致密油藏压裂水平缝不稳态压力分析

基于有限导流水平裂缝及势叠加理论,在水平裂缝壁面上进行耦合,得到不稳态压力分析模型.研究了流压变化规律,并将流动阶段划分为:裂缝内径向流动、油藏内线性流动、油藏内早期拟径向流动和油藏内晚期径向流动4个阶段;研究了不同因素对压力传播的影响,研究表明:随着油层厚度增加,油藏内垂向线性流动阶段持续时间延长,油藏内早期拟径向流动阶段出现推迟且时间延长;随着裂缝导流能力增加,裂缝内径向流动阶段时间缩短,油藏内垂向线性流动阶段持续时间延长;随着水垂比增加,油藏内垂向线性流动阶段和油藏内早期拟径向流动阶段持续时间都缩短,流动更快地进入晚期径向流动阶段.     

应力敏感油藏多角度裂缝压裂水平井产量模型

针对目前考虑应力敏感的多角度多段裂缝压裂水平井产量模型研究较少,基于摄动理论,结合源函数,建立拉普拉斯空间下求解压裂水平井产量的半解析方法,与成熟数值模拟软件对比验证模型正确性,绘制并分析应力敏感油藏多角度多段压裂水平井压力和产量动态曲线.结果表明:应力敏感油藏压裂水平井流动形态呈现较为明显的裂缝线性流与系统径向流动形态,而其双对数压力及其导数曲线在系统径向流阶段出现上翘;应力敏感效应减弱了缝间干扰作用,体现在不同裂缝条数与裂缝角度对产量的影响上,因此,裂缝条数等参数的优化需要考虑应力敏感,才能得到更合理的结果.     

多裂缝系统垂直裂缝井不稳定渗流分析

高能气体压裂和脉冲压裂能在近井地带形成多条径向裂缝,对此建立了均质油藏和双重介质油藏多裂缝系统垂直裂缝井的物理模型.利用叠加原理,在单裂缝系统压力分布公式的基础上,得到了多裂缝系统垂直裂缝并不稳定渗流压力响应的计算方法,绘制并分析了油藏参数、裂缝条数和裂缝分布影响下的压力动态典型曲线.结果表明:流体在多裂缝系统的流动特征与裂缝条数和裂缝分布有关,当裂缝条数较少并且夹角较大时,压力动态曲线主要分为3个流动阶段:线性流段、椭圆流段和拟径向流段;当裂缝较多或者夹角较小时,由于裂缝之间相互影响,线性流段和椭圆流段之间的过渡段变长,线性流段可能消失;裂缝条数越多,供液能力越强,相同时间下,井底压力下降得越少.     

多层气藏井分层产量贡献计算方法及影响因素

分析了无层间窜流多层气藏渗流机理,建立了考虑井筒储集和各层不同表皮情况下的层间无窜流圆形封闭边界气藏渗流数学模型,求得了多层合采气井分层产量贡献和井底无因次压力在拉普拉斯空间的解析解,利用Stehfest反演算法获得了分层产量贡献和井底无因次压力在实空间的解.研究表明:(1) 不考虑表皮效应影响时,在压力波传播到边界之前,分层产量贡献近似等于β_j;当压力波传播到边界形成拟稳态流时,分层产量贡献近似等于ω_j;(2) 表皮系数S_j的存在使得分层产量贡献不再近似等于β_j或ω_j,一般而言,表皮系数越大的层其产量贡献将降低,表皮系数越小的层其产量贡献将增大.研究结果有助于现场工艺措施的选择和气井的合理配产.     

水平井井筒和气藏耦合的非稳态模型

应用Green函数和Neumann积原理,建立了盒式气藏水平井非稳态产能计算的无限导流模型和有限导流模型,并提出了求解此模型的方法.模型考虑了井筒压降、加速度和径向流入的影响,并可以应用于各向异性气藏.通过与Eclipse结果比较,验证了本模型的合理性.实例计算表明:早期非稳态流动阶段井筒压降对计算结果影响较大;井筒内的压力损失将会使水平井的产量降低和井筒内的压力分布不均匀;受井筒压降的影响,非稳态时的井筒流量分布比拟稳态时更不均衡.     

蒸汽吐吞稠油热采产量递减分析方法研究

产量递减分析作为储层参数求取及单井控制储量计算的一种重要方法,已经在常规及非常规油气资源储层评价及动态储量计算方面得到了广泛应用。为了对蒸汽吐吞稠油藏进行产量递减分析,建立牛顿?幂率流体径向复合油藏不稳定渗流数学模型,求解模型得到对应的NPI产量递减和Blasingame产量递减特征曲线。结果表明,该特征曲线分为四个流动阶段（牛顿流体径向流阶段、过渡流阶段、幂率流体径向流阶段和拟稳态流动阶段）;幂率流体径向流阶段NPI积分导数曲线呈斜率为(1-n)/(3-n)的直线,幂率指数和流度比越大,幂率流体流动阶段曲线越高。通过该模型对辽河油田进行实测数据拟合解释,验证了该模型的准确性。     

海上断块油田水平井初期产能的评价方法研究

海上断块油田水平井测试时间短,产能未达到稳定状态。利用有限的测试资料来评价水平井产能,合理确定有关校正系数就显得至关重要。针对水平井不稳定流动阶段的特点,求解垂直径向流、线性流、拟径向流阶段的产能方程,得到不同地层物性及水平井长度条件下的测试时间校正系数图版;对比分析不同断层情况下水平井不稳定产能的变化,得到不同断层条件下的产能校正系数图版。实例验证表明,理论图版与油田生产实际基本一致。     

考虑储层改造体积页岩气藏复合模型

针对页岩气藏中水平井结合体积压裂开采、吸附气和游离气共存的方式,建立考虑储层改造体积的页岩气藏复合模型,定义新的参数表征基质中吸附解吸气量与游离气弹性释放量的比值,且将储层分为人工主裂缝区域、储层改造区域和未改造区域,其中人工主裂缝基于离散裂缝模型降维处理,储层改造区域为双孔双渗模型,未改造区域为单孔隙介质模型;模型采用有限元方法进行求解,与双重介质解析解对比验证算法的正确性.结果表明:页岩气藏水平井体积压裂复合模型主要存在主裂缝周围线性流、过渡区域拟稳态、窜流阶段、未改造区域的拟径向流动和到达边界后的拟稳态等5个主要流动阶段,且考虑吸附解吸后,定产量生产所需压差小,压力波传播到边界时间长,压力导数曲线凹槽更加明显,定井底流压生产时压裂水平井产量更大,稳产时间更长;储层改造体积越大,到达区域拟稳态流越晚,可判定储层改造体积;Langmuir吸附体积越大,压力波传播越慢,所需压差越小,压力导数曲线凹槽越深,页岩气藏稳产时间越长,产量越大,但产量的增幅越来越小.     

分段压裂水平井压力动态分析

基于源函数理论及叠加原理,建立并求解具有有限导流能力垂直裂缝的分段压裂水平井渗流数学模型;对于致密储层小间距长裂缝的压裂模式,绘制并分析分段压裂水平井压力动态曲线.结果表明:分段压裂水平井的流动形态可分为井筒储集、裂缝线性流和径向流联合作用流、地层线性流、衰竭流、复合线性流和拟径向流等6个主要阶段;裂缝导流能力主要影响裂缝线性和径向流联合作用流及地层线性流出现时间;按裂缝非均匀导流能力布缝时,地层线性流持续的时间较长;裂缝半长越大,裂缝间距越小,衰竭流开始的时间越早,持续的时间越长;按裂缝非均匀半长和非均匀间距布缝时,衰竭流持续的时间较长.该研究成果可为分段压裂水平井的动态分析及试井解释提供依据.     

超低渗透油藏分段多簇压裂水平井渗流特征研究

基于鄂尔多斯盆地长8超低渗透油藏地质与流体特征,应用数值模拟方法和等效网格加密技术建立了分段多簇压裂水平井单井数值模拟模型.利用数值试井的手段,研究了分段多簇压裂水平井的渗流规律及影响因素.结果表明:分段多簇压裂水平井渗流主要分为6个阶段,且表现出双重介质的特性;井筒储集系数的大小决定着垂直径向流是否出现,驼峰峰值随表皮系数的增大而增大;主裂缝导流能力主要对前期和中期渗流阶段影响较大,裂缝半长对无因次压力和压力导数的影响较小;改造区渗透率对无因次压力和压力导数曲线位置及形状产生较大影响;应力敏感的存在会使无因次压力和压力导数曲线上移,但各个渗流阶段不会发生明显的变化.     

潜山裂缝气藏分段控水实验研究

为了探究潜山裂缝气藏分段控水机制,以惠州26?6凝析气田为基础,通过实验参数设计、潜山裂缝地层设计和分段控水工艺设计,开展建立裂缝气藏控水物理实验模型、均衡气水界面和分段控水实验评价。研究表明,分段式控水可以有效延长无水采气期,一定程度上延缓了见水时间;不同产状的裂缝与水平井段组合不同,产气特征差异较大;水平井分段控水与气藏渗流作用是一个复杂耦合过程,盲管段与生产段匹配直接影响气井的产能,生产段打开程度、盲管段长度、盲管段位置是影响裂缝气藏产能的主要因素。研究成果旨在建立潜山气藏分段控水开发的模式,为合理科学的海上凝析气田水平井控水研究提供良好的技术支持。     

分形油藏低速非达西渗流问题的组合数学模型

将非线性分形几何理论应用于渗透力学,建立分形油藏低速非达西渗流问题的组合模型。该模型由两个同心圆（圆中心为一口定产量的生产井）的分形油藏组成,内域为低速非达西渗流的分形油藏,外域为西达渗流的分形油藏。在内边界定流量和考虑井筒储存、表皮效应影响情况下,建立队发形油藏低速非达西渗流问题的有效井径组合数学模型,应用拉普拉斯变换方法求出了在两区域内压力分布换解析解,应用Stehfest数值反演方法求得井底的无因次压力,并分析了井底压力动态特征和参数影响。     

叉状压裂多分支水平井电模拟实验

近年来, 多分支水平井在低渗透油气藏, 特别是开采页岩储层、 致密砂岩储层开发中起到越来越重要 的作用。为了进一步提高产量, 可对水平井采用水力压裂的方法使其产生裂缝从而增加油气产量。运用水电模拟 原理, 分别考察了裂缝长度、 渗透条件、 分支数量、 水平段裸眼及封闭条件等因素对产量的影响。结果表明, 裂缝存 在最优长度, 各分支水平井的产量不同, 在分支情况相同时裸眼完井与封闭完井的产量存在差异。     

川西定向气井压力预测及分析

川西定向气井测压呈典型的两段分布,下部压降梯度大的原因是受到液相滑脱损失和倾斜段的影响。针对垂直段和倾斜段分别统计评价工程常用的气液两相管流压降模型:垂直段产气量低于1×104m3/d时采用无滑脱模型,否则采用Hagedorn&Brown模型;倾斜段采用DPI模型。组合建立适用于定向井的气液两相管流新模型。大牛地气田应用实践表明,新模型各项误差均小于5%,明显优于常规单一压降模型。     

特低渗储层压裂水平井产能因素分析

基于井筒与油藏耦合的压裂水平井产能计算模型,优化了裂缝的流入动态,并综合考虑特低渗储层启动压力梯度和应力敏感的影响,建立了特低渗油藏压裂水平井的产能方程。通过室内实验确定某特低渗油田储层的启动压力梯度和应力敏感系数,计算裂缝间距、裂缝半长和水平段长等参数对水平井产能的影响。计算结果表明,裂缝间距与裂缝半长对产能影响显著,并且该方法预测产量准确,对特低渗油藏压裂水平井开发具有指导意义。     

多级压裂水平井试井理论及产能评价

为实现油田的高效开发,需要对储层的产能进行评价。根据井筒结构、压裂裂缝形态和裂缝距离,结合渗流力学理论,在考虑井筒储集和表皮系数的条件下,建立了多级压裂水平井试井数理模型,得出无量纲拟压力及其导数曲线拟合图版,根据理论图版编制出试井解释软件系统,利用多级压裂水平井试井解释软件,绘制出IPR曲线和产量递减曲线。结果表明,在生产条件相同的情况下,裂缝距离和裂缝表皮系数对产能的影响小于裂缝半长对产能的影响,通过不同流压下产量随生产时间的变化曲线,以及不同生产时期下产量与井底流压之间的关系曲线,对压裂水平井不同生产阶段进行产能预测评价,为实现多级压裂水平井高效开发提供了有力保障。     

一维稳态流非饱和土渗透系数垂直分布模型及其线性简化

渗透系数是控制地下水流动的重要参数,对渗透系数的空间分布规律进行研究具有重要的意义。基于Gardner模型获取了一维稳态流非饱和土渗透系数沿垂直分布模型,该模型用指数函数描述,受饱和渗透系数和无量纲的深度与流动率等因素的控制;该模型表明一维稳态流条件下均质典型土类的渗透系数其沿垂直方向变化趋势主要受比流量与饱和渗流系数的负数值二者之间的相对大小影响。分别采用泰勒级数方法和以地下水位处及地表处的渗透系数作为控制条件方法对一维稳态流非饱和土渗透系数沿垂直分布模型进行线性近似简化。采用泰勒级数方法获取的简化模型其计算误差随无量纲的深度增大而增大。简化后的模型具有形式简单、参数少等特点。通过算例对比简化模型与原模型的差异,计算结果表明:采用以地下水位处及地表处的渗透系数作为控制条件的方法进行线性近似简化的模型计算误差比采用泰勒级数方法获得的线性近似简化模型的计算误差小。     

水平裂缝油藏整体压裂改造数值模拟研究

根据低渗透油藏注水开发的生产特点和水平压裂裂缝的渗流特征,考虑到油藏非均质和各向异性、裂缝导流能力随生产时间的失效性以及不同井网类型等因素的影响,建立了三维油水两相的油藏和水平裂缝渗流数学模型,并构造了模型的高效数值算法.在此基础上研制了水平裂缝参数优化软件,通过计算不同裂缝半径和导流能力对油井产量、含水率、采出程度和最终采收率等指标的影响,优化合理的裂缝参数,用于指导现场的评价和设计工作.