低渗透油气藏压裂水平井产能计算方法

在前人研究的基础上,应用复位势理论、叠加原理和矩阵方程的数值分析求解方法,并考虑裂缝内的渗流阻力及压力损失,对压裂水平井产能预测公式进行了重新推导和修正,使计算结果更加合理和符合实际;利用所推导的计算公式,结合我国一实际的低渗透气田,对影响压裂水平井产能的几个重要因素进行了对比和分析,并得出有益的结论,其结果对实际低渗透油气田压裂水平井的设计具有一定的指导意义.     

低渗透稠油油藏水平井产能计算新方法

依据水平井稳态条件下的渗流特征及宋付权提出的水平井生产时形成等压旋转椭球面的理论,将低渗透幂律流体型稠油油藏水平井的渗流场更加精确地划分为内、中、外三个区域,并分别推导出了各区域内水平井的稳态产能公式。依据区域边界流量和压力相等的原则,建立了关于边界压力的非线性方程组,采用Newton-Raphson方法进行数值求解,最终可求得水平井的产量。通过计算结果与估算最大产量的对比结果证明了该方法的有效性和实用性。对幂律指数、启动压力梯度和水平井井段长度与水平井产能关系的分析结果表明,幂律指数 n>0.8时,各参数对水平井产能的影响较大;n≤0.8时,影响较小。水平井产量和启动压力梯度之间呈线性关系,水平井井段长度不影响水平井产量的变化率,而幂律指数 (n>0.8) 影响水平井产量的变化率。     

致密低渗透气藏压裂水平井产能计算与分析

为准确预测致密低渗透气藏压裂水平井产能,利用保角变换对渗流场变换,建立考虑压敏效应和启动压力梯度的渗流方程,积分得到压力函数降,并利用叠加原理建立压裂水平井产能模型。结果表明：产能模型与试采产能的误差为8.26%,产能模型准确可靠;压敏效应对产能的影响大于启动压力梯度对产能的影响;裂缝多于3条时,产能增加幅度变缓;增加裂缝长度和中间裂缝间距有利于提高产能。该模型为致密低渗透气藏压裂水平井产能预测和压裂参数优化提供了借鉴。     

基于电模拟实验的低渗透油藏压裂水平井产能研究

基于水电相似原理,通过电模拟实验,研究了低渗透油藏水平井长度、裂缝长度、裂缝条数与间距、主井筒与裂缝夹角等因素对产能的影响.结果表明:产能随着主井筒长度增大而增大,但增大趋势逐渐变缓;产能随着裂缝间距和裂缝条数的增大而增大,并且均存在一最佳间距和条数匹配值;缝条数较少时,主井筒流入对产能的贡献较大,但随着缝条数的增多,贡献值减小;裂缝长度对产能也有较大影响;裂缝与主井筒成较大夹角时能获得较高产能,最佳角度约为75～90°.分清各因素对产能的影响,可为压裂水平井的设计提供理论指导.     

低渗透油田水平井产能预测方法研究

在总结前人研究成果基础上，针对榆树林油田树平１井的实际情况，得出了树平１井采油指数比与打开程度的关系曲线及预测方程。实例计算表明，该方程预测精度较高，对低渗透油田水平井产能预测有重要的参考价值。     

低渗透气藏多级压裂水平井稳态产能模型

致密砂岩气藏储层物性差,需要采用水平井配合多级水力压裂技术进行开发,为此,对低渗透气藏多级压裂水平井稳态产能模型进行了研究.首先,由渗流力学基本原理,建立单条裂缝水平井等效井径模型;然后,运用叠加原理,建立了耦合水平井段管流动态的多级压裂水平井稳态产能模型,在Visual Studio 2008 C#编程环境下,对模型进行了求解,获得了多级压裂水平井产量及压力分布.在此基础上,对多级压裂水平井稳态产能的相关影响因素进行了分析,认为缝长是影响低渗透气藏产能的主要因素,而裂缝导流能力对其影响不大.通过矿场实例,计算得到西部某气藏压裂水平井单井产能为11.357× 104 m3/d,与实测产能误差为15.7％,验证了计算结果的准确性.该井在压裂施工中应尽可能提高缝长,以获得更好的增产效果.     

压裂水平井半解析产能预测方法在低渗透油藏中的应用

将压裂水平井半解析产能预测方法应用于实际油田压裂水平井的产能模拟,与现场的生产数据相对比,计算结果的准确性较高。该方法避免了解析方法和有限差分数值模拟方法的不足,且简单易行,完全可以满足现场应 用的要求。利用压裂水平井半解析产能模型,结合我国实际的低渗透油田,对影响压裂水平井产能的几个重要因素进行了分析,并得出了一些有益的结论。结果表明,裂缝井的产量随着裂缝条数、裂缝长度、裂缝高度的增加而增加;当裂缝与水平井夹角成90°时,裂缝井产量随裂缝长度的增加而线性增加,随着夹角的减小,这种增加的趋势变缓;为了获得较高的产量,裂缝与水平井最优夹角应为75°-90°,裂缝高度应至少达到油层厚度的70％;在裂缝总长度一定的情况下,为了避免缝间干扰造成产量损失,压裂时应尽可能使两侧缝长大于中间缝长。     

低渗透油藏水平井产能影响因素研究

在水平并开发可行性论证及优化设计中,水平井产能预测是决策方案的重要依据。与中高渗油田相比,低渗透油藏渗流规律不同于中高渗油藏,必须考虑启动压力梯度对产能的作用。为了充分发挥水平井开采低渗透油藏技术的经济效益,提高水平井产能,文章研究了影响其产能的主要因素,为水平井高效开发低渗透油藏提供借鉴。     

低渗透致密气藏压裂水平井不稳定产能研究

产能评价技术是压裂水平井的关键技术,而对于低渗致密气藏压裂水平井,其渗流机理较为复杂,常规产能监测方法难以描述压裂水平井开发早期产量、压力递减情况,无法客观地预测气井的生产动态.为了对低渗致密气藏压裂水平井产能进行准确评价,从渗流机理出发,并通过将压裂水平井地层渗流数学模型、井筒流动模型、井口节流模型相结合,建立了压裂水平井产量预测模型,采用不稳定产能评价方法,利用生产数据,实现低渗致密气藏压裂水平井产能预测.实例应用表明,常规直井压裂模型计算结果与实际生产数据明显偏差较大,压裂水平井不稳定产能评价方法计算结果更为合理,该方法可用于低渗致密气藏压裂水平井产能评价及其它生产参数的计算.     

一个预测多裂缝压裂水平井产能的新数学模型

在低渗透油气藏中,沿最小水平主应力方向上钻水平井,可以产生多条横向人工裂缝以提高油气井产能.影响多裂缝压裂水平井产能的主要因素因油藏和裂缝性质,以及井眼轨迹而异.目前尚无一个简单而准确的数学模型来评价和优化这类井的产能,而这正是油藏工程师所迫切需要的.在研究多裂缝压裂油气井现有的分析模型后发现,这些模型描述油井的性能在精度上达不到要求.本文提出了一个简单的分析模型可以更好地描述多裂缝压裂水平井的产能.新模型与储层非裂缝区的径向流、裂缝区流向裂缝的线性流、裂缝中的线性流,以及裂缝中流向水平井井眼的径向流相耦合.该模型可以模拟储层裂缝性区域中任意形状储层截面流体的拟稳定流动状态.在两个实例的研究中发现,新模型所给出的产量与实际产量之间的误差小于5%.本文给油藏工程师们提供了一个简单准确的工具来预测、评价和优化多裂缝压裂水平油气井的产能.     

致密油藏水平井压裂后产能预测方法

以松辽盆地南部红岗北水平井开发目标区扶余油层水平井压裂后各项参数为基础,首先采用灰色关联分析方法对扶余致密油藏压裂水平井产能参数的影响程度进行排序,优选出主要影响参数;然后对研究区压裂水平井进行模糊聚类分析,将研究区压裂水平井分成4类;最后将水平井分类结果与影响参数一起加入到BP神经网络输入端,以日产能指标为硬数据,建立预测压裂后水平井产能的神经网络模型,并利用检验数据对模型进行验证。结果表明,基于水平井类型控制的神经网络模型产能预测效果要优于传统神经网络模型,可以作为有效的水平井压裂后产能预测方法。     

低渗致密气藏压裂水平井产能预测新方法

水平井分段压裂是低渗致密气藏增产改造的关键手段,压裂水平井的产能预测和影响因素分析对气藏的高效开发具有重要指导意义。基于气体流动中的压降分析,通过对地层段、裂缝段、射孔孔眼段和井筒段的压降进行耦合,综合考虑裂缝应力敏感性、孔眼周围气体汇聚效应和井斜角的影响,建立了压裂水平井产能预测新模型,并分析了速度系数、井斜角、应力敏感系数等因素对产能的影响。实例计算表明新模型预测精度较高,便于工程应用。垂直裂缝产量沿井筒呈中部低、端部高的"倒钟形"分布,且跟端方向裂缝产量略高于趾端方向。随速度系数减小,气井产量先增加后稳定不变,增加幅度随裂缝条数增加而加大;气井产量随井斜角增加而增加,且增加幅度随水平段长度增加而加大;生产后期,裂缝应力敏感会显著降低气井产量,应力敏感系数越大,产量越低。     

气藏多分支水平井产能的计算方法

基于文献3中所介绍的数学分析方法(保角变换、镜像反映、等值渗流阻力和叠加原理),以及水平井拟三维的求解思想,提出了气藏多分支不完善水平气井产能的通用计算公式.利用取代比这一概念,提出了一种利用气藏直井产能评价结果进行多分支水平气井产能评价和计算的方法.其结果可对气藏多分支水平气井的产能和影响气井产能的因素进行研究.该计算方法还可用于气田多分支水平气井开发的早期评价.运用本文所提出的方法,对海洋某气田水平气井产量进行了计算,与文献中计算方法结果相比,本文的计算值更加符合气田生产实际.     

水平井与分支水平井产能计算的几个问题

近年来,水平井和分支水平井产能的计算公式国内学者提出的不下10种,导出者都采用了不同的数学方法推导和证明其导出式的正确性,但由于假设条件和边界条件的不同,其导出式也有较大差别。使现场油藏工程工作者从诸多的数学表达式中找出适合适用的油藏工程计算模型,消除水平井和分支水平井产能公式使用中的混乱状态,是本文将试图要回答的问题。     

低渗透地层水平井的产能公式分析

用等值渗流阻力法研究了低渗透油藏含启动压力梯度时的普通直井和水平井的产量公式，将水平井三维流场近似分解为近井区域的垂向平面径向流动和远井区域的水平平面径向流动两个部分。计算时引入无量纲启动压力梯度Gr，将渗流阻力归结在一起对公式进行了简化处理，得到一个较简单的产量公式。同时，确定了水驱见效时直井和水平井的技术极限井距的确定方法，分析了水平井段长度、泄油半径和生产压差在不同启动压力梯度下的影响，对实际应用有一定的指导意义。     

页岩气藏多段压裂水平井产能预测模型

页岩气已成为非常规能源开发的焦点,然而目前对于页岩气井产能模型的研究较少考虑气体吸附(或解吸)、扩散效应及压裂改造前后储层物性差异的影响。为研究页岩气藏多段压裂水平井的产能递减规律,根据页岩气的线性渗流特性,利用综合考虑气体非稳态窜流、扩散及吸附(或解吸)影响时的压力控制方程建立了矩形封闭地层多段压裂水平井渗流模型,运用Laplace变换求得了模型的解析解并利用Stehfest数值反演算法计算绘制了实空间内的产能递减曲线。根据产能典型曲线划分了流动阶段并进行了产能递减规律分析。研究表明:裂缝导流能力、裂缝系统储容比、窜流系数、压裂改造区宽度、吸附相关参数及扩散相关参数对气井产能存在不同程度影响;压裂改造区对气井产能的贡献较未改造时更大。提出了适用于气井的产量预测方法,实例计算结果证明该模型可用于多段压裂水平井的产能预测分析。     

考虑应力敏感的致密气藏水平井产能计算方法

除启动压力梯度外致密气藏还存在应力敏感,在实验确定应力敏感参数的基础上,引入虚拟裂缝概念,利用保角变换方法,考虑应力敏感和启动压力梯度建立了气藏水平井产能方程,同时分析了应力敏感、启动压力梯度、水平井长度等对产能的影响。结果表明:产能方程与试采产能的误差小于7%,验证了产能方程的可靠性;应力敏感和启动压力梯度均使产能降低,其中应力敏感占主要作用;应力敏感在低井底流压时对产能影响严重,启动压力梯度在高井底流压时对产能影响较大;水平井长度是影响产能的主控因素。该研究丰富了致密气藏水平井产能计算方法,并为水平井长度和生产压差的优化提供了理论指导。     

预测水平井产能的一种新方法

对目前采油工程与油藏工程中广泛采用的几种水平井产能预测公式进行了分析,尤其对Joshi产能公式进行了重点分析,提出了在水平井产能计算时应采用有效渗透率较符合现场实际。同时还指出了Joshi水平并偏心产能公式的错误,进一步利用镜像反映原理推导出一种水平井产能预测的新公式,并利用现场实际油井参数进行了计算,其实际生产值与计算值相对误差小于17.5%,与Joshi公式的计算值对比计算精度高。建议在油田水平井产能预测中进一步验证。     

低渗透气藏压裂水平井产量计算新模型

水平井多级压裂广泛应用于低渗透气藏的开发.在预测压裂水平气井产能模型中,通常未考虑非达西流效应与气藏压力快速下降的影响.为此,将水力裂缝划分为若干单元,应用气体不稳定渗流理论和势的叠加原理,得到了多条裂缝同时生产时地层中任意一点的压降模型,再结合平面径向流产能公式,同时考虑裂缝内菲达西渗流和气藏压降影响,建立了更为完善的压裂水平气井产能预测新模型.通过实例计算表明:缝长与裂缝条数对气井产量有较大影响;气藏压力的降低会导致水平井产量的快速下降,紊流作用对气井的产量也有较大的影响.多级压裂水平气井产能预测新模型为优选水力裂缝数量、裂缝长度及确定合理生产压差提供了更有效的手段.     

特低渗气藏水平井一点法产能测试理论分析

应用水平井技术开采低渗透气藏是经济有效的开发方案.但对这类气藏进行产能测试时,欲达到稳定渗流历时过长,无法采用常规回压法进行产能测试;而采用修正等时试井往往会出现二项式产能方程紊流项系数为负的异常情况.为此,深入研究和发展一点法产能测试技术,对于低渗及特低渗气藏水平井的应用意义重大.基于Joshi、Borisov、Giger等油藏水平井产能方程,考虑气体紊流效应,导出了气藏水平井产能二项式方程及无因次产能IPR方程.以典型的大牛地特低渗气藏水平井为例,对无因次产能方程中的特征参数α在较宽范围内对表皮系数、渗透率进行了敏感性分析,其α值在0.95～0.98之间,将其值取为1,由此导出特低渗气藏无因次产能方程,并给出了一点法所需稳定产量及相应井底流压的确定方法.此项研究成果完善了特低渗气藏水平井一点法产能测试理论和应用方法.