带状高含硫气藏分支水平井拟三维产能预测研究

根据气相渗流与液相渗流的相似原理和Roberts气体相对渗透率与含硫饱和度关系,著名的齐成伟公式被成功改造为带状高含硫气藏中分支水平井的拟三维产能预测公式。根据齐成伟公式的高含硫气藏修正公式,分析硫沉积量和渗透率各向异性系数对产能的影响规律后,取得了硫沉积量对产能的影响大于渗透率各向异性系数、相同井和生产段长的情况下,纵向井产能大于横向井,且两者差值随着含硫饱和度的增大或渗透率各向异 性系数的增大而减小;在带状高含硫气藏中宜打纵向双分支水平井的重要认识。     

齐成伟带横公式的川渝气藏修正公式

根据气相渗流与液相渗流的相似原理和Roberts气体相对渗透率与含硫饱和度关系,著名的齐成伟带横公式被成功改造为带状高含硫气藏中横向水平井的拟三维产能预测公式。根据齐成伟带横公式的高含硫气藏修正公式,分析硫沉积量、渗透率各向异性系数、带状气藏长度、生产段井筒位置和生产段长度对产能的影响规律后,取得了硫沉积量对产能的影响大于渗透率各向异性系数的重要认识。     

近圆形高含硫气藏辐射状分支水平井产量公式

高含硫气藏广泛分布于四川盆地,是一种开发过程中伴随硫析出和沉积的非常规气藏。为了定量研究硫沉积造成储层渗透率降低而导致气井产量减小的井场问题,亟需建立气井产量与含硫饱和度的数学关系。基于气体渗流与液体渗流的相似特性,结合Roberts的含硫饱和度与气相相对渗透率关系,将齐成伟圆辐公式的适用范围成功地推广到近圆形水平边水高含硫气藏。根据推广所得的公式,获得了渗透率各向异性因数对产量的影响小于含硫饱和度的重要结论,给出了辐射状分支水平井的环形裂缝群内接圆半径、生产段长度、生产段条数设计方案,对川渝地区高含硫气藏分支水平井的设计具有参考意义。     

含硫气藏硫沉积机理及其对气井产能的影响

在高含硫气藏开发过程中,易出现元素硫沉积,堵塞孔喉道,降低地层渗透率,导致气藏减产。因此,研究含硫气藏元素硫沉积机理及其对气井产能的影响具有一定意义,能为开发高含硫气藏提供理论指导。本文在前人研究的基础上,分析了含硫气藏中的元素硫沉积机理,根据物质平衡原理和非线性沉积理论得到了在地层流体非达西流动状态下的元素硫沉积模型,并推导出含硫气藏的产能公式。     

考虑元素硫沉积的水平井产量预测方法研究

随着含硫气藏的深入开发,水平井的作用也变得越来越重要,准确预测水平井产量对于含硫气藏开发具有重要的意义。考虑元素硫沉积对储层渗透率的影响,建立含硫气藏水平井产量预测公式,并分析水平井长度、储层有效厚度、元素硫沉积和非均质性对产量的影响,其中元素硫沉积和非均质性对水平井产量影响较大。计算结果表明,考虑元素硫沉积的Joshi公式和陈元千公式计算结果与实际产量接近,可用于含硫气藏生产初期产量预测,该结论对类似气藏开发具有一定的借鉴意义。     

低渗气藏中分支水平井的产能预测公式

深入应用共形映射理论后,分支水平井拟三维产能公式得到了进一步的研究。这主要表现为弯曲造斜段不生产被引入到圆形油藏中辐射状分支水平井拟三维产能公式的架构过程中和带形油藏中分支水平井拟三维产能公式的导出。本文采用齐成伟的环形裂缝群复势通式,重复陈小凡等人的推导过程,得出了低渗气藏中分支水平井的产能预测公式。该预测公式在仅有一条分支时可以严格退化为陈小凡等人的低渗气藏水平井产能修正公式。最后,笔者建议将陈小凡等人的低渗气藏水平井产能修正公式推广为适用于齐成伟等人描绘的带形低渗气藏的横向和纵向双分支水平井的产能预测公式。     

高含硫气藏地层硫沉积预测模型

硫是高含硫气藏开发的有害物质。当其在储层岩石的孔隙喉道中沉积时，天然气的渗流通道减小，地层有效孔隙空间及渗透率降低，将影响气井的产能和经济效益。因此，硫沉积是该类气藏开发必须解决的关键问题之一，而研究高含硫气藏硫沉积预测技术是准确掌握地层硫沉积动态的必要手段，对指导高含硫气田的开发具有重要而长远的意义。运用物质平衡原理、非线性沉积理论及多相流动力学理论，建立了较为完善的地层硫沉积预测模型，为预测高含硫气藏地层硫沉积提供了理论基础。     

高含硫气田不同井型元素硫沉积模型及应用研究

高含硫气藏在开发过程，随着压力的下降，必然会发生元素硫沉积，堵塞孔道，影响产能。根据元素硫溶解度与压力关系，利用稳定渗流理论，建立了元素硫析出的沉积模型。在对水平井流态分析的基础上，预测了高含硫气藏直井和水平井在开采初期，其含硫饱和度在不同产能下、不同井距处随时间的变化规律，为高含硫气藏科学合理开发，提供了一定的依据。     

带形地层中水平井方位对产能和采收率的影响

研究了带形地层中水平井方位对产能和采收率的影响。产能方面,在对比分析齐成伟导出的带形地层中横向和纵向双分支水平井拟三维产能公式的差异后,提出了"纵横阻力比"的概念,研究表明带形地层中纵向水平井的产能远大于横向水平井;采收率方面,在水平井激发的三维渗流场可近似为等长裂缝激发的二维渗流场的情况下,根据齐成伟导出的带形地层中横向和纵向双裂缝复势公式绘制了流网图,流网图显示带形地层中纵向水平井的采收率远小于横向水平井。     

高含硫气藏硫沉积的研究进展

高含硫气藏开采过程中,随温度和压力下降会发生硫沉积现象。当硫在储层岩石的孔隙喉道中沉积时,天然气的渗流通道减小,地层有效孔隙空间及渗透率降低,将影响气井的产能和经济效益。广泛调研了国内外高含硫气藏有关硫沉积的研究成果,对前人的研究作了综述。目前国内外对高含硫气藏开发过程中元素硫沉积研究得到的硫沉积预测模型简单;硫沉积的微观动力学、硫颗粒的运移规律和造成储层堵塞的机制等方面的研究都还相对较少;国内外对元素硫在多孔介质中吸附的研究较少,硫化氢和二氧化碳共存条件下硫沉积的机理还不清楚,硫的相态特征及含CO2的高含硫气藏相态变化特征认识不足。因此,高含硫气藏开发过程中需要进一步解决这些问题,这对于指导高含硫气田的开发具有重要而长远的意义。     

硫沉积对高含硫气藏产能影响数值模拟研究

高含硫气藏是一类具有高危性和特殊性的酸性气藏，硫微粒的析出、运移以及沉积是该类气藏特殊渗流特征之一。沉积的硫微粒会占据孔隙空间，在孔喉处堵塞孔隙，改变孔隙结构，最终引起硫沉积区内储层渗透率的降低，从而影响气藏的开发效果。为此，在对硫沉积机理深入研究的基础上，引入空气动力学理论，建立高含硫气藏硫微粒运移、沉积数学模型，模拟研究了硫沉积对均质气藏和非均质气藏产能的影响。结果认为：高含硫气体初始溶解元素硫是该类气藏发生硫沉积的重要条件之一；硫沉积使得气藏的稳产时间缩短、采出程度降低、气藏递减期缩短以及递减期内的递减率增加等；低渗透气藏和非均质性强的地层，其硫沉积对气藏开发的影响很大。     

低渗气藏中分支水平井的产能预测公式

本文采用齐成伟的环形裂缝群复势通式,重复陈小凡等人的推导过程,得出了低渗气藏中分支水平井的产能预测公式。结果证明,该预测公式可以严格退化为陈小凡等人的低渗气藏水平井产能修正公式。     

高含硫气藏硫沉积预测及实施除硫作业时机选择

高含硫气藏在开发过程中,随着气藏压力和温度的降低,元素硫将从气体中析出,从而堵塞天然气的渗流通道,当硫沉积严重降低地层有效孔隙空间及渗透率时,需要实施除硫作业。在考虑气体高速非达西不稳定流动、硫沉积、水动力对硫沉积冲刷与运移、硫沉积对储层危害（孔隙度、渗透率）的基础上,建立了预测硫沉积分布的气固耦合渗流模型。该模型与除硫工艺（溶硫剂）相结合,能够确定实施除硫工艺的时间,以及除硫后近井地带含硫饱和度随生产时间的变化。通过该研究可为高含硫气藏硫沉积预测提供有效方法。     

三维各向异性油藏水平井产能新公式

目前常用的水平井产能预测公式未考虑实际油藏的三维各向异性特点及水平井渗流中典型的平面线性流特征,因此,产能预测结果往往过于乐观。针对此问题,通过坐标变换将三维各向异性油藏转换为等效的各向同性油藏,在此基础上,从水平井典型渗流特征出发,将油藏内流动区域划分为外部平面径向流、中间平面线性流以及内部垂向径向流3个区域,利用水电相似原理和等值渗流阻力方法,推导出三维各向异性油藏综合形式水平井产能新公式。与常规水平井产能公式对比发现:随着水平井长度的增加,平面线性流的渗流阻力及对产能的影响逐渐增大;平面各向异性对水平井产能影响显著,其变化规律受水平井与油藏主渗透率方向夹角的控制;水平井产能随着油藏垂直渗透率与平面渗透率比值的增大而增加,随着水平井与油藏主渗透率方向夹角的增加而增加。实例应用表明新公式预测精度大幅提高,误差仅为3%,可以用于指导水平井产能预测、水平井长度和方位优化。     

高含硫气藏双孔介质试井模型研究

伴随高含硫气藏的开发,可能会产生硫颗粒并沉积,形成硫沉积污染区和未污染区。针对高含硫气藏双孔介质渗流特征,考虑基质向裂缝中流动为非稳态流动、硫沉积对渗透率影响以及地层关于硫沉积的分区,建立了双重介质封闭高含硫气藏非稳态复合模型,利用Stehfest数值反演方法和Matlab计算了井底拟压力的双对数典型曲线,分析了含硫饱和度、污染半径、弹性储容比、窜流系数和边界半径对曲线的影响,同时对比了基质向裂缝流动拟稳态和非稳态的双对数曲线。该试井模型研究为实际生产过程中压力动态分析提供一定的理论基础。     

高含硫气藏元素硫形成机理及硫沉积预测研究

高含硫气藏的开发过程中,随着气藏压力的不断下降,硫在地层天然气中的溶解度不断降低,在适当的条件下,单质硫就会从天然气中析出并沉积下来,从而堵塞地层孔隙,降低地层渗透率。因此,确定硫沉积的析出条件可以为高含硫气藏的开发方案设计提供重要依据,对指导高含硫气藏合理高效开发具有重要的指导意义。研究单质硫化学沉积和物理沉积机理,并提出硫沉积的判断条件,最后建立了达西和非达西渗流条件的硫沉积模型,并进行求解和分析。计算结果表明,对于距离气井一定位置处,随着生产时间的增加含硫饱和度也增加,硫沉积越严重;初始地层渗透率越低,硫沉积对地层造成的伤害越严重,硫沉积范围越大;渗流速度越大,对地层的伤害越严重。     

复杂边界油气藏中水平井的产能公式——齐成伟公式的应用范围研究

【问题】针对复杂边界油气藏中分支水平井的产能预测问题进行了深入研究。【方法】根据齐成伟建立的圆形油气藏中辐射状分支水平井拟三维产能公式,【结论】得到了扇形油气藏中水平井的拟三维产能公式;【方法】根据齐成伟建立的带形油气藏中横向水平井拟三维产能公式,【结论】得到了带形油气藏中项壁横向水平井的拟三维产能公式;【方法】根据齐成伟建立的带形油气藏中纵向双分支水平井拟三维产能公式,【结论】得到了带形油气藏中（单分支）水平井、半带形油气藏中顶壁纵向水平井、半带形油气藏中离壁纵向水平井的拟三维产能公式。【意义】该研究拓展了分支水平井拟三维产能公式的应用范围,丰富了产能预测理论。     

高含硫气藏非均质试井解释模型研究

高含硫气藏在开采过程中,随地层压力不断下降,元素硫将以单体形式析出,从而堵塞天然气的渗流通道,降低地层有效孔隙空间及渗透率,影响气井的产能。针对高含硫气藏的特征,推导了地层中任一点的相对渗透率与距气井中心的径向距离之间的函数关系,并建立了高含硫气藏的非均质试井解释数学模型。然后,将模型在拉普拉斯空间的解经过解析反演后,与均质模型实空间的解进行对比分析。最后,利用Stehfest数值反演算法绘图验证了分析结果,并研究了试井分析理论曲线影响因素。研究结果表明,高含硫非均质试井解释模型能准确反映地层的渗流规律和解释地层的非均质性。元素硫在地层中的沉积具有"叠加效应",并且随地层系数的减小,越易在地层中沉积。     

带状油气藏中分支水平井产能公式研究进展

系统地总结了带状油气藏中（分支）水平井产能预测研究的始末和历程,认识到齐成伟导出的带状油藏中横向和纵向双分支水平井的产能预测公式（依次简称为“带横公式”和“带纵公式”）是目前最为先进的公式。研究表明：带横公式突破了Меркупов公式在井距很短时不能使用的限制;带横公式在生产段完全穿透带状油藏情况下的退化公式,已被沈瑞等人在中国科学院渗流流体力学研究所进行的砂岩渗流实验所证实;分析了带横公式之退化公式与沈瑞预测式的差异,并给出了沈瑞预测式出错的原因;通过水电相似实验发现,带横公式和带纵公式的预测精度能满足工程要求。最后,总结全文,形成了产能公式体系并给出了未来的研究方向。     

各向异性底水油藏水平井产能计算公式的改进

从各向异性油藏出发,结合基本渗流原理(镜像反映和叠加原理),充分考虑坐标变化中油藏各向异性对油藏参数及水平井参数的影响,对现有产能公式进行了改进.各向异性程度越强,水平段与主渗透率方向夹角大小对产能的影响越明显.在特定各向异性条件下,水平井产能随水平段与主渗流方向夹角的增加而增大;水平段与主渗流方向夹角为90°时,水平井获得最大产能;水平段与主渗流方向夹角为90°时,各向异性程度越强,对水平井长度的正面影响作用越明显,水平井产能越大.