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。解释结果表明：该数值模型结合了现有地质认识,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该井生产压差放小或者采取稳油控水方式对该井进行改造。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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...     

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。     

基于改造模式的致密油藏体积压裂水平井动态分析

针对致密油藏水平井体积压裂存在不同缝网改造模式的特点,考虑具有基质-天然裂缝双重孔隙和基于离散裂缝模型的缝网改造系统流动特征,建立了致密油藏体积压裂水平井不稳定渗流数学模型,利用Galerkin加权余量有限元方法对模型进行了数值求解,并与Zerzar解析模型对比验证了该算法的正确性,指出了双孔双渗与双孔单渗模型流动形态的差异,揭示了致密油藏体积压裂水平井不稳定压力及产能特征。研究结果表明:双孔双渗情况下水平井井底压降明显变缓,地层线性流不再出现,且压力较快传播至油藏边界;体积压裂水平井初期产量较高,但递减较快,不同改造模式下水平井中期渗流阶段压力及产量的差异明显,各压裂段无间隙无重叠的缝网改造模式对提高单井产量较为有利。     

孤东浅层气藏相对渗透率伤害影响因素分析

孤东浅层气藏具有厚度薄、胶结疏松、边底水活跃等特点,水侵和出砂等因素对气藏相对渗透率造成不利的影响,致使气井产能和气藏规模递减加快。结合典型井生产动态资料,分析了底水锥进、井筒积液反渗、出砂堵塞及水砂复合等因素对储层渗透性能伤害机理。研究表明：底水锥进、井筒积液反渗等水侵现象的发生,导致近井带气相相对渗透率降低,油压、套压同步下降,气井生产压差增大,渗流阻力增大;气藏产水后,储层中黏土矿物遇淡水极易膨胀和运移, 胶结变差,储层易出砂,堆积并堵塞近井带地层孔喉,造成渗透率降低。该研究成果为制定孤东地区浅层气藏开发技术措施提供了依据,同时为同类型气藏的开发研究提供了借鉴。     

页岩气水平井试井模型及井间干扰特征

页岩气田采用水平井井网大规模开发后,井间干扰造成的“压力下降快、气井过早废弃”的问题日益严重,亟须认识页岩气井的井间干扰特征。为此,先将水平井多段压裂改造后的页岩储层划分为压裂裂缝、SRV和未改造基质3个区域,然后根据各区域的孔缝特征和流动机制建立了多区域耦合的渗流模型,并采用PEBI网格和有限体积法进行数值求解。利用数值模拟,分析了连通渗透率和激动量等因素对于干扰试井测试结果及压力场分布特征的影响,并以焦页7井组中的JY7-1 HF井和JY7-2 HF井为例,采用干扰测试压力拟合法计算了两井之间连通段的平均渗透率为18.5 mD,说明两井之间连通性较好,建议后期生产过程中控制本井与邻井的产气量,同时避免邻井频繁更换工作制度。未来井网部署时应根据单井设计产能,对于与邻井水平段距离较近层段应控制压裂规模,并适时开展干扰试井测试。     

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。     

考虑启动压力梯度的低渗压敏底水油藏产能及水锥预测方法研究

控制底水锥进和确定油井合理产能是底水油藏开发面临的核心问题,前人预测产能时未考虑启动压力梯度、压力敏感效应等因素的影响,导致油井产能、见水时间的预测结果与实际情况相差较大,不利于油井的高效开发。基于流体在低渗透多孔介质中的渗流特征,建立了一种低渗透底水油藏考虑启动压力梯度、压力敏感效应等因素的油井水锥及产能预测方法。矿场试验表明,该方法预测结果更接近于油井实际情况,可以用来预测低渗透底水油藏油井初期产能、确定合理生产压差和预测底水突破时间,对于低渗透底水油藏开发方案的设计具有重要指导意义。     

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。     

ICD在曹妃甸油田水平井完井中的适用性研究

渤海湾地区曹妃甸油田的大部分水平井投产后就出现高产水现象,到目前为止,该地区有大量水平井己处于中、高含水期,高产水己成为降低该区块产量的主要原因。如何采取合适的措施降低产水量和提高产油量成为大家关心的问题,为了解决这一问题,相关学者引入ICD工具来控制水的产量,并采用数值模拟的办法模拟ICD在井下工作状况,并实例对比了采取ICD完井和不采取ICD完井这两种情况下水平井产水情况。模拟计算结果表明:沿水平段地层渗透率的不均质性是造成水平井段局部水锥进的主要原因;优化完井方式能够延迟水平井段进水;ICD适用于类似曹妃甸油田这种薄油层、强底水驱油田的控水措施。     

底水油藏注水开发水淹模式探讨

在底水油藏的开发过程中,常因底水锥进而造成油井大面积水淹,能否采用注水补充压力阻止底水锥进,一直是油藏工程师关心的问题。在对我国西北某底水油藏采油井的开采动态特征进行分析后,根据工区的地质参数,分别采用数值模拟技术、流线模拟技术和虚拟示踪剂模拟技术,对底水油藏注水不见效的原因进行了分析,认为注入水的主要驱替路径是:大部分注入水优先流向底水区,然后驱动底水往生产井流动,生产井表现出明显的底水锥进特征。这种注入水的驱替路径表明:在底水油藏,注水保持油层压力的方法不能抑制底水锥进。     

低渗两区复合油藏注水井试井解释模型

为了更加准确地描述注水开发的低渗透油藏动态特征,得到尽可能多的关于储层和测试井的可靠信息,建立了综合考虑井筒储存效应、表皮效应、启动压力梯度、渗透率非均质性等影响因素的低渗两区复合油藏注水井试井解释数学模型,应用贝塞尔函数和格林函数法求出井底压力的Laplace空间解,采用Stehfest数值反演算法得到实空间的解,并对模型的相关参数进行敏感性分析,绘制了井底压降、压力导数与时间的双对数关系曲线。结果表明,外区渗透率相对较低的复合油藏中,井储系数、内区渗透率、外区渗透率、内区半径是敏感因素;表皮因子和启动压力梯度不是敏感因素。