煤层气垂直井重复水力压裂综合评价方法研究

系统分析了重复水力压裂选井的主要影响因素,建立了重复水力压裂选井事故树模型;根据多层次模糊数学综合评价方法结合事故树模型,建立了煤层气垂直井重复水力压裂选井评价指标体系.根据评价指标体系,对沁水盆地东南樊庄区块部分产气效果不好的煤层气井能否对二次压裂进行评价.结果表明,该方法能较好地为现场煤层气垂直井重复水力压裂选井提供理论依据,投资风险大大降低.     

有限导流垂直压裂井混合遗传自动试井分析

在低渗透油气藏中,压裂是油气田增产的主要措施之一,对于压裂后的试井评价,是压后评估的重要内容。应用了源函数得到的有限导流压裂井的线源模型,同时考虑到裂缝壁面表皮系数St因素的影响,所以,论建立了地层渗流和井筒流动的完整模型,并且应用边界元方法进行了模型求解;针对压裂井的模型参数多、解释困难这一特点,应用了混合遗传优化进行自动解释,取得了较为满意的结果。     

沁端区块煤层气井压裂支撑剂优选实验研究

根据沁端区块煤储层特点,进行支撑剂优选研究和煤层气井压裂裂缝导流能力实验研究,对比分析了在不同闭合压力下铺砂质量浓度、支撑剂粒径、支撑剂粒径组合、支撑剂嵌入等因素对煤岩层导流能力的影响,优选出了煤层压裂改造用支撑剂体系。研究结果表明,支撑剂充填层导流能力随闭合压力的增加而降低,支撑剂粒径越大其导流能力越高,在压裂施工条件允许情况下应尽量多使用大粒径的支撑剂;沁端区块宜采用20/40目和16/20目兰州石英砂作为压裂用支撑剂,并确定了体积比为4∶1的支撑剂粒径组合方式;加大铺砂质量浓度能够在一定程度上提高裂缝的导流能力,降低支撑剂嵌入对导流能力的影响。     

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.     

煤层气井压裂伤害机理及低伤害压裂液研究

分析压裂液对煤层的伤害机理和液体吸附引起煤基质的伤害程度,总结清洁压裂液和活性水压裂液的性质,并针对这两种压裂液存在的问题提出改进措施.     

煤层气压裂技术研究

煤层气与常规天然气有较大差异,采用压裂施工可达到煤层气开发的理想效果。根据煤层气的特性,在施工中应注意压裂液、煤粉、压实性等因素所造成的伤害。     

煤层气竖直压裂井与多分支水平井生产特征

针对我国煤层气多分支水平井和竖直压裂井的生产特点,从垂直压裂井与多分支水平井的钻完井方式、增产措施、增产原理等方面阐述了两种煤层气井产气机理的异同;根据地下水流动特点及各自钻完井方式,结合达西定律得出两种煤层气井排采过程中压力动态变化模型;根据地层供液能力及各排采阶段主要任务,把煤层气井饱和水阶段的工作制度划分为排采调整和稳定降液两个过程;把气水两相流阶段的工作制度划分为排采制度适应过程、井底压力稳定下降过程、控压稳产过程及配产生产过程共4个过程.提出了钻完井及生产排采过程中关键阶段应注意的事项,为煤层气的开采提供了依据.     

我国煤层气储层压裂现状及其展望

煤层气储层具有多裂缝、低压力和低渗透的特点,在压裂过程中容易造成压裂液的滤失,形成短而宽的压裂缝,使压裂效果不理想.对我国煤层气储层压裂存在的难点进行定性分析,提出相应对策.同时,介绍现有的国内外煤层气储层在压裂过程中使用的压裂液、支撑剂和压裂工艺.     

煤层气井水力压裂压力曲线分析模型及应用

为了确定煤层气井水力压裂裂缝参数,应用连续性方程建立了基于动态滤失系数的压力曲线分析模型.采用有效应力原理研究了有效应力影响下渗透率和孔隙度的变化对动态滤失系数的影响,应用压力曲线分析模型对使用不同黏度压裂液的煤层气井进行了研究.结果表明:综合滤失系数随有效应力减少量增大呈指数形式增加;天然裂隙闭合以前,煤储层的滤失与压力相关,拟合压力的求取应在天然裂隙闭合以后;随着压裂液黏度的增加,裂缝的半翼缝长和压裂液效率增加,裂缝宽度减少,但压裂液效率增加缓慢;煤储层表现出压裂液的高滤失和低效率特征,动态滤失系数为原始值的22.65倍,压裂液的效率仅有13.1％,计算结果与煤储层压裂易形成短宽裂缝的理论相一致.     

基于COMSOL Multiphysic的煤层甲烷拟稳态吸附-运移数值模拟

由于煤层甲烷在煤岩体中的运移过程及其复杂,因此用来描述其运移的数学模型常常是高阶非线性的偏微分方程,为了能更好地解决此类问题,采用多重物理量数值模拟软件COMSOL Multiphysic对所建的拟稳态运移模型进行了模拟求解的研究。结果表明用该软件模拟的压力和浓度动态曲线更符合实际情况,而且可以用动态可视化模块来模拟压降过程。     

基于COMSOL Multiphyslc的煤层甲烷拟稳态吸附一运移数值模拟

由于煤层甲烷在煤岩体中的运移过程及其复杂，因此用来描述其运移的数学模型常常是高阶非线性的偏微分方程，为了能更好地解决此类问题，采用多重物理量数值模拟软件COMSOLMultiphysic对所建的拟稳态运移模型进行了模拟求解的研究。结果表明用该软件模拟的压力和浓度动态曲线更符合实际情况，而且可以用动态可视化模块来模拟压降过程。     

水平分支井试井解释方法研究

以无限空间点源压力响应的基本解为基础,研究了水平方向无限大油藏在任意位置的压力响应,从测压点位置、等价压力点、多解性的解决办法等方面探讨了水平分支井的试井解释方法.以渤海油田4个分支井眼的水平分支井SZ36-1-CF1为例,系统研究了非均质双重介质油藏中瞬时压力响应的有效算法、在无限导流能力的井内等价压力点的取法、以及严重存在多解情形的试井解释方法等.对油田提高油藏采收率、增产具有重要意义.     

井内瞬态波动压力分析

本文用混合隐式特征线法求解了井内流道中的瞬态波动压力问题,给出了弹性管和可压缩流体在井内各流道组合的压力波波动方程和定解条件。文中对运动管柱(钻柱,套管)在常规井身结构内的各流道组合进行了合理的划分,得出了各种情况下瞬态压力的数值解。本文瞬态波动压力计算结果比过去通用的稳态波动压力计算值更符合井内实际,因此用本文的方法能更准确地计算井内波动压力及确定合理起下钻速度。     

压井套压和立压计算的统一模型

司钻法,工程师法和边循坏边加重法是现场常用的压井方法。本文根据流体力学基本原理,结合压井作业的工况,研究了压井过程中套压和立压的变化规律,得到了压井套压和手压计算的统一模型。它具有包容性,精确性和程序化的优点,不但便于现场使用,同时也为开发压井模拟器奠定了理论基础。     

蛇曲井生产井段压降预测方法

蛇曲井是一种新型复杂结构井,生产井段存在较大的纵向起伏,井筒流动特征既不同于普通水平管,也不同于水平井.研究了蛇曲井井筒流动特征,对蛇曲井微元段和孔眼段的流动进行了分析,根据质量守恒原理和动量定理,建立了裸眼完井和射孔完井方式下蛇曲井生产井段的井筒压降预测模型.在定产量和定井底流压两种工作制度下,给出了蛇曲井生产井段的压降预测方法.应用所建预测模型和水平井的水平段压降计算模型分别计算了某裸眼完井蛇曲井生产井段的井筒压降,结果表明:蛇曲井生产井段井筒压降不能用常规水平井水平段的压降模型计算,蛇曲井生产井段井筒压降不能忽略.     

罗家寨高产能气井测试井口压力异常分析

高产能气井测试时井口压力表现异常,开井压力“跳跃下降．上升．下降”．关井压力“跳跃上升．下降”,与井底压力变化规律完全不同。罗家寨高产气井测试分析结果认为井筒的温度效应是影响井口压力的关键因素。通过Hasan＆Kabir的非稳态井筒温度模型,计算出非线性井温剖面,修正井筒流体压力计算,并将非线性温度剖面预测方法融合到并筒油藏耦合机制的测试模拟器中,模拟井口压力异常现象,发现高产气井的测压点在相当大的深度范围内均表现出“异常”,认识到利用温度数据校正压力,恢复出正常形态是提高解释分析技术重要途径,为高产气井的测试方案设计与压力校正方法的研究提供工具。     

缝洞型油藏三重介质数值试井模型

基于多重介质渗流的概念模型和数学模型,建立了缝洞型油藏三重介质数值试井模型.该模型是一般三重介质模型的推广,可以很好地反映缝洞型油藏的各种非均质特征,能灵活处理油藏中各种断层和边界,且允许产量的任意变化.采用基于积分的有限差分方法求解,得到三重介质油藏试井响应曲线,分析了其渗流规律:三重介质不同的渗透性致使在半对数曲线上出现两个台阶、导数曲线上出现两个下凹.分别计算了层状非均质地层模型、直线断层模型、变产量模型、复合模型等几个复杂模型的试井响应.该数值试井模型可以进一步考虑缝洞型油藏中具体的裂缝和溶洞,进而推广至缝洞型油藏的两相流试井.     

考虑热损失稠油热采双孔介质不稳定试井分析

注蒸汽吞吐热采技术已经成为开发稠油油藏最为有效的方法,但是蒸汽波及范围外的油层没有得到有效的改善,因而油藏流体物性可以分为两个区.针对双孔介质中的稠油油藏蒸汽吞吐热采井蒸汽波及区和未波及区流体的流动性质的差别,提出了试井问题所必须采用的径向流体复合模型,模型中考虑了蒸汽在上下盖层的热损失问题.建立了内区考虑热损失的径向流体复合模型,求得了无限大地层情况下的拉氏空间解,并通过数值反演方法作出了相应的样板曲线,并且对样板曲线作了相应的敏感性分析,为稠油开发油藏压力动态分析提供了一种新的模型.