非线性流下低渗气藏酸压井产能方程

针对酸压过程中形成的蚓孔区对气井产能影响,根据酸压裂后气体渗流规律变化,建立考虑滑脱效应、启动压力梯度、应力敏感共同影响下低渗气藏有限导流垂直酸压裂缝井产能预测模型,进行酸压井产能的影响因素敏感性分析.结果表明:启动压力梯度和应力敏感使气井产能下降,启动压力梯度和应力敏感系数越大,气井产能下降幅度越大,滑脱效应使气井产能增大,滑脱因子越大,气井产能增加幅度越大;气井产能随裂缝半长的增加而增加,增加幅度随裂缝半长的增加而减小,且在一定裂缝长度下,裂缝导流能力存在一个最佳值,其随裂缝半长增加而增加;蚓孔区系统的蚓孔长度越长,气井产能下降幅度越大,而蚓孔区渗透率越大,气井产能下降幅度越小,渗透率达到一定值后,下降幅度可忽略.     

考虑非达西效应的低渗气藏水平裂缝井产能特征研究

针对低渗气藏经压裂后形成水平裂缝,考虑地层条件下的气体PVT参数变化,基于稳定流理论,推导出气井压裂后产生水平裂缝条件下,推导建立了考虑启动压力梯度、滑脱效应、应力敏感共同影响下低渗气藏有限导流水平裂缝井产能预测模型,通过实例分析各因素对产能产能特征的影响.研究结果表明：启动压力梯度和应力敏感使气井产能下降,且启动压力梯度和应力敏感系数越大,气井产能下降幅度越大,而滑脱效应使气井产能增大,且滑脱因子越大,气井产能增加幅度越大;在高流压阶段,启动压力梯度对气井产能影响显著,而在低流压阶段,对气井产能影响更大;气井产能随裂缝半长的增加而增加,而增加幅度随裂缝半长的增加而减小,且在一定裂缝长度下,裂缝导流能力存在一个最佳值.     

储层应力敏感性对致密气藏压裂水平井试井分析的影响

针对致密气藏储层特征,采用解析解与数值解相结合的半解析法,建立了考虑储层应力敏感性和裂缝导流能力的致密砂岩气藏多段压裂水平井渗流数学模型,提出了一种考虑储层应力敏感效应的致密砂岩气藏压裂水平井试井分析方法.通过模型求解,对比分析了不同压裂规模的水平井试井解释压力动态曲线,并明确了储层应力敏感性对压降、压恢试井分析的影响.     

致密油层体积压裂非线性渗流模型及产能分析

针对致密油非线性渗流特征和储层压敏特性,建立了致密油储层体积压裂非线性渗流模型,基于树状分叉分形理论表征体积压裂复杂裂缝形态,根据致密油在体积压裂改造区内不同流动形态,划分为3个区域,推导出了致密油层体积压裂直井三区耦合产能公式,分析了变形系数、分形维数、压敏效应、改造区大小、裂缝导流能力等参数对直井产能的影响.研究结果表明:体积压裂直井产能与变形系数呈非线性递减关系,且生产压差越大,产能下降越多,下降幅度达到70%;体积压裂形成的裂缝条数越多,体积改造区等效渗透率越大;储层压裂改造体积越大,主裂缝越长,直井产能越高;主、次裂缝导流能力越大,直井产能也越高,主裂缝导流能力15~20D·cm,次生缝导流能力在6~10D·cm效果较好.     

压裂水平井非稳态产能分析与影响因素研究——以鄂尔多斯长庆致密油为例

为研究致密油储层改造参数对压裂水平井非稳态流动特征的影响,有效预测压裂水平井产能,基于复杂缝网特征,建立了缝网双重介质压裂水平井渗流数学模型,采用有限元法对模型进行数值求解.结合长庆油田Z183井区致密油资料,通过对比不同改造方式及不同储层改造体积模式的模型计算结果,分析压裂水平井非稳态产量特征,并采用信息量分析法对压裂水平井产能影响因素进行研究.研究发现,储层改造带宽与初期线性流动阶段持续时间和压裂水平井产能正相关,与产量下降时间负相关;各主要因素按影响的显著程度从小到大依次为:主裂缝半长、水平井段长度、主裂缝导流能力和裂缝条数;次要影响因素包括基质渗透率、孔隙度和裂缝簇数等.     

建南致密砂岩储层压裂裂缝参数优化

建南气田须家河组为低孔低渗气藏,借鉴油藏压裂水平井稳态产能公式的计算方法,推导出致密砂岩气藏水平井产能公式,计算模型与实际生产数据吻合较好。基于产能预测模型,开展水平段长度、裂缝间距、裂缝长度和压裂裂缝渗透率对水平井产能的影响研究,结果显示:水平段长度800~1 000m、裂缝间距92.5m、中间裂缝半长为220~240m、两端裂缝半长264~288m、压裂裂缝渗透率15~20μm2开采效果最佳。     

体积压裂页岩油储层渗流规律及产能模型

利用岩心实验,研究页岩油储层纳微米孔喉渗流规律.基于分形理论,采用双重分维(缝宽分维和迂曲分维),对体积压裂裂缝面密度、等效渗透率等参数进行表征.页岩油储层体积压裂开发过程中,流体的流动分为椭圆缝网内渗流区和主干缝内线性渗流区2个区域,建立二区耦合稳态渗流数学模型,推导页岩油体积压裂改造储层直井产能方程,模拟计算压裂井产能及分析压裂裂缝参数对产能的影响.结果表明:缝宽分形维数越大,裂缝面密度越大,基质—裂缝等效渗透率越大;当裂缝面密度较大时,增加储层改造宽度对产能提升有较大影响;次生缝导流能力越高,提高主干缝导流能力对产能影响越大,次生缝导流能力越小,影响越小.     

低渗透气藏分段压裂水平井非稳态产能模型

针对压裂水平井产能预测模型未考虑地层流体直接流入水平井筒问题,研究应用气体不稳定渗流公式和势的叠加原理,把每条裂缝和水平井筒均看成由无数个点汇组成,建立考虑地层流体直接流入水平井筒情况下,裂缝与水平段同时生产时的低渗透气藏水平井分段压裂完井非稳态产能预测模型,讨论不同气藏基质渗透率情况下裂缝参数对压裂水平井产能的影响.实例计算结果表明,在不同基质渗透率下,优化出的水平井分段压裂完井裂缝参数不同,基质渗透率越低,累积产气量越小,需要压开的裂缝越多,缝长与间距的比值越大.所建模型有利于指导物性不同的储层裂缝参数的优化,可为低渗透气藏水平井分段压裂优化设计提供理论依据.     

低渗透气藏水平井产能影响机理数值模拟研究

为了探索和提高吉林油田水平井开发深层天然气的产能和经济效益,必须进一步研究影响其产能的影响因素。通过科学的抽象,建立了反映气藏地质特征的非均质地质模型,以油藏数值模拟为手段,研究了水平井在低渗透率气藏中的产能变化,建立了水平井初期产能与影响因素的定量关系图版。所考虑的影响因素包括储层渗透率、储层厚度、水平段长度、表皮系数、压裂裂缝条数。研究表明：水平井段长度的增加,水平井采气指数增加;随着气层厚度的增加,气藏渗透率对水平井采气指数的影响越明显;渗透率越大,水平井采气指数随表皮系数的增加而降低得越明显;随着压裂缝条数的增加,水平井采气指数增加,但增加的幅度则随着压裂缝条数的增加而减小。     

射孔对致密砂岩气藏水力压裂裂缝起裂与扩展的影响

为降低致密砂岩气藏偏高的地层破裂压力及增加储层改造体积,设计小型水力压裂实验装置,通过鄂尔多斯致密砂岩气藏钻井取心,研究不同射孔数量﹑射孔间距﹑射孔深度及水平应力差条件下水力压裂裂缝起裂与扩展规律.结果表明,射孔可以有效地降低致密砂岩气藏的破裂压力;增加射孔数量可以增加裂缝条数,并且裂缝沿射孔的方向扩展,有利于均匀布缝,提高储层的改造体积;低水平应力差和较小的射孔间距产生的缝间干扰导致裂缝在扩展的过程中发生偏转,缝间干扰随着射孔间距的增加及水平应力差的增大而减弱;射孔深度对于裂缝起裂也有一定的影响,裂缝更容易从射孔较深的区域起裂,为致密砂岩气藏压裂井射孔参数优化提供依据.     

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.     

致密砂岩气藏储量难动用影响因素及开发对策

致密砂岩气藏复杂地质特性和特殊渗流机理造成相当一部分储量难以得到有效动用.以川西新场气田Js12、Js32气藏为例,在大量室内实验及现场试验的基础上,对致密砂岩气藏渗流机理进行了深入的研究,认为水锁效应、应力敏感伤害、启动压力效应是影响储量难以动用的主要影响因素.目前的生产压差为10 MPa,远大于合理的生产压差7 MPa,造成较严重的应力敏感伤害;压裂过程中水锁效应则导致压裂液返排率低,压裂液滤失带启动压力高,气相渗透率低,制约了压裂开发的效果.以低伤害为核心,高效返排为手段的大型加砂压裂技术、多层压裂合层套采技术、水平井及水平井压裂技术是开发新场气田Js12、Js32气藏难动用储量的主要技术手段.     

巴肯致密油压裂水平井产能影响因素分析

根据信息量分析方法,认为储层地质因素中TOC含量、原油黏度、含油饱和度、天然裂缝特征等4个因素对致密油压裂水平井产能的影响程度较大。储层压裂施工参数压裂级数、缝长、水平井段长度是影响国内致密油与bakken致密油藏压裂水平井产能的主要参数,而导流能力、缝宽和加砂规模为次要影响参数。通过对比国内致密油藏水平井各项参数,指出我国非常规致密油储层改造需解决的问题。     

应力敏感气藏产能方程研究

针对应力敏感气藏开发存在变渗透率的问题,定义了新的考虑应力敏感的拟压力,并从气体多孔介质渗流力学理论出发,建立了考虑应力敏感影响的气藏二项式产能方程,讨论了该方程参数的计算方法,最后进行了实例分析,讨论了储层应力敏感性对应力敏感气藏产能评价的影响。研究表明：考虑气藏渗透率应力敏感性时预测的气井绝对无阻流量值比渗透率为常数时预测的结果低,预测偏差幅度与储层应力敏感性大小相关,该研究对深入了解应力敏感气藏的产能评价及其开发动态预测有一定的实际意义。     

生物礁气藏水平井产能预测研究

生物礁气藏普遍渗透率低,平面非均质性强,易受到启动压力梯度、应力敏感等因素的综合影响.为了准确预测气井产能,根据生物礁气藏水平井实际渗流特征,运用拟三维模拟方法、保角变换法和等值渗流阻力法建立了生物礁气藏水平井产能预测模型,对不同水平段长度、裂缝条数、裂缝长度等条件下的气藏产能进行了对比分析.     

火山岩气藏压裂裂缝间干扰对水平井产能的影响

以建立适用于火山岩气藏压裂水平井产能预测模型来指导气藏开发为目的,对火山岩气藏压裂裂缝间干扰对水平井产能的影响进行研究。火山岩气藏压裂水平井产能的预测方法要综合考虑气体滑脱效应、启动压力梯度、应力敏感效应及裂缝内的紊流效应,水平井产能的持续依赖于裂缝间的干扰程度。在王志平等人提出的火山岩气藏水平井压裂多条横向裂缝任一横向裂缝的产能预测模型基础上,研究裂缝间干扰对水平井产能的影响。最终建立了裂缝间存在干扰的产能模型,并提出裂缝间干扰系数的概念,形成了新的火山岩气藏水平井压裂产能模型,指出产能的变化趋势取决于干扰系数的变化趋势;通过编程,用实际水平井的产能对模型进行验证,证实此模型预测产能与实际产能吻合较好。     

水平气井横向缝压裂三维两相产能模拟

根据水平气井横向缝压裂的多相流体渗流机理,结合气藏气水两相渗流的达西定律以及物质平衡原理,建立了水平气井横向缝压裂三维两相产能模拟模型,并根据建立的模拟模型编制了计算程序。通过进行实例计算,初步得到了裂缝及储层参数对压后产能的影响结果。实际结果表明:该模型能够描述具有多条横向缝的压裂水平气井的生产特征,对水平气井横向缝压裂产能模拟有广泛的适应性,具有较强的应用性和使用价值。     

致密油藏直井多层缝网压裂产量递减分析

垂向多层发育的致密油藏常采用缝网压裂进行开采,从而改善储层渗透率,提高油井产量。为此建立直井多层缝网压裂不稳定渗流数学模型,压裂后各层划分为人工裂缝区、改造区和未改造区。绘制分析Blasingame产量递减典型曲线,曲线分为7个流动阶段,总裂缝长度一定时,裂缝半长短的储层流体渗流率先到达未改造区,流体渗流阻力大,Blasingame曲线靠下;总改造体积一定时,各层改造体积差异越大,Blasingame曲线越靠下。用所建立的模型,对实测生产资料进行解释,获得各层裂缝半长、改造区渗透率等相关地层参数,该模型对进行多层缝网压裂直井产量分析具有指导意义。     

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.     

八面河油田低渗透疏松砂岩地层水平井压裂技术研究

分析研究了八面河油田低渗疏松砂岩油藏面14区沙四段主力含油层4,5,6砂组层间应力差,通过优化压裂规模和控制缝高沟通主力含油小层,提高水平井压后产能。针对面14区沙四段低渗疏松砂岩油藏特点,采用低交联度低温破胶压裂液体系,实现端部脱砂压裂,适当增加支撑剂用量减少因支撑剂嵌入对疏松砂岩人工裂缝导流能力的影响。现场应用产液量和产油量显著增加,水平井压后产能是同区块定向井压后产能的3倍。