裂缝性应力敏感气藏的数值试井分析

根据裂缝性应力敏感气藏的实验数据和试井理论,建立了渗透率呈指数形式变化的双重介质试井模型,并引入了渗透率模量的概念。利用有限元方法开发了相应的数值试井软件,并分析了典型曲线特征。应力敏感双对数曲线主要分为三个阶段。在第一阶段,其特征与常规气藏情形相同,表现为斜率为1.0的直线;中间是过渡阶段,在相同的储能系数和窜流系数的条件下,过渡期的长短受渗透率模量的控制,渗透率模量越小过渡期越长;在第三阶段表现为径向流特征,压力导数值是一个小于0.5的常数,压力和压力导数曲线的开口宽度大于常规气藏。若用常规试井解释软件解释表皮系数,其结果可能很大。常规试井软件和应力敏感试井软件实际应用对比结果表明:新方法能够准确地识别异常高压应力敏感气藏的地层参数和评价酸化改造效果。     

考虑应力敏感疏松砂岩气藏试井分析

疏松砂岩气藏在开采过程中由于岩石骨架结构变形和本体变形,以及存在强烈的应力敏感性,导致孔隙度和渗透率降低,用常规试井模型不能准确地进行试井解释。文中建立了考虑应力敏感均质圆形封闭边界气藏渗流数学模型,分析了该试井模型的特征曲线。研究表明：应力敏感主要表现在中后期的拟稳定阶段,对于指数变化关系的渗透率-压力关系,只有当B>0.1 MPa-1 时对试井动态的影响结果明显。拟压力上翘特征与不存在应力敏感砂岩气藏和不渗透外边界试井模型相类似。考虑应力敏感试井模型可用于疏松砂岩气藏试井分析,对该类气藏开发具有一定的指导意义。     

低渗透油藏CO2驱试井解释方法

针对低渗透油藏CO2驱试井解释方法不明晰的问题,基于多区复合模型渗流理论,考虑低渗透油藏存在启动压力梯度与压力敏感以及CO2驱替过程中流体性质变化的特点,建立低渗透油藏CO2驱试井解释改进模型,并运用数值差分方法进行求解。同时,综合SPSA优化搜索算法对压力曲线和压力导数曲线同时进行拟合,最终形成一套低渗透油藏CO2驱试井曲线自动拟合与参数解释方法。对矿场实际试井曲线解释参数变化规律进行分析,结果表明:考虑低渗透油藏特性对储层渗透率解释值有较大影响,优化后渗透率解释值比初始解释值增加了37.97%;而导压系数、压缩系数变化指数等相关参数解释值受流体分布非均质性影响程度较强,分别较初始解释值降低了16.94%和21.97%。矿场实际数据的应用效果显示,提出的试井解释方法可操作性强,适用性较好。     

试井分析中的方程反演理论及应用

研究了在试井分析中应用微分方程反演理论的可能性。常规的试井分析方法测定井底压力变化，反求油层各种参数，但无法确定其参数的空间分布。应用微扰法对二维渗流力学方程进行反演，提出了利用试井资料确定孔隙度，渗透率随空间变化的方法，目的是把微分方程反演理论引入试井分析中，提供一种试井分析方法。方程反演理论可望在试井分析中广泛应用。     

川东石炭纪气藏试井特征分析及其在压裂酸化评层选井中的应用

试井分析是压裂酸化评层选井的重要组成部分,通过试井分析可以提供近井眼区的损害程度,地层渗透率,泄流半径以及解除损害后的天然气产能等,文章总结近10年来川东石炭纪气藏利用压力恢复试井资料进行评层选井的经验教训,分析了近30余条压力恢复曲线,对石炭纪气藏动态特征进行了分类,并分析产生这一特征的地质模式,结合压裂酸化增产措施效果,提出根据压力恢复曲线形态特征来判断某一增产措施（解堵酸化或深度酸化）的必要性。     

试井资料与生产数据结合进行措施井效果评价的新方法

酸化、压裂等措施是油气井增产的重要手段,不稳定压力试井是评价改造效果的主要手段之一。针对塔里木油田库车山前低孔低渗透率裂缝性砂岩高压气井缺少措施改造后试井测试数据的情况,提出先对措施改造前测试数据进行精细试井解释,获得基本的渗透率、表皮系数、地层原始压力、无阻流量等参数;然后使用措施后的井口生产数据与井口压力数据,利用井筒模型将井口压力折算为井底压力,结合措施改造前精细试井解释获得的相关参数,获得措施改造后的表皮系数、无阻流量等结果,对改造效果进行定量化评价。大量实践表明,此方法结果准确,对该区措施井的效果评价具有良好的适用性。     

考虑应力敏感的致密气多级压裂水平井试井分析

根据致密气藏应力敏感实验数据和试井理论,建立了渗透率随有效应力呈幂律形式变化的多级压裂水平井三维数值试井模型。采用混合单元有限元方法对模型进行求解,得到了不同应力敏感条件下的试井理论曲线。研究了应力敏感不可逆性对试井曲线特征的影响,以及应力敏感系数、开关井次数及产量大小等因素对测试曲线形态的影响。研究结果表明,应力敏感不可逆性会造成储层渗透率的永久性伤害,应力敏感系数越大、开关井次数越多、产量越大对储层渗透率的伤害越大,其试井双对数曲线表现为压力及压力导数曲线上升,全历史压力曲线表现为压力下降幅度随开关井次数增加而增加。存在多次开关井的致密储层试井资料实例解释结果表明,若忽略应力敏感不可逆性的影响,会造成解释得到的原始储层渗透率偏小且全历史压力曲线后期很难拟合。     

压敏效应对试井曲线特征的影响分析

建立了具有压敏效应的试井模型,通过长庆苏里格气田气井的实例应用,分析了压敏效应对不稳定试井曲线特征的影响。应用考虑应力敏感渗流模型,不稳定压力动态试井曲线特征表明,拟压力及其导数曲线开始时为一直线,随着无因次渗透率模量的增加,曲线往上翘起,无因次渗透率模量越大,上翘越明显,此项特征可能是气井应力敏感的反映。此外,同一口井不同时间试井曲线特征不同,第2次解释储层渗透率都明显较第1次的值低,而且双对数曲线上翘得更早更快,表现出压敏效应对试井曲线的影响。研究结果有利于明确压敏效应对不稳定试井模型特征的影响,对我国压力敏感气藏不稳定试井分析具有一定的指导意义。     

试井资料在压裂效果评价中的应用

目前对水力压 裂效果评价最有效的方法是压力恢复试井。用压力恢复试井资料评价压裂效果时,首先用压前压力恢复试井资料求取地层有效渗透率和地层压力,其后用压后压力恢复试井资料和压前求取的地层参数对压裂裂缝做出正确解释、排除解释结果的多解性,最后应用压力恢复试井解释结果来评价压裂效果。用压力恢复试井解释了准东低渗油藏20口压裂井压裂裂缝特征,并与三维压裂模型计算结果作了比较并评价了准东油田压裂效果。     

射孔完井参数对试井理论曲线的影响

射孔完井是石油天然气开采过程中最常用的完井方式之一。对于确定的油气储层,完井方式决定了单井产能大小。一般常用二维裸眼井模型来进行射孔井的试井资料解释及单井产能的确定,但这种方法分析的结果可能存在较大的误差。因此根据射孔完井的特征以及储层渗透率各向异性特征,建立了一种适合于射孔井的三维数值试井模型。利用三维有限元数值方法求解该模型,获得了射孔井的试井理论曲线和压力分布场。通过分析试井理论曲线的特征及压力分布场中的流体三维流动特征,明确了试井理论曲线的6个流动阶段:井筒储存阶段;第一过渡阶段;早期局部径向流阶段;第二过渡阶段;系统径向流阶段;外边界作用阶段。其中,围绕射孔的早期局部径向流阶段是该类井的主要特征。分析了射孔完井参数射孔密度、射孔长度、射孔相位角以及渗透率各向异性等因素对试井理论曲线的影响,为射孔完井设计以及射孔井的试井分析提供理论指导。射孔井的总表皮系数计算结果表明,在一定参数条件下,射孔井可以成为超完善井,深度射孔是提高产量较有效的手段。     

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超高压低渗气藏往往表现出渗透率应力敏感性。对于这种气藏不稳定试井测试资料，应用基于定渗透率试井模型的试井分析方法来解释会导致巨大的偏差。文章引入渗透率模量的概念，建立了存在应力敏感性的双区复合气藏不稳定试井模型，该模型是非线性很强的方程组，通过线性化变换和扰动技术对该非线性方程组进行求解，得到其零阶解析解，最后分析了该模型的拟压力及其导数曲线特征。研究表明，存在应力敏感特性的气藏不稳定试井压力及其导数特征与存在不渗透外边界气藏试井模型的特征相类似，这常常会造成在进行试井分析时出现错误判断。     

一种页岩封堵性评价测试方法

封堵性可由封堵前后渗透率变化表征，但页岩具低孔、低渗特征，采用常规稳态渗透率测试方法难以获取准确的渗透率值。为此在大量实践基础上，形成了针对超低渗透页岩的压力脉冲瞬态渗透率测试法，可测试渗透率级别低至1×10-7 mD。以此理论研制成的页岩封堵模拟评价仪，能准确测试低孔、低渗页岩封堵前后渗透率变化，基本解决了页岩封堵测试难题，为评价页岩井壁稳定性及大规模开发页岩气提供技术支撑。      

变形介质煤层气双渗流动压力分析

研究了应力敏感煤层气中双孔隙度/双渗透率渗流问题的压力不稳定响应,不仅考虑了煤层气藏的双孔隙度/双渗透率介质特征,而且考虑了介质的变形,建立了应力敏感煤层气双孔隙度/双渗透率的数学模型,采用全隐式差分和N ew ton迭代法求得了圆柱面井源情况下定产量生产时无限大地层、有界封闭地层的数值解,探讨了双孔隙度/双渗透率参数和变形参数变化时压力的变化规律并给出几种情况下典型压力曲线图版。     

考虑启动压力梯度低渗双重介质油藏垂直裂缝井试井模型

常规低渗透双重介质油藏垂直裂缝井试井模型均未考虑启动压力梯度的影响。根据低渗透双重介质地层水力压裂后的渗流特点,结合Warrant-Root模型,建立了考虑启动压力梯度的低渗透双重介质油藏双线性流数学模型,推导出其在Laplace空间的解析解。通过Stehfest数值反演获得了试井样板曲线,讨论了主要油藏参数和工程参数对样板曲线的影响。研究表明,启动压力梯度对低渗透垂直裂缝井试井曲线影响显著,表现为无因次压力及压力导数曲线后期呈上翘趋势,且随启动压力梯度增大,压力及压力导数曲线上翘幅度越大,上翘的时间也越早。     

低渗透气田砂岩储层应力敏感试井模型研究

长庆苏里格气田具有低渗、低产及应力敏感等特点,应用不考虑应力敏感渗流模型分析不稳定压力动态会产生很大偏差。为了分析应力敏感性对井底压力不稳态特征的影响,应用渗透率模量的概念,建立了存在应力敏感的气藏不稳定试井模型,该模型具有很强的非线性,通过线性化变换对该非线性方程组进行了求解。分析结果表明：开始时,拟压力及其导数特征为一直线,随着无因次渗透率模量的增加,拟压力及其导数曲线往上翘,无因次渗透率模量越大,上翘越明显,而且上翘特征是有效储层不连续的反映,也可能是气井应力敏感的反映。所建立的不稳定渗流试井模型可以应用于低渗透应力敏感气藏试井资料分析中,这对我国低渗透砂岩应力敏感气藏不稳定试井分析具有一定的指导意义。     

低渗透油藏考虑注采比时不稳定渗流规律研究

针对低渗透油藏注采比高的实际情况，建立考虑启动压力梯度和注采比因素的均质油藏不稳定渗流数学模型，并运用数值方法求解，绘制并分析了井底压力动态曲线。研究表明，启动压力梯度和注采比对不稳定压力动态影响较大。在低渗透油藏测试资料分析中考虑其影响是十分必要的。     

利用气井压力恢复资料求产能方程和排泄半径

气井的产能方程是求取气井无阻流量的重要方程,通常由系统试井获得。对于低渗透气藏,用常规的系统试井方法确定二项式产能方程往往比较困难。从不稳定渗流理论出发,得出了利用压力恢复资料求气井二项式产能方程的方法,由该方程还可以计算气井的排泄半径。经实例分析,本方法可行、有效。     

双重孔隙压敏介质试井解释及其在塔河油田的应用

建立了双重孔隙压敏介质油藏的试井解释模型,该模型是由基岩系统和裂缝系统组成,并考虑了裂缝渗透率随压降呈指数下降的规律,采用隐式差分格式对考虑井筒储存和污染效应的情况进行了求解。讨论了无因次渗透率模数和表皮系数对压力响应的影响。研究结果表明,无因次渗透率模数导致压力及压力导数明显上升,而其对压力及压力导数的影响与表皮系数明显不同。将该理论在塔河油田进行了实际应用,并对一口进行过两次测试的油井的渗透率变化进行了计算,计算结果表明,该理论实用性较强,和油田实际符合较好。     

考虑垂向裂缝发育的火山岩气藏部分打开井试井分析方法

针对准噶尔盆地克拉美丽火山岩气藏物性差、非均质性强、裂缝类型以垂向的斜交缝和高角度缝为主等因素导致压力动态变化难以准确描述等问题,建立了一种考虑垂向裂缝发育的部分打开井模型,运用点源法、分离变量法和拉普拉斯变换法等方法,求解得到拉普拉斯空间下的解,通过Stehfest数值反演法得到实空间的数值解,绘制典型曲线图版,典型曲线分为6个主要流动段：井储段、过渡段、球形流段、早期径向流段、不稳定窜流段和晚期径向流段。将研究成果应用于克拉美丽气田滴西18区块的某井,对该井的3次试井测试进行了分析和解释,结果表明：该井呈现部分打开特征,垂向渗透率较大,随着生产进行,打开程度逐渐减小,水平渗透率变化较小且不稳定窜流段无明显变化,与生产资料基本一致。该模型不仅可以用于垂向裂缝发育的部分打开井的压力动态变化研究,还可以进行实测试井资料的试井分析和解释,研究结果可为火山岩气藏有效开发提供一定的理论依据。