低/特低渗透油藏非达西渗流有效动用计算方法

依据渗流力学基础理论,及考虑启动压力梯度存在的非达西运动方程,建立了低/特低渗透油藏流体非达西流动的数学模型。通过积分变换得出解析解,建立了单井未压裂情况下的合理动用半径的计算方法,并绘制了不同生产压差下的基质动用半径与启动压力梯度的双对数关系图版。结合压裂椭圆渗流理论,给出了不同面积井网压裂情况下动用系数的计算方法,用于定量表征不同井网条件下储层的动用程度,为低渗透储层的油藏评价和开发设计提供了理论依据。     

低速非达西渗流油藏产能分析

低渗透油藏具有启动压力梯度、非达西渗流和应力敏感性等特点,其产能与常规中高渗储层有较大差异。根据低渗透油藏的特点,建立了考虑非达西渗流、启动压力梯度和应力敏感性的渗流数学模型,得到了低渗透油藏的产能公式,并对各影响因素进行分析。结果表明,低渗透油藏与传统达西渗流和拟启动压力模型渗流有明显区别,相同压差下,达西模型产能最高,非达西渗流模型次之,拟启动压力模型最低;应力敏感性是油井产能的不利因素,压差越大,影响越大。因此,在实际低渗透油藏开发产能评价中应考虑非达西渗流特征和储层的应力敏感性。     

低渗透油藏非达西渗流视渗透率及其对开发的影响

低渗透储层渗流具有非达西特征和启动压力梯度,是研究低渗透储层开发过程中问题的基础。文中探讨了低渗透储层非达西渗流机理,研究了低渗非达西渗流特征所引起的视渗透率变化。结合储层渗流特征和工程因素等方面研究了注水开发低渗透油藏所引起的视渗透率变化,并给出了改善低渗透储层开发效果的途径。研究表明,储层渗透率变化受多种因素影响,生产中所表现出来的现象是各种影响因素综合作用的结果。采取综合治理措施,减小各种不利因素的影响,有利于改善低渗透油田的开发效果。     

含裂缝的菱形反九点井网面积波及效率研究

根据低渗透油藏面积注水开发特点,在流管模型和Beckley-Leverett方程的基础上,从理论上推导了考虑启动压力梯度的含裂缝菱形反九点井网面积波及效率和油井见水时间的计算公式,解决了低速非达西渗流不同于达西渗流的面积波及效率理论计算问题和生产井见水时间的确定问题。研究表明,裂缝与注采方向夹角的大小对菱形反九点井网的面积波及效率有较大的影响,因此要综合考虑各个因素,从而为低渗透油藏菱形反九点井网的开发设计和评价提供了理论依据。     

低渗透油藏直井水平井联合井网产能公式

低渗透油藏具有渗透率小、存在启动压力梯度等特点,采用常规井网开采最终采收率低且开发效果差,而采用直井水平井联合井网开采该类油藏具有独特的优势,但对考虑启动压力梯度的低渗透直井水平井联合井网产能公式的论述较少。首先,根据低渗透油藏渗流特征,考虑启动压力梯度,确定了水平均质等厚地层中心1口生产井径向渗流时的产能公式;然后,利用等值渗流阻力法,将渗流阻力分成3部分:井网中心水平井在垂直方向上的渗流阻力、从生产坑道到水平井的渗流阻力以及从供给边缘到生产坑道的渗流阻力,推导出常规油藏直井水平井五点法、七点法及九点法联合井网的产能公式;最后,以低渗透直井产能公式和常规油藏联合井网产能公式为基础,将两者结合,得到了低渗透油藏直井水平井五点法、七点法以及九点法联合井网产能公式。矿场实例证实,所建产能公式简单易用、准确有效。     

裂缝性低渗透油藏弹性采收率计算新方法

结合非达西渗流理论,提出了能够同时考虑方向性非均质以及基质中流体渗流存在启动压力梯度的裂缝性低渗透油藏弹性采收率计算新方法。结果表明,考虑非达西渗流后裂缝性低渗透油藏极限泄油范围内弹性采收率为常规方法计算值的1/3,并从考虑非达西渗流后弹性采油量下降以及低渗透油藏的开发实践两方面阐述了1/3 结果的合理性,同时证明与低渗透油藏开发实际相吻合。     

拟启动压力对低渗透单相流体及油水两相渗流的影响——以沙埝油田沙7断块为例

应用压差-流量法测定岩心启动压力,根据实验结果和数学方法分析启动压力对油水渗流的影响,并对达西公式和JBN计算方法进行改进,推导出适合低渗透储层规律的公式.研究结果表明,由于启动压力的存在,低渗透油藏油水渗流非达西现象突出,借用达西公式所获得的视渗透率随压力梯度发生变化,当压力梯度达到最大启动压力梯度时,渗流进入拟线性流阶段.     

低渗透砂岩储层酸化增产规律分析

针对低渗透砂岩储层不符合达西渗流规律、其酸化增产规律与常规储层存在差异的情况,引入含启动压力梯度的低速渗流方程。在考虑储层酸化改造后,酸化半径内启动压力梯度减小甚至消失的前提下,推导出了径向稳态渗流下污染井酸化前后的产量公式,并进一步推导出了在酸化半径内完全和部分解除污染时分别对应的增产率表达式。用一算例对比分析了达西渗流与非达西渗流下低渗透储层污染井及未污染井酸化增产规律的差异。某低渗透油藏两口井酸化后的生产数据分析表明,达西定律不适用于低渗透储层酸化增产效果分析,其与广义达西定律导出公式存在较明显的差异,为低渗透储层未污染井也适宜进行酸化增产提供了理论和实践依据。     

低渗透油藏矩形井网产能计算研究

根据低渗透油藏的非达西渗流规律,利用流管法推导的压裂矩形井网产能公式,分析研究了影响产能和动用系数的因素,主要是压裂半缝长、井排距、启动压力梯度及注采压差等,对各因素的影响程度进行了讨论,结合油田实际,提出了提高低渗透油田开发效果的途径。研究结果可用于低渗透油藏现场开发方案的井网优化及储层动用程度的评价。     

低渗透均质油藏非达西渗流的产量动态规律

由于低渗透油藏存在非达西渗流机理,因此目前采用基于达西渗流理论的产能预测结果与实际存在较大的误差.基于低速非达西渗流理论,建立了考虑启动压力梯度的低渗透均质油藏产量变化数学模型,油藏外边界考虑了无限大、定压和封闭三种条件,应用Laplace变换方法求解得到了该模型在Laplace空间的解,采用Ste-hfest数值反演算法,绘制了三种外边界条件下产量和累计产量变化的理论曲线;讨论了启动压力梯度、边界距离对产量的影响规律,对比分析了非达西渗流与达西渗流产量动态变化规律的差别.研究表明:与达西渗流相比,由于启动压力梯度的存在,导致产量下降速度加快,累计产量下降.     

低渗透储层井网与压裂整体设计中的产量计算

基于低速非达西渗流基本公式,运用单元分析法及流线积分方法推导出了矩形井网与压裂一体化模式的产量和启动系数计算公式,简称为ND-Ⅱ法。分析了裂缝长度、井排距对产量及储层动用状况的影响,从理论上阐明了对于低渗透储层采用矩形井网与压裂一体化开发模式比传统的面积井网更加有效,明确了压裂不单是一种增产措施更是一种改变渗流场的开发手段。文中所建立的计算方法可应用于低渗透储层矩形井网与压裂一体化开采模式的井网几何参数设计、产量计算以及储层动用程度评价。     

低渗透油藏菱形反九点井网产量计算研究

针对低渗透油藏菱形反九点井网至今尚没有产油量计算公式的问题,依据低渗透油藏注水开发理 论,应用低速非达西渗流基本公式、流线积分法及单元分析法,推导出了低渗透油藏菱形反九点井网的产 量计算公式。菱形反九点井网产量计算方法比正方形反九点井网多了2 个单元流量计算公式,达到了 4 个,而且同样适用于正方形反九点井网。利用鄂尔多斯盆地某低渗透油藏BYS 区块的实际生产数据进 行计算,相对误差为8%。利用启动系数方法,评价了BYS 区块的菱形反九点井网的适应性,经过优化加 密调整,已初步取得了显著效果,验证了该方法的可靠性和实用性。     

低渗透气藏压裂井三项式方程推导及应用

低渗透气藏压裂前自然产能很低或基本无产能，压裂是低渗透气藏增产和保持经济开采的重要措施。传统的二项式产能方程只能描述高速非达西渗流，对于这种低渗压裂井，地层的低渗透性和裂缝的高导流能力使得其渗流规律已经和压裂前大不一样，二项式产能方程已无法描述气井的生产状况，必须建立新的产能方程。文章从渗流力学基本理论出发，建立了低渗透气藏压裂井三项式产能方程。该模型全面考虑低渗透气藏压裂井的低速非达西渗流和高速非达西渗流的影响，得出了低渗透气藏压裂井渗流阻力由三部分组成，即启动压力阻力、粘滞阻力、惯性阻力，三者同时存在使得渗流阻力加大，并提出了低渗压裂井产能预测方法，能够更精确地确定渗流阻力系数和合理产量等重要参数，为科学合理开发低渗透气藏提供了理论依据。     

低渗透油层非达西渗流单井产能计算

低渗透油层渗流阻力大,存在启动压力梯度,常规的单井产能计算方法难以适用于低渗透油层油井。合理计算和评价低渗透油层油井产能,科学分析产能的影响因素,对于提高低渗透油层开发效果具有重要意义。运用渗流理论,根据低渗透油层的渗流物理特征,考虑非达西渗流特征,结合计算机辅助计算,推导了低渗透油层平面径向流和一源一汇注采井之间压力分布及产能计算公式,分析了压力分布特征及产能影响因素。由于低渗透油藏油井大部分压裂求产和投产,因此利用坐标变换方法推导了低渗透油藏直井、压裂直井的单井产能公式。产能公式可对低渗透油藏油井产能进行定量评价和影响因素分析,为提高单井产能及油田开发效果提供理论依据。     

五点井网产能快速评价新方法

针对低渗透油藏、压裂井、水平井等对井网评价的要求,从直井五点注采井网产能分析入手,采用镜像反演法、压力叠加法,并引入形状因子、裂缝和水平井当量井径、启动压力梯度等参数,将无穷井排的稳定渗流问题转化成为封闭体中一口注水井或者采油井的拟稳态渗流问题,通过求取封闭边界中油井、注水井的拟稳态压力方程得到注采压差和产量的关系式,建立不同注采井网、不同注采井型、不同投产方式、不同油藏类型的产能计算通式,形成了一套井网产能评价新方法。该方法在大庆榆树林油田井网调整优选中的应用表明,其具有公式简单、计算方便、扩展性好的优点,适用于油田现场井网产能快速评价。图3表2参28     

低渗透油藏连续监测数据分析方法研究

在已有的Fetkovich和Blasingame等生产数据分析方法的基础上,建立了圆形边界均质油藏垂直井径向流下的非达西渗流模型,绘制了Fetkovich与Blasingame非达西流情况下的典型曲线。该连续生产数据分析方法能通过不关井的连续监测生产数据获得常规关井试井分析同样的油藏解释成果数据,解决了低渗透油藏长时间连续监测资料分析应用问题。     

Characteristics of non-Darcy flow in low-permeability reservoirs

Well testing is recognized as an effective means of accurately obtaining the formation parameters of low-permeability reservoirs and effectively analyzing the deliverability.Well test models must comply with the particular characteristics of flow in low-permeability reservoirs in order to obtain reasonable well test interpretation.At present,non-Darcy flow in low-permeability reservoirs is attracting much attention.In this study,displacement tests were conducted on typical cores taken from low-permeability reservoirs.Two dimensionless variables were introduced to analyze the collected experimental data.The results of the dimensionless analysis show whether non-Darcy flow happens or not depends on the properties of fluid and porous media and the pressure differential.The combination of the above three parameters was named as dimensionless criteria coefficient(DCC).When the value of the DCC was lower than a critical Reynolds number(CRN),the flow could not be well described by Darcy’s law(so-called non-Darcy flow),when the DCC was higher than CRN,the flow obeyed Darcy’s law.Finally,this paper establishes a transient mathematical model considering Darcy flow and non-Darcy flow in low-permeability reservoirs,and proposes a methodology to solve the model.The solution technique,which is based on the Boltzmann transformation,is well suited for solving the flow model of low-permeability reservoirs.Based on the typical curves analysis,it was found that the pressure and its derivative curves were determined by such parameters as non-Darcy flow index and the flow characteristics.The results can be used for well test analysis of low-permeability reservoirs.     

非线性渗流地层水平气井二项式产能方程

水平井是开发低渗透气藏最有效的方法之一,而低渗透气藏存在着启动压力梯度效应以及高速非达西渗流时的紊流效应。通过建立和求解包含水平气井井身结构参数、近井区高速非达西渗流条件下气体紊流因素以及启动压力梯度效应的水平气井渗流模型,推导出描述水平气井产能的二项式产能方程。在此基础上,依据理论推导和计算,对水平气井和直井的产能进行对比,研究启动压力梯度以及非达西渗流对水平气井产能的影响。结果表明启动压力梯度对水平气井产量影响呈一线性下降关系,非达西流动引起水平气井产能的降低,并且非达西流动对水平井的影响小于对直井的影响。     

低渗透应力敏感气藏压裂井产能分析

应用保角变换原理,将平面垂直裂缝气井的渗流问题转化为易于求解的一维带状渗流问题。基于Forchheimer二项式渗流方程,考虑启动压力梯度和渗透率应力敏感性的影响,推导得到低渗透应力敏感气藏中垂直裂缝井的产能公式,并简化得到低压、高压条件下的产量公式。用现场数据对公式进行验证,并绘制分析了理论产能曲线。结果表明:启动压力梯度和应力敏感性会影响压裂井的产能,压裂气井的产量随着启动压力梯度或者应力敏感性的增加而降低;当气井高产时,必须考虑非达西渗流效应。