复合页岩气藏压裂水平井压力动态分析

压裂改造体积SRV是评价储层改造效果的重要指标,是影响压力动态的关键因素。基于页岩气吸附解吸、扩散和渗流等多重运移机制,考虑压裂改造区的影响,建立内外区均为双重介质的复合页岩气藏压裂水平井试井模型。利用源函数思想,结合Laplace变换、叠加原理等方法,采用半解析法求取无限导流压裂水平井的井底压力响应。应用Duhamel原理考虑井筒储集和表皮效应的影响,结合Stehfest数值反演,绘制复合页岩气藏压裂水平井试井典型曲线,划分流动阶段。定义新无因次变量,分析SRV半径、裂缝条数、裂缝半长、裂缝间距、扩散系数、储容比、吸附解吸系数、渗透率系数及流度比等参数对压力动态的影响,该结果可为页岩气藏的合理高效开发提供理论依据。     

致密气藏中压裂水平井的动态分析

将水平井与无限导流裂缝的物理模型相结合 ,获得了预测压裂水平井产能的简单方法 ;系统地分析了影响水平井产能的主要因素 ,其中包括水平段长度、气层厚度、地层渗透率的各向异性以及人工裂缝的裂缝半长等。研究表明 ,在渗透率低于 0 .1× 10 - 3μm2 的致密气藏中 ,压裂裂缝表现为无限导流裂缝的假设是合理的 ;对于给定的气藏 ,存在最佳的水平段长度 ;裂缝半长对产能具有较大影响 ;水平井压裂适用于气层分布稳定、厚度较小、具有一定垂向渗透率的气藏。     

裂缝性致密油藏体积压裂水平井压力动态分析

基于格林函数、镜像反演及压力叠加原理,建立了箱式封闭边界裂缝性致密油藏体积压裂水平井压力动态分析半解析模型,模型使用经典的Warren-Root模型表征体积改造区域内基质—裂缝间渗流关系及裂缝系统空间展布,考虑了相邻主裂缝间压力干扰,能更好地描述储集层渗流特征,解释参数更符合实际情况。并利用建立的模型对裂缝数、裂缝半长、裂缝间距、储容比和窜流系数等相关参数敏感性进行分析。结果表明,在双对数曲线图版上井底压力响应过程可划分为人工裂缝线性流、双重介质窜流、第一径向流、第二线性流、拟径向流和封闭边界流6个渗流阶段。裂缝数对整个井底压力响应过程都有显著影响,裂缝数越多,生产压差越大,单井产能越高,裂缝数增加,生产压差增幅减小,存在一个经济最优值;裂缝半长越长,初期生产压差越大,单井产能越高;裂缝间距越大,第一径向流阶段时间相对增加,第二线性流阶段时间相对减少,生产后期压差越大,产量增幅越小;储容比越小,窜流越明显;窜流系数越小,窜流发生得越晚。     

水平井瞬时压力动态分析

本文用分离变量的方法,给出了水平井在有底水的油藏中二维不定常渗流、Laplace变换空间解,用数值反演的方法,计算了井筒因素(C_D、S_D),双孔隙介质参数(ω、λ)以及水平井位置参数α/h等等;对水平井中压力动态的影响,作出的压力诊断曲线大致可分为:早期的线性流阶段(不考虑井筒储存效应时,压力与时间的二分之一次方成正比;考虑时.压力与时间的一次方成正比),中期的岩块补给裂缝系统的平缓过渡阶段及晚期的稳定阶段(α/h值愈小,压力稳定值愈大).     

基于渗透率分级的气藏水平井压裂方式

水平井压裂是低渗油气藏特别是非常规天然气资源开发的重要技术,包括常规分段、细分切割和缝网压裂3种典型的分段压裂方式。利用数值模拟方法,以渗透率为量化指标,建立了基于渗透率分级的气藏水平井压裂方式优选准则。结果表明:在等施工规模和等控制面积两种情况下,缝网压裂相对于常规分段和细分切割压裂均具有优势,但随着渗透率的增加优势逐渐减弱;缝网压裂可划分为绝对优势、相对优势和不明显优势3种区域,绝对优势区内的气藏适合缝网压裂;等施工规模的常规分段压裂产生的裂缝较长,与细分切割压裂相比,能够更好地满足低渗储层对裂缝长度的需求。     

低渗透率油藏压裂水平井产能影响因素

通过科学的抽象,建立了大量的非均质地质模型,以油藏数值模拟为手段,系统地研究了压裂水平井在低渗透率油藏中的开发动态,建立了压裂水平井累积产量增产倍数图版.所考虑的影响因素包括人工裂缝的方向、K_v/K_h、裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力、储层渗透率、裂缝间距和非均匀裂缝长度等.研究表明：压裂水平井裂缝条数以3条相对较优;最佳裂缝长度与裂缝导流能力和储层渗透率有关;对于特定的油藏,存在相对较优的裂缝导流能力值;两条最外边裂缝的间距对压裂水平井产能有一定的影响;由于压裂水平井段上不同位置裂缝的产量贡献值有差别,建议加大中间裂缝的长度或导流能力,以达到裂缝间产量贡献值的均衡.在对裂缝条数、长度和导流能力研究的基础上,建立了增产倍数图版.     

凝析气藏水平井井底压力动态分析

根据凝析气在多孔介质中渗流时的相变特征，建立凝析油-气两相渗流方程。通过引入凝析油-气两相拟压力函数，将渗流方程线性化，得出适合于凝析气藏水平井实际情况的三区油气渗流模型，并求出凝析油-气拟压力分布的解析解。考虑不同水平和顶底边界情况，并对井底压力动态变化及影响因素进行分析和讨论。该方法更符合凝析气藏水平井开采过程的真实情况，对凝析气藏开采具有指导意义。     

水平井分段压裂破裂压力计算

水平井分段压裂时,形成的初始裂缝会诱发井筒周围应力分布二次改变,产生诱导应力场。诱导应力场将会对后续裂缝起裂产生影响。在考虑原始井筒周围地应力分布状态的基础上,结合弹性力学理论和岩石拉伸破裂理论,建立了诱导应力场中井筒地应力分布模型和破裂压力计算模型。研究结果表明:诱导应力的大小和分布取决于裂缝间距、裂缝缝高及原始地应力。随着裂缝间距的增加,沿着井筒方向诱导应力逐渐变小;定间距时,随着裂缝高度的增加,破裂压力也随之增加;原始地应力分布与诱导应力场中破裂压力的变化规律无关,只决定着裂缝破裂压力增加的幅度。该结果对于优化水平井分段压裂设计具有一定的指导意义。     

压裂水平井压力动态曲线分析

压裂水平井的渗流过程较之水平井及垂直裂缝井更复杂,其压力动态特征与水平井存在较大差异.因此,引入Gringarten和Ramey提出的源汇函数,建立并求解了压裂水平井渗流的数学模型,获得了压裂水平井井底压力公式,绘制了相应的典型曲线.分析了压裂水平井压力动态典型曲线的特征.研究表明,压裂水平井的压力动态典型曲线与常规水平井的明显不同.完整的压裂水平井的压力导数曲线呈现两个水平段,第一水平段值为N/2,第二水平段值为0.5.相邻两条裂缝相距越近,第一径向流结束的时间就越早.地层各向异性越严重,则第一径向流持续时间就越长.     

单一直线边界油藏中水平井渗流压力动态分析

以Ｇｒｅｅｎ函数和Ｎｅｗｍａｎ乘积解原理为基础，运用镜像反映的方法得出了具有单一直线边界的油藏中水平井渗流的压力分布公式，包括水平井与边界呈任意夹角的情况，包括封闭断层和定压边界。并用此解析解对两种特殊情况的压力分布进行数值分析：（１）单一直线封闭断层附近１口井；（２）单一直线定压边界附近１口井。绘出了其压力分布图，并讨论了两类边界及油井方位对水平井生产的影响，定性地得出水平井应平行于单一直线边界     

致密油藏压裂水平井生产动态分析方法

致密油藏中流体存在着多种流动特性,包括线性流、径向流、复合线性流,复合径向流等。文章介绍了一种利用生产动态分析方法来判断压裂水平井流动特性的方法,并提出一套相关的判断流程和步骤。通过对北美巴肯致密油田600多口在产井的实例分析,指出绝大部分油井表现出裂缝向井筒线性流动的特性,同时很多油井的生产表现出双重介质的特征。     

页岩气无限导流压裂井压力动态分析

我国页岩气可采资源量巨大,但页岩气藏大多数井的自然产能很低或无自然产能,开发过程中要实施储层压裂改造才具备生产能力。为此,在常规气藏压裂研究的基础上,针对页岩气产出过程中的降压、解析、扩散、渗流等特点,从页岩气渗流机理入手,以点源函数方法为基础,应用菲克拟稳态扩散模型,研究了页岩气在基质和裂缝中的单相流动,建立了页岩气藏无限导流压裂井评价模型,讨论了吸附系数、裂缝储容系数和窜流系数等参数对压力动态的影响,分析了页岩气藏压裂井动态特征及部分参数估计方法,解决了无法确定页岩气藏动态参数的难题,首次绘制了页岩气藏压裂井典型曲线。研究成果可为页岩气藏的合理高效开发提供技术支持。     

应力敏感煤层气藏水平井压力动态分析

应用正则摄动、拉普拉斯变换和有限傅里叶余弦变换方法,并通过修正Langmuir等温吸附公式,得到应力敏感煤层气藏水平井和垂直裂缝井的压力动态分析模型。与常规气藏模型对比可知,所推导的公式合理,适用于煤层气藏压力动态分析。从压力特征曲线可知:Lang-muir极限吸附量、压力常数和残余吸附量主要影响导数曲线偏离0.5水平线的时间以及"V"形曲线的深浅;渗透率模数主要影响曲线的中晚期形态。该研究对煤层气藏的压力动态分析具有重要指导意义。     

多级压裂水平井分段测试压力分析方法

多级压裂水平井缝间渗流规律及相互干扰程度对于确定生产过程中缝间干扰程度、诊断产水缝及来水方向具有重要意义。基于Cinco-Ley有限导流裂缝模型,采用点源法,将压裂缝离散为若干裂缝微元,联立内外边界条件构建矩阵求取每个裂缝微元的流量,通过各测试段裂缝微元流量之和进行约束,建立了多级压裂水平井分段测压的试井模型。如果分段测试各测试段流量呈现规则的U型分布,则导数曲线与全井段测试曲线重合;无量纲流量比合段测试流量偏高的压力导数曲线在井储和线性流阶段相对全井段测试曲线上移,反之相对全井段测试曲线下移。各测试段裂缝半长减小,压力导数曲线线性流段向上移动;裂缝间距增大,线性流阶段持续时间延长;裂缝导流能力增大,早期压力导数下降但趋势减缓;缝间干扰出现在第2过渡流阶段,水平井中部测试段压力导数出现上翘。提出的半解析模型在简化条件下与商业试井软件数值试井结果吻合度极高,证明离散求解方法准确、可靠。水平井分段测压实例解释拟合效果好,得到的参数为诊断水平井缝间产液情况、制定开发调整措施提供了依据。     

多段压裂水平井裂缝数及渗透率敏感性分析

建立了基于PEBI网格与油水两相的数值试井模型,利用自主研发的软件进行了试井分析。在致密油中,对多段压裂水平井,只有人工设计的理想算例才会出现所有的流动段。在实际井例中,很多流动段都不会出现。敏感性分析表明,裂缝间距、ESRV的渗透率大小明显影响流动特征。裂缝间距越大,第一径向流特征越容易出现。渗透率越大,各种特征出现的时间会越早。这意味着,在实际参数拟合中,当计算的流动特征与实测的左右不一致时,可适当调整渗透率的大小。另外,裂缝间距对流动特征的影响大于渗透率对流动特征的影响。裂缝间距与渗透率大小的组合会使流动特征十分复杂。大庆油田致密油多段压裂水平井的压力恢复数据解释实例表明,瞬态压力分析可对压裂改造区域大小、缝长、SRV内的渗透率等进行有效评价。     

气藏水平井生产系统动态分析模型

对于水平井开发气藏，其生产系统由气藏内渗流和水平井井筒内流动两部分所组成。首先仿造采油指数的定义来定义压力平方形式下的采气指数，分别建立了气藏渗流及水平井筒流动的数学模型，该模型具有压力平方的形式，然后应用体积平衡原理将气藏内流动和井筒内流动联系起来，建立了产量耦合下生产系统分析模型，该模型实际上是水平气井的流入流出动态分析模型，分为层流、光滑管壁紊流、粗糙管壁紊流3种流态，推导出气藏水平井的产量随位置变化的关系式，并分析讨论了管壁相对粗糙度对气藏水平井产能的影响，在考虑水平井水平段内摩阻的情况下，实例分析了气藏水平井的流入流出动态关系。这为钻井工程、描述水平井流入流出动态、评价水平井产能、确定合理生产制度和管壁相对粗糙度对气藏水平井产能的影响提供了可靠的手段和方法。     

体积压裂水平井复合流动模型

基于体积压裂水平井复杂裂缝改造特点及流动特征,构建了耦合双重介质复合流动模型,应用Laplace变换和Stehfest数值反演,得到了定产和定压条件下封闭边界裂缝的井底压力和水平井产量半解析解。在模型正确性验证的基础上,结合陇东致密油储层特征参数着重研究了体积压裂缝网参数对产量的影响。模型研究结果表明：缝网改造带宽越大,体积压裂水平井单井产能越高,缝网区域渗透率对初期产量影响较大;水平井体积压裂优化设计应同时兼顾单条裂缝改造体积和裂缝条数的关系。实例计算结果表明压裂改造带宽不宜过大,采用多裂缝、小带宽的压裂方案增产效果最好。该研究结果对致密储层水平井体积压裂设计具有一定的指导意义。