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.     

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.     

考虑基岩向井筒供气的气藏压裂水平井产能预测模型

基于等效井径模型,综合考虑各裂缝不同参数、裂缝变质量入流和井筒变质量流动等因素的影响,建立并求解了基岩和压裂缝同时向井筒供气的井筒与气藏耦合的压裂水平井产能预测模型.研究分析了压裂水平井产能敏感因素.结果表明:压裂水平井的产能随裂缝条数、裂缝半长、裂缝间距的增加而增加;为获得较高的产能,压裂时应尽可能保持裂缝与井筒垂直;压裂缝条数一定时,裂缝越长、间距越大,压裂缝产能贡献越大,而裂缝越短、间距越小时,基岩向井筒供气的贡献越大,压裂缝贡献相对较小.研究成果为气藏压裂水平井设计提供了科学依据.     

垂直裂缝气井生产动态预测及参数识别

为了摆脱分析解释水力压裂裂缝参数时选择图版的繁复工作和克服人为的误差,在引入非达西因子的基础上,考虑裂缝导流能力在生产过程中的变化,提出了垂直裂缝气井中真实气体在地层-裂缝系统中非达西渗流的数学模型和生产动态预测模型,建立了识别垂直裂缝气井水力裂缝参数的生产历史自动拟合模型,并给出了数值解法,为认识和了解气层、分析和评估气井压裂施工质量,提供了准确可靠的方法。     

低速非达西层状油藏DST段塞流试井模型研究

在分析了实际低速非达西层状油藏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．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,并利用简便的Stehfest数值算法进行数值反演,得出了实空间解,并绘制了无因次样板曲线．可有效的运用于现场DST段塞流试井分析．     

灰色理论结合专家系统预测煤层气井压裂效果

煤层气井水力压裂效果受煤层条件、煤层气井条件、压裂施工参数等影响,压裂效果难以预测.通过对煤层气井压裂后累积增产量分析,从中确定出煤层厚度、煤层深度、煤层渗透率等26个影响煤层气井压裂效果的因素.运用灰色关联法筛选主要因素和次主要因素,并分别建立不同的隶属函数用于专家系统的知识库建立,形成一种灰色理论结合专家系统的煤层气井压裂效果预测方法.将方法运用与鄂尔多斯某区块,对200组测试数据进行计算,预测错误率仅为3.5%.计算结果表明,方法预测结果准确可靠,可为煤层气井压裂优化提供指导.     

模糊灰色关联法在大牛地气田优选压裂井层中的应用

压裂是油气田开发的重要增产措施,选择合适的井层进行压裂至关重要.压裂选井时需要综合考虑多种不同的因素,而且各因素在不同程度上影响压裂效果,因素间又相互影响关联.为优选适宜压裂的井,运用灰色关联法综合考虑11种因素,用效果测度函数进行无量纲化,层次分析法求取因素权重,最后以带权的灰色关联度指标优选压裂井.通过实例验证了方法的可靠性与适用性,且计算简单,可指导压裂选井工作,并具有可推广性.     

页岩压裂水平井增产改造体积的动态演化模型

页岩气藏开发实践表明,水平井分段压裂是实现页岩气藏经济有效开发的关键技术,其中增产改造体积(SRV)是控制页岩压后效果的核心参数,对SRV的准确计算和表征已成为页岩压裂研究领域的重点难点问题.基于目前SRV评价方法的局限性,考虑动态扩展裂缝与储层应力场和压力场的耦合作用,以及它们实时变化触发储层天然裂缝的破裂机制,建立了一种SRV动态演化计算模型,采用该模型可以计算和表征裂缝动态扩展形态、储层渗透率演化分布以及SRV的空间展布.由于模型与页岩压裂过程中储层SRV实际动态扩展物理机制较一致,采用该模型对SRV的评价计算更符合矿场实际.基于文中提出的计算方法,以威远页岩气开发示范区某压裂井段为例,验证了模型的可靠性,并计算分析了SRV随时间的动态演化过程及变化规律.该文研究对于提升页岩水平井分段分簇压裂SRV计算准确性,提高压裂优化设计以及压后效果评估具有重要的理论指导意义和矿场应用价值.     

灰色关联度进行低产低效井影响因素分析及措施效果增油量预测模型建立

为了确定低产低效影响因素及挖潜措施潜力,利用灰色关联度进行低产低效井影响因素分析,优选出影响产能的主要因素,结合多元线性回归方法与数理统计理论,建立了X油田油井压裂措施增油量预测模型和堵水井降水量预测模型.有机结合油井降水措施和增油措施的经济界限模型,可以准确预测低产低效井压裂增油潜力及堵水降水增油潜力,误差5%-10%以内,有效指导低效低产井再开发.     

应用模糊综合评判方法优选水力压裂井

考虑到水力压裂井压裂效果影响因素之间的关系复杂,且各影响因素本身具有模糊性,这些因素很难用常规方法量化研究,尝试应用模糊综合评判的方法进行水力压裂井优选.通过对影响压裂效果的各个因素进行分析,优选出生产压差、含水率、压前增油量、孔隙度、渗透率、小层有效厚度、加砂量等7个主要因素,并应用层次分析法得到各个影响因素的权重,最后采用模糊综合评判方法对水力压裂井进行评估,最终判定其是否适合压裂并对压裂井进行优选,现场实际应用表明,该方法可以提高现场的工作效率和选井的客观性、准确性.     

基于灰色关联法的水平井压裂参数优化研究

针对低渗透薄互砂岩油藏A油田C9区块水平井井区储层物性差、非均质性强、开发难度大等问题,为改善水平井井区开发效果、提高水平井单井产能,应用灰色关联法,结合数值模拟软件,分析影响压裂水平井产能的主要因素,开展水平井压裂参数优化研究,结果表明裂缝半长和裂缝间距是影响压裂水平井产能的主要因素,优选出水平井压裂方案:裂缝半长为150m,裂缝间距为40m,裂缝导流能力为50μm~2·cm;裂缝与水平段夹角为90°.应用灰色关联分析法明确水平井压裂效果的主控因素,为低渗透薄互砂岩油藏现场水平井压裂施工提供了思路和借鉴,具有一定的理论指导意义.     

Optimizing fracture design based on a novel RBF neural network

The factors affecting performance of fractured wells are analyzed in this work. The static and dynamic geologic data of fractured well and fracturing treatment parameters obtained from 51 fractured wells in sand reservoirs of Zhongyuan oilfield are analyzed by applying the grey correlation method. Ten parameters are screened, including penetrability, porosity, net thickness, oil saturation, water cut, average daily production, and injection rate, amount cementing front spacer, amount sand-carrying agent and amount sand. With the novel Radial Basis Function neural network model based on immune principles, 13 parameters of 42 wells out of 51 are used as the input samples and the stimulation ratios as the output samples. The nonlinear interrelationship between the input samples and output samples are investigated, and a productivity prediction model of optimizing fracture design is established. The data of the rest 7 wells are used to test the model. The results show that the relative errors are all less than 7%, which proves that the novel Radial Basis Function neural network model based on immune principles has less calculation, high precision and good generalization ability.     

应用模糊综合评判和灰色关联度分析评价水平井多级压裂效果

水平井多级压裂是低渗透和非常规油气田开发的有效技术手段,其压后产能评价问题已成为相关研究的热点和难点.水平井多级压裂压后产能的各项影响因素之间关系复杂,通过常规理论分析量化研究困难,压裂效果很难准确预测.本文提出应用模糊综合评判和灰色关联度分析相结合的方法,对多级压裂水平井的压裂效果进行评价.首先运用灰色理论分析影响压裂效果的各因素之间的灰色关联度,计算各影响因素在综合评判中的权重值,再结合模糊综合评判方法,对多级压裂井压后效果进行预测评价.通过目的区块24口多级压裂水平井压后效果评价与实际生产情况对比,表明模型计算准确率达到95.8%,评价结果准确可靠.     

煤层压裂裂缝三维延伸模拟及产量预测研究

针对煤层气井的压裂特点和产出机理,综合应用流体力学、线弹性断裂力学、传热学、计算数学和软件工程等方面的知识,提出了煤层压裂裂缝三维延伸模型和产量动态预测模型,其中裂缝三维延伸模型考虑了煤层、上下遮挡层之间的地应力和岩石力学参数变化的影响,产量动态预测模型考虑了煤层气先解吸扩散后渗流入井的产出机理。在此基础上研制了煤层气井三维压裂优化设计软件,并通过实例计算验证了其实用性和可靠性。     

饱和粘土非线性渗流规律与径向固结

以多孔介质等效渗流概念得出粘土平均孔隙微尺度数量级范围在0.01 μm至0.1μm,与测试结果一致．实验结果表明饱和粘土微尺度孔隙渗流为非线性流．理论推导表明固液界面作用与渗透率平方根或孔隙半径成反比,固液界面相互作用是导致饱和粘土非线性渗流的重要原因．提出了精确描述饱和粘土微尺度孔隙非线性渗流基本规律的数学模型,其参数量纲明确,物理意义清楚．建立了饱和粘土非线性渗流新定律,统一描述了从较低到较高水力梯度全过程渗流曲线特征,达西定律是其特例．基于新定律,建立了饱和粘土非线性渗流定流量径向固结数学模型．以粘性边界层思想与稳态依序替换法及积分方程法,导出了粘土非线性渗流平均质量守恒方程及活动边界运动方程,给出了饱和粘土非线性渗流超孔隙水压力分布公式与平均固结度计算公式,获得了粘土层压力分布规律和平均固结度随时间变化规律．结果表明:饱和粘土非线性渗流使活动边界运动速度减小．研究结果为粘土地质工程与岩土工程应用提供了新的科学依据．达西渗流径向固结计算是新的非线性渗流固结计算的特例．     

非常规井数值模拟技术研究进展与发展趋势

与常规井数值模拟相比,非常规井数值模拟侧重于刻画垂直、水平井筒内的多相流动,解释由于摩擦、静水力、加速度以及滑移造成的各相之间的速度差及压力损失,模拟井下流量控制设备及复杂现象.从复杂结构井的流量方程、多相井筒管流与油藏渗流耦合模拟、多段井模型、井下流量控制设备模拟、近井区域粗化、井下复杂现象模拟和嵌入式裂缝模型7个方面出发总结了非常规井数值模拟技术研究进展和主要缺陷.基于多段井模型的井筒 油藏耦合数值模拟、扩展井模型与油藏模型耦合模拟、流固耦合数值模拟、对井下监测调控设备的数值模拟以及多段压裂复杂结构井的数值模拟是未来的发展趋势.