不等厚横向双重介质复合油藏试井分析模型及数值解

为更真实地反映裂缝性油气藏在钻井、完井和开采过程中的污染情况及地层本身的非均质性 ,建立了不等厚横向非均质双重介质复合油气藏试井分析有效井径的数学模型。该模型综合考虑了双重介质的特性和流体性质及地层厚度的变化 ,考虑了表皮效应、井筒储存效应等影响 ,采用隐式有限差分法求解数学模型 ,制作了新的典型曲线 ,分析了井筒储存系数、窜流系数和弹性储容比等参数对压力导数曲线产生的影响。该模型数值计算方法简便 ,结果稳定。一般等厚的双重介质复合油藏模型和单个有界区域的双重介质复合油藏模型是该模型的特例 ,因而此模型使用范围更为广泛     

均质多重不等厚地层试井分析模型及样版曲线

本文在分析了弱可压缩流体在水平均质圆环形不等厚地层中渗流规律的基础上,建立了多重不等厚地层试井分析数学模型,当相邻环形区域厚度越接近,模型越接近实际径向渗流,精度越高,通过拉氏变换,得到一个多阶拉氏空间线性方程组,采用数值反演技术及Gauss-Jordan全主元消去法,可求得井底压力实空间解,从而可制作样板曲线或作拟合.通过压力特征分析,可以看到;压力导数曲线径向流段在地层厚度增加时,会低于0.5线,地层厚度减小时,会高于0.5线,若地层厚度逐渐增加,导数曲线会逐渐低于0.5线,形成阶梯状,这些都是地层厚度发生变化的显著特征.本模型已成功地用于实例并分析.     

不等厚横向非均质复合油气藏试井分析模型及压力特征

在常规的试井分析模型中,为了简化问题,均把地层视为等厚地层,为了更真买地反映地层的实际情况,本文从实际问题出发,建立了不等厚横向非均质复合油气藏试井分析模型,既综合考虑了表皮效应、井筒储存效应的影响,同时也考虑了油藏介质特性和流体性质以及地层厚度的变化.通过Laplace变换,得到了此类模型的解,经过数值反演制作出了样板曲线,并对此类问题的压力特征做了分析.     

考虑外边界影响的多层复合油藏试井解释数学模型

油田在注水时多层复合油藏由于地层非均质性从而导致舌进现象,简单油藏模型不能真实反映出井下情况,需要建立复杂的多层复合油藏数学模型进行试井解释。通过建立封闭边界条件下多层复合油藏模型,利用Stehfest数值反演得出Laplace空间解,绘制无因次压力及压力导数与无因次时间双对数理论图版,并详细分析多种情形下井底压力动态的影响因素,对油田多层复合油藏的开发具有一定的指导意义。     

非均质复合气藏试井模型及压力特征研究

针对苏里格气藏非均质性严重的实际情况,建立了既考虑表皮效应、井筒存储效应的影响,又考虑气藏地层特性及地层厚度变化的适合其气藏特征的三区不等厚横向非均质复合气藏试井解释模型,求出了无限大和封闭边界两种典型外边界条件下的气藏拟压力解,并绘制了井底压降典型曲线,就各参数对典型曲线的影响进行了分析。利用此模型对气井实际试井资料进行了解释,解释结果与实际情况相符。     

低渗透均质油藏不稳定渗流压力计算

针对低渗透均质油藏存在低速非达西渗流的问题,建立了考虑启动压力梯度影响的低速非达西渗流均质油藏有效井径数学模型,获得了地层压力和井底压力计算公式,绘制了低速非达西渗流均质油藏瞬时井底压力和地层压力曲线,讨论了启动压力梯度、生产时间、渗透率等参数对井底压力和地层压力曲线的影响.研究表明,由于启动压力梯度的影响,在无限作用径向渗流阶段,压力导数曲线不再出现水平的径向流直线段,而是逐渐上翘,该特征区别于一般的均质油藏压力动态曲线.由于生产时间和启动压力梯度的影响,低渗透油藏中油井正常生产时井底压力和地层压力均消耗较大,导致井底压力和地层压力均较低,压力传播速度较慢.     

多区不等厚横向非均质复合气藏试井分析模型及压力特征

针对长庆苏里格低渗气藏岩性发育不均匀、非均质性强的特点,建立了综合考虑表皮效应、井筒存储效应、气藏地层特性及地层厚度变化的多区不等厚横向非均质复合气藏试井解释模型,通过拉氏变换得出了无限大和封闭边界两种典型外边界条件下的气藏拟压力数值解,绘制了井底压降典型曲线,并对其压力动态特征进行了分析。利用该模型对苏里格气藏实际试井资料进行了解释,解释结果与实际生产动态情况较吻合。表明该模型对研究低渗透气藏储层特性有实用价值。     

考虑重力超覆及热损失的稠油热采两区试井新模型

为了研究重力超覆及热损失对稠油油藏试井分析的影响,基于多层油藏模型建立了斜直线蒸汽前缘条件下考虑重力超覆及热损失的两区有效井径数学模型。应用Laplace变换求得井底压力在Laplace空间的解析解,利用Stehfest数值反演方法得到实空间解,并绘制了试井典型曲线。分析了冷凝系数、无量纲油层厚度、前缘倾角对典型曲线的影响。研究表明,不同的重力超覆程度和热损失程度在试井典型曲线中均有明显反映,主要表现为导数曲线第1个水平段持续时间不同、第2个波峰及第2个水平段出现时间不同以及第2个水平段数值不同。该方法可进一步用于研究非直线重力超覆前缘及油藏纵向非均质问题。图6参15     

井筒相再分布失发形油藏不稳定渗流有效井径数学模型的解析解

将非线性的分形理论应用于渗流力学,在考虑井筒续流、表皮效应和井筒相再分布的影响下,建立了分形油藏不稳定渗流有效井径数学模型。。用拉普拉斯变换和反演方法求出了无限大地层模型和解析解及长、短时渐近解和有界地层模型的Laplace空间的解析解。分析了地层压力动态特征和参数的影响。     

不渗透区域对油藏压力动态影响研究

油藏形状对井底压力动态响应有着显著的影响,常规的解析方法只能计算规则形状油藏的井底压力响应。为此,建立了考虑不渗透区域的任意形状油藏不稳定渗流的数学模型,并用边界元方法获得油藏内任意点的压力,进而由杜哈美原理得到了考虑井筒储存和表皮效应的井底压力。绘制并分析了不渗透区域存在时井底不稳定压力典型曲线。通过分析指出,压力导数典型曲线的驼峰高度和宽度反映了局部不渗透团块的大小、方向及形状的综合影响,因此可根据压力导数典型曲线的晚期驼峰形态识别近井大范围局部不渗透区域的存在。     

分形双孔介质油气藏的试井分析模型解

针对分形双孔介质储层模型，对于裂缝介质和岩块介质分别引进了反映分形体几何特征的分形维数及分形渗流网络连通状况的分形指数；建立了外边界无穷大且考虑井筒储存和表皮效应下的变流率问题的试井分析数学模型；对一类具有广泛应用的特例，求得了无因次储层压力和井底压力的Laplace空间解，归纳出了一个通用公式，并对其进一步应用进行了讨论,对油藏数值模拟具有指导意义。      

非均质油藏水平井分段变密度射孔优化模型

基于油藏数值模拟技术,耦合油藏渗流、井壁流体入流、井筒流体管流,建立三维三相水平井分段变密度射孔优化设计模型。分析了水平井跟(趾)端与中部渗流差异、避射段、渗透率非均质、油层厚度非均质、孔隙度非均质、井筒压降、最大射孔密度、射孔优化原则等8个因素对水平井分段变密度射孔孔密与入流剖面的影响及流体黏度、套管直径、管壁粗糙度对井筒压降的影响。结果表明,跟(趾)端与中部渗流差异、避射段、渗透率非均质性、油层厚度非均质性对分段变密度射孔有显著影响;考虑与不考虑水平井跟(趾)端与中部渗流差异可能会得出相反的孔密优化结果;避射段的存在会影响流体入流剖面;国内陆上大多数水平井分段变密度射孔不必考虑井筒压降的影响。塔河油田AT9-7H井预测与实际生产指标对比表明,该模型具有较高的精度。     

水平井井筒变质量流动压降计算新模型

为了使水平井变质量流压降模型更具合理性和准确性,更有效地分析油井产能和生产动态,通过回顾和分析以往关于水平井筒压降模型的计算理论与方法,利用现有实验数据回归分析建立了一种新的射孔完井压降计算回归模型,该模型能够实现射孔完井孔密、相位角连续变化时综合摩擦系数的求取和井筒压降的计算。通过实例对比分析可以看出,该模型和目前常见模型的计算精度较为接近、计算结果较为合理。该模型的提出可以为进一步改进油藏渗流与井筒流动耦合模型的理论研究提供参考。     

多点注汽水平井井筒出流规律数值模拟

基于多点注汽水平井管柱结构,考虑注入蒸汽在水平井筒内的变质量流特性及注汽阀节流压差的影响,建立了多点注汽水平井井筒与储层耦合数学模型,并采用迭代方法对其进行了求解;以此为基础,系统研究了多点注汽水平井井筒出流规律。结果表明:多点注汽水平井注汽过程中,水平段油管内压力、温度和蒸汽干度从水平井跟端到趾端逐渐降低,但压力和温度降低幅度并不显著,蒸汽干度降低幅度较为明显;蒸汽注入量与注汽阀节流压差沿水平段均呈不对称的"U"型分布,且随着时间的增加,蒸汽注入量沿水平井段的不均匀性越来越严重,蒸汽注入量不均匀系数越来越大;通过调整注汽阀沿水平井段泄流面积可以在一定程度上减缓蒸汽沿水平井筒的不均匀注入。     

考虑储层孔隙介质分形特点的衰竭气藏储气库储层压力分布预测

考虑储层孔隙介质分形特点以及储层压力变化对储层介质渗流参数的影响,根据气体不稳定渗流理论,建立了衰竭气藏储气库储层压力动态分布的分形渗流模型,并推导出了注气过程动态储层压力的预测公式。在对本文模型计算结果与三维渗流模型计算结果对比分析基础上,研究了分形维数、弯曲率、储层厚度、气体黏度、注气速率和注气时间对地下储气库储层压力分布的影响,并计算了国内某衰竭气藏储气库BN-4井注气后的储层压力分布。结果表明:本文所建立的模型具有较高的计算精度,可以满足实际工程计算需求;分形维数和渗透率随着孔隙度的增大而增大,储气库储层介质的应力敏感性受毛细管外壁的岩性影响较大;衰竭气藏储气库的储层压力随着储层介质弯曲率、气体黏度、注气速率、注气时间的增大而增大,随着分形维数和储层厚度的增大而减小;分形维数、储层厚度、注气速率、注气时间对储气库储层压力的影响比较显著,而介质弯曲率和气体黏度对其影响不明显。为充分利用储气库储层,实际工程中注气井的间距不宜过大及可适当延长注气时间。     

现代试井分析在牙哈凝析气田的应用

牙哈凝析气田是目前全国最大的采用高压循环注气开发的整装凝析气田。凝析气藏是一种特殊、复杂的气藏,在开采过程中凝析油气体系在地层中的渗流伴随着复杂的相变。与一般气藏相比,凝析气藏中具有许多影响凝析油气渗流的特殊因素,如地层和井简中的流体相变以及地层中油气两相渗流等。因此,凝析气井试井分析有显著的特殊性。围绕凝析气井试井分析的特殊表观现象,以相关基础理论为基础,以解决实际问题的应用研究为目标,在牙哈凝析气田成功地应用了较为完备的凝析气井试井分析技术体系。同时,利用近三年来的多种试井解释成果资料,对该凝析气田的储集层参数、边界识别、气井产能、反凝析的污染效应等进行了分析研究,正确认识了凝析气井及气藏的生产动.态,也为气田下一步开发政策的制定提供了科学依据。     

考虑井筒变质量流动的溶解气驱油藏水平井流入动态特性研究

目前,国内外研究学者应用数值模拟方法研究溶解气驱油藏水平井流入动态时未考虑井筒流动的影响,对于高产、小井径水平井会产生较大的计算误差.针对存在的问题,使用Eclipse油藏数值模拟软件中考虑井筒变质量流与油层中渗流耦合的多段井模型,研究了井筒变质量流动对溶解气驱油藏水平井流入动态的影响.模拟结果表明:当油藏压力较高时,不同油藏衰竭程度时水平井无因次IPR曲线基本重合;但当油藏压力较低时,溶解气析出,油相饱和度减少,油相相对渗透率降低,油藏内两相渗流阻力和水平井筒内两相流动阻力增大,水平井无因次IPR曲线上凸趋势迅速增大.     

均质地层变井储试井分析

高油气比油井，低渗气藏大范围内压力恢复时变井储效应将对井底压力动态产生影响，直接用数值方法对Ｐｅｔｅｒ变井储时试井分析数学模型进行求解，并系统分析了各参数对变井储时压力动态的影响及变井储时压力导数曲线特征。     

多层合采气井产能指示曲线异常的原因与校正方法

多层合采气井产能试井解释过程中,产能指示曲线容易出现异常情况,有可能导致气井的产能方程和无阻流量无法求取。为了弄清上述异常的产生原因,建立了考虑储层渗流和井筒变质量流耦合的全井段计算模型,用以计算多产层气藏的产气剖面和井筒压力分布;基于对不同产量条件下的气井产气剖面与井筒压力分布特征的分析,剖析了多层合采气井产能指示曲线出现异常的根本原因,提出了校正方法并进行了实例验证。研究结果表明:(1)造成多层合采气井产能指示曲线异常的原因一方面是多层段的井筒中为变质量管流,流压梯度随井深增加逐渐变小,采用压力计所处位置以上的流压梯度折算储层中部的流压高于实际值,另一方面是由于短时关井后多产层段的压力未达到平衡,使测得的静压高于长时间关井各层压力平衡后的静压;(2)多层合采气井产能试井解释的流压宜采用储层顶部以上200 m以内位置处压力计所测得的压力进行折算,并且需采用井筒压力平衡后的静压值;(3)算例和实例均验证了所建模型的可靠性、异常原因分析的合理性和校正方法的正确性。结论认为,该研究成果为多层合采气井的产能评价提供了技术支撑。