考虑变渗透率模量的异常高压气藏产能计算新方法

在异常高压气藏开发过程中,储层岩石常常表现出应力敏感特征。由于压敏储层在有效应力变化范围较大时,渗透率模量将随着有效应力的变化而变化,这样基于常渗透率模量的产能方程很难准确评价异常高压气藏的产能特征。为此,针对异常高压气藏的渗流规律,建立了考虑变渗透率模量和高速非达西效应的产能计算模型,并用Newton Raphson方法对模型进行求解。研究及实例分析结果表明：应力敏感作用会使异常高压气藏气井的产量降低,尤其是在井底流压较低时,其产量降低得更为严重;在井底流压较小时,用传统的常渗透率模量计算的产量可能会错误评价应力敏感作用对气井产量的影响;而高速非达西效应将会使异常高压气藏气井的产量降低,随着井底流压的减小,高速非达西效应使气井产量降低的程度更为严重。结论认为：在开发异常高压气藏的过程中应考虑变渗透率模量和高速非达西效应对气井产能的影响。     

一种新的压敏油藏产能方程

在前人研究的基础上,结合油田开发实际,对常规压敏公式进行了修正。考虑渗透率随有效应力的变化特征,通过积分变换处理推导出了新的压敏油藏产能方程,并通过与已有公式的对比证明了该方程的正确性和普遍适用性。利用新的压敏油藏产能方程,分析了压敏储层物性变化特征及压敏指数、地层压降和地层压力系数对油藏单井产能的影响,结果表明:压敏油藏储层物性变化特征具有压降漏斗特性;油井的产能随压敏指数的增大而降低;随着生产压差和压降的增大,油井产能相对损失越大,异常高压压敏油藏产能损失表现得更大。建议压敏油藏尤其是异常高压压敏油藏开发时须综合评估压敏指数、生产压差、地层压力系数和压降等参数对单井产能的影响,以确定合理的工作制度。     

考虑渗透率应力敏感的低渗气藏产能预测公式

通过大量文献调研指出,由于气体产出、低渗气藏孔隙压力降低、地应力增大、基岩和孔隙受到压缩,导致渗透率大幅降低和气藏产能降低。基于岩石渗透率随有效应力变化呈指数关系的普遍认识,在达西渗流理论的基础上,推导出了一个考虑渗透率应力敏感的气井稳态产能公式,并对其进行了实例计算分析,认为低渗气藏在产能预测时有必要考虑渗透率应力敏感伤害,特别是针对那些应力敏感伤害严重的低渗气藏;所推导的公式可为确定合理的生产压差和开采速度提供必要的理论基础。     

一种新的低渗压敏油藏产能方程推导及特征分析

针对低渗压敏油藏开发过程中存在启动压力梯度和压力敏感效应的双重作用影响,基于修正的压敏公式和非达西稳定渗流理论,通过相应的积分变换处理,推导出了新的低渗压敏油藏产能方程,并对其产能特征进行了分析,结果表明:低渗压敏油藏开发存在最小生产压差与合理生产压差的协调关系;油井产能随启动压力梯度和压敏指数的增大而降低;随着压降增大,油井产能相对损失增大,异常高压低渗压敏油藏产能损失更大;在经济可行的情况下,缩小井距是提高低渗压敏油藏开发的有效方式之一。     

考虑变启动压力和压敏效应的蒸汽吞吐产能计算新方法

低渗透油藏受压敏效应影响,启动压力、渗透率及孔隙度发生变化,严重影响低渗透稠油油藏产量,目前已有吞吐产能预测模型未考虑压敏效应的影响,计算结果与实际情况偏差较大,适用性较差。针对上述问题,基于低渗透稠油油藏流体渗流理论,结合平面径向流压力分布规律及地层温度分布规律,应用压敏效应公式,推导了考虑变启动压力和压敏效应的低渗透稠油油藏蒸汽吞吐直井和水平井产能预测模型,并将研究成果应用于胜利油田A区块。结果表明：试验区3口水平井实际累计产油量为4695t,计算累计产油量为4893t,误差为4.22%;12口直井实际累计产油量为3868t,计算累计产油量为4080t,误差为5.46%,模型精度较高。研究成果可用于评价低渗透稠油油藏区块产能,为油藏有效开发提供理论基础。     

考虑应力敏感性的低渗透油藏油井产能分析

低渗透油藏的单井产能主要受储层应力敏感性的影响。油藏流体采出后,地层压力下降,有效应力增加,孔隙度和渗透率均降低,导致油井产能下降。笔者在只考虑基于渗透率降低对低渗透油井产能方程影响的基础上,考虑了孔隙度随应力变化对油井产能的影响,建立了同时考虑渗透率和孔隙度的产能应力敏感性方程,并提出了产能-应力敏感性指数的概念。随着低渗透储层应力敏感性的增强,应力敏感性常数增大,产能-应力敏感性指数同时增大,油井的日产油量迅速降低。新的产能-应力敏感性方程使低渗透油藏油井产能计算结果更加简化和准确。通过实例验证与分析,产能-应力敏感性指数对低渗透油藏单井产能有较强的影响,随着产能应力敏感性指数的增加,油井的无阻流量下降速度降低。与只考虑渗透率降低的油井产能方程相比,新方程更能反映低渗透油藏的实际生产情况,对合理开发低渗透油藏具有一定的指导意义。     

考虑应力敏感超低渗油藏油水相对渗透率的计算

相对渗透率是描述孔隙介质多相渗流的重要参数.用JBN方法计算忽略了毛管压力.且研究表明,低渗介质中的流体流动并不遵循达西定律,在渗流过程中存在启动压力梯度,随着油藏的开采,储层应力敏感增强,启动压力梯度和应力敏感对油藏的影响都不容忽视.因此,传统JBN方法获得相对渗透率曲线的方法与实际有一定差异.在传统方法基础上,导出...     

致密油藏多角度裂缝压裂水平井产能计算方法

水平井分段压裂是致密油藏开发的关键技术。由于受复杂的地应力和天然裂缝的影响,人工裂缝通常与井筒呈一定角度,导致压裂水平井产能预测变得十分复杂。基于天然裂缝等效渗透率张量理论,建立考虑全渗透率张量的各向异性稳定渗流数学模型。在该模型的基础上,结合势叠加原理,采用考虑应力敏感的半解析方法,构建基质向人工裂缝流动的离散势函数单元。将裂缝内流体流动处理为离散单元之间的线性流动,将基质与裂缝流动耦合求解,得到考虑天然裂缝下多角度裂缝压裂水平井产能计算方法。实例计算结果表明,由于考虑了天然裂缝和人工裂缝角度的影响,计算结果与实际产量误差小于7%。敏感性分析发现,储层主渗透率方向与人工裂缝的夹角对产能影响较大。     

考虑脱气的变形介质油藏产能模型研究

变形介质油藏在开发过程中任一半径处的渗透率都在发生变化，该文提出一种考虑启动压力梯度且脱气情况下的变形介质油藏产能新模型，利用该模型对储层不同压降水平下的产能水平进行考察，曲线呈现出明显的拐点，因此可确定最低井底流压。     

考虑致密储层岩石特征参数的压敏效应计算新模型

针对不同地区致密储层的压敏效应的差异性问题,以致密储层3种类型沉积岩（浊积岩、滩坝砂、砂砾岩）和2种露头岩心为研究对象,进行压敏实验,建立了考虑岩性特征参数适用于不同类型沉积岩致密储层的压敏模型。结果表明：砂砾岩、浊积岩、滩坝砂的应力敏感性依次减弱,渗透率最大下降幅度为22.8%~34.3%;致密储层渗透率与有效应力呈指数变化关系;有效应力敏感系数与杨氏模量呈对数关系、与渗透率初值呈幂函数关系。实例应用表明,该压敏模型预测致密储层产能的误差为4.98%,准确性高。该压敏模型适用于不同地区致密储层,可以提高产能预测精度,为同类型油田确定合理的地层压力提供了可靠依据。     

考虑平面非均质的低渗透油藏产能计算方法

针对永1沙四段砂砾岩油藏地质条件和当前生产动态,以水电相似原理和等值渗流阻力方法为基础,考虑油藏启动压力梯度和平面非均质性,建立了低渗透油藏产能随时间变化的计算方法并与实际产量进行了对比验证。以注采井间渗透率和储层厚度线性变化规律为例,研究了不同平面非均质分布对产能影响。结果表明:针对低渗透非均质性油藏,在注采压差一定的条件下,采取"高注低采"(在渗透率较高的一端注水、渗透率较低的一端采油)和"厚注薄采"(在厚端注水、薄端采油)的布井方式,更有利于油藏产能和采收率的提高。     

低渗储层砂岩应力敏感性实验研究与分析

本实验通过对某地区的深层低渗砂岩岩样进行气体渗透率的变围压测试,表明该地区深层砂岩存在渗透率应力敏感性:渗透率随着围压增大而减小,高渗透砂岩的渗透率比低渗透砂岩更具应力敏感性,且渗透率与围压的回归函数能很好地满足二项式关系。本文从岩石的材料属性和微观结构入手,分析了该地区岩样具有此应力敏感性的原因,并为该地区储层砂岩应力敏感性的研究和应用提供了实验依据。     

考虑启动压力梯度的特低渗透油藏压裂水平井产能预测模型

针对特低渗透油藏存在启动压力梯度的问题,在考虑压裂水平井裂缝半长、导流能力、间距等因素的基础上,建立了裂缝变质量入流与油藏非达西渗流的耦合模型,分析了不同启动压力梯度下裂缝参数对产能的影响.结果表明:启动压力梯度较大的油藏,应选择压裂更多条裂缝;水平井长度和裂缝条数一定时,可适当增加内部裂缝间距;裂缝总半长一定时,为减小缝间干扰,压裂时应尽可能增加外部裂缝半长.研究结果为特低渗透油藏压裂水平井设计提供了重要方法依据.     

考虑井筒变质量流动水平井产能预测简易算法

为了考虑井筒变质量流动对水平井产能的影响,应用动量守恒定律建立了水平井井筒变质量流动压降控制方程,采用比采油指数描述油藏流体沿水平井井筒的入流规律,应用质量守恒定律将井筒与油藏的流动耦合,建立了水平井变质量流与油藏渗流耦合模型.该模型可计算水平井不同跟端压力时沿井筒压力和产液分布以及水平井产能.运用四阶Runge-Kutta法对模型进行求解.经实例计算表明:该模型计算所得沿水平井井筒流量分布与实测流量分布基本一致,产能计算误差仅为2.75%,无限导流能力假设条件下的水平井IPR曲线为一条倾斜直线,而水平井由于从井筒趾端到跟端压力不断降低,水平井IPR曲线呈向下弯曲趋势,向下弯曲幅度与井筒压降成正比.     

页岩气藏单井产能计算方法

页岩气产能评价方法研究可以实现产能的计算、预测和评价,为气井配产和气藏工程研究奠定基础。在对涪陵页岩气藏的勘探开发、气藏地质和典型井生产状况与产能特征认识基础上,采用三种方法综合确定该气藏的产能。针对30口井的产能测试资料建立了适合该气藏的改进的一点法产能计算公式;在分析影响页岩气井产能主控因素的基础上,通过非线性多元回归分析方法建立了数学模型以预测单井的产能;通过数值模拟建立了确定单井产能的数值模拟方法。实例计算表明,这三种方法都是计算、预测和评价页岩气藏单井产能的可行途径,三种方法可以在不同的情况下使用,其计算结果可靠。     

砂岩储层渗透率表征方法探讨

渗透率是反映储层渗流能力的重要参数，目前对于单一储层的渗透率表征方法，通常是在岩心分析渗透率或测井解释渗透率的基础上进行厚度加权算术平均。这种方法对于均质的储层来说是适用的，但对于非均质严重的储层，不能准确反映该储层的实际渗流能力。本文提出一种应用可动流体体积权衡表征渗透率的方法，经实际资料验证，能较好地反映储层的实际渗透能力。     

气藏多分支水平井产能的计算方法

基于文献3中所介绍的数学分析方法(保角变换、镜像反映、等值渗流阻力和叠加原理),以及水平井拟三维的求解思想,提出了气藏多分支不完善水平气井产能的通用计算公式.利用取代比这一概念,提出了一种利用气藏直井产能评价结果进行多分支水平气井产能评价和计算的方法.其结果可对气藏多分支水平气井的产能和影响气井产能的因素进行研究.该计算方法还可用于气田多分支水平气井开发的早期评价.运用本文所提出的方法,对海洋某气田水平气井产量进行了计算,与文献中计算方法结果相比,本文的计算值更加符合气田生产实际.     

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正确预测水平井产能对水平井开发方案设计、生产优化及生产动态分析具有重要意义。在充分考虑水平井生产特性的基础上，将水平井看成是由若干段线汇组成，把气体在气藏内向水平井的三维稳态渗流与其在水平井筒内的流动耦合起来，建立了气藏水平井稳态产能计算模型，并提出了求解此模型的方法。实例计算表明：水平井筒内的压力损失对其产能有影响，地层渗透率高时，影响更大；水平井每单位长度的生产指数沿水平井段并非处处都相等。该模型稍作改动，就可用于油藏水平井产能预测。     

非对称裂缝垂直压裂井稳态产能计算模型

为了增加单井产量和提高油田开发效益,水力压裂技术在油田开发中广泛应用.但是目前的垂直压裂井产能计算模型几乎都是基于裂缝关于井筒对称分布的假设,鲜有研究非对称裂缝垂直压裂井的产能模型.因此,针对压裂后非对称裂缝特征,考虑了无限导流和有限导流两种情况,提出非对称裂缝垂直压裂井的产能计算模型,同时分析了裂缝的非对称性对垂直压裂井产能的影响.研究表明:无限导流垂直压裂井的产能与裂缝非对称性没有关系,但是裂缝非对称性对有限导流垂直压裂井的产能影响较大;在同等条件下,非对称裂缝有限导流垂直压裂井的产能相对于对称裂缝有限导流垂直压裂井的产能偏低,并且随着裂缝总长度增加或裂缝非对称系数增大,产能偏低得越严重.     

考虑储层伤害影响的水平气井产能

随着“西气东输”工程的启动,越来越多的水平井在气藏开发中得以应用,但是由于气藏的低渗透性使得钻井过程中产生的储层伤害比常规油藏严重得多。基于坐标变换方法,将储层各向异性空间转换为各向同性空间,利用坐标变换后水平井储层伤害区域同垂直压裂井近井地带渗流特征的相似性,推导出了新的表皮因子计算模型,并将其应用于水平气井产能公式。计算结果分析表明：储层伤害区域渗透率的损失程度对水平气井产能的影响远比储层伤害深度要严重。该方法充分考虑各向异性影响,计算简便快捷,能够广泛应用于气藏水平井开发的早期评估以及水平气井的产能预测。