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。     

致密油藏体积压裂水平井压力特征

为研究致密油藏水平井体积压裂改造后的储层和渗流特征,文中建立了考虑基质应力敏感性的体积压裂水平井复合试井模型。内区为压裂改造区,由多级压裂水力裂缝与双孔介质模型共同表征;外区为非改造区,由单孔介质模型表征。应用叠加原理、Laplace变换、Stehfest数值反演和摄动变换技术进行求解,得到了体积压裂水平井试井模型的井底压力特征曲线。研究结果表明,体积压裂水平井的渗流可以划分为裂缝双线性流、垂直于裂缝的线性流、裂缝拟径向流等7个特征阶段。敏感性参数分析表明,致密储层的应力敏感特征在试井解释中不可忽视,渗透率模数、储容比、窜流系数、水力裂缝条数和水力裂缝导流能力对压力和压力导数特征曲线会产生较大的影响。     

双重孔隙介质三区复合油藏水平井试井模型

为了对裂缝性稠油油藏中蒸汽吞吐水平井的压力动态进行预测,建立双重孔隙介质三区复合油藏稠油热采水平井试井模型。根据蒸汽吞吐焖井过程中的流体分布特点,分别建立内区、中间区和外区的渗流数学模型;通过Laplace变换和Fourier有限余弦积分变换的方法对试井模型进行降维和齐次化处理,求得相应的线源解;沿水平井方向对线源解进行积分得到水平井的条带源解;最后通过Laplace逆变换得到水平井的真实空间解,进而绘制双重孔隙介质三区复合油藏水平井的试井曲线特征,研究各种试井参数对压力响应曲线的影响规律。结果表明,双重孔隙介质三区复合油藏水平井试井曲线最多会出现9个流动阶段,但由于多种参数的互相影响流动段难以区分;内、外区的储层参数分别影响试井的早、晚期阶段;若相邻两区中内区的压缩系数大于外区,压力导数曲线将出现“驼峰”现象。该试井模型也适用于裂缝性油藏的注水水平井试井和注聚合物水平井试井等情形,具有较强的现场适用性。     

海上双孔介质油藏水平井两相流试井解释研究

珠江口盆地海上NH-A油藏为大型生物礁灰岩油藏,储层发育裂缝,且基质物性好,渗流规律复杂。针对油藏在生产水平井压恢资料出现双线性流特征、两相流等问题,综合NH-A的地质油藏情况及探井评价井、在生产水平井压力导数形态,得出NH-A油藏是以裂缝渗流为主,且裂缝与基质之间是不稳定窜流;在大量文献调研的基础上,引入双孔介质油藏不稳定窜流水平井井底压力响应,由于双孔介质特征存在基质-裂缝-井筒的双线性流动阶段,并对弹性储能比ω,窜流系数λ,产能系数Kh等关键参数进行敏感性分析;采用甲型水驱特征曲线,回归实际生产数据求取油/水相对渗透率,结合Perrin两相流近似处理方法,形成NH-A油藏水平井两相流试井解释流程。通过该解释流程首次可知NH-A油藏裂缝储量在0.5%~3%之间,从而为油藏未来进一步挖潜提供理论依据。     

基于离散裂缝方法的多段压裂水平井数值试井模型

传统裂缝试井模型无法准确解释含天然裂缝储层的压力测试资料.基于数值试井理论和离散裂缝方法,建立了考虑复杂天然裂缝的多段压裂水平井数值试井模型,得到含离散分布的天然裂缝多段压裂水平井瞬态压力数值解.通过该模型,分析了不同裂缝属性对多段压裂水平井试井曲线特征的影响.为进一步验证模型在实际应用中的可靠性,对吉木萨尔油田JWA...     

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。     

牛顿流体-幂律流体双区复合稠油油藏水平井热采试井模型

针对压敏型稠油油藏水平井热采特征,综合考虑油藏渗透率应力敏感及稠油的幂律特性,建立了牛顿流体-幂律流体双区复合稠油油藏水平井试井模型,运用有限元方法求解水平井井底压力。结果表明：该模型可分为8个流动阶段,无因次应力敏感系数越大,压力导数曲线上翘程度越大;当把外区（冷油区）处理为幂律流体时,外区径向流阶段压力导数曲线变为斜直线,内外区导压系数之比越大,幂律区反应特征越明显,压力导数曲线上翘越明显;蒸汽区（内区）半径变小,压力波在内区中传播的时间变短,即内区径向流结束时间也越早。应用该模型对新疆G区块进行试井解释,拟合精度高于传统模型。该方法为稠油油藏热采精细描述开辟了新途径,对稠油油藏试井解释具有重要意义。     

致密气藏水平井压裂缝不均匀产气试井分析

现场测试资料表明,压裂水平井部分裂缝产气量很小,甚至不产气,但现有试井模型几乎都未考虑其对试井解释的影响。因此,采用源函数、纽曼乘积方法建立了水平井压裂裂缝不均匀产气试井模型,通过数值反演得到了考虑井筒存储和表皮效应的井底压力解,绘制了水平井压裂裂缝不均匀产气试井典型图版,并研究了各裂缝产气量、裂缝半长、裂缝数量、裂缝间距和裂缝导流能力对压力动态特征的影响。水平井压裂裂缝均匀产气和不均匀产气在试井典型图版上呈现出不同特征。缝间干扰越小,早期径向流越明显,且在压力导数曲线上表现为约等于0.5/N的水平段。致密储层渗透率小,测压资料难以反映出系统径向流特征,如果把早期径向流当作系统径向流解释会导致解释出的渗透率与真实值存在约N倍的差异,因此在致密气藏试井解释中应该考虑不均匀产气对压力响应特征的影响,准确识别早期径向流阶段。最后给出了压裂裂缝不均匀产气的参数解释方法,为更细致地评价水平井压裂裂缝产气能力提供了借鉴。     

三重介质复合油藏椭圆流试井模型

对于各向同性油藏,由于内外边界条件不同,其流动状态通常为径向流或线性流;但对于渗透率存在各向异性的油藏,其流动状态可能为椭圆流。为此,文中结合椭圆流渗流理论,建立了针对三重介质的复合油藏椭圆流试井解释模型。利用Mathieu函数性质得到了椭圆流模型的拉普拉斯空间解,采用Stehfest数值反演法得到模型在实空间下的解,并绘制了典型试井曲线,对各参数的敏感性进行了分析。根据典型曲线的特点,三重介质复合油藏椭圆流模型存在13个不同的流动阶段。通过分析井筒半径、内区半径、内外区流度比、裂缝储容比、基岩储容比、溶洞窜流系数、基岩窜流系数对试井典型曲线的影响,讨论了考虑椭圆流时三重介质复合油藏试井模型的基本特征。     

水平井在火山岩底水油藏开发中的应用

根据准噶尔盆地石西油田石炭系火山岩油藏地质特征,应用现代油藏工程和数值模拟技术对比分析了该油藏应用水平井与直井的开采效果,论证了应用水平井开发的可行性。同时根据油田地质特征进行水平井地质设计、产能分析,确定其合理产能。油田动态数据对比表明,水平井对深层、低渗透、裂缝性、块状底水、异常高压的天然裂缝性火山岩油藏具有较好的适应性,水平井产能的确定结果是可信的,其方法也是可行的。     

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。     

水平井流线数值试井解释模型及应用

考虑水平井渗流特征建立了水平井流线数值试井解释模型,包括生产阶段的渗流数学模型和测试阶段的流线数学模型,两个阶段的数学模型不仅都能够考虑油藏非均质性、生产历史、油水两相流、复杂井网及复杂边界等因素的影响,还能考虑水平井不同的井筒流动形态。采用流线方法求解该模型和遗传算法进行试井自动拟合解释得到油藏参数,形成了适用于中高含水期油藏的水平井流线数值试井解释新方法。通过对反五点井网水平井典型模型的求解,结合其流线分布形态分析,得到了水平井流线数值试井解释模型的压力响应特征。编制了流线数值试井解释软件,并结合油田应用实例,证明了软件及模型的实用性。     

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。     

考虑启动压力梯度低渗双重介质油藏垂直裂缝井试井模型

常规低渗透双重介质油藏垂直裂缝井试井模型均未考虑启动压力梯度的影响。根据低渗透双重介质地层水力压裂后的渗流特点,结合Warrant-Root模型,建立了考虑启动压力梯度的低渗透双重介质油藏双线性流数学模型,推导出其在Laplace空间的解析解。通过Stehfest数值反演获得了试井样板曲线,讨论了主要油藏参数和工程参数对样板曲线的影响。研究表明,启动压力梯度对低渗透垂直裂缝井试井曲线影响显著,表现为无因次压力及压力导数曲线后期呈上翘趋势,且随启动压力梯度增大,压力及压力导数曲线上翘幅度越大,上翘的时间也越早。     

潜山油藏油井水侵动态研究

以胜利油区某潜山油藏为例,考虑底水和边水,建立单井模型。利用数值模拟技术研究了具有边底水的双重介质油藏开发过程中油水运移规律;分析了基质渗透率,裂缝渗透率、裂缝密度、采油速度、打开程度等地质、工艺方面的参数对出水规律的影响,得到裂缝型潜山油藏含水上升主要特征;根据油藏地质特征、开采参数和含水率变化规律归纳得出边底水入侵的基本模式,为配置控水措施、改善双重介质油藏的开发效果提供了理论依据。     

潜山油藏油井水侵动态研究

以胜利油区某潜山油藏为例 ,考虑底水和边水 ,建立单井模型。利用数值模拟技术研究了具有边底水的双重介质油藏开发过程中油水运移规律 ;分析了基质渗透率、裂缝渗透率、裂缝密度、采油速度、打开程度等地质、工艺方面的参数对出水规律的影响 ,得到裂缝型潜山油藏含水上升主要特征 ;根据油藏地质特征、开采参数和含水率变化规律归纳得出边底水入侵的基本模式 ,为配置控水措施、改善双重介质油藏的开发效果提供了理论依据。     

裂缝性油藏抽汲井试井曲线特征

抽汲作业在国内外油田上被广泛应用,是提高油藏开采速度的有力手段。裂缝性油藏由于裂缝的存在,裂缝特征参数对抽汲后恢复压力资料有显著影响。针对圆形封闭地层裂缝性油藏抽汲井段塞流数学模型,通过拉普拉斯变换和数值反演方法,求解得到了裂缝性油藏抽汲井井底压力。研究了窜流系数、储能比、井筒储集系数和表皮系数等参数对圆形封闭地层裂缝性油藏段塞流试井曲线的影响,为抽汲井压力恢复资料解释提供理论指导。     

双重介质复合油藏垂直裂缝井压力动态模型

为了给高效开发油藏提供依据,针对双重介质复合油藏进行水力压裂后形成的有限导流垂直裂缝,应用拉普拉斯变换,求得了双重介质复合油藏考虑裂缝储集和裂缝表皮效应的线性流模型井底压力表达式。应用Stefest数值反演,绘制了无因次压力及压力导数对时间的双对数特征曲线,对其动态特征及影响因素进行了分析。研究结果表明,其压力动态最显著的影响因素是裂缝储集系数、裂缝表皮系数和无因次导流能力,其他参数对井底压力动态的影响与其对普通直井油藏的影响相类似。     

应力敏感双重介质油藏试井分析

建立了考虑应力敏感双重介质油藏的试井模型,并采用数值方法进行求解。研究了裂缝渗透率变形系数、基质渗透率变形系数、弹性储容比和窜流系数对压力及压力导数的影响。结果表明,随着裂缝和基质应力敏感程度的增加,压力导数曲线逐渐上升,裂缝的渗透率应力敏感性远远大于基质的应力敏感性;弹性储容比和窜流系数的变化均影响窜流出现的时间和窜流量的大小。     

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。