高速非达西流动定压生产气井试井分析方法

针对定压气井试井中求取高速非达西流动因子的难题,研究了井筒周围气体高速非达西流动影响,推导得出了无限大地层气井定井底流压生产的渗流方程,通过对该方程的处理,并对定压生产气井试井数据进行分析,确定出此类气藏的储层渗透率、非达西流动因子和表皮因子.实例分析表明,对于具备条件进行定流压生产测试的气井,利用该试井分析方法可方便、准确地求取地层参数.     

裂缝性油藏压裂水平井生产动态模拟研究

研究的低渗裂缝性油藏包括基质、天然裂缝及人工裂缝,根据压裂后流体在各系统的渗流特征,建立了考虑高速非达西、启动压力梯度、毛管压力、重力作用的三重介质三维油水两相渗流数值模型,给出了其数值解法.利用研制的低渗裂缝性油藏压裂水平井生产动态模拟器分析了裂缝及储层参数对生产动态的影响.模拟结果表明,基质中启动压力梯度、人工裂缝中导流能力随时间的递减、高速非达西系数、天然裂缝渗透率、裂缝条数及裂缝长度等对压裂水平井生产动态有很大影响.要准确评价水平井压裂效果,在此类油藏压后生产动态模拟时应该考虑这些因素的影响.     

低渗透压裂井网两相渗流分析

依据低渗透油田压裂开发过程中流体在不同流动区域内的不同流动特征建立了基质渗流区、裂缝控制区及裂缝的三区物理模型.建立了三区耦合理论模型:基质渗流区内依据平面径向非定常渗流规律建立了考虑启动压力梯度的非达西渗流模型;裂缝控制区内依据扰动椭圆建立了基质-裂缝耦合的椭圆渗流模型;裂缝内依据二项式渗流模型建立了高速非线性流动模型,推导出了低渗透油藏不同压裂井网两相渗流数学模型.试验区不同压裂井网开发效果分析表明:菱形反九点井网的开发效果最佳,其次是矩形井网、正反九点井网,正五点井网开发效果最差.     

气井高能气体压裂裂缝系统动力学模型研究

结合燃爆气体动力学、岩石力学、流体动力学和渗流力学的基本原理,建立了高能气体压裂过程中气井射孔孔眼泄流、裂缝内流体压力分布、裂缝壁面流体渗漏、裂缝起裂判据以及裂缝延伸速度等相关的动力学模型,由此建立了高能气体压裂过程中裂缝系统延伸的气/液/固耦合动力学模型,为精确模拟高能气体压裂过程中的裂缝形态变化提供理论基础.     

考虑启动压力梯度和高速非达西效应的压裂水平气井产能公式

在分析现有模型优缺点的基础上,研究了压裂水平气井的产能特征,正确认识地层中裂缝产量和分布特征;利用当量井径的概念,推导了考虑启动压力梯度和高速非达西效应的有多条无限导流裂缝水平井的产能公式。给出了含3条横向裂缝的水平井产量公式,并在此基础上分析了启动压力梯度和高速非达西效应对产能的影响。     

低渗气藏压裂水平井渗流与井筒管流耦合模型

目前国内外压裂水平井已成为开发低渗透油气藏的重要手段,正确预测压裂水平井的产能对水平井的开发方案设计、地层及裂缝参数等敏感性分析具有重要的指导意义.应用复位势理论和势的叠加原理,考虑气体在地层中渗流和井筒内管流的耦合,根据流体力学理论和动量定理,结合气体的性质和实际气体的状态方程,建立低渗透气藏压裂水平井地层渗流与水平井筒管流耦合的渗流模型及其求解方法.结合长庆低渗气藏实际进行对比计算,结果表明:(1)水平井筒内的压力损失对压裂水平气井的生产动态有一定的影响;(2)井筒内的压力呈不均匀分布;(3)每条裂缝的产量并不相等.在此基础上还分析了井筒半径、水平段长度、裂缝条数以及管壁粗糙度等参数对井筒压力损失和压裂水平气井产能的影响,得出一些有用的结论.     

考虑页岩气扩散的多级压裂水平井产能模型

由于存在浓度差,在多级压裂水平井中,页岩气由基质孔隙同时向天然裂缝和人工裂缝扩散.基于三孔块状模型,考虑页岩气解吸、扩散、渗流,建立页岩气多级压裂水平井产能模型;应用拉普拉斯变换,获得拉氏空间产量解,结合stehfest数值反演,绘制页岩气典型试井曲线.结果表明,考虑双扩散页岩气的流动过程分为线性流、拟稳定窜流、由基质向天然裂缝扩散、由基质向人工裂缝扩散和边界控制流5个主要流动阶段;拟稳态扩散条件下,压力导数受孔隙体积倍数变化影响敏感;扩散系数越大,气体扩散越早;兰格缪尔参数越大,气体解吸和供气能力越强;压裂级数越多,窜流系数越大,天然裂缝向人工裂缝窜流越早.通过与实际生产数据拟合,验证模型合理性,研究结果对认识页岩气藏压裂水平井产能递减规律、预测产能及优化压裂参数具有参考意义.     

煤层气有限导流压裂井的压力动态分析

针对煤层气产出过程中的降压,解吸,扩散,渗流等特点,应用非稳态解吸模型;研究了煤层气在基质和割理中的单相流动;建立了新有有限导流压裂井评价模型;讨论了裂缝壁面表皮系数,吸附系数,裂缝储容系数和窜流系数对压力动态的影响;分析了煤层气压裂井的压降典型曲线特征和参数估计方法,从而为煤层气藏开发提供了可靠的数据。     

双重介质致密油藏油水两相瞬态流动模拟方法

致密油藏压裂开发过程中具有油藏多相渗流和储层裂缝网络非均质等特征,导致多裂缝水平井的油水流动模拟难度较大,致密油藏多裂缝水平井生产过程的模拟方法难以同时耦合上述特征.针对致密油藏基质-裂缝双重介质系统内油水两相瞬态流动提出一种新的数学解析模拟方法,该方法考虑了基质-裂缝网络-水力压裂裂缝多重介质系统内油水两相渗流特征,同时引入动态泄流面积模型解决储层裂缝非均质问题,基于Newton-Raphson方法求解基质-裂缝网络-水力压裂裂缝系统3个区域内物质平衡方程,准确、系统地模拟和预测压裂水平井在生产过程中不同区域内的平均压力、累产油/水量和日产油/水量等随时间的变化规律.该方法以实验室数据为约束,减少解析计算的计算量,可提升对致密油藏基质-裂缝双重介质系统内油水两相瞬态流动的认识,指导致密油藏的高效压裂开发.     

新场上沙溪庙致密碎屑岩气田整体压裂开发方案设计研究

为了解决川西致密碎屑岩气田存在的生产动态复杂,储量难动用,采速低,见产慢,稳产条件差,提高综合开采效益困难等问题和难点,通过研究和现场试验,认为采用整体压裂改造开发技术可以获得较好的产能和经济开发效果,建立了气,水三维二相三重介质低渗致密裂缝性气藏整体压裂模拟模型,模型中首次全面考虑了低渗致密气藏低速非达西型渗流和高速非达西型渗流的影响,结合地应力研究,对新场上沙溪庙致密碎屑岩气田整体压裂开发方案进行了设计研究;为低渗致密气藏患体压裂改造方案的编制提供了思路和工具。     

油井酸压后三维渗流动态预测

本文综述考虑了影响酸压裂缝导流能力的诸因素：生产压降变化、非达西效应、油藏污染、裂缝几何尺寸、和导流能力沿缝变化等；推导并建立了三维酸压油井生产动态预测模型。     

超低渗透油藏分段多簇压裂水平井渗流特征研究

基于鄂尔多斯盆地长8超低渗透油藏地质与流体特征,应用数值模拟方法和等效网格加密技术建立了分段多簇压裂水平井单井数值模拟模型.利用数值试井的手段,研究了分段多簇压裂水平井的渗流规律及影响因素.结果表明:分段多簇压裂水平井渗流主要分为6个阶段,且表现出双重介质的特性;井筒储集系数的大小决定着垂直径向流是否出现,驼峰峰值随表皮系数的增大而增大;主裂缝导流能力主要对前期和中期渗流阶段影响较大,裂缝半长对无因次压力和压力导数的影响较小;改造区渗透率对无因次压力和压力导数曲线位置及形状产生较大影响;应力敏感的存在会使无因次压力和压力导数曲线上移,但各个渗流阶段不会发生明显的变化.     

低速非达西渗流复合油藏DST段塞流试井分析

在分析实际低速非达西复合油藏DST测试非自喷井渗流规律的基础上,导出了其有效井径数学模型,并利用Laplace变换及特殊物理方程理论,导出了该模型的拉氏空间解析解;利用简便的Stehfest数值算法进行数值反演,得出了实空间解,绘制了无因次样板曲线.可有效运用于现场DST段塞流试井分析.     

水平井两相非达西椭球渗流特征线解与差分解

水平井开采油气田是一种有效的增产技术。它生产时在地层中激发旋转椭球三维渗流, 即形成以其端点为焦点的共轭等压旋转椭球面和双曲面流线族。基于旋转椭球的概念和等价发展圆柱面的思想,建立了油水两相非达西椭球三维渗流数学模型。它属于具有活动边界的非线性问题。分别运用特征线法和有限差分法求解,得到了（ 可动）含油（水）饱和度分布和活动边界的变化规律。为水平井注水开发低渗油田的数值模拟研究奠定了基础。还研究了非活塞驱替理论。并进行了实例计算分析,分别讨论了启动压力梯度和注入率对含水率、（ 可动） 含油（ 水） 饱和度分布、水驱油活动边界变化规律的影响。     

异常高压气藏动态预测模型及应用

针对异常高压气藏具有压降图异常和定容封闭的特征,基于体积平衡原理,导出了异常高压气藏的压降方程,并结合气井的二项式渗流方程和气体的井筒流动方程,建立了异常高压气藏动态预测基本模型,在模型中考虑了储气层的压实和岩石颗粒的弹性膨胀作用,以及地层束缚水的弹性膨胀作用.应用该模型对实际异常高压气藏进行生产动态预测的结果表明,所建立和提出的模型可靠,预测方法正确,能较好地预测异常高压气藏稳产期和产量递减期的生产动态.     

川西致密砂岩气藏数值模拟研究

川西致密砂岩气藏压裂井的生产历史拟合是一个难题.因为储层的孔渗性很差,生产过程中裂缝闭合、水敏效应等因素引发储层的渗透性能随地层压力降低的动态变化不能忽略,而常规数值模拟理论基础是假定储层孔渗性为静态模型,导致常常不能合理有效的拟合.在分析川西某致密砂岩气藏的实际生产数据的基础上,利用数值模拟技术,研究了储层在生产过程中渗透性的改变规律和描述方法,较好的完成了历史拟合和方案预测.     

动边界影响的低渗双重介质油气藏试井解释模型

从低渗透油气藏的开发以及试井工作的实践可知,低渗透油藏中流体的渗流存在启动压力梯度,试井曲线往往表现为不易出现径向流直线段或不出现径向流直线段,其压力波传播的特点是流体动边界不断向外扩展.针对这种情况,首先建立了考虑井筒储存和表皮效应影响的低速非达西渗流定产量生产的固定边界数学模型,用格林函数法求出了井底压力的拉普拉斯空间解;然后根据流体从静止到流动所需的启动压差确定不同时刻的动边界半径,再用固定边界模型计算井底压力与时间的关系,以此作为动边界模型的一种数值逼近.用Stehfest数值反演算法绘制了井底无因次压力与无因次时间关系曲线,讨论了动边界、启动压力梯度、储容比和窜流系数对井底无因次压力的影响及非达西渗流与达西渗流时井底压力动态的差别.     

Optimum location of surface wells for remote pressure relief coalbed methane drainage in mining areas

Based on engineering tests in the Huainan coal mining area,we studied alternative well location to improve the performance of surface wells for remote pressure relief of coalbed methane in mining areas.The key factors,affecting location and well gas production were analyzed by simulation tests for similar material.The exploitation results indicate that wells located in various positions on panels could achieve relatively better gas production in regions with thin Cenozoic layers,low mining heights and slow rate of longwall advancement,but their periods of gas production lasted less than 230 days,as opposed to wells in regions with thick Cenozoic layers,greater mining heights and fast rates of Iongwall advancement.Wells near panel margins achieved relatively better gas production and lasted longer than centerline wells.The rules of development of mining fractures in strata over panels control gas production of surface wells.Mining fractures located in areas determined by lines of compaction and the effect of mining are well developed and can be maintained for long periods of time.Placing the well at the end of panels and on the updip return airway side of panels,determined by lines of compaction and the effect of mining,would result in surface wells for remote pressure relief CBM obtaining their longest gas production periods and highest cumulative gas production.     

基于损伤力学的裂缝性储层流固耦合数值模拟

为了研究裂缝性储层裂缝的变形规律以及其对生产动态的影响,采用塑性损伤模型和双重孔隙介质模型相结合的流固耦合数值模拟方法,模拟了裂缝性储层注采过程中的裂缝和产量变化.采用迭代耦合方法模拟流体渗流与裂缝变形的耦合力学行为,并使用损伤变量从数学上表征储层裂缝的渗透率.分析了裂缝性储层开采时的损伤演化,获得了裂缝渗透率和地层压力的分布变化.结果表明,开采过程中地层裂缝逐渐闭合且渗透率降低,对产量造成不利影响.裂缝渗透率降低是导致地层产量下降的重要因素,裂缝性储层数值模拟时应考虑裂缝渗透率变化对生产带来的影响.     

储层应力敏感性对致密气藏压裂水平井试井分析的影响

针对致密气藏储层特征,采用解析解与数值解相结合的半解析法,建立了考虑储层应力敏感性和裂缝导流能力的致密砂岩气藏多段压裂水平井渗流数学模型,提出了一种考虑储层应力敏感效应的致密砂岩气藏压裂水平井试井分析方法.通过模型求解,对比分析了不同压裂规模的水平井试井解释压力动态曲线,并明确了储层应力敏感性对压降、压恢试井分析的影响.