产量递减方程的渗流理论基础

从相对渗透率曲线和物质平衡原理出发导出了双曲型、调和型和指数型产量递减方程式,论证了水驱油藏产量递减方程主要取决于油相相对渗透率曲线特性并进行了有关讨论.     

Arps产量递减方程的相对渗透率通式及含水率预测

现有文献提出了Arps指数递减、双曲递减、调和递减分别对应油相相对渗透率和含水饱和度的直线、幂函数、指数函数形式。基于最常用的相对渗透率经验公式,提出了油相、水相相对渗透率通式,其中油相相对渗透率通式可简化成直线、幂函数和指数函数,给出了确定通式系数的试差法。对文献上的相对渗透率数据进行拟合,指出通式精度要高于幂函数和指数函数,具有普适性。在油相相对渗透率通式基础上,从物质平衡原理出发,推出Arps产量递减方程通式。鉴于水驱曲线和预测模型相结合的联解法预测含水率时存在的问题,从含水率定义出发,应用Arps产量递减方程预测产油量,根据瞬时产水和初始产水的关系及水相相对渗透率通式预测产水量,最终预测含水率。具体实例含水率预测结果表明该方法可行,克服了联解法的不足。     

线性递减类型的建立、对比与应用

产量递减阶段是油气田开发的主要阶段。产量递减法是预测油气田产量和可采储量的重要方法。该方法的有效应用与储层类型、驱动类型和开采方式无关,只要油气田的产量已进入递减阶段,即可应用产量递减法进行有效预测。Arps提出的指数递减、双曲线递减和调和递减,尤其是指数递减和双曲线递减,在国内外的产量预测和可采储量评价中得到了广泛的应用。然而,Arps的3种递减类型,只适用于产量随时间呈曲线递减,而不适用于呈直线递减。实际油田生产资料表明,对于致密低渗砂岩油气藏,压裂投产后的产量与时间之间往往不是曲线递减关系,而是直线递减。因而,Arps的3种递减类型,已不适用于直线递减的产量和可采储量的预测。经过推导建立了线性递减类型,该类型既是一种新的递减类型,又是对Arps递减类型的补充。经应用实例表明,线性递减类型是实用有效的,所提出的预测产量、累积产量和可采储量的方法,具有很好的实用价值和理论意义。     

一种新的油田产量递减阶段预测模型

油田产量递减规律研究是进行产量递减预测的一项重要任务。目前,Arps递减曲线是一种非常重要而又常用的预测油田产量递减规律的方法,此外,国内提出了很多预测方法,使产量递减预测方法更齐全、使用范围更广泛、预测精度更高。基于Arps递减规律推导过程得到一种新的产量递减模型,可简化为Arps指数递减形式,经实例计算,可以用来预测油田产量,以此指导油田开发和管理。     

非常规储层压裂井全周期产量递减模型及递减特征

非常规储层压裂井产量递减呈现"L"型特征,即产量递减初期快、后期慢.产量递减初期与后期服从不同的递减规律,单个产量递减类型(Arps递减、幂函数递减、线性递减等)已不能完全描述非常规储层呈现的"L"型递减特征.文中提出全周期产量递减模型,并采用Levenberg-Marquardt方法实现了模型求解,通过对鄂尔多斯盆地...     

新型油田产量递减模型的建立与应用

迄今为止,对于递减阶段的油田产量预测来说,国内外主要使用的是经典的Arps递减模型,尤其是Arps指数递减模型。但是,Arps递减模型对俄罗斯萨马特洛尔和罗马什金油田并不适用,这两个油田的产量和生产时间数据在半对数坐标系上并不是直线关系,而是曲线关系。基于对概率统计中正态分布的研究,建立了新型的油田产量递减模型。通过萨马特洛尔和罗马什金油田的实际应用,表明本文提出的新型递减模型是正确的,而且要比Arps递减模型更具有代表性。     

一种气藏产量递减复合模型研究

产量递减规律的研究对搞好气藏开发后期调整、产量预测及可采储量复核都有重要意义，目前现场上主要运用Arps递减曲线来研究气藏的递减规律。此外，国内外很多学者还提出了其它的预测方法，都不同程度地完善了Arps递减曲线法使得应用范围更广泛，预测精度更高。文章结合Arps指数递减和翁氏模型导出了一个复合递减模型，并在实际应用中得到了很好的验证。     

判断油田递减类型的新式典型曲线图

基于Arps的三种递减类型（指数递减、调和递减和双曲线递减）的基本关系式，研制出了新式典型曲线。利用这些典型曲线，根据递减阶段任一时间的产量数据，可以快速确定出用于判断递减类型的递减指数n、初始递减率Di和使用点的递减率D，从而可建立预测未来产量变化和累积产量的相关经验公式。     

产量递减方程判别理论基础及应用

应用Arps方程进行产量递减类型判别和趋势预测,常适用于开发历史较长的油田,而对于开采历程较短、实际生产数据很少的油田,应用Arps方程将受到一定程度的限制。作者从相渗及物质平衡基本原理出发,从理论上进一步完善了Axps方程的的理论推导,使其与目前相渗研究成果相匹配。这样,在油田开发初期,一旦确定了油藏的储集层物性及相渗特点──标准化油根相对渗透车关系式,即可判别其递减类型,确定其初始递减率并进行趋势预测。经实例验证,方法可行、可靠。     

几种产量递减模型的分析和比较

油气田开发过程大体可以划分为三个阶段：产量上升阶段、稳定阶段、产量递减阶段。在递减阶段可以用产量递减模型预测储量和产量。一般分析模型都是基于Arps经验公式：指数、双曲线与调和模型（其中对于采收率,指数模型和调和模型分别有低估和高估两个相反的趋势）。Li和Horne经理论和实验研究,得出一个基于流体流动机理的模型——Li—Horne模型。该模型得出采收速度与采收率的倒数呈线性关系,同时考虑两相流体特性,如相对渗透率和毛细管压力值,增加了递减模型的通用性。本文的主要目的是从理论上分析这几种递减模型,并用现场油气田的开采数据验证它们的可行性,比较分析各个模型结果之间的差别。     

Logistic和Generalized-Arc-Tangent产量递减方程理论推导

为了揭示Logistic和Generalized-Arc-Tangent产量递减方程的渗流特征,选取特殊的油相相渗关系式,按照Arps产量递减方程理论,推导出了Logistic和Generalized-Arc-Tangent产量递减方程及其对应水相相渗关系式。研究结果表明,在注水保持地层压力的条件下,产量递减类型主要由油水两相渗流特征共同决定。推导出的油水两相相渗关系式均是以出口端含水饱和度为变量,符合行业相渗关系式标准,克服了以往产量递减方程理论推导时采用平均含水饱和度为变量的拟相渗关系式缺陷。通过吐哈丘陵油田、温五区块的应用,实际产量与经油水两相相渗关系式分别确定的产量基本一致。     

页岩气产量递减规律研究

页岩气藏的渗透率极低,储层流体流动性较差,气井产能较低,其产量递减规律有别于常规气藏。研究页岩气产量递减规律,对预测气田未来产量变化与最终开发指标及指导开发措施调整等均有重要意义。以美国德克萨斯州 Haynesville 与 Barnett 页岩气田单井生产动态为例,研究了层状硅质-钙质页岩与层状硅质页岩两大类页岩气田的产量递减规律,分析了复合递减模型以及广义双曲型曲线用于页岩气研究时参数发生的变化及其影响因素。通过 Arps 广义双曲递减法与复合递减模型法应用的对比表明,层状硅质-钙质页岩与层状硅质页岩两大类页岩气田产量变化规律有较大差异。     

一种新型递减曲线

提出了一种新型递减曲线,基于该新型曲线和Ａｒｐｓ递减曲线间的产量与累积产量关系提出求取递减参数的重复线性回归法。对比表明,该新型递减曲线有以下２点优于Ａｒｐｓ曲线：①在任何情况下新型曲线都可以满足,当时间（ｔ）等于零时,ｔ时的瞬时产量（Ｑｔ）等于ｔ为零时的瞬时产量（Ｑｉ）,累计产量（Ｎｐ）等于零,当ｔ趋于无穷时,有Ｑｔ等于零和Ｎｐ等于最大可采储量（ＮＲｍａｘ）,而对于Ａｒｐｓ曲线,当求出的递减指数ｎ小于０和大于等于１时,不能满足上述边界条件;②描述递减规律比Ａｒｐｓ曲线更灵活和广泛,因此拟合实际递减数据时,该型曲线的相关系数一般比Ａｒｐｓ曲线高。该型曲线预测开发指标时,一般表示不采取任何调整增产措施的情况;而Ａｒｐｓ曲线反映在一定条件下持续采取与预测前相同强度的调整增产措施的情况。图３表２参３（陈志宏摘     

低渗透油藏井网加密后产量递减分析方法

低渗透油藏井网加密后产量变化规律复杂,影响因素多,采用常规的Arps产量递减曲线拟合程度低,预测精度差,不能适应油田开发规划的需要.以Arps产量递减曲线法为基础,根据低渗透油藏开发的实际情况,综合考虑影响产量递减的各种因素,运用叠加原理,提出了一种新的产量递减分析方法.选用新的方法,可以比较准确地预测井网加密后的产量变化和评价井网加密后加密效果,它为低渗透油藏开发指标预测和评价提供了一种新的方法和手段.因此,该方法对于油田制定合理的开发规划以及指导油田下一步的加密调整工作,具有重要的理论和实践价值.     

Arps递减曲线与甲型水驱曲线的相关性及参数计算

Ａｒｐｓ产量递减曲线和甲型水驱曲线表达了大部分水驱油藏的基本规律。确定Ａｒｐｓ产量递减曲线的两个参数（产量递减率和递减指数）的传统方法是通过拟合生产历史（产量）获取,但存在拟合历史应取多长、预测范围应多大这两个问题。从甲型水驱曲线出发,提出了甲型水驱油藏的产量、递减率、含油率的预测模型,确定了Ａｒｐｓ产量递减曲线的两个参数与含水率、产油量、动态地质储量之间的关系。对不同的开发阶段,甲型水驱曲线可用几条含油率与累计产液量之间的双曲递减曲线分段描述。在产液量基本稳定的情况下,产油量与时间之间的关系也满足双曲递减规律,其递减率与年产油量、含水率成正比,与地质储量系数成反比;而递减指数取决于水油比。给出了Ａｒｐｓ曲线与油田生产历史能够吻合的范围和预测区间的大小,以及Ａｒｐｓ曲线与甲型水驱曲线的相关性。针对产液量基本稳定的生产过程,还给出了产油量的预测模型,用该模型预测产油量可到产油量初值的１／４～１／２,生产历史可拟合到产油量初值的１．２～１．５倍。在拟合预测区间内,甲型水驱曲线上的直线段与相应的Ａｒｐｓ递减曲线具有相同的开发特征。图３表２参３（裴连君摘     

聚合物驱前后储层含油性与渗透性变化特征试验研究

注入聚合物溶液后,储层的含油性和渗透性将发生相应的变化。通过聚合物驱岩心试验,对比分析了注聚合物前后岩心的束缚水饱和度、残余油饱和度、绝对渗透率和相对渗透率的变化特征。试验结果表明,和注聚合物前相比,注聚合物后岩心的束缚水饱和度增大,残余油饱和度明显减小,而岩心的绝对渗透率变化不大,聚合物/油体系的相对渗透率曲线除具有水湿岩心相渗曲线的典型特征外,其水相的相渗曲线及其端点值明显低于常规油/水体系的相渗曲线,而且降低幅度随束缚水饱和度增大而增大,但其油相相渗曲线与常规油/水体系的油相相渗曲线的差距很小。     

产量指数递减分析的自回归模型

本基于Ａｒｐｓ递减曲线方程，提出了油气田产量指数递减曲线分析的自回归模型，应用该模型进行产量指数递减曲线分析，方法简便实用，结果可靠。该方法也解决了油气藏年产量属于离散的时间序列给产量递减分析所带的问题。     

一种计算页岩岩心解吸测试中损失气量的新方法

目前,页岩岩心解吸测试过程中,损失气量的计算仍然借鉴煤层岩心解吸测试中所采用的解析法。通过对页岩岩心实测解吸数据的分析,发现部分页岩岩心取心时间长,岩心存在天然裂缝导致孔渗不均一性较强（解吸曲线存在多个直线阶段）,对这些岩心进行解吸测试,其损失气量的计算不符合解析法计算损失气量的条件。鉴于页岩岩心罐装解吸测试过程与封闭外边界定压开采的气井生产过程具有一定的相似性,由此提出采用Arps递减法计算损失气量。采用3种Arps递减方式对页岩解吸曲线进行拟合,发现指数递减法对整个测试区间内的实测数据拟合效果最好;对比解析法和Arps指数递减法对损失气量的计算结果,发现解析法低估了20%~40%的损失气量。结论认为：Arps指数递减法是采用经验公式对岩心解吸实测数据进行拟合,能够反映多种综合因素对页岩岩心解吸速率的变化规律;其所采用的参数较少,并且不需要苛刻的前提条件,更适用于页岩岩心解吸测试中损失气量的计算。     

油-水相对渗透率曲线优化校正新方法

相对渗透率曲线是油藏工程中一项重要基础资料,其中含水饱和度的确定对相对渗透率曲线至关重要。通过改进非稳态法测量相对渗透率曲线的实验装置,在岩心夹持器出口端面的岩心中插入一对连接电阻测量仪的电极,以测量岩心出口端的电阻值;同时,在稳态油-水两相渗流理论的基础上,结合阿尔奇公式对含水饱和度与电阻率关系进行标定;运用标定的阿尔奇公式计算非稳态水驱油岩心末端的含水饱和度。通过对比3种不同方式下(电阻率法、JBN改进法和稳态法)得到的相对渗透率曲线可知:电阻率法校正后的相对渗透率曲线在岩心见水后的水相相对渗透率迅速增大,油相相对渗透率迅速降低,与稳态法测得的相对渗透率曲线基本一致。该方法消除了死体积和计算中迭代误差的影响,使测量的相对渗透率曲线更加客观真实。