高速非达西气井渗流模型及压力曲线特征

大量研究表明,气井在井筒周围的高速流动规律不符合达西定律.引入非达西修正系数,建立了考虑井筒储集和表皮效应的高速非达西气井试井模型,给出了相应的有限差分解法,绘制了含非达西流动系数的试井典型曲线图版.与达西流动的曲线相比,存在高速非达西流动效应的试井导数曲线驼峰后移,水平段出现时间延后,非达西流动系数越大,其导数曲线峰值越大,出现径向流的时间越晚,表明惯性效应本身是一种集中于井筒的附加流动阻力,引起附加压降,气井出现径向流的时间也变长.     

气井产能的影响参数敏感性分析

影响气井产能的因素多种多样,为了具体描述各因素对产能的影响,以长庆气田为例,利用气藏工程和数值模拟方法,从地层系数、产水、非达西流系数、地层压力、表皮系数等几个方面定量分析了各因素对不同储层条件下气井绝对无阻流量的影响程度。研究表明：地层系数是影响气井产能的主要因素;边界和地层非均质对气井产能影响很大;对于产水气井,应严格按照控水采气技术政策合理开采,避免水淹;随着非达西流系数的增大,气井产能不断降低;在气井的生产过程中,必须合理利用地层能量;当表皮系数由0增加到6时,其无阻流量为不受污染时的60％～70％。因此,防止储层污染、对储层进行有效改造、合理利用地层能量是获得气井高产的重要保障。     

考虑不同完井方式的高速非达西效应评价方法

研究表明,不仅在高产气井,在某些高产挥发性油藏以及其他储层条件下都有可能产生高速非达西渗流。目前常用的高速非达西渗流判别理论公式与解析公式均以裸眼完井为起点,未考虑实际生产中完井方式的影响。因此,在基于二项式的产能方程的基础上,考虑射孔完井对泄流面积的影响,推导出射孔条件下的高速非达西产能方程,并结合国外某高产井评价完井方式对其高速非达西效应的影响。结果表明,当孔密超过25 孔/m 时射孔完井的泄流面积大于对应的裸眼井,高速非达西效应相应减弱。因此在评价实际生产井近井地带的高速非达西效应时,必须考虑完井方式的影响。     

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确定合理射孔施工负压差是气井射孔工程优化设计中的重要内容,其中最大无砂负压是气井射孔负压设计中难获得的参数。它不仅直接以射孔的孔眼的稳定性孔隙还与孔眼的负压清洗效果密切相连,直连影响到射孔气井的产能。文章在大量文调研的基础上,建立了求解最大无砂负压差的弹性性力学与渗流力学的耦合模型,从而提出了确定气井射孔完井最大无砂负压差的新方法。该方法同时考虑了气体流劝的非达西效应、岩石力学性质、流体特性、射孔     

影响长庆气田气井无阻流量的参数敏感性分析

文章利用气藏工程与数值模拟的方法 ,定量分析了地层系数Kh、产水、非达西流系数D、地层压力及表皮系数等因素对不同储层条件下气井绝对无阻流量的影响程度 ,并得出防止储层污染、对储层进行有效改造、合理利用地层能量是获得气井高产稳产的重要保障的结论。     

气井水平井防砂产能预测与评价模型

给出了带表皮系数的气井水平井基本产能公式的统一形式.将防砂气井水平井中流体由远处地层到井筒内所经的区域划分为管外环形带和射孔压实带、射孔孔眼充填带和管内充填带等几个区域,可以用上述区域的特定组合来表达目前水平井防砂前后的渗流阻力区域.根据所假设的物理模型,推导了上述各区域的气体流动层流和紊流压降及表皮系数的计算公式,并给出了气井水平井不同防砂方式下总表皮系数和产能比的计算模型.通过实例分析了各渗流阻力区表皮系数的相对大小,分析了射孔参数、充填渗透率等对防砂气井水平井产能的影响规律,并提出了提高气井水平井防砂产能比的基本途径.     

射孔井产率比及其影响因素数值分析

射孔完井是油田普遍采用的一种完井方式。为了能够更好地研究射孔完井中各因素对射孔井产率比的影响规律,实现射孔工艺优选,建立了包括射孔参数(孔深、孔径、孔密、相位角)、射孔压实厚度和压实程度、钻井污染厚度和污染程度等因素的射孔井产率比计算的3D有限元模型,采用COMSOL软件与MATLAB软件连接编程方法,对290个含有不同参数的模型进行了系统模拟与分析。得到了孔深、孔密、相位角、射孔压实程度对射孔井产率比的影响规律,并能够实现对射孔井近孔眼附近的压力场、速度场和流线规律的研究。结合油田工程实践,提出了计算油田射孔井产率比的简易方法,建立了任意供油半径射孔井与对应的有限元模型之间产率比的关系,为射孔完井产能评价和射孔参数优选提供有效参考。     

射孔关键参数对水平井产能的影响

以射孔关键参数对水平井产能的影响作为研究对象，首先简单叙述射孔水平井产能数学模型的建立，然后介绍射孔水平井表皮系数计算方法，随后从射孔参数对产能指数的影响、射孔参数对产能比（PR）的影响、油井中机械表皮因子和非达西流对流能指数的影响等维度，详细分析射孔关键参数对水平井产能的影响，旨在为更多油气开发单位提供技术指导，助力我国油气资源生产领域的可持续发展。     

束缚水饱和度对水力压裂非达西气井产能的影响

中高渗透气藏水力压裂气井,不仅在裂缝内存在非达西渗流,在储层孔隙内也可能存在非达西渗流。而对于储层内的非达西渗流,束缚水饱和度的影响不能忽略。在考虑储层和裂缝内气体非 达西渗流的基础上,研 究了储层内只存在束缚水时束缚水饱和度对非达西系数及水力压裂非达西气井产能的影响。结果表明,非达西渗流系数随束缚水饱和度的增加而增加,且渗透率越小,增加的幅度 越大。对于中高渗透的气井,气体的非达西效应比较明显,储层渗透率越大,束缚水饱和度的影响越明显,对气井的产量影响也越大。     

非达西效应及范围对低渗透气藏井控储量的影响

低渗透油气藏中由于存在非达西渗流效应,其渗流规律不同于常规油气藏,常规的单井控制储量计算方法已不再适合。针对存在高速非达西流动和启动压力梯度的特点,考虑气井的高速非达西流动范围和半径,重新推导了低渗气井考虑启动压力梯度和高速非达西效应的井控半径及井控储量计算公式,分析了井控半径及储量随时间变化规律。结果表明,气井在高速非达西区域压力传播慢,高速非达西流动半径1.004 m,压力传播时间166.24h;气井生产未达到高速非达西边界时,井控储量随产气量的增加而减小,随速度系数的增加而减小;气井生产超过高速非达西边界时,井控储量随产气量的增加而增加,随启动压力梯度的增加而减小。     

射孔油井产率比计算模型

本模型综合考试了各种射孔因素、地质因素和工程因素。首次提出了极限产率比的概念，作为衡量产率比范围的简单有效工具。以极限产率比为基础，构造不考虑污染、不考虑压实条件的产率比计算模型，然后由此出发，构造未射开污染区及射开污染区的模型。考虑到压实的影响，在模型中引入了压实修正系数；并利用有限元射孔模型确定有关系数。通过以上方法得到７种射孔格式的２１个公式，可以解决各种射孔条件及常用７种射孔格式的产率比计     

射孔水平井产能预测方法

为了预测射孔水平井的产能,在Joshi推导水平井产能公式所用模型的基础上,引入了三径向流模型,采用等值渗流阻力法,建立了孔眼未射穿污染带和孔眼射穿污染带2种情况下射孔水平井产能预测模型,考虑了孔深、孔密、孔径、相位、污染带的半径与污染程度、压实带的厚度与压实损害程度、水平井水平段长度等因素对产能的影响,流动机理更加符合油藏实际。利用所建立的产能预测模型进行参数敏感性分析,结果表明,射孔水平井产能随着孔深、孔径、孔密、相位、水平井水平段长度等参数的增大而增大,随着压实带厚度和压实损害程度的增大而减小,对水平井水平段长度、孔深、孔密、压实损害程度的敏感性较大,对相位、孔径、压实带厚度的敏感性较小;孔眼射穿污染带时产能指数对射孔参数的敏感性比孔眼未射穿污染带时低。工程设计时,应尽量增加水平井水平段长度、孔深、孔密,避免过高的压实损害程度。     

射孔完井的产能预测及射孔参数优化设计

本文根据射孔完井电模拟及有限元数学模型研究的结果,分析了射孔参数、射孔损害、钻井损害及地层非均质性等因素对射孔井产能的影响;分析了诸因素对油井产能影响的相对重要性排列顺序:介绍了表达上述定量关系的回归方程和诺模图.据此可以方便、快速地预测在各种参数下油井的产能和表皮系数;并可以进行油井产能最高的射孔参数优化设计.本文还介绍了射孔参数优化设计的内容、方法和步骤.华北油田现场应用结果表明,优选射孔参数后油井产能平均提高15～25%.     

三相流高能复合射孔压裂技术现场应用

增效射孔是指通过一次性射孔,使目的层能达到完善或超完善状态,即通过一次性射孔就能够完全消除油层在钻井、完井和射孔过程中受到的油层伤害。三相流高能复合射孔压裂技术是在两相流复合射孔技术的基础上发展起来的,该工艺是把聚能弹射孔(89弹)和可控固体推进剂与加砂压裂结合为一体,射孔、压裂和加砂一体完成,使压裂井的完善程度和完善率达到最高的增效射孔技术。从实施效果对比看,三相流射孔技术对不同物性和埋藏深度不同的油气层都有较广泛的适应性和推广应用价值,是油气层解堵改造又一新的工艺技术。     

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文章根据射孔完井的渗流特点,利用有限元方法建立了三维单相稳定渗流的数值模型,数值模拟考虑了孔深、孔径、孔密、孔的相位、污染程度和厚度、压实程度和厚度等射孔参数对油气井产能的影响。有限元方程的求解是在曙光１０００ 大型并行机上利用区域分解法进行的,针对计算模型进行了并行算法加速比的研究,给出了不同计算结点的并行加速比,结果表明并行算法的计算速度与串行算法的计算速度明显提高;通过各种射孔方案的计算,给出了各种射孔参数对油气井产能影响的曲线,这些成果对于油气田设计射孔方案具有一定的指导意义。     

高压水射流深穿透射孔产能影响因素

高压水射流深穿透射孔技术是利用水力能量冲蚀地层,在地层中形成深度为1~3 m的大直径、清洁油气通道而达到增产增注的新型完井工艺。利用有限元数值模拟方法研究了钻井污染带存在情况下,射流射孔的孔径、孔深,地层污染带厚度、地层各向异性和布孔方式5个参数对射孔井产能的影响。研究结果表明,孔深是影响产能的主要因素之一,当射孔深度超过1.5 m时,产能比为常规射孔的2~3倍。但随着孔深的增大,垂向渗透率对产能的影响变大。污染带厚度对射孔产能的影响也较大,对比相同参数下的产能比结果,污染带对产能有约20%的影响。高压水射流射孔尤其适用于薄油层的射孔作业。     

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��Each operation link,from drilling,cementing,completion,perforation,waterflood,stimulation to exhausting the oil and gas of a well involves the evaluation techniques of preventing oil and gas reservoir damage.In this paper,the author proposes a series model to estimate the damaged degree of oil and gas reservoirs by some damage factors,to determine the prevention and cure sechnology and to evaluate the stimulation results.     

神经网络在固相颗粒损害仿真研究中的应用

地层损害是油田开发的一个重要问题,它使油气生产成本大幅度增加。固相颗粒损害则是地层损害的主要形式,因此如何研究、量化固相颗粒损害,对保护储层、防止地层损害是很重要的。本文用神经网络的方法建立了固相颗粒损害的动态模型,然后对固相颗粒损害的多种影响因素进行了较全面的仿真研究,取得了满意的结果。     

负压射孔完井产能的有限元分析

建立负压射孔完井渗流有限元3D模型.该模型包含了流体物性参数、地层伤害参数、射孔几何参数,以及生产参数.在有限元分析时假设射孔孔道无堵塞,而负压射孔对完井产能的影响主要在于负压射孔导致的冲击回流将造成地层伤害的微粒从孔眼周围的压实带中冲刷了出来,增大了压实带的渗透率,从而提高了完井产能.在此分析的基础上,引入了相对产率比概念,并使用射孔完井渗流有限元3D模型详细研究了负压射孔对完井产能的影响.该研究对负压射孔完井具有一定的指导意义.     

凝析气藏考虑毛管数和非达西效应的渗流特征

近期的大量理论和试验研究发现,高速流动导致的毛管数和非达西效应对近井油气相对渗透率有显著影响,仅考虑非达西效应无法准确描述油气真实渗流状态。准确理解并考虑这2种效应的影响对凝析气藏渗流动态分析以及生产动态预测有很重要的意义。建立了油气两相渗流的定解问题,得到了拟稳态形式的流入动态方程。在三区渗流机理上,首次综合考虑了毛管数和非达西效应对相对渗透率的影响。实例分析揭示了高速流动下油气相对渗透率变化及油气分布状态新特征。对不同流入动态模型的对比分析表明,本方法比现有方法更有助于正确预测生产动态,评估气井产能。