基于生产动态资料确定储层渗透率非均质变化的参数反演数学模型

针对储层渗透率非均质性的研究方法一般只能代表岩心或者井底周围附近地带情况,既不能描述油藏参数区域性非均质分布特点,也不能充分反映非均质油藏里流体的实际流动状态.基于储层渗透率的7种不同非均质构型,在渗流数学模型基础上,构造二维单相反演渗透率非均质变化分布的算法,以实现结合生产动态资料确定储层渗透率非均质构型分布参数.数...     

非均质渗透率构型低渗透油藏产能计算及反演参数分析

基于非均质油藏渗透率构型的3种非固定常数的典型分布模式,考虑低渗透油藏启动压力梯度函数的影响,将渗透率构型引入到启动压力梯度函数表征方程,推导考虑启动压力梯度和渗透率非均质构型下的产能计算公式,建立利用生产动态资料反演渗透率构型参数的优化算法;利用压力梯度、产量及启动压力梯度特征参数,确定注采井间的、渗透率构型的非均质分布特征参数。数值模拟结果表明:文中优化算法合理,有利于完善低渗透非均质油藏的渗流理论,可为油藏精细描述和开发挖潜提供支持。     

具有压敏特征的稠油油藏水平井产能分析

依据幂律流体在压敏油藏中的稳定渗流理论以及水平井远井和近井区域渗流场的描述,推导考虑幂律性特征的稠油在压敏油藏中3种流态并存的水平井产量计算公式.依据区域边界流量和压力相等的原则给出方程解法,最终可求得水平井的产量.通过计算结果与油田实际资料的对比,证明了该方法的有效性和实用性.对幂律指数、介质变形系数、启动压力梯度与水平井产量关系分析结果表明,稠油油藏水平井的产量与启动压力梯度和介质变形系数呈线性反比关系,随着幂律指数的降低,水平井产量快速下降.     

塔中4号油藏渗透率分布的非均质性及渗流方向研究

研究油藏内部油水渗流方向时,主要考虑渗透率影响,引入两个水平方向渗透率比、水平与垂向渗透率比参数来分析。前者反映样品所在储层平面上两个水平方向渗流能力的差异,后者反映样品所在储层水平与垂向渗流能力的差异,并经小柱样测试和全岩心测试两种方法确定两个参数。通过对塔中4号油藏CⅠ油组9口井2306个样品两种渗透率比值分布直方图分析,研究了CⅠ油组渗透率的非均质性及其渗流方向:CI油组储层在水平方向的渗流能力有很大差异,具有明显的方向性。储层垂向渗流能力明显小于水平方向的渗流能力。     

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。     

塔中4号油藏渗透率分布的非均质性及渗流方向研究

研究油藏内部油水渗流方向时，主要考虑渗透率影响，引入两个水平方向渗透率比、水平与垂向渗透率比参数来分析。前者反映样品所在储层平面上两个水平方向渗流能力的差异，后者反映样品所在储层水平与垂向渗流能力的差异，并经小柱样测试和全岩心测试两种方法确定两个参数。通过对塔中4号油藏CI油组9口井2306个样品两种渗透率比值分布直方图分析，研究了CI油组渗透率的非均质性及其渗流方向：CI油组储层在水平方向的渗流能力有很大差异，具有明显的方向性。储层垂向渗流能力明显小于水平方向的渗流能力。     

基于离散裂隙网络法和水流数值模拟技术的地下水封洞库水封性研究

水封性是保证地下水封洞库安全运营的关键，目前研究地下水封洞库水封性的主要难点在于裂隙岩体含水层强烈的非均质性和各向异性。以某地下水封洞库工程为背景，通过实测裂隙几何参数分析裂隙发育特征，建立了研究区离散裂隙网络模型。之后对研究区进行网格化划分计算了各单元体渗透系数张量，基于对裂隙渗流基本规律的理解和假设建立了研究区高精度的非均质各向异性渗流模型，并对研究区渗透性特征进行分析。通过建立非均质各向异性渗流模型对水幕系统水封性能进行了探讨并与传统均质各向同性渗流模型进行对比分析，利用该模型可以弥补传统均质各向同性渗流模型的不足，更加准确地评价由于裂隙岩体非均质各向异性造成的储品泄漏风险。      

特高含水期多层非均质油藏层间干扰因素分析

为解决特高含水期多层非均质油藏层间矛盾,分析多层油藏非均质性对采出程度、注入孔隙体积倍数、产液量和含水率等指标的影响,建立多层油藏非活塞式驱油模型,计算水驱前缘两端的渗流阻力和各层产液量的动态变化;采用达西定律和等饱和度面移动方程,分时间段计算各层采出程度和注入孔隙体积倍数.结果表明,层间非均质性对开发效果有显著影响.高渗透率层产液量高、采出程度高,突破以后采出程度增长减缓;低渗透率层受高渗透率层的影响,采出程度较低.层间非均质性及油水流度的差异是造成层间矛盾的根本原因,在油田开发初期,层间非均质性起主要作用;在油田开发后期,尤其是特高含水期,油水流度比的作用逐渐增大.该结论对油田高效经济的开发具有一定指导意义.     

基于两相流低渗油藏合理注采井距确定方法

目前确定低渗油藏合理注采井距的方法,主要以启动压力梯度为判断基础,而实际生产过程中两相渗流阻力也有影响.从渗流力学出发,考虑非活塞驱替两相流及启动压力梯度,分别以油相区、油水两相区及纯水区的渗流数学表达式为基础,得出基于两相渗流低渗油藏合理注采井距的新方法,并通过实例计算与结果对比证实其理论的合理性与可靠性.实例计算得出注采压差为40.0MPa,渗透率为1.0×10-3μm2时油藏合理注采井距为130m.考虑两相渗流确定的合理注采井距随渗透率增大而增大,但增长幅度随渗透率的增大而减缓,且渗透率与井距呈近似幂函数关系;随渗透率增大,新旧方法确定的井距相差越来越大,因此计算合理注采井距时,应考虑启动压力梯度与油水两相渗流阻力共同作用,以使其计算结果更加合理可靠.     

高含水期水平井挖潜物理模拟

结合油藏渗流与水平井筒内流体流动的耦合性,以水驱油相似原理为基础,建立三维油藏物理胶结水平井多层模型,并从其微观孔隙特征及油水渗流特征等方面与实际油藏进行对比.以物理模型为基础,从动态变化指标及油水分布特征等角度研究不同挖潜方式在高含水期挖潜效果的差异性,总结水平井挖潜提高采收率的规律.结果表明:在交错井网及正韵律储层的条件下,高含水期剩余油多富集于井组中心储层顶部区域;高含水期应用水平井进行挖潜剩余油,其在多个动态变化指标上优于直井,并且水平井对井组边角区域及储层中下部位剩余油的控制能力也较强;水平井与常规井网的不同配置关系对挖潜效果有较大影响,水平井挖潜动态也随着含水率上升呈现不同的规律.     

Active earth pressure acting on retaining wall considering anisotropic seepage effect

This paper presents a general solution for active earth pressure acting on a vertical retaining wall with a drainage system along the soil-structure interface. The backfill has a horizontal surface and is composed of cohesionless and fully saturated sand with anisotropic permeability along the vertical and horizontal directions. The extremely unfavourable seepage flow on the back of the retaining wall due to heavy rainfall or other causes will dramatically increase the active earth pressure acting on the retaining walls, increasing the probability of instability. In this paper, an analytical solution to the Laplace differential governing equation is presented for seepage problems considering anisotropic permeability based on Fourier series expansion method. A good correlation is observed between this and the seepage forces along a planar surface generated via finite element analysis. The active earth pressure is calculated using Coulomb’s earth pressure theory based on the calculated pore water pressures. The obtained solutions can be degenerated into Coulomb’s formula when no seepage exists in the backfill. A parametric study on the influence of the degree of anisotropy in seepage flow on the distribution of active earth pressure behind the wall is conducted by varying ratios of permeability coefficients in the vertical and horizontal directions, showing that anisotropic seepage flow has a prominent impact on active earth pressure distribution. Other factors such as effective internal friction angle of soils and soil/wall friction conditions are also considered.     

Research on compound plugging removal technology and its application in Xinmu oilfield of Jilin

Most fault-block reservoirs in Xinmu oilfield belong to heterogeneous sandstone in characters which has low permeability, and reservoir pollution is a common phenomenon in this area. Acidizing deplugging in oil wells has become one of the major measures to improve production efficiency in the field. A compound deplugging technology in high efficiency low corrosion is developed for this kind of low permeability sandstone reservoir. On the basis of profoundly understanding of the reservoir’s physical properties and sensitivity, along with comprehensive analysis of the cause for jams in oil wells, a series of experiments are carried out in order to investigate the dissolution reaction among samples and deplugging inhibitor, sample dissolving speed, formation fluid compatibility, reduction of secondary pollution, etc. Considered reservoir condition in nearby wells the optimized compositional deplugging liquid formula is selected for this reservoir. It is featured by reducing the deplugging reaction speed, extending solution for processing radius, preventing secondary damage in dissolution processing, and removing plug pollution effectively. To implement this high efficiency low corrosion deplugging measure based on reservoir condition in the borehole and nearby wells, a relatively better result of deplugging and production increasing is achieved, which enriches the measures to increase production in Xinmu oilfield, and this method can be applied to other similar oilfields for the purpose of maintaining the crude oil production and providing assistant for increasing the production significantly.     

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.     

低渗透油藏七点井网的有效动用程度

为表征剩余油的分布规律,以及井网后期加密调整提供理论参考,利用叠加原理,求解考虑启动压力梯度的七点井网稳态压力方程,用压力公式推导流函数模拟井网单元间的流线分布.结果表明:考虑启动压力梯度时井网单元内存在流体流动区和不动区,定义为流动面积与井网单元面积比值的有效动用因数随储层参数变化而变化,启动压力梯度越大,有效动用程度越低,增加储层有效渗透率(如酸化、压裂)、增大注采压差和缩小注采井距能提高有效动用因数;储层物性较差时,缩小井距是提高有效动用因数的有效方式,储层物性较好时增大生产压差效果更好.     

二氧化碳爆破致裂激发干热岩储层作用效果

采用二氧化碳爆破致裂为激发干热岩储层提供了一种新的技术思路和途径。为了探究二氧化碳爆破致裂激发干热岩储层的作用效果, 开展了二氧化碳爆破致裂干热岩储层作用范围的数值模拟研究。考虑实际开采过程中钻井液对井壁附近干热岩储层的降温影响, 采用以温差为变量的拟合函数设置损伤区储层材料参数, 用洗井后井壁附近储层温度分布函数设置损伤区储层温度场, 并借助炸药爆破的相关理论、公式设置爆破荷载, 结合COMSOL软件模拟了二氧化碳爆破致裂激发干热岩储层的过程。结果表明, 二氧化碳爆破致裂干热岩过程中存在多次应力集中作用, 且在炮孔附近压应力集中造成压碎区, 压碎区外拉应力作用形成裂隙区; 储层的初始温度以及定压片厚度都会影响二氧化碳爆破致裂激发干热岩储层的作用效果, 其中初始温度对爆破压碎区范围影响较大, 对裂隙区范围影响较小, 定压片厚度改变对压碎区范围影响较小, 主要影响爆破裂隙区的分布。本研究成果可为干热岩地热能后续的开采利用提供理论支持和参考。      

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.     

鄂尔多斯盆地高桥地区本溪组砂岩储层微观孔隙多重分形特征

选取鄂尔多斯盆地高桥地区上古生界本溪组11块砂岩样品,基于岩石薄片及扫描电镜分析储层岩性特征及孔隙结构特征,引入多重分型理论,对砂岩样品核磁共振T₂分布数据进行了研究,探讨了砂岩储层孔隙多重分形特征,并分析了多重分形参数与砂岩孔隙结构参数、矿物组成及砂岩物性参数之间的关系。结果表明:本溪组砂岩多为石英砂岩及岩屑石英砂岩,石英体积分数63%~85%,平均71.45%;岩屑体积分数3%~17.5%,平均10.91%,不含长石,胶结物以高岭石（φ_B为3%~10%,平均6.3%）及碳酸盐（φ_B为0~9%,平均5.65%）为主。储层孔径分布具有多重分形特征,多重分形参数D_min-D_max介于1.16~1.83、D_min/D_max介于2.73~6.92、Δα介于1.37~4.33。研究表明,f（α）-α多重分形奇异谱及q-D_q广义多重分形参数均可用于定量评价储层。多重分形参数与石英含量及岩屑含量分别呈微弱正相关及负相关关系,与填隙物含量呈明显负相关关系。多重分形参数大小与储层渗流能力密切相关,随着渗透率不断增大,多重分形参数表现为先增大、后减小的趋势,因此,并非非均质性越小,储层越好,大量晶间孔的发育可降低储层非均质性,但也会大大制约储层渗流能力。相对较大孔隙发育,且未经过强烈压实、胶结等成岩作用改造,储层非均质性较弱的储层是油气勘探的有利区域。      

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.     

基于不同地质模式下稠油油藏变速驱波及规律实验研究

南海东部海相砂岩稠油油藏普遍具有胶结疏松、强底水、隔夹层分布复杂、采出程度低等特点,现有的常规水驱油实验无法准确描述稠油单井波及规律。基于PY油田稠油地质油藏特征,设计了改进的底水平板水驱物理模拟实验,考虑储层韵律、隔夹层发育规模以及提液时机,综合研究单井的波及规律和稠油采出程度。实验结果表明:①均质韵律和正韵律储层发育隔夹层,将原来的底水驱动变为次生边水驱动,发育隔夹层井距越长,对底水锥进抑制作用越强,同时,受重力分异作用,多次控幅提液后,可将下部过渡带、中上部中、小孔喉内以及隔夹层附近的剩余油受效驱替出来,能提高单井波及系数。其中,特高含水期采取4级变速控幅提液后波及系数总体可提高34.1%~54.9%;Z1680均质韵律储层和Z1610正韵律储层通过多次控幅提液,实际日产油提高至提液前2~3倍,生产效果良好。②对于极差为5~10的反韵律储层,顶底部渗透性差异大,易在顶部形成高渗通道,层内隔夹层发育长度和提液方式变化,对波及范围影响不大,Z1640反韵律储层通过多次控幅提液,生产效果变化不明显。研究成果可为不同地质模式稠油油藏产液结构优化以及提液方式制定提供解决方案。      

压裂水平井渗流理论研究进展

系统地回顾了压裂水平井渗流理论发展历程,国外对压裂水平井的研究趋向于建立数学模型,利用源函数、三线性流模型及数值方法进行求解;国内对压裂水平井的研究重点在于分析压裂水平井产能特征。同时,还对国内压裂水平井产能分析方法,包括裂缝势函数分布法、保角变换法、裂缝离散法、当量(等效)井径法、源函数及格林函数法进行了分类总结,简要评述了各种方法的优缺点。最后分析了压裂水平井渗流理论研究中存在的各种问题,并在此基础上指出了压裂水平渗流理论的发展趋势。