考虑非达西效应的边水气藏水平井见水时间预测模型

边水气藏水平井见水后产量下降,准确预测见水时间有利于选择合理的开发及配产方式、提高边水气藏采收率.考虑水侵速度、储层倾角及气相非达西效应等因素,建立边水气藏水平井见水时间预测模型;计算P边水气藏W井的见水时间,与未考虑水侵速度等因素的见水时间对比,并对影响因素进行敏感性分析.结果表明:水侵过程中,水质点向井底移动的速度...     

低渗透气藏双重渗流耦合流动的产能方程

针对低渗透气藏的特征,基于稳定渗流理论,建立低渗透气藏气体在远井区渗流和近井区渗流的耦合流动的气井产能预测模型,包括远井区考虑启动压力梯度和滑脱效应的气井产能方程,以及近井区考虑高速非达西效应的气井产能方程.研究结果表明:启动压力梯度和高速非达西效应使气井产量下降,且随着启动压力梯度的增大,气井产量不断降低;增产措施和...     

低渗透油田油井见水规律分析

为了解决低渗透油田不规则面积注水井网中油井见水时间的计算及其影响因素的定量表征问题,将面积注采井网单元细分为一源一汇三角形最小计算单元,运用非达西渗流流管微元法得到不同面积注采井网类型条件下的生产井见水时间计算通式.以鄂尔多斯盆地X油田为例,研究井网类型、储层非均质性和裂缝发育程度对低渗透油田油井见水时间的影响,并通过统计回归得到沿裂缝方向、裂缝半长与油井见水时间之间的经验公式.结果表明:储层非均质性和裂缝规模对油井见水时间的影响最大,井网类型对其影响程度最小;不规则井网或油井所在最小三角形井网单元差异较大时,油井见水存在一个阶梯上升规律;油井见水时间与裂缝半长呈幂指数减小关系.     

低渗透油藏非达西渗流面积井网见水时间计算

根据低渗透油藏面积注水开发的特点,在流管模型基础上推导出考虑启动压力梯度的四点井网、五点井网、反九点井网的油井见水时间的计算公式,并结合油田实际生产数据给出计算分析结果.该方法解决了低速非达西渗流不同于达西渗流的生产井见水时间的计算问题,为低渗透油田注水开发方案的设计提供了理论依据.     

超深超高压裂缝性致密砂岩气藏气井不稳定压力分析

对于超深超高压裂缝性致密砂岩气藏,综合考虑孔缝并存、离散裂缝与连续介质裂缝并存、应力敏感效应及3个物性分区的影响,建立裂缝性致密砂岩气藏气井不稳定压力模型,采用Pedrosa变换、摄动变换、Laplace变换等方法求解模型,通过编程绘制不稳定压力典型曲线;根据不稳定压力典型曲线特征划分流动阶段,对影响因素进行敏感性分析。结果表明：复杂气藏压裂井渗流过程划分14个典型流动阶段;存在应力敏感效应时,导数曲线中后期位置更高;钻遇离散裂缝长度越长,Ⅰ区缝网系统线性流等阶段的导数曲线位置越低;流度比主要影响相应拟径向流和窜流等阶段的压力导数曲线。各区储容比越小,相应窜流阶段压力导数曲线上的凹子越深;各区窜流系数越小,相应窜流阶段压力导数曲线上的凹子出现时间越晚。该结果为超深超高压裂缝性复杂气藏试井解释提供支撑。     

考虑真实气体的低渗气藏动态预测模型

针对气藏的生产特征,基于稳定渗流理论,以气体高速非达西渗流为基础,考虑真实气体PVT参数动态变化,结合气藏物质平衡方程,推导建立同时考虑滑脱效应、启动压力梯度、应力敏感等因素共同影响的低渗气藏动态预测模型,分析各因素对气井产量变化的影响.结果表明:在考虑高速非达西流的基础上,考虑滑脱效应将导致渗流阻力降低而引起气井稳产年限增加和地层压力下降变快,考虑启动压力梯度和应力敏感效应时将导致渗流阻力增加而引起气井稳产年限降低和地层压力下降变慢;启动压力梯度和渗透率变形系数越大,气井稳产年限下降幅度越大,地层压力下降越慢,而滑脱因子越大,气井稳产年限增加幅度越大,地层压力下降越快.     

页岩气藏压裂水平井产能模型及影响因素

由于页岩气在储层中存在解吸、扩散和渗流相互作用,使页岩气藏压裂水平井与常规气藏压裂水平井在渗流特征及产能递减规律方面有较大差异.综合考虑页岩气解吸、扩散和渗流特征,建立页岩气藏压裂水平井产能模型,应用Laplace变换和Duhamel原理,结合Stehfest数值反演求解产能模型,绘制页岩气藏压裂水平井产能递减曲线,分析解吸系数、无因次储容系数、无因次解吸时间、无因次人工裂缝间距、人工裂缝条数和裂缝表皮系数对产能递减曲线的影响.该结果对认识页岩气藏压裂水平井产能递减规律、评价预测产能及优化压裂裂缝提供参考.     

基于滑脱、应力敏感和非达西效应的页岩气压裂水平井产能模型

基于页岩气藏压裂水平井三线性流模型,考虑页岩气滑脱效应,分析页岩气的吸附、天然裂缝的应力敏感和人工裂缝的非达西效应,建立页岩气产能模型,运用全隐式有限差分和牛顿—拉普森迭代法进行数值求解,绘制无因次产量递减曲线。结果表明:页岩气的流动阶段分为人工裂缝中不稳定线性流阶段、人工裂缝和微裂缝的双线性流阶段、微裂缝中不稳定线性流阶段、微裂缝和基质的双线性流阶段、基质中线性流动阶段、边界流阶段;如果忽略滑脱效应,将导致页岩气产能预测产生误差。当页岩基质孔隙直径小于20nm时,滑脱效应造成的产量增加5%~25%。该结果对于认识页岩气藏水平井产能递减规律具有指导意义。     

考虑裂缝干扰的气藏压裂水平井产能预测模型

基于压裂水平井井身结构复杂,需要建立考虑裂缝参数变化且符合水平井渗流特征的产能预测模型.为准确预测压裂水平井产能,通过保角变换和势的叠加原理,建立新模型,不仅考虑裂缝长度、裂缝间距、裂缝夹角的变化对压裂水平井产能的影响,还考虑裂缝间的相互干扰.结果表明:压裂水平井产能随着裂缝条数、长度和裂缝夹角的增加而增大.模型通过现场验证,计算单井无阻流量与试采结果对比,相对误差为8.3%,计算结果较为准确.     

考虑应力敏感效应的复合油藏多级压裂水平井压力动态分析

应力敏感效应是影响致密油气藏压力动态分析的重要因素。考虑应力敏感效应、体积压裂改造区(SRV)及水力裂缝的有限导流能力,建立水力裂缝为树状缝网的双重介质复合油藏多级压裂水平井数学模型。运用摄动变换、Duhamel原理、Laplace变换等方法求解模型,得到井底压力线源解,绘制井底压力动态曲线并对相关参数进行敏感性分析。结果表明:多级压裂水平井的渗流过程划分为12个阶段。渗透率应力敏感系数使压力曲线上翘;储容系数影响窜流的时间与强度;窜流系数影响基质向裂缝窜流出现时间;内外区流度比主要影响内区向外区过渡流及晚期径向流阶段;裂缝间距和裂缝长度增大有助于增加泄油面积,减小整体渗流阻力;内区半径主要影响内区向外区过渡时间。该结果对致密油气藏多级压裂水平井渗流规律分析和试井解释具有指导意义。     

矩形致密油藏直井体积压裂不稳态压力半解析方法

基于点源函数理论和边界元思想,建立一种可用于致密油藏直井体积压裂改造非稳态压力分析的半解析模型。模型考虑改造区与未改造区储层非均质性的影响,在均质条件下与解析解进行对比与拟合,并应用已建立的模型对改造区与未改造区渗透率差异性、体积压裂改造程度、改造面积和形态、主裂缝长度及导流能力等参数进行讨论。结果表明:随着改造区内渗透率的增大,压力损耗减小,受改造区面积的影响,单一提高改造区的地层渗透率对整体压力影响较小;相同的储层改造体积情况下,有效裂缝体积较大的开发效果最好。与常规压裂相比,体积压裂井的开发效果主要受主裂缝长度的影响而非导流能力。     

射孔对致密砂岩气藏水力压裂裂缝起裂与扩展的影响

为降低致密砂岩气藏偏高的地层破裂压力及增加储层改造体积,设计小型水力压裂实验装置,通过鄂尔多斯致密砂岩气藏钻井取心,研究不同射孔数量﹑射孔间距﹑射孔深度及水平应力差条件下水力压裂裂缝起裂与扩展规律.结果表明,射孔可以有效地降低致密砂岩气藏的破裂压力;增加射孔数量可以增加裂缝条数,并且裂缝沿射孔的方向扩展,有利于均匀布缝,提高储层的改造体积;低水平应力差和较小的射孔间距产生的缝间干扰导致裂缝在扩展的过程中发生偏转,缝间干扰随着射孔间距的增加及水平应力差的增大而减弱;射孔深度对于裂缝起裂也有一定的影响,裂缝更容易从射孔较深的区域起裂,为致密砂岩气藏压裂井射孔参数优化提供依据.     

地层压力和产水对低渗透气藏气井产能的影响

通常情况下,随着地层压力降低,储层渗透率及流体性质的变化会导致气井产能方程随之发生变化。对于低渗透产水气藏,由于应力敏感、紊流效应、滑脱效应等非线性渗流效应及后期产水的影响,气井产能急剧降低。为了定量评价以上因素对气井产能的影响,基于常规二项式产能方程,建立了综合考虑地层压力变化、非线性渗流效应及产水对气井产能影响的产能方程。通过实例计算表明,由于应力敏感、紊流效应、滑脱效应等非线性渗流效应的综合影响,二项式系数A随地层压力的降低而减小,而系数B随地层压力的降低而增大;此外,由于后期产水影响,含水饱和度不断上升,气相相对渗透率随水气比的上升而减小,使二项式系数A、B均随水气比的上升而增大;因此,气井的产能下降幅度随地层压力下降呈线性升高趋势,随水气比下降呈对数降低趋势。该研究成果对于低渗透产水气井的产能预测及分析具有指导作用。      

带隔板的底水油藏水平井水脊高度计算

在水平井开采含夹层底水油藏物理实验的基础上,观察水脊形态变化及水淹规律,抽象出带隔板底水油藏水平井的物理模型。将物理模型划分为3个区,以多孔介质渗流理论为基础,利用镜像反映法和势的叠加原理,建立任一时刻水脊高度的计算模型,并根据物理实验得到的油井见水时水质点的运动路径对油井的见水时间进行预测,对见水时间影响因素进行分析。结果表明:水脊上升速度随时间的变化逐渐减缓;在隔板边缘下方处及水平井井底附近,水脊上升速度随时间变化较其余位置快,并且水脊高度在平面上的变化幅度也较大;随着隔板半径的增大及隔板与井的垂直距离增加,见水时间明显延后;见水时间随着水平井产量的增加而缩短。计算的水脊高度变化规律与物理实验相互验证,见水时间与实际误差约为4.9%,可为该类油藏开发提供参考。     

基于断裂力学的煤层气井破裂压力计算方法

为了提高煤层气井破裂压力预测精度,运用断裂力学理论推导裂缝性地层破裂压力计算公式,结合分形岩石力学理论建立裂缝性地层破裂压力解析模型,提出一种实用的破裂压力计算方法.结果表明:在非均匀地应力下,煤岩井壁更易沿最大水平主应力方向起裂,解析模型与传统模型在表达形式上具有统一性和更广泛的适用性.煤岩裂缝具有分形特征,分形效应提高岩石阻碍裂缝扩展的能力,当分形维数越大、相似比越小时破裂压力越大.在不同裂缝状态下,缝长对破裂压力的影响规律不同,当裂缝长度较小时破裂压力随裂缝长度增加而迅速减小;当裂缝长度增加到一定数值后,闭合裂缝破裂压力随缝长增加而增大,开启裂缝破裂压力随缝长增加而减小并趋于定值.郑庄地区5口煤层气井实例计算表明:该计算方法预测的破裂压力误差在10%以内,破裂压力对缝长变化特别敏感,合理确定裂缝长度对准确预测破裂压力尤为重要.     

非均质油藏多段压裂水平井不稳态压力分析半解析方法

基于点源函数理论和边界元思想,建立一种可用于非均质油藏多段压裂水平井非稳态压力分析的半解析模型。模型考虑储层横向非均质性的影响,计算所得结果与数值解进行对比与拟合,对横向渗透率的非均质性、储容比、窜流因数、裂缝导流能力、长度及各裂缝泄流面积的影响进行讨论。结果表明:随着储层横向渗透率非均质性的增强,各裂缝间流量的差异性增大;单一提高某一个裂缝附近的渗透率对压力影响较小;泄流面积的差异性仅在晚期对各裂缝流量分布有影响;裂缝导流能力仅对早期裂缝流量的分布有影响,裂缝越长,流量越大。     

应力敏感性碳酸盐岩气藏斜井生产动态规律分析

为解决高石梯—磨溪碳酸盐岩气藏应力敏感性强、斜井生产动态变化不明晰问题,开展岩石应力敏感性实验,分析渗透率变化规律并引入拟时间、拟压力函数描述,考虑孔、缝、洞发育及外边界封闭的储层特征,综合运用Laplace变换、Fourier变换及其反变换、点源函数叠加等方法,建立应力敏感各向异性碳酸盐岩气藏三重孔隙介质斜井渗流数学模型。应用Stehfest数值反演方法,结合气藏物质平衡方程,对模型进行求解;采用矿场实际储层、流体及生产数据,验证模型的有效性,分析应力敏感因数、井斜角与地层厚度等对生产动态的影响规律,绘制不同井斜角时地层厚度随井底流压变化关系图版。结果表明:储层应力敏感性越强,井底流压递减越快;井斜角越大,井底流压越高,但递减速率较为接近;地层厚度越大,井底流压递减速率越小,地层厚度与井斜角之间存在最佳匹配关系。该研究结果为矿场实际井斜角设计提供依据。     

应力敏感油藏多角度裂缝压裂水平井产量模型

针对目前考虑应力敏感的多角度多段裂缝压裂水平井产量模型研究较少,基于摄动理论,结合源函数,建立拉普拉斯空间下求解压裂水平井产量的半解析方法,与成熟数值模拟软件对比验证模型正确性,绘制并分析应力敏感油藏多角度多段压裂水平井压力和产量动态曲线.结果表明:应力敏感油藏压裂水平井流动形态呈现较为明显的裂缝线性流与系统径向流动形态,而其双对数压力及其导数曲线在系统径向流阶段出现上翘;应力敏感效应减弱了缝间干扰作用,体现在不同裂缝条数与裂缝角度对产量的影响上,因此,裂缝条数等参数的优化需要考虑应力敏感,才能得到更合理的结果.     

基于分形和分数阶的煤层气藏多级压裂水平井试井模型

基于分形理论和分数阶微积分,建立具有割理(裂缝)系统应力敏感性的煤层气藏多级压裂水平井半解析模型;采用线源理论、数值离散和叠加原理等方法,求解拉式空间下的井底压力解;利用Stehfest数值反演技术,绘制真实空间下的无因次试井曲线,进行相关参数的敏感性分析。结果表明:根据导数曲线的不同特征,划分为8个不同的流动阶段,即井筒储集效应阶段、表皮效应阶段、第一线性流阶段、第一径向流阶段、第二线性流阶段、割理系统径向流阶段、窜流阶段和整体径向流阶段,拟渗透率模量和反常扩散系数增加,压力和压力导数曲线后期上升;分形维数减小,压力和压力导数曲线上升;水力裂缝半长变大,第一线性流阶段持续时间变长,第一径向流持续时间缩短;水力裂缝间距变短,第二线性流阶段出现时间变早,第一径向流阶段持续时间变短;水力裂缝条数越多,中期压力和压力导数曲线位置越低。该结果为更好地理解煤层气藏压裂水平井的渗流规律提供指导。     

考虑启动压力梯度的致密油藏不稳定试井解析方法

致密油藏不稳定渗流特征源函数方法常以达西渗流为主,忽略启动压力梯度影响.基于低速非达西渗流,考虑启动压力梯度,建立无限大地层点源数学模型;求解Laplace空间下的修正点源解,分解点源解为达西项和启动压力梯度修正项,运用镜像映射和叠加原理,附加启动压力梯度修正项;考虑井筒储集系数和表皮因数影响,得到井底压降解.应用模型分析启动压力梯度对不同油井类型压力动态的影响.结果表明:仅对达西项运用叠加原理的处理方式更加合理,在数学上能够严格证明成立,又具有明确的物理意义;不同井型中启动压力梯度主要影响中后期流动形态,考虑启动压力梯度后,压力及压力导数曲线后期出现不同程度的上翘,压力导数曲线径向流阶段不再出现0.5水平线.致密油藏需要更多的能量消耗,在实际开发过程中,应注意合理配产,防止地层压力消耗过快.该结果对致密油藏开发具有指导意义.