均质油藏斜井试井模型研究

建立了水平面为无流，定压和混合3种边条件下均质油藏斜井单相流试井的理论模型，利用拉氏空间应用点妥及格林函数法导出3种边界条件下试井模型的拉普斯空间解，并用沿井筒平均均一流量解的方法推出了更接近于实际的无限导流解，应用叠加原理在拉氏空间加入井筒存储系数CD和表皮因子Sm的影响后，用Stehfest数值反演的方法得到真实空间解。     

均质油藏斜井试井模型研究

建立了水平面为无流、定压和混合3种边界条件下均质油藏斜井单相流试井的理论模型,利用拉氏空间应用点源解及格林函数法导出3种边界条件下试井模型的拉普拉斯空间解,并用沿井筒平均均一流量解的方法推出了更接近于实际的无限导流解,应用叠加原理在拉氏空间加入井筒存储系数C_D和表皮因子S_m的影响后,用Stehfest数值反演的方法得到真实空间解.     

直角断层板状双重介质油藏斜井试井模型研究

在Ozkan等人研究思路基础上,利用点源函数的思想建立了顶底封闭板状油藏试井模型并导出了其基本解。通过引入直角断层、双重介质系统及斜井,利用杜哈美叠加原理、镜像反映原理和Stehfest反演算法,建立并求解了直角断层板状双重介质油藏斜井试井模型,得到了考虑井筒储集和表皮效应影响的斜井无因次压力和压力导数与无因次时间的双对数曲线,讨论了该类油藏斜井渗流特征,分析了窜流系数、弹性储容比、井斜角度以及斜井中心到断层距离对井底压力响应图版的影响,为直角断层双重介质油藏中的斜井试井解释提供一定的理论基础。     

断层板状油藏斜井试井模型研究

Ozkan等人利用点源法在拉氏空间中建立了顶底封闭无限大均质地层中斜井的渗流模型,并用拉式数值反演计算出了斜井的井底压力响应。随着定向井技术日益成熟,采用斜井对断块油藏进行开发越来越普遍,但目前缺乏相应的试井理论图版,给断层油藏的试井工作带来了困难。利用杜哈美叠加原理、镜像反映原理和Stehfest反演算法,建立并求解了顶底封闭板状断层油藏斜井试井模型,考虑了井储和表皮对斜井无因次压力和压力导数曲线的影响,分析讨论了该类油藏斜井渗流特征及影响因素,为断层油藏中的斜井试井解释提供一定的理论基础。     

双重介质油藏试井

本文介绍了双重介质油藏的有关概念和试井资料的录取工艺,并以具有井筒储存和表皮效应的双重介质油藏为例,对其形成的压力曲线进行描述和分析论证。     

双重介质低渗油藏斜井压力动态特征分析

斜井在油藏开发中的应用日趋普遍,然而当前对斜井试井的研究仍然比较少。考虑到低渗油藏存在的压敏效应和启动压力梯度现象,引入渗透率模量与启动压力梯度来建立双重介质低渗油藏的斜井数学模型,利用格林函数和汇源叠加求得了该模型的井底压力响应,并绘制了斜井试井曲线。结果表明：该试井曲线可以划分为6个流动段：纯井筒储集段、过渡流段、井斜角控制段、裂缝径向流段、窜流段与晚期径向流段。此外,当模型考虑启动压力梯度或应力敏感时会导致压力与压力导数曲线晚期均大幅上移,并且启动压力梯度引起的上移幅度相对较大。同时考虑这2种因素时,它们的作用相互叠加,曲线上移幅度更大。另外,当井斜角大于30°时,压力导数曲线与水平井压力导数曲线相似,出现垂直径向流段,反之则与直井相似。该模型求出了相应的解析解,参数解释结果更加精确,可为斜井开发低渗油藏提供理论指导。     

双重介质低渗透油藏水平井试井模型

针对低渗透油藏中非线性渗流对试井压力动态特征产生较大影响的问题,建立了考虑非线性系数的双重介质低渗透油藏水平井试井新模型,用有限元方法（FEM）进行求解,绘制试井典型曲线,对数值解的正确性进行验证,并对非线性系数、渗透率模数、窜流系数、顶底边界等相关参数进行影响分析。结果表明,从基质到裂缝的非线性流动主要影响压力导数曲线“凹子”的深度和位置,当非线性系数增大时,“凹子”变浅,并向右移动。在考虑应力敏感性时,压力及导数曲线上移,压力导数曲线偏离达西模型下的中期和晚期径向流的0.5水平值,随着渗透率模数的增加,曲线后期上翘更加严重,“凹子”的深度和位置不变。采用该模型对实际区块的压力测试数据进行拟合分析,得到良好的拟合效果。研究结果为水平井开发低渗透油藏提供了一定的理论支持。     

双重孔隙介质油藏试井资料极值分析方法研究

通过对双重孔隙介质油藏试井模型的压力解进行二次求异,得到压力导数极小值和压力导数极小值出现时间窜流系数（λ）、储容比（ω）的对应关系,应用这一关系,提出一套通过确定试井资料压力导数极值求取ω和λ的方法,从而为典型曲线拟合的实现提供一种方便有效的方法。     

区域油藏试井模型研究

建立了考虑交接面流体流动存在阻力以及各种外边界条件下区域油藏渗流模型，应用积分变换求解了三维非稳态常系数非齐次渗流问题，为求解齐次与非齐次渗流问题提供了一种系统而直接的方法。该方法适用于低渗油藏渗流及试井分析研究。     

双重孔隙介质油藏试井资料极值分析方法研究

通过对双重孔隙介质油藏试井模型的压力解进行二次求导 ,得到压力导数极小值和压力导数极小值出现时间与窜流系数 (λ)、储容比 (ω)的对应关系。应用这一关系 ,提出一套通过确定试井资料压力导数极值求取 ω和λ的方法 ,从而为典型曲线拟合的实现提供一种方便有效的方法     

致密气藏压裂水平井反卷积试井模型

致密气储层的渗透率非常低,通常在0.1 mD以下,使得此类气井压裂后长时间无法达到地层径向流动状态,因此通过单个试井测试段数据无法解释出储层有效渗透率,进而无法确定水力裂缝有效半长;此外,井筒储集效应往往掩盖早期裂缝中的流态,导致裂缝导流能力这一关键完井参数求取困难。在缺失早期裂缝中流态和中期径向流态的情况下,如果强制拟合试井曲线,往往获得不唯一且偏差过大的参数解。针对这一问题,进行了反卷积试井分析方法研究。通过改进Schroeter反卷积数学模型并编制求解算法,实现了用短期试井数据和长期产量数据反演气藏瞬态压力响应历史的过程。数值试井算例验证了提出的反卷积模型及算法的正确性,反卷积后的瞬态压力响应去除了井筒储集效应,使裂缝线性流和地层径向流获得有效恢复。现场实例应用验证了提出的反卷积压力恢复试井分析方法的可行性,并证明短期的压力恢复试井数据亦能用于裂缝和储层动态参数计算,从而定量评价致密气藏水平井水力压裂施工效果。     

低速非达西双渗油藏DST段塞流试井研究

根据低速非达西渗流理论，导出了双渗(达西渗流和低速非达西渗流)两层油藏DST测试(中途测试)非自喷井的有效井径数学模型，采用拉氏变换和格林函数方法，得到拉氏空间的解析解，并绘制了新的样板曲线。参数敏感性分析表明，低渗非达西流的启动压力梯度、层问储容比、地层系数比的变化对样板曲线变化的影响比较大，样板曲线的晚期段会出现曲线上翘，这是与达西渗流情况最明显的差别。用该试井模型进行实例分析．可解释出双渗油藏的启动压力梯度、各层渗透率及表皮系数等重要参数。图3参13     

基于启动压力梯度的火山岩气藏多重介质试井模型

火山岩储层发育气孔、粒间孔、溶蚀孔和炸裂缝、构造缝等,基质物性差,渗透率低,束缚水饱和度较高。物理模型实验结果表明气体流动过程中存在启动压力梯度,常规试井模型解释存在较大误差。为此,在物理模型实验的基础上,建立了基于启动压力梯度的火山岩气藏多重介质不稳定试井模型,采用拉普拉斯变换、格林函数等方法对该模型进行求解,推导了无限大边界和圆形边界两种条件下的Laplace空间解析解,获得了试井分析典型图版,并分析了启动压力梯度对典型版图的影响。研究结果表明：启动压力梯度越大,流体流动阻力越大,导致基质孔隙向裂缝的供给能力越弱,使得基质与裂缝发生窜流的时间向后推迟,无因次拟压力及其导数曲线上翘更加明显;如果忽略启动压力梯度的影响,试井解释渗透率、探测范围、弹性储能比等参数值偏小,窜流系数则偏大。     

多层凝析气藏渗流模型及其在试井分析中的应用

建立了凝析气在多层气藏中的不稳定渗流模型,用差分解法求出了三层气藏井底压力的数值解,绘制了试井理论图版及各种气藏边界条件的试井理论曲线,为多层气藏的试井分析提供了理论基础,并解决了目前凝析气藏开发的实际问题,通过多层凝析气藏试井解释可为气藏开发提供可靠的动态参数,最后给出了应用实例。     

底水碳酸盐岩油藏数值试井模型及其应用

为了解决有限底水碳酸盐岩油藏的试井解释问题，建立了底水碳酸盐岩油藏三维油水两相数值试井模型，采用不完全LU分解共轭梯度法进行了求解，并分析了油藏中各参数对底水碳酸盐岩油藏试井解释曲线的影响。结果表明，油井到裂缝的距离决定了底水对油井压力影响响应的早晚，底水体积的大小决定了压力导数曲线的下降程度和下降时间的长短。塔河油田底水油藏油井的试井解释结果与地质及生产状态符合程度较高。     

水平段井筒管流的简化模型

对于水平井井筒的稳定单相流动,提出了水平井井筒管流的“微元段”观点,从而简单实用地解决了井筒内的变质量流问题;根据流体力学和渗流力学理论,给出了水平井井筒管流的“等效渗流”方法,推导了单相流动的层流、紊流和过渡状态时的“等效渗透率”,建立了水平井井筒的“管流等效渗流”模型。当水平井井筒内流动处于层流状态时,等效渗透率仅是井筒半径的函数;当流动处于紊流状态时,等效渗透率不仅是井筒半径的函数,而且与流体性质以及井筒压降有关。经实例分析,模型计算所得的等效渗透率在不同流态时是连续的,避免了流态转化时的数值突变问题,而且模型简单实用,所得到的等效渗流方程与达西渗流方程形式相同,因此,现有的用于处理油藏渗流的技术都可以用在井筒管流中。该模型可以在井筒管流与油藏渗流耦合问题中使用,避免了在耦合过程中使用繁琐的流体力学公式,从而可以降低耦合问题的复杂性,使求解问题变得简单。     

井打在大尺度溶洞内的缝洞型油藏试井模型

天然缝洞型碳酸盐岩油藏中存在大尺度溶洞。鉴于钻井过程中会出现钻杆放空、泥浆大量漏失等现象,建立了井打在大尺度溶洞内的试井解释物理数学模型。通过格林函数和Laplace变换法求得了拉氏空间井底压力表达式,对影响井底压力动态的主要因素进行了分析。结果表明,当井打在洞内时,由于洞内的渗透性要远好于洞外地层,因此压力导数曲线后期出现明显上翘,溶洞的大小主要影响压力从洞内传播到洞外的时间长短。以缝洞型碳酸盐岩油藏中溶洞内一口井为实例对其进行了试井解释,验证了该数学模型。     

线性复合油藏多级压裂水平井渗流模型

针对线性复合油藏,综合考虑压裂裂缝呈非等间距、非等半长、非等缝高、非等任意倾角等实际情况,建立了线性复合油藏多级压裂水平井不稳定渗流模型。利用点源函数理论、拉普拉斯变换、正交变换等多种现代数学方法进行求解,获得了考虑井筒储集和表皮系数影响的Laplace空间下井底压力动态响应解。编程绘制了新型的试井理论样版曲线,并开展了压力动态特征分析以及相关参数的敏感性分析。新的渗流模型不但可应用于水平井多级压裂后的渗流规律分析,还可用于实测井的试井分析,为油气田高效开发提供指导。     

双重介质复合数值试井技术在裂缝性礁灰岩底水油藏中的应用

针对流花11-1油田解析试井结果与地质和动态特征吻合程度差的问题,综合考虑地质模型、生产历史、重力毛管力、相对渗透率曲线,运用多层裂缝性底水油藏的水平井数值试井解释方法,形成裂缝性底水油藏水平井双重介质复合数值试井技术。在整体压力恢复测试资料中筛选出40口井用于压力恢复数据,进行双重介质复合数值试井解释,该方法既考虑了底水能量,又考虑了多层之间渗透率的差异。结合现有地质认识,该数值模型解释结果表明,油田压力恢复试井曲线主要存在线性流、双线性流和双孔渗流3种流动特征。针对不同类型井建议减小生产压差或者采取稳油控水方式进行改造,对实际生产具有指导意义。     

低渗透垂直补给油藏中水平井流态分析

采用ＧＲＥＥＮ函数方法，求出底部有低渗透层补给油藏中水平井的压力分布公式，绘制了典型水平井试井曲线；并利用压力分布公式，绘出了等压面随时间在地层中的传播过程。经分析，得出了有意义的结论：①在顶、底封闭性油藏中，水平井的流动期为井筒径向流→早期线性流（当无因次水平井半长ＬＤ较大时）→中期径向流；在底水油藏中，水平井流动期为井筒径向流→过渡流→稳态流；有低渗透补给油藏中的压力诊断曲线介于封闭性和有底水油藏的曲线之间。②在顶、底封闭性油藏中，当ＬＤ较大时，水平井相当于一口垂直裂缝井，在部署井网时，可以只考虑二维的情况。③底水及底部有低渗透层油藏中，必须考虑垂向上的不对称性。