改进测试工艺消除试井资料中的“相态分异”的影响

相态分异现象是指生产井关井后，井筒中存在气液两相流体，由于相对密度差异而导致气液两相在井筒内再分布，这一过程造成井底形成高压，导致压力恢复曲线上的“驼峰现象”。相态分异造成导数曲线的尖漏斗，径向流段不易确定，难以确定地层模型和求得准确的地层参数。通过现场实践证明，改进测试方式可以改变这种现象。     

泡沫欠平衡钻井气液流量组合优选研究

泡沫欠平衡钻井过程中,气体、液体和固相岩屑混合在一起,沿井筒环空向上流动,属于典型的“气-液-固”多相流。为了保护储层,避免发生井壁失稳坍塌事故,在泡沫欠平衡钻井时,必须保证井底压力小于地层压力并高于地层坍塌压力,同时还要保证整个井段泡沫钻井液处于最佳泡沫质量区,以具有足够的携岩能力。针对工程施工实际情况,对井筒环空进行网格划分,利用欠平衡钻井井筒多相流模型分段求解井筒流态和流动压力,综合分析井底压力与注入气液流量组合的对应关系,从而将井底压力安全窗口转化为可直接控制的气液流量安全窗口,为安全施工提供依据。该研究成果在也门某区块泡沫欠平衡钻井中的钻井实效对比分析表明,该方法较为实用可靠。     

泡沫欠平衡钻井气液流量组合优选研究

泡沫欠平衡钻井过程中,气体、液体和固相岩屑混合在一起,沿井筒环空向上流动,属于典型的“气-液-固”多相流。为了保护储层,避免发生井壁失稳坍塌事故,在泡沫欠平衡钻井时,必须保证井底压力小于地层压力并高于地层坍塌压力,同时还要保证整个井段泡沫钻井液处于最佳泡沫质量区,以具有足够的携岩能力。针对工程施工实际情况,对井筒环空进行网格划分,利用欠平衡钻井井筒多相流模型分段求解井筒流态和流动压力,综合分析井底压力与注入气液流量组合的对应关系,从而将井底压力安全窗口转化为可直接控制的气液流量安全窗口,为安全施工提供依据。该研究成果在也门某区块泡沫欠平衡钻井中的钻井实效对比分析表明,该方法较为实用可靠。     

欠平衡钻井随钻监测系统的开发及应用

欠平衡钻井技术具有突出优点,因而得到了广泛应用,但欠平衡钻井条件下,施工设备、流程和钻井液体系等诸多变化常导致常规监测技术不能满足现场工作的要求。针对欠平衡钻井的特殊性,开发了一套适用于欠平衡钻井的随钻监测系统。该系统将地层和井筒看作一个系统,通过监测注入参数、返出参数和钻井工程参数,结合井筒多相流模型及地层渗流模型来对地面、井筒和地层进行综合监测与评价;通过对地层产出流体的监测,井筒压力及流态的监测,地层压力和孔隙度的监测,钻井安全、井控和有害气体的监测,实现了对欠平衡钻井状态下的包括流量、压力和气体组成等多参数的监测;结合地层渗流及井筒多相流耦合模型,可以实现对所钻井段井筒压力、地层压力、储层特性和流体特征进行全面监控与评价。通过在欠平衡钻井现场的多次实际应用,验证了该监测系统的合理性与实用性。该成果有助于提高欠平衡钻井的工艺水平和储层保护效果,同时还有利于早期识别和控制井下复杂情况。     

斜井流压计算方法

提供了一种计算斜井流压和井筒中压力分布的方法,该方法首先把斜井修正成直井,然后应用三段法,依据环空及井筒的流体特性多数和井柱及地层参数计算出井筒压力分布和流压,模型求解采用迭代法。通过11口井的实际应用,所得结果合理可靠,可以用来指导动态分析和共合理工作制度的选取。     

基于非等温三相流模型的欠平衡钻井井底压力预测

考虑欠平衡钻井中钻屑的影响以及由于地层和钻井液之间热量传递导致的温度变化,应用气-液-固三相流模型来模拟井筒流体,计算井筒温度和压力分布,分析不同参数对环空内流体压力和温度分布的影响.研究表明,与两相流模型及其他考虑地温梯度的三相流模型相比,考虑传热的非等温三相流模型能够更加准确地预测欠平衡钻井井底压力.井筒内黏性耗散...     

用交错网络建立气水两相数值试井模型

数值试井是解决地层中多相流试井问题的有效手段。本文考虑复杂地层天然气开发过程中井筒气水两相流动和地层气水两相渗流等对试井分析的影响,建立了气水丙相地层／井筒两相组合数学模型。在对井筒微分方程进行离散时,采用交错网格离散井筒气水两相流动的动量守恒方程,解决了常规网格导致的不合理压力场问题,为模型的求解奠定了良好的基础。实例计算结果表明,交错网格的应用是成功的。     

用交错网格建立气水两相数值试井模型

数值试井是解决复杂地层中多相流试井问题的有效手段.本文考虑复杂地层天然气开发过程中井筒气水两相流动和地层气水两相渗流等对试井分析的影响,建立了气水两相地层/井筒两相组合数学模型.在对井筒微分方程进行离散时,采用交错网格离散井筒气水两相流动的动量守恒方程,解决了常规网格导致的不合理压力场问题,为模型的求解奠定了良好的基础.实例计算结果表明,交错网格的应用是成功的.     

NP2-82井欠平衡随钻储层评价初探

为了探明南堡2号构造潜山南断块奥陶系含油气情况,在NP2-82采用注气控压欠平衡钻井,并应用随钻压力监测和随钻储层评价技术。通过随钻地层压力测试技术地层压力系数为1.027,通过地面压力检测和井筒多相流计算获取了实时井筒液柱压力剖面并有效的控制井底欠平衡状态和井筒流态,同时通过注入与产出气量监测、气体组分监测、随钻地层压力测试、井筒液柱压力计算和随钻储层参数解释技术,得到NP2-82井奥陶系渗透率范围(0.001～32)×10-3μm2,平均渗透率在0.741×10-3μm2,储层介质类型为主要为裂缝型灰褐色灰岩,评价结果与钻后测井数据吻合较好。     

不停抽压力计算模型及应用探讨

达西定律表明，油井地层压力与井筒产液量和井底流压具有相关性。因此，从矿场生产实际出发，建立了油井生产压差与井筒产液量之间的数学模型，通过历史拟合方法，求出了地层压力与井筒产液量和井底流压之间的定量关系式。该方法可在不停抽情况下，根据油井地面生产资料随时定量分析地层压力，在油田矿场动态调配方面具有一定的参考价值。对某油田B单元8口井共49个测压点应用不停抽压力计算方法，计算结果相关性较好，平均相对误差仅1．67％。此方法可以作为重点变化单元动态分析定点测压的补充手段。     

井筒压降对水平井入流动态的影响

针对实际油藏中的三维渗流问题,利用傅立叶余弦变换以及点线汇和势的叠加原理等数学方法得出了沿井筒的压力分布方程。结合考虑压降的井筒变质量流的管流流动模型建立了地层渗流与水平井筒管流耦合模型,并提出了相应的数学解法。研究结果表明：地层渗流与井筒管流的耦合模型能够全面考虑水平井和油藏的形态及参数影响;摩擦压降是井筒压降的主要组成部分,摩擦压降与井筒半径成反比;随着井筒长度的增加,井筒压降随之增加,但压降增加的幅度越来越小;井筒压降的存在导致水平井筒的入流动态呈U型分布。     

气举井井筒温度场分布研究

以开式热流体反循环温度场分布模型和Beggs-Brill井筒多相管流计算方法为基础,在已知地层参数和井筒参数的条件下,考虑井筒内的传热方式为垂直井筒中的稳态热传导和对流换热,地层中的传热方式为非稳态热传导,井筒中的流动方式为气液两相混合流动,根据能量守恒定律及传热学原理,推导出了气举井生产流体和注入气体沿井筒的温度场分布计算模型。根据模型编写了计算机程序,实现了注气压力、注气量等重要参数的计算,并能够对产油量、注气压力、注气量等参数进行敏感性分析。     

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煤层气采出有扩散和渗流两个过程，比常规天然气层中的渗流方程复杂。煤层气由煤层流入井筒的过程为：随着煤层中水的不断采出，地层压力下降，吸附在煤层中的煤层气被解吸出来，并扩散至割理，割理中的气体渗流到达井筒。采用非平衡态吸附模型，研究单相煤层气在煤体和割理中的流动规律。在拟稳态流和不稳态流的数学模型假设下，用气体标准压力代替Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附公式中的压力，得到气层中标准压力所满足的方程。如果考虑无限大地层或有界圆形封闭和定压地层，最终得到井底无量纲准压力及其导数的解。     

靖边气田不同类型气井沿程压力损失研究

将地层渗流段、井底射孔完井段、井筒中的垂直管流段分别作为一个整体来进行研究,利用所编制的生产系统分析软件,在分析靖边气田沿程压力损失情况的基础上,对影响各环节压力损失的因素进行了敏感性分析。最后提出整体降低压力损失的方法,如降低储层污染,优化射孔参数;改变井筒流态,井筒解堵等以达到气井的高效生产。     

水平井变孔密分段射孔井筒压降计算模型

射孔是水平井完井的主要方式,由于流体在水平井筒内的流动为变质量流,在水平井筒内必然因流体的流动而引起压力损失,主要包括摩擦压力损失、加速压力损失以及混合压力损失.以渗流理论和流体力学相关知识为基础,考虑地层流体和井筒流体的相互耦合作用以及现场的实际需要,提出了变孔密分段射孔的概念,推导出了水平井变孔密分段射孔的井筒压降模型,并分析了孔眼密度变化对水平井井筒压降的影响,为水平井新型完井方式的井筒压降计算提供了理论依据.     

反褶积方法在河南油田低渗透油藏试井解释中的应用

由于井筒存储的影响,河南油田低渗透储层出现了大量无径向流压力恢复资料,通过应用反褶积方法消除井筒存储的影响,"恢复"出被井筒干扰掩盖的地层流动特征,从而为试井解释模型识别和地层参数计算提供更好的信息支持,有效降低多解性。应用该方法可以得到储层的压力变化、表皮系数及渗透率等参数,进行低渗透的试井评价。     

射孔水平井产能分段数值计算

水平井开采时流入剖面不均匀，传统的产能解析公式或恒生产指数的计算方法难以准确预测其产能。假设地层均质，将射孔完井水平井筒分为多个井简单元段，采用拟三维思想，把流体在三维空间的流动分为垂直裂缝流、近井区径向流和孔眼汇聚流，并考虑地层伤害的影响，建立井简单元段的油藏渗流模型。根据孔眼注入对水平井筒中流体流动的影响，将井筒压力损失分为摩擦损失和加速损失两部分，基于质量、动量守恒原理，建立井筒流动压力损失模型。将油藏渗流与井筒流动耦合计算，开发了应用软件，井壁流入剖面计算结果表明，从水平井筒末端到跟端，井壁注入量逐渐增大；水平井产能计算结果与油井实际产量吻合较好。图1表2参14     

碳酸盐岩地层重力置换气侵特征

碳酸盐岩地层钻井中,重力置换气侵时常发生,会对井底压力产生影响,若控制不当,重力置换气侵则会引起井喷事故。根据气-液两相流理论,建立了井筒气侵计算模型及气侵边界条件和初始条件;通过对井底不同进气量模拟,得到了重力置换气侵井底压力、泥浆池增量及井筒不同深度含气率的变化,得到了井口回压对重力置换的影响;通过改变边界条件,得到了重力置换气侵转变为欠平衡气侵时井筒流动参数的变化。研究认为,当井底压力控制不当时,重力置换气侵会转变为欠平衡气侵,井底压力、泥浆池增量和井底含气率会发生突变,造成井筒压力失控,对过平衡钻井重力置换气侵认识及控制具有指导意义。     

气井非稳态流井筒温度压力模型的建立和应用

国内外围绕井筒温度方面的研究主要集中在稳态流条件下,建立了较成熟的气井稳态流井筒温度、压力计算模型。但气井在生产过程中,由于生产组织和试井测试的需要,对其产量将进行调整,此时井筒管流属于非稳态流,已有的基于稳态流的井筒温度模型不适用于非稳态流的井筒温度计算。为此,通过分析井筒非稳态传热温度变化特征,根据井筒瞬态温度与稳态温度的关系,将任意时间点的井筒温度变化划分为递减、稳定和递增3种类型。采用微元时间段计算井筒温度和压力的思路,对定产量开井井筒温度模型进行改进,提出温度叠加递增井筒温度压力计算方法,并根据杜哈梅的等效叠加原理,提出温度叠加递减井筒温度压力计算方法,建立了气井非稳态流井筒温度压力模型,解决了变流量条件下气井井筒温度、压力的计算问题。通过实例分析对比表明,在气井开井和产量调整初期,气井非稳态流井筒温度压力模型比稳态流井筒温度压力模型计算更加准确,该模型适用于气井生产全过程,应用范围更广,符合生产实际。     

注CO2井筒温度和压力分布模型研究及现场应用

为了解释红河油田注 CO₂现场试验中出现的气窜问题,准确优化现场试验中 CO₂注入压力,利用传 热学理论,通过分析井筒传热过程,建立起注 CO₂井筒温度和压力分布的耦合模型,并结合实际注入参 数,对红河油田注 CO₂井筒温度和压力分布进行了研究,此外也解释了现场试验中出现的气窜问题。 结 果表明,在注入井实际注入参数下,井筒温度随着井筒深度的增加而增大,但始终低于地层原始温度;井 筒压力随着井筒深度的增加呈近似线性增加;井口注入压力过大致使井底压力大于地层破裂压力,这是 导致发生气窜现象的根本原因。 模型理论计算结果与现场分析结果相吻合,表明该模型对于实际生产具 有一定的指导意义。