗透率非均质性、孔隙度非均质性与非线性流均使开发指标变差与开发难度加大。研究结果为分形低渗透油藏压力动态分析提供了依据。     

变形介质分形气藏气-水两相流动分析

高压低渗气藏具有明显的应力敏感性,通过引入分形参数来描述储层的非均质性,建立了考虑储层应力敏感性的分形气藏气-水两相径向流数学模型及全隐式数值模型,并对分形维数等参数进行了敏感性分析。结果表明,对于应力敏感性气藏,渗透率模量产生的介质变形影响是不可忽视的,尤其是介质变形的不可逆性;此外分形维数和分形指数对气藏生产的影响也是非常显著的。     

测定油气储层孔隙介质分形维的若干方法

用分形理论研究油气储层孔隙介质分形特征时，最主要的问题是如何进行有关分形维数的测定。本较全面地综述了油气储层孔隙介质的分形量测方法，并进行了一定的分析，反映了这一领域的主要内容及应用效果。     

确定孔隙结构分形维数的新方法

储层岩石的孔隙空间具有良好的分形特征。将分形几何学的原理运用于储层岩石的孔隙结构研究,能建立毛细管压力曲线、相对渗透率、孔喉大小分布等的分形模型。但这些模型只有在求取了孔隙结构分形维数D的基础上,才可能对孔隙结构作出预测。本文提出了在建立毛细管压力分形模型的基础上,运用毛细管压力资料预测分形维数D.通过实测检验证明,该方法不仅简便易行、精度高,而且能直接得到三维空间的信息,值得研究和推广应用。      

非均匀介质分形模拟的模型研究

常规层状介质地震波场理论已不适用于高分辨率地震勘探、储层横向预测、开发地震等高精度地震工作，必须发展复杂非均匀介质中的地震波场理论。建立描述介质复杂性的非均匀介质模型是该研究的一个重要环节。文中介绍了非均匀介质的描述方法；然后详细讨论了分形频谱函数模拟非均匀介质的算法及各参数对模拟结果的影响；最后根据实际资料模拟了几种不同的非均匀介质模型。模拟的结果表明，用分形模拟的方法能模拟出广泛类型的符合实际的非均匀介质模型。     

煤层气储层孔隙结构分形特征定量研究

与常规天然气储层相比,煤层气储层具有更复杂的孔隙结构。根据分形理论,推导了一种利用毛管压力曲线,采用导数法计算煤层孔隙分形维数的方法,并且对计算过程中的分段性进行了讨论。根据沁水盆地煤样的实测毛管压力曲线计算储层的分形维数,并对分形维数的影响因素进行了分析,发现不同煤阶的煤层样品具有不同的孔隙类型,分形维数有明显区别。     

低渗透分形油藏-井筒耦合流动分析

针对油水生产的实际过程,综合考虑了启动压力梯度、储层介质的分形及油藏和井筒的耦合流动,将油藏渗流与井筒管流作为整体来研究,建立了分形低渗透油藏-井筒耦合流动模型。采用IMPES方法对模型进行离散,应用追赶法求解,得到井口定产量生产、定压外边界情况下,分形低渗透油藏-井筒耦合的一个计算示例的数值解,分析和讨论了参数对压力动态的影响。     

不等厚分形复合油藏不稳定渗流问题的数学模型及压力特征

将分形几何理论与渗流理论相结合,推导不等厚横向非均质油藏不稳定渗流的试井分析数学模型.储集层模型由m(m≥2)个环绕中心的环形区域组成,在不同的环形区域内,储集层和流体的性质不同,其孔隙度和渗透率可以具有不同的分形分布;地层厚度也可以不同,但在同一区域内看作近似不变.考虑井筒储存和表皮效应影响,建立了此类分形复合油藏模型的不稳定渗流有效井径数学模型.针对典型的3类外边界条件,应用Laplace变换求得拉氏空间的解析解;制作了2类两区复合油藏模型的典型压力曲线,分析了压力动态特征和参数影响.分形指数对晚期的压力动态有很大影响压力曲线开始时合并为一,随着时间的增加而发散;分形指数值愈大(表明分形网络越扭曲复杂,地层的连通性越差),直线愈陡,反之愈平缓.地层厚度的变化对典型曲线也有一定的影响,晚期压力随着厚度增大(第二区逐渐变厚)而逐步减小.不等厚横向非均质油藏、均质复合油藏及分形油藏均是此模型的特例,其建模方法可以推广到双重介质分形复合油藏.图1参6(向开理摘)     

分形油藏径向渗流问题解的相似结构

针对均质分形油藏,考察了井筒储集并引入有效井径,在井底定产量生产的条件下,建立了均质分形油藏考虑二次梯度影响的不稳定渗流数学模型。先对此模型作线性化处理,再作Laplace变换,得到了线性化后模型的Laplace空间精确解;并找出3种外边界(无穷大、定压、封闭)条件下解的相似结构,与数和图形的相似性统一起来,使得不同边界条件下解的表达式之间的关系更加清晰,找出了解式与渗流模型各参数之间的密切联系,为编制相应的试井分析应用软件提供了一个更便利的途径。     

油层中渗流与水平井筒内流动的耦合模型

针对几种常见油藏类型情况,导出了水平井生产时单相原油三维稳态流动的压力分布,并根据质量守恒原理及动量定理导出了水平井筒内压降计算新公式。它考虑了沿程流入对井筒内压降的影响。提出了把油层中的渗流与水平井筒内的流动耦合的数学模型及求解方法。实例计算表明:用此模型计算产能,精度高;井筒内压降对水平井生产动态有影响。当生产井段长度超过某一值后,产量不再随井长增加而增加;沿水平井筒长度方向各段单位长度的采油指数并不相等。     

裂缝性页岩气藏渗流特征与压力动态分析

为研究页岩气直井压裂后的复杂渗流机理,采用分形理论来表征裂缝的发育特征,结合页岩气的解吸和扩散等流动特征,建立了页岩气分形气藏压裂直井的三线性流模型,求得了考虑井筒存储和表皮效应的压裂直井的拉普拉斯空间解析解,通过数值反演得到了其数值解;分析了页岩气解吸、天然裂缝发育情况等因素对压力曲线的影响。计算结果表明：井筒储集系数影响曲线的早期续流段;人工裂缝导流能力不仅影响人工裂缝的线性流动阶段,同时还影响天然裂缝的线性流动阶段;串流系数影响压力导数曲线“下凹”时间;弹性储容比和解吸系数决定压力导数曲线“下凹”深浅;分形维数影响地层双线性流动。最后验证了模型的可靠性。     

微纳米孔隙页岩气藏分形表观渗透率计算模型

微纳米孔隙页岩气藏运移机制多样,孔隙结构复杂,分形理论能比较精确地描述复杂系统。基于单根直圆管质量流量公式,推导出考虑迂曲分形维数的单根分形迂曲毛细管质量流量表达式,进一步推导出单位分形集内考虑管径分形维数与迂曲分形维数的总质量流量表达式,从而获得微纳米孔隙页岩气藏分形表观渗透率计算公式。通过实验数据,完成模型验证,对比分析文中模型与传统模型的差异,进行分形参数敏感性分析。结果表明:文中分形表观渗透率计算模型计算结果略高于Javadpour模型,略低于Xiong X模型,但与实验结果最为接近;页岩气藏分形表观渗透率随有效压力增大而逐渐减小,在压力较低时,下降较快,压力较高时,趋于平稳;分形表观渗透率受管径分形维数与迂曲分形维数的影响,随管径分形维数的增大呈非线性增大,随迂曲分形维数增大呈非线性减小。     

射孔完井的水平井向井流动态关系

针对几种常见类型油藏（底水驱油藏,边水驱油藏,上、下封闭边界油藏）导出了射孔完井的水平井生产时单相原油三维稳态流动的压力分布,并根据质量守恒原理及动量定理导出了射孔水平井筒内压降计算新公式。建立了耦合油层中渗流与水平井筒内流动的向井流动态关系模型,提出了求解模型的方法。用该模型制作了一口实例水平井的向井流动态关系曲线,并分析了射孔密度对其产量的影响,该模型可用于水平井产能预测及射孔参数优选。图３表１参８（陈志宏摘）     

均质油藏在不同边界条件下的压力分布

均质油藏模型是试井分析理论和实践中的最理想化,应用最广泛的一种模型。分析该模型的压力分布解的结构,就均质油藏在3种处边界条件（无穷大,封闭,定压）及两种内界条件（是否考虑井筒储存和表皮效应）下的无因次井底压力的Laplace空间解,给出了一个统一的通式,并进行了讨论,这些工作对完善试井分析理论和简化试井分析软件等具有参考价值。     

疏松砂岩油藏水平井适度出砂开采携砂计算模型

针对疏松砂岩油藏水平井适度出砂开采方式下的压力及产量的求解问题,以水平井适度出砂生产过程中沿油藏到水平井生产段井筒为研究对象,采用现场工程法建立了出砂特征参数分析模型,在常规水平井筒压降求解公式基础上,进一步推导建立了携砂开采情况下水平井筒变质量流压降计算模型,联立了水平井向井流动态关系耦合求解模型,进行了实例计算分析,得到了井筒压降、流量及含砂浓度等重要参数的特征曲线,给出了水平段上沿程各流体参数非均匀变化规律,指出实际生产评价中应依据流量及浓度参数值计算水平井筒生产段上的危险沉砂点。该研究对疏松砂岩油藏水平井适度出砂开采方式最终产能评价及实际应用中的参数选择有指导意义。