气藏水平井长度优化设计方法

首先推导了气藏水平井产能公式,在推导过程中考虑了天然气的非达西流动和气层各向异性等因素对水平井产能的影响。其次是建立了气藏内流动模型、水平井井筒内流模型、水平段最优长度数学模型,在建立模型过程中考虑了水平段内摩阻损失和流动状态对水平井产能的影响。所得到的方法对计算气藏水平井产能和设计水平段长度具有指导意义。     

低渗气藏水平井压裂裂缝参数优化

针对低渗气藏水平井压裂产能预测和裂缝参数优化存在的主要问题，采用数值模拟的方法，从气体在低渗气藏中的渗流机理研究入手，同时考虑了气体非达西渗流对产量的影响，建立了低渗气藏水平井压裂产量预测的非达西渗流模型，利用该模型编制了低渗气藏水平井压裂产量预测及裂缝参数优化软件，并对现场实例进行了模拟优化计算，研究了裂缝条数、裂缝导流能力和裂缝长度等参数对水平井压裂产量的影响，并通过结果分析对这些参数进行了优化，得到了影响水平井产能的主要裂缝参数等。     

考虑非达西渗流效应致密气藏压裂水平井产能分析

随着苏里格气田的大规模开发,水平井技术得到广泛的运用。对于多段压裂水平井,由于裂缝的存在以及裂缝与裂缝、裂缝与井筒耦合影响,渗流场复杂,压裂水平井产能预测与评价是压裂水平井技术的难题之一。本文以无限大均匀地层的点汇定流量的压降公式为基础,考虑了多条裂缝之间的相互干扰,同时考虑气体滑脱效应、储层应力敏感性,建立了压裂水平井产能计算模型,研究气井产能变化规律。     

非达西渗流效应对低渗透气藏水平井产能的影响

水平井作为提高低渗透气藏单井产能的重要手段在实际生产中得到广泛运用。文献调研表明,低渗透气藏受其储层物性的影响,普遍存在复杂的非线性渗流效应,如滑脱效应、启动压力梯度及应力敏感效应;目前已有的低渗透气藏水平井产能预测模型中均没有考虑气体滑脱效应的影响,究竟这些效应是如何影响低渗透气藏水平井产能的还缺乏相应的评价手段。为此,针对低渗透气藏的渗流特征,引入新的拟压力函数,建立综合考虑气体滑脱效应、启动压力梯度、应力敏感效应共同影响下的水平气井产能模型,并以某低渗透气藏为例,分析了这些效应分别对水平气井产能的影响程度。结果表明：应力敏感对水平气井产量影响较大,但是气体滑脱效应与启动压力梯度对水平气井产能的影响也不能忽略;应力敏感会使水平气井产量大幅下降,最大可下降12%;气体滑脱效应会使水平气井产量上升,增加幅度在1.96%左右;启动压力梯度会使水平气井产量下降,下降幅度约1.43%。所建立的水平井产能评价方法为深入认识低渗透气藏水平井产能变化特征提供了重要的评价手段。     

高速非达西流气井产能方程的新形式

在计算平面径向非达西流动附加压降时,将上积分边界定为供气边界这一做法与实际情况不符,因为一般情况下,非达西流动只在井筒近井地带存在,而在远离井筒的地区仍为达西流.根据实际情况,对附加压降的计算公式给予修正,并以修正后的附加压降计算公式重新推导产能方程,得出了更符合实际的服从非达西流动的产能方程的新形式.     

井筒气液两相流凝析气藏合理产能评价

从塔河油田凝析气藏水平井渗流机理和井筒流动出发,分析凝析气藏水平井测试资料异常原因,并基于两相拟压力方法提出了新的产能方程,此方法可在地露压差小、井底存在气液两相的凝析气藏中推广应用。     

考虑变启动压降和高速非达西渗流的产能计算新方法

为了研究启动压力梯度引起的与产量有关的变启动压力降和近井地带高速非达西渗流引起的高速非达西附加压力降对气井产能的影响,基于气体稳定渗流微分方程,对启动压力降和高速非达西附加压降进行修正,推导了既考虑变启动压降又考虑井筒附近高速非达西渗流的产能方程。实际情况表明,常规的产能方程只是该方程的简化,并模拟了启动压力梯度和高速非达西渗流区域的变化对产能的影响。随着启动压力梯度和高速非达西渗流区域的变化 ,地层渗流分为3个阶段:启动压力梯度控制阶段、启动压力梯度和高速非达西渗流共同控制阶段和高速非达西渗流控制阶段。分析了3个阶段的产能方程系数变化和产能变化,得到了气井无阻流量的范围和产能方程系数与产能的变化规律。      

低渗透气藏压裂水平井产能预测模型及其应用

水平井技术和压裂技术都是针对低渗透气藏的有效增产手段,经常用于提高单井产能。压裂水平井由于裂缝的存在,气体经由裂缝向井筒汇聚时气量大、流速高,会造成附加的紊流压降,因此低渗透气藏压裂水平井的产能方程应该考虑裂缝中非达西流动的影响。应用复势理论和叠加原理推导了压裂水平井渗流方程,考虑了裂缝中气体紊流造成的附加压降,最终得到低渗透气藏压裂水平井的二项式产能方程,采用现场数据进行验证,并分析了气藏压裂水平井产能的影响因素。结果表明,不同位置裂缝产能贡献大小不同,压裂裂缝导流能力存在最优值; 代入现场数据计算,误差小于10%,符合实际生产要求,可以在油田生产中参考使用。     

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。     

塔北地区奥陶系碳酸盐岩颗粒滩沉积特征及分布规律

为了深入研究塔北地区奥陶系碳酸盐岩颗粒滩沉积特征与分布规律。利用地震、测井、岩心和薄片等资料,分析了塔北地区奥陶系一间房组和良里塔格组的岩石学特征,颗粒滩体的沉积特征、垂向组合和分布规律等,并探讨了颗粒滩发育的主控因素与良里塔格组颗粒滩发育储层的可能性。结果表明：塔北地区一间房组为浅水宽缓台地,垂向上发育厚层颗粒滩和生物礁,颗粒滩体呈连片状分布,点礁分散于缓坡高能带,沉积微相主要为内碎屑滩、藻粒滩、生屑滩和鲕粒滩等;良里塔格组为弱镶边型台地,垂向上发育中厚层颗粒滩和生物礁丘,颗粒滩体呈片状分布于台缘洼地中,环绕古隆起呈环带状展布,沉积微相主要为内碎屑滩、藻粒滩、生屑滩、鲕粒滩和核形石滩等。颗粒滩体的发育主要受海平面相对变化、水体能量和古地貌影响,良里塔格组颗粒滩的发育规模虽不如一间房组,但其台缘带的颗粒滩仍可发育良好储层,为塔北地区潜在的油气储层段。     

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。     

龙岗礁滩气藏气井产能预测新方法

龙岗礁滩气藏具有高温、高压、高含硫、非均质性强和气水关系复杂等特征,其测试成本高、安全风险大,很难全面开展正规产能测试,而常规“一点法”计算的气井产能（无阻流量）误差较大。为此,通过分析α值对该气藏气井无阻流量计算结果的敏感性,利用部分气井正规产能测试资料和地层参数,绘制了α值与地层有效渗透率和有效储层厚度的关系图版,建立了适合于求取该气藏各气井“一点法”产能公式的新方法。通过实例计算,该方法能够较为准确地预测气井产能,从而实现在气藏产能测试不全面的情况下对气井产能进行准确简便评价的目的。      

低渗透气藏非达西渗流三项式产能方程的建立

低渗透气藏由于存在启动压力梯度,气体的渗流不再符合达西定律。考虑启动压力梯度影响,从气体多孔介质渗流力学理论出发,基于低渗透气藏非达西低速稳定渗流微分方程,建立了考虑启动压力梯度影响的低渗透气藏三项式产能方程,并提出了求解方法。通过某气藏的实际资料计算结果表明提出的方法切实可行,计算结果可靠。     

关于水平井合理分段优化研究

随着完井工艺的发展,分段完井工艺技术已日趋成熟,但对分段优化的理论研究甚少。油田实施分段完井缺乏理论依据,鉴于这种情况,笔者通过分析影响分段完井水平井产能特有的3个因素,即打开段数、无因次油藏厚度和打开程度,提出分段完井指导思想。经过研究发现：无因次采油指数随着打开段数的增加而增加,也随着打开程度的增加而增加,且无因次采油指数受打开程度的影响较大;在打开程度一定,不同打开段数下,薄油层的无因次采油指数较高,但由于施工工艺难度和施工费用,分段完井存在最优化打开段数的问题;分段完井的水平井产能会随着打开程度的增加而增加,但打开程度增加到一定程度时,水平井产能的增幅会减少,因此分段完井存在一个最优打开程度。     

低渗致密气藏压裂水平井产能预测新方法

应用位势理论、叠加原理和流体力学的相关原理,建立了考虑裂缝干扰、污染表皮、裂缝非均匀分布、裂缝与井筒有限导流,以及裂缝-井筒汇聚流、裂缝内高速非达西流动的压裂水平井稳态流动数学模型,给出了模型的数值求解方法,并运用模型预测了实际水平井产能,分析了产能的影响因素。结果表明,该模型适用性强,能用于各种复杂情况下的水平井产能预测,预测精度较高;由于裂缝间的干扰作用,各条裂缝产量存在差异,水平井筒两端裂缝产量高,中间裂缝产量低;水平井产能随水平段长度、裂缝半长、裂缝导流能力的增大而增大;裂缝污染表皮对产能影响显著,产能随表皮系数的增加而急剧下降,因此应尽量减少压裂作业对地层的伤害;在相对合理裂缝间距范围内,裂缝分布形式对产能影响不明显;井筒半径对井筒压降有影响,应根据水平井产能的高低,设计合理的井筒半径。     

同层分支水平气井不稳定产能分析

多分支水平井能够数倍地增加储集层泄油气面积,有效提高气井产量。基于气体不稳定渗流理论,应用Newman 乘积原理和Green 函数,得到与x 轴平行的水平气井的压降解析解,结合坐标旋转,推导出与x 轴成α 角的水平气井不稳定产能方程,进而运用压降叠加原理,导出分支水平气井不稳定产能预测模型。分析结果表明:(1)气藏中分支水平井产量随分支数的增加而增加,但随着分支数的增加各分支间干扰作用加强,产量增加幅度减少,分支数存在一个最优值;(2)根据最优分支数,得到其产量随时间的增加而不断减小,后趋于一定值,流动达到拟稳态。     

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应用保角变换原理，将求带垂直裂缝的气井产量问题，转化为一简单的单向渗流问题，保教变换方法的特点是；（1）能将z平面上特别复杂的渗流问题转化为ω平面上相对简单和易于求解的渗流问题，经过变换后，只是改变了流线的型态和尺寸，而等势线上的势及井的产量不变；（2）变换后，可以恰如期分地描述井筒附近较为复杂的流动型态对压后产能的贡献，而以往的许我献往往假设裂缝井的产能主要来自裂缝内的流体流动；（3）变换后假设的缝端封闭边界条件更符合实际，然后，根据微元体流动分析，综合应用物质守衡原理和非达西运动方程，同时利用压力耦合原理导出了裂缝内变质量流动时压力满足的二阶微分方程，进而推导出不同缝长和导流能力裂缝井的产能公式，所得结果与现场某气井压裂后产量相比，吻合程度较发，且简单易行，便于现场应用。     

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在生产过程中，油气在裂缝中绝大多数处在非达西条件下流动，这对压裂设计及产能预测非常重要，通常用Forchheimer方程描述。20/40(0.45～0.90 mm)支撑剂充填层非达西流实验结果表明，在低流速条件下偏离Forchheimer方程，在高流速下Forchheimer方程线性很明显；紊流系数和渗透率与支撑剂粒度、球度、圆度、支撑剂充填层孔隙度和实验条件等有关。在非达西流条件下，模拟压裂液对支撑剂充填层损害及返排实验表明，压裂液对非达西流的紊流系数和充填层渗透率均有一定影响，甚至会造成渗透率长久性的损害。实验还表明，支撑剂充填层非达西渗流的研究，有助于优化压裂设计和提高压后产能预测，非达西渗流紊流系数和渗透率可作为评价和筛选支撑剂性能的重要指标。     

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蛇曲井是不同于常规水平井的一种新型复杂结构井，其水平段在纵向上存在较大起伏，不能用常规水平井的压降模型计算其压降。文章对蛇曲井微元段的两相分层流动进行了分析，根据连续性方程和动量方程, 建立了蛇曲井水平段两相分层流动的压力梯度模型，在定产量和定井底流压两种工作制度下，给出了蛇曲井的水平段在两相分层流时的压降计算方法。应用文章所建模型和水平井的水平段压降计算模型分别计算了某蛇曲井水平段在气水两相分层流动时的压降，结果表明蛇曲井水平段的井筒压降不能用常规水平井水平段的压降模型计算，蛇曲井水平段的井筒压降不能忽略。     

一个计算凝析气井产能的经验公式

在分析气井稳产期单井平均产能和无阻流量关系的基础上,结合单点测试计算无阻流量方法,导出了计算凝析气井产能经验公式。实测计算结果和传统试井分析方法计算结果吻合较好。方法简单实用,易于掌握。