缝洞型低渗透碳酸盐岩油藏压裂井试井分析

缝洞型碳酸盐岩在我国油气资源储量中占有重要地位,因此,研究缝洞型碳酸盐岩压裂井井底压力变化具有重要意义.基于渗流力学基本原理,建立考虑应力敏感和启动压力梯度影响的碳酸盐岩渗流微分方程,利用点源函数理论、Laplace积分变换和Fourier余弦积分变换等方法求得Laplace空间顶底封闭、侧向无限大外边界点源解,通过对点源积分得到面源解;通过Stehfest数值反演得到实空间井底压力解并绘制试井曲线.通过模型对比分析验证了模型的正确性.结果表明:应力敏感系数越大,压力和压力导数曲线上翘越明显;启动压力梯度越大,压力和压力导数曲线上翘时间越早;压裂井打开程度越小,压力导数球形流特征越明显;窜流系数越大,“凹子”出现的时间越早;弹性储容比越大,“凹子”越宽越深.利用该模型可以有效地对缝洞型低渗透碳酸盐岩油藏压裂井的动态曲线进行分析.     

一种适用于缝洞油藏的流动单元划分方法

缝洞型油藏储集体空间尺度差异巨大且随机分布,导致其流动规律复杂多样.因此,基于流体在储集体中的流动规律重新划分具有开发意义的储集体类型,并对流动规律进行了实验验证;结合地质模型标定了不同流动类型的流动物性界限;将塔河油田S48区划分为4大类和10亚类流动单元.研究结果表明:缝洞油藏储集体类型包括流动规律为管流的未充填或垮塌充填大型洞群,流动规律为高速非达西流的疏松充填大型溶洞、大尺度裂缝与溶蚀孔洞系统,以及流动规律为达西流的小尺度裂缝网络与小尺度孔隙;依据缝洞油藏中流体不同的流动类型,共划分出四大类流动单元;提出动态综合系数并作为Ⅰ亚类流动单元的划分参数,并以某一井组为例将其划分为四亚类,动态综合系数越大,流动单元的流动能力越强;类推出第一非达西流动系数(S_1)和第二非达西流动系数(S_2)作为Ⅱ亚类流动单元的划分参数,并以某一井组为例将其划分为三亚类,两个非达西流动系数越大,流动单元的流动能力越强;利用SMLP法,以某井生产层段为例将Ⅲ类流动单元划分为三亚类,曲线斜率越大,流动单元的流动能力越强.     

夹角断层多段压裂水平井试井求解新方法

我国东部部分油藏含有发育的封闭断层,而断层对于油气井压力变化特征和相关参数的求取具有很大的影响.基于渗流力学基本原理,首先,利用点源函数基本理论和Laplace积分变换获得拉氏空间无限导流垂直裂缝井井底压力解,结合导流能力函数获得有限导流垂直裂缝井井底压力解;其次,通过镜像反映原理和压降叠加原则获得不同夹角封闭断层的有限导流多段压裂水平井拉氏空间解析解;利用Stehfest数值反演计算实空间井底压力解并绘制压力和压力导数双对数曲线图.研究表明:该典型特征曲线共分为8个流动阶段,在断层反映阶段无因次压力导数呈值为"0.5"360°/θ"的水平线;水平井中心到断层的垂直距离越小,断层反映时间越早,径向流动阶段越容易被边界反映所掩盖;裂缝间距越大,早期裂缝拟径向流特征曲线越明显;裂缝条数越多、导流能力越大,早期无因次压力和压力导数曲线位置越低.通过该模型能够很好地对含有封闭断层边界的油气藏做出准确评价和相关参数的求取.     

多翼裂缝压裂偏心井半解析模型及其渗流特征

考虑压裂多翼裂缝偏心井的实际情况,建立了多翼裂缝偏心井的数学模型.采用Laplace变换和压降叠加原理得到Laplace空间多翼裂缝压裂偏心井井底压力的半解析解.采用非均匀流量法,对井底压力的半解析解进行离散.结合Stehfest数值反演获得实空间井底压力的数值解和产量分布.借助SAPHIR试井分析软件建立了储层的数值试井模型并进行了数值离散计算.将计算结果与该文的半解析模型计算结果进行了对比,验证了该文模型的正确性.结果表明,多翼裂缝压裂偏心井井底压力变化可划分为8个主要流动阶段.最后讨论了裂缝的无因次导流能力、裂缝的不对称因子和井的偏心距对井底压力变化和产量分布特征的影响.     

幂律流体在分形介质中不定常椭圆渗流

以椭圆渗流模型为基础,得到了分形油藏中,垂直裂缝井的幂律型非牛顿流体的定常渗流的压力分布公式和产量公式;并用数值差分的方法研究了分形油藏中,垂直裂缝井的不定常渗流,分析了分形参数对不定常压力的影响;同时从平均质量守恒方程出发,得到了相应的不定常渗流的近似解析解。分析表明:用椭圆渗流模型研究垂直裂缝井的渗流,大大简化了渗流问题的复杂性。     

三重介质油藏模型及其Laplace空间解

本文建立了裂缝、洞与井筒连通的三重介质油藏的试井解释模型,利用Laplace变换和构造通解法,研究了这一类线性偏微分方程的边值问题,得到了其Laplace空间解,为裂缝、洞与井筒连通油藏的试井分析提供了坚实的理论基础。     

基于聚合物驱渗流解的相似结构分析

研究聚合物驱注聚井和采油井井底压力变化对于评价聚合物驱油时储层物性变化具有重要的意义.基于渗流力学基本原理,针对不同的井建立非牛顿-牛顿以及牛顿-非牛顿双区复合油藏试井解释数学模型,利用Laplace积分变换等数学方法获得Laplace空间解析解,根据这两种模型解结构的相似性,采用高斯消元求得不同模型的井底压力,再利用Stehfest数值反演绘制双对数曲线.根据压力导数曲线特征该模型分为五个阶段.幂律指数越大,非牛顿幂律流体径向流阶段压力导数曲线斜率越小.方法可以方便的求解聚合物驱所形成的复合油藏压力解.     

缝洞型碳酸盐岩油藏注水驱油提高采收率研究

Y油田为缝洞型碳酸盐岩油藏,油藏复杂的地质特征决定了其开发模式有别于常规砂岩油藏.为了有效提高Y油田采收率,利用Eclipse数值模拟软件建立了地质模型,对水平井长度、射孔间距及酸压缝长等油藏产能影响因素与转注时机、注采比以及关井时间等注采参数进行了优化.结果认为:对于Y缝洞型碳酸盐岩油藏,水平井水平段长度为500m、射孔间距为20m或酸压规模为100m时,累计产油量可达到最大值;压力降至废弃压力时进行转注,可获得最大采收率;周期注采比等于1时,周期时效与累计增油量达到最大值;关井时间为8天时,采收率提高幅度最大.     

垂直裂缝气藏中凝析油气试井模型及应用

凝析气井经过压裂产生垂直裂缝,流体在地层与裂缝中往往形成双线性流.根据凝析气形成的双线性流渗流特点,通过凝析油气不稳定渗流的基本微分方程,经过线性化处理,考虑裂缝传导能力和表皮效应,应用拉普拉斯变换,建立了垂直裂缝气藏中凝析油气渗流的双线性流的新模型,求出了模型的解.并绘出了凝析气藏试井理论曲线,通过试井测试资料解释,可计算凝析气井的地层渗透率,气藏压力,裂缝传导能力和裂缝表皮系数等相应的地层参数,可为气藏开发提供动态参数和理论依据.     

有界封闭“裂缝-孔隙”介质弹性渗流问题的精确解及其在试井中的应用

本文全面求解和研究了有界封闭的“裂缝-孔隙”介质中的弹性渗流问题,进一步揭示和阐明了当忽略岩块系统中的流动时双重孔隙介质中弹性渗流的一些重要特性,并利用所得的解给出通过一系列试井确定有界封闭“裂缝-孔隙”介质地层的所有通常感兴趣的参数的方法.     

基于应力敏感的天然裂缝性页岩气藏双孔模型解的结构

针对天然裂缝性页岩气藏,研究了3种外边界条件（无穷大、定压、封闭）及内边界条件下的定产量生产问题,并建立了考虑应力敏感性和解析吸附的不稳定渗流的试井分析模型.先对此模型作线性化处理;然后通过摄动法以及利用Laplace变换,求得线性化后的无因次储层压力的Laplace空间精确解;最后根据解的相似结构理论,给出了求解该模型解结构的步骤,并且定义了3种外边界条件下的相似核函数,发现了此模型在3种外边界条件下精确解之间的相似结构.这项研究不仅为编制试井分析软件提供便利, 提高计算效率,而且对页岩气藏渗流理论的研究具有重要意义,也为页岩气藏渗流模型的求解提供了一种新的方法.     

Analysis of diffusion process in fractured reservoirs using fractional derivative approach

The fractal geometry is used to model of a naturally fractured reservoir and the concept of fractional derivative is applied to the diffusion equation to incorporate the history of fluid flow in naturally fractured reservoirs. The resulting fractally fractional diffusion (FFD) equation is solved analytically in the Laplace space for three outer boundary conditions. The analytical solutions are used to analyze the response of a naturally fractured reservoir considering the anomalous behavior of oil production. Several synthetic examples are provided to illustrate the methodology proposed in this work and to explain the diffusion process in fractally fractured systems.     

川渝裂缝性地层自动压井环空多相压力波速特性研究北大核心CSCD

考虑虚拟质量力、环空沿程压力、气液相间阻力、气体滑脱、环空空隙率等因素,基于小扰动理论,提出了裂缝性地层自动压井环空多相压力波速数学模型,结合半显式差分方法,以彭州PZ-5-3D井(垂深5827 m)为实例,对模型编程求解.结果表明:裂缝性地层出气具有段塞流特点,随空隙率增大,压力波速呈现先减小后增大趋势;空隙率在0%至16%区间,压力波速以液弹为主,压力波速呈急剧下降趋势;空隙率在16%至40%区间,压力波速趋于平缓恒定值;空隙率在42%至100%区间,压力波速呈现增大趋势,压力波速以气弹为主;随环空井深减小,环空空隙率减小,压力波速整体呈现减小趋势;随压井循环排气井口回压增大,压力波速整体呈现增大趋势;环空空隙率在0%至13%区间内,气体滑脱速度对压力波速影响不大;环空空隙率在13%至85%区间内,随气体滑脱速度增大,压力波速呈现减小趋势;节流阀调阀时间间隔与井底压力响应时间具有跟随性,随井底压力响应时间增大,调阀时间间隔增大.     

双重介质分形油藏渗流问题

将油井有效半径引入双重介质分形油藏渗流问题的内边界之中,从而建立了双重介质分形油藏的一种渗流模型,并在考虑了井筒储集和表皮效应的情况求得了外边界为无限大、有界封闭和有界定压三种情况下双重介质分形油藏压力分布的精确解析表达式,利用拉氏数值反演Stehfest方法分析了双重介质分形油藏压力动态特征,讨论了各种参数对压力动态的影响。     

Newton-非Newton幂律流双区复合水平井压力动态特征分析

聚合物驱油在提高原油采收率方面具有重要作用，水平井在薄层油田的开发过程中占有重要优势.根据聚合物驱油过程，基于点源函数基本理论，建立了Newton-非Newton双区复合水平井试井解释数学模型.利用Laplace积分变换和Fourier有限余弦积分变换方法，获得了Laplace空间Newton-非Newton双区复合水平井试井解释数学模型的解析解.通过Stehfest数值反演得到了典型无因次井底压力、压力导数特征曲线.研究表明:幂律指数越小，外区压力、压力导数曲线上翘越明显，且压力导数曲线呈斜率为(1-m)/(3-m)的直线；当幂律指数为1时，该模型简化为水平井常规双区复合模型；水平井水平段长度越长，早期径向流阶段结束的时间越早； 内外区流度比越大、 内区半径越小， 外区压力和压力导数曲线位置越高， 且始终保持斜率为(1-m)/(3-m)的直线.     

复合油藏试井分析解的相似结构

针对复合油藏,建立了考虑井筒储集和表皮效应和三种外边界(无穷大、定压、封闭)条件下的试井分析模型;利用Laplace变换,在Laplace空间中得到了储层压力和井底压力分布的精确解;经全面和深入的分析,发现了描述该类油藏在三种外边界条件下的渗流特征的解式之间具有的相似结构,并作了进一步的讨论.这项研究,极大地方便了试井分析软件的编制,对油气藏渗流规律的理论研究也具有深远的意义.     

裂缝孔隙介质中二相驱动问题的交替方向有限元方法及理论分析

考虑裂缝孔隙介质中二相驱动问题的数值方法及理论分析。对压力方程采用混合有限元方法,对裂缝和岩块系统上的饱和度方程采用交替方向有限元方法,证明了交替方向有限元格式具有最优Ｌ２模和Ｈ１模误差估计。     

边部注水时裂缝性油藏中水平井两相渗流

本文在流线不变的假定下研究边部注水时裂缝性油藏中水平井两相渗流问题,建立了双重孔隙介质中水平井两相流体垂直二维渗流的数学模型,并用特征线方法进行了精确求解,给出了裂缝系统和岩块系统中的饱和度分布以及水平井见水时间公式,从而为边部注水开发裂缝性油藏提供了必要的理论基础和工程计算方法。