用广义拟压力方法确定压敏油藏气井流入动态

为了更准确地描述压敏油藏真实气体渗流特性,通过引入广义拟压力函数来表征压敏油藏气体的渗流过程,使气体渗流扩散方程与单相微可压缩液体渗流扩散方程有相同的形式。在计算广义拟压力函数值时,首先用相应的模型计算在定温时,任意压力下气体的黏度、偏差因子以及地层渗透率的值,然后采用梯形规则,进行小步长压力计算。通过数值积分,求出定温时任一压力下广义拟压力值,回归其方程系数,得到真实气体拟压力和压力之间计算关系式,并将其用于气井流入动态的分析。结果表明,引入广义拟压力函数来描述压敏油藏真实气体渗流特性,能使气体渗流扩散方程的形式得到简化;在此基础上提出的真实气体拟压力计算方法,能使真实气体拟压力的计算快速、准确,为气井流入动态分析提供了基础,对提高压敏气藏模拟精度具有重要意义。     

确定含水气井流入动态关系的新方法

针对高含CO2或H2S气藏的渗流过程中,气体从水中逸出,或水从气体中析出,从而改变气藏渗流特征的实际情况,从渗流力学的基本理论出发,利用质量守恒原理,考虑地层中气水相互溶解和挥发的过程,建立了气水两相渗流的数学模型,推导出受层流系数、紊流系数、气溶水系数及水溶气系数影响的4参数气水两相渗流产能方程.结合相对渗透率辅助方程及水驱气藏的物质平衡压降方程,建立了联合求取气水相渗曲线、单井控制储量与水侵强度的综合渗流模型.通过对气井产气量、产水量、油套压的自动拟合分析,提出了同时求取上述参数(包括4个参数)的自动拟合方法.该分析方法摆脱了确定气井产能必须依靠现场试井的局限,为气水两相流井的产能及动态分析提供了一种新的方法.     

产水凝析气井流入动态研究

长期生产实践发现，单相气体产能方程不能适用于油、气、水三相渗流的研究。因此，在气液两相渗流理论研究的基础上，根据凝析气藏相态特征，考虑凝析气藏反凝析和气井生产过程中产层出水时形成的三相流的特点，引入油、气、水三相拟压力函数，建立了产水凝析气井流入动态方程。该方法考虑了地层中流体相态变化和凝析液流动对气井产能的影响，而不是将凝析油产量折算成气量，该计算方法可以使结果更客观、准确、合理。     

确定产水气井流入动态关系的新方法

当地层为单相气体渗流时,气井二项式产能方程系数A、B中的渗透率为地层渗透率;当地层为气水两相流动时,则系数A、B中的渗透率为气相渗透率。为确定产水气井的产能方程,基于气体地下稳态渗流理论建立的产能方程,在没有产能试井资料的情况下,提出了利用产水气井生产动态参数确定产水气井流入动态关系的新方法。该新方法主要包括：首先根据垂直管气水两相流压力计算方法,结合产水气井动态参数,确定对应的井底流压;进而利用初期不产水时的不稳定试井解释成果,结合目前的生产动态资料及压力资料,确定对应的气相渗透率;最后,根据确定的气相渗透率,结合产水气井气相二项式产能方程,确定产水气井流入动态关系。利用该新方法对产水气井进行了实例计算,分别获得了不产水及产水情况下的二项式产能方程。计算结果表明,气井产水使得二项式产能方程系数A、B变大,气井无阻流量大大降低。     

凝析气井流入动态模型研究

相态变化对凝析油气体系在多孔介质中的流动有较大影响。根据相态分布特征，将凝析气井中从地层到井筒的径向渗流划分为三个区域：无凝析油析出的单相气区，凝析油析出但不流动的过渡区，近井地带凝析油气两相区。分别考虑三个区域的相态特征及过渡区和两相区中凝析油析出对流体流动的影响，建立了凝析气井的流入动态预测的改进模型。结果对比表明，本文考虑过渡区的方法比通常使用的二项式模型和不考虑过渡区的两区模型结果更加合理。     

水平气井的流入动态方程及其应用研究

利用气体稳定渗流原理,建立了气藏中水平井产能分析数学模型;在获得数学模型的解（即水平气井产量公式）的基础上,推导出了水平气井的二项式产能方程;依此进一步研究了水平井段长度,气层厚度,地层各向异性及地层损害等因素对产能的影响。作出了相应的流入动态关系曲线。该研究结果可为水平气井的气藏工程,动态预测及产能分析提供一定的科学依据。     

水平气井流入动态计算新方法研究

目前国内外对于水平气井的产能研究较少,而且大部分是通过等效半径法来计算水平气井的产能。通过对Joshi关于水平油井的产能公式的分析,并对其进行修正用来计算水平气井的产能。实际计算表明,修正后的产能计算公式能很好地用来计算水平气井产能。最后就水平段长度对水平气井产能的影响进行分析。     

考虑硫沉积的气井流入动态曲线特征

含硫气井在生产过程中,硫元素的沉积将降低储层孔隙度和渗透率,极大地破坏气井产能,此时常规气井产能计算模型已经不再适用。考虑硫元素在近井地带沉积引起的储层渗透率变化,将储层分为沉积区和非沉积区。基于渗流力学理论,建立了含硫气藏直井、直井压裂井在平面径向非达西稳定渗流条件下的二次三项式产能方程。通过分析硫沉积、启动压力梯度、裂缝长度、裂缝宽度对气井流入动态的影响,认为气井产能随硫沉积饱和度的增大而减小,但增长速度逐渐减小。气井无阻流量与启动压力梯度呈负相关关系。压裂措施能增大含硫气井产能,当气井产能受硫沉积影响较大时,可采取压裂的办法增产,必要时可用酸化压裂工艺,并对裂缝长度设计进行优选。     

利用修正等时试井确定凝析气井拟压力产能方程

在凝析气井产能评价中,利用拟压力两相渗流数学模型计算产能,能有效反映凝析气液两相渗流特征,比常规单相压力平方法计算的产能更准确,但模型涉及物性参数较多,参数间具有动态变化关系,因此,计算较为繁琐,方程系数不易确定。结合不稳定产能测试,引入修正等时试井方法及积分元素法对产能方程进行求解分析。首先基于考虑相变的凝析气井拟压力方法,建立气液两相渗流数学模型;然后结合实验室静态资料,运用积分元素法对模型中拟压力函数进行求解;再根据修正等时试井原理,利用不同工作制度下的动态测试产能点计算产能方程系数,从而确定凝析气井两相渗流拟压力产能方程。现场实例表明,与凝析气井常规单相渗流模型相比,运用该方法所得凝析气井产能偏小,这反映了凝析液析出对气井产能的影响,其结果更符合实际生产情况。因此为快速有效地确定凝析气井产能提供了一种实用方法。     

异常高压气井流入动态特征及产能试井分析方法研究

异常高压气藏具有介质变形的性质,介质变形后的渗透率一般随压力变化呈指数关系。考虑渗透率变化对气井产能的影响,推导出了新的异常高压气井产能方程。基于新的气井产能方程,计算并分析了渗透率应力敏感参数对气井产能的影响。介质的应力敏感效应使气井产能降低,应力敏感效应越强,气井产能降低幅度越大。尽管存在应力敏感效应,但在无阻流量50％以内,气井产量与井底压力仍呈很好的二项式直线关系。应力敏感效应越弱,直线关系越好,但据此预测的气井无阻流量差异则随应力敏感效应的增强而迅速增大。该研究对深入了解异常高压气井的产能变化特征及试井分析方法具有重要的指导意义。     

流压低于饱和压力油藏油井流入动态方程理论研究

水驱油藏油井生产过程中，当井底流动压力低于饱和压力时，天然气会从原油中析出，油井产量将受到很大影响，主要因素包括油藏的渗透率和油的相对渗透率的改变，以及原油地下粘度和地下体积系数的变化。通过原油流动系数与流动压力之间的二项式关系，建立了油藏在饱和和未饱和情形下的油井流入动态方程，并建立了新的油井流入动态方程的通式。     

不同含水和压力条件下的油井流入动态

根据多相渗流理论推导出适合于不同含水、流压和静压条件下的油井流入动态预测公式,并用埕北油田30套系统试井资料对该方法和其他方法进行了对比验证,该方法的预测精度可达到-0.1％;同时指出,P_(wf)=2/3 P_b是油井的临界流压;当P_(wf)<2/3 P_b时,油井产量随流压的降低而大幅度降低。临界流压是地层的特征参数,不随地层压力发生变化。     

IPR发展与应用

IPR属于产能试井范畴,其方程因简洁、实用而应用广泛,是油井生产动态分析、产能预测、举升工艺设计以及优化的理论基础之一.本文首先回顾常用的常规IPR方程,然后通过理论推导得出一种新的IPR综合关系式,该关系式概括了多种常规IPR方程.根据理论分析和实际经验提出用多点IPR方法评价油井流入动态具有较好的可靠性.     

利用保角变换推导气藏水平井产能公式

水平井是提高油气井产量的一个重要工具,无论是水平油井还是水平气井,其产能分析方法都是油气藏工程研究的重要内容。利用解析式预测油藏水平井的产能公式比较多,但是对于气藏水平井产能的预测相对较少。本文从气体地下稳定渗流基本原理出发,利用保角变换建立了水平气井产能分析数学模型,并得到气藏水平井的产能公式。在此基础上,分析了水平井段长度、气层厚度等因素对水平气井流入动态曲线的影响。     

毛细管数效应对凝析气井流入动态的影响

凝析油析出是凝析气藏开发中普遍存在的现象, 因而常表现出与干气流入动态不同的特性。理论和现场应用表明, 直接利用干气或折算方法进行凝析气井动态预测会带来较大的误差。其原因是忽略了反凝析液对凝析油气相对渗透率的影响。利用凝析气相态理论和闪蒸计算方法, 考虑流体相态和组分的变化以及凝析气井的表皮系数, 引入稳态理论的两相拟压力函数, 考虑毛细管数效应对凝析油气体系相对渗透率的影响, 建立了拟稳态条件下的凝析气井流入动态预测方法。实例应用表明, 采用考虑毛细管数效应的凝析油气两相拟稳态流入动态方程, 弱化了凝析油的堵塞作用, 有助于正确评估凝析气井的产能, 准确把握凝析气藏的动态特征。     

压裂井向井流动态预测方法

为了预测压裂井产能变化规律,为油井的优化设计和生产提供依据,提出了预测压裂井压后任意时间的向井流动态关系（ＩＰＲ）方法。该方法首先用Ｃｉｎｃｏ典型曲线求出无因次压力;而后用描述蝇系统非稳定流的扩散方程的通解求解出井底流压等于饱和压力下的油井产量,进而求出油井的生产指数,从而求解出油井的向井流动态关系。应用实例表明,所提出的方法可以预测压裂井的产能,和于研究裂缝参数对产能的影响。     

Two-phase Inflow Performance Relationship Prediction Using Two Artificial Intelligence Techniques: Multi-layer Perceptron Versus Genetic Programming

Abstract

A genetic programming model has been compared with multi-layer perceptron (MLP) and empirical correlations to predict the inflow performance of vertical oil wells experiencing two-phase flow. The genetic programming under discussion in this work relies on tree-like building blocks, and thus supports process modeling with varying structure. The necessary training data have been obtained from 16 different simulated reservoir models, covering a wide range of fluid properties and relative permeabilities. The results show that the fitted genetic programming model gives the smallest error for unseen data, when compared with MLP and empirical correlations.