纵向非均质性对海上稠油油田水驱油开发效果的影响研究

为兼顾生产成本与开发效果,海上稠油油田开发大多采用多层合采,层内和层间的差异对水驱开发效果影响显著,针对纵向非均质严重的问题,基于不同渗透率级差、不同平均渗透率,建立了反韵律下9种非均质物理模型,研究层内和层间非均质性对海上稠油油田水驱开发效果的影响.研究结果表明:对于层内非均质模型,渗透率级差对开发效果影响更大,平均渗透率相近时,级差越大,层内非均质性越强,注入水沿高渗透层突进,油层下部驱替效果越差,采出程度越低;层内均质层间非均质时,级差越大采出程度越低,高渗层段注入水形成优势通道抑制低渗透层吸水,高渗透层最高采收率达77.4%,低渗层采收率可低至0.7%,使油层上下部驱替效果相差较大;层内和层间都非均质时,分层开采的开发效果好于多层合采,各层采收率变化幅度与分层开采时差异较大;利用综合影响因子表征层内和层间非均质性的综合影响,其值为0.08时对应采出程度为41.48%,综合影响因子越高,纵向非均质性越强,采出程度越低.     

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.     

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.     

致密气储层压裂水平井产能影响因素排序

致密气是我国重要的战略接替资源,其开发理论研究处于起步阶段.水平井压裂是非常规致密气藏实现工业开采价值均有效技术手段,而压裂后产能影响因素的研究是该类气藏能否实现工业价值的关键.提出灰色关联原理和正交试验设计方法综合应用的方法对产能影响因素进行排序.首先利用灰色关联原理初步确定影响因素排序;再利用正交试验设计研究影响因素,并弥补灰色关联理论对因素之间相互制约和促进关系分析的不足;最后综合确定致密气藏单井产能影响因素的排序.研究表明:储层渗透率是影响单井无阻流量的决定性因素;其他主要因素依次为水平井段长度、有效厚度、裂缝条数;裂缝半长、水平井段纵向位置以及生产压差为次要因素.上述两种数学方法分析结果具有良好的一致性和实用性,对致密气藏现场实际生产具有重要的指导意义.     

基于正交灰关联法的气藏水平井体积压裂影响因素研究北大核心

影响苏里格气田致密砂岩气藏水平井段内多缝体积压裂效果的裂缝因素为裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力、裂缝间距和缝宽.揭示裂缝参数对水平井段内多缝体积压裂效果的影响及影响程度的主次关系,优选合理压裂裂缝参数已成为必须解决的紧迫问题之一,它是制约水平井在苏里格致密砂岩气藏应用的技术瓶颈.针对苏里格气田致密砂岩气藏水平井段内多缝体积压裂效果多衡量指标、多影响因素的特点,运用正交试验设计结合灰关联分析法对水平井段内多缝体积压裂效果的各个影响因素进行了分析.应用结果表明,正交灰关联分析法能给出各指标影响权重大小、因素影响主次顺序及最优方案,该方法避免了仅通过单一评价指标来进行决策的不科学性,可为压裂方案的优化设计和施工提供可靠理论依据.     

基于正交灰关联法的气藏水平井体积压裂影响因素研究

影响苏里格气田致密砂岩气藏水平井段内多缝体积压裂效果的裂缝因素为裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力、裂缝间距和缝宽.揭示裂缝参数对水平井段内多缝体积压裂效果的影响及影响程度的主次关系,优选合理压裂裂缝参数已成为必须解决的紧迫问题之一,它是制约水平井在苏里格致密砂岩气藏应用的技术瓶颈.针对苏里格气田致密砂岩气藏水平井段内多缝体积压裂效果多衡量指标、多影响因素的特点,运用正交试验设计结合灰关联分析法对水平井段内多缝体积压裂效果的各个影响因素进行了分析.应用结果表明,正交灰关联分析法能给出各指标影响权重大小、因素影响主次顺序及最优方案,该方法避免了仅通过单一评价指标来进行决策的不科学性,可为压裂方案的优化设计和施工提供可靠理论依据.     

基于灰色模糊聚类的压裂水平井见水层段判识方法

目前水平井机械找水主要通过井下开关控制逐段生产找水,随着水平井改造段数逐年增加,造成找水测试周期较长,需要将可能见水的射孔段组合进行找水.由于水平井对应注水井多、微裂缝发育造成缝网关系复杂以及超低渗透储层非均质性强,导致来水方向及井筒见水位置判识难度大.以已完成找水措施的水平井各射孔段油藏参数和改造参数为基础,采用灰色关联法对参数优选,并对优选参数进行模糊聚类分析,将聚类结果应用于新见水水平井的出水位置预判,形成一种多段压裂水平井见水层段的辅助判识方法,可将见水层段优化组合,达到缩短水平井找水周期的目的.     

多层气藏中气体流动问题的新模型及其应用

本文针对气井产量与井筒集是变数时,建立了多层气藏内真实气体渗流问题的新模型,求出了三种典型外边界条件下各储层压力分布精确解,作为特例,又得到了均质气藏内压力分布的精确解并给出了在气田开发中的应用.     

整体压裂裂缝导流能力与储层渗透率匹配关系研究

针对低渗透油藏存在非达西渗流的问题,建立了整体压裂三维油水两相油藏和裂缝系统的数学模型,并采用有限差分法进行求解.利用建立的数学模型,针对不同储层渗透率级别,研究裂缝导流能力对油井产能的影响.结果表明:在各级储层渗透率级别下,随着裂缝导流能力的增加,采油强度逐渐增加,但增加的幅度越来越小.在此基础上,引入采油强度变化率的概念,确定了不同储层渗透率级别下裂缝导流能力与采油强度变化率的关系,进而得到不同储层渗透率级别下的最佳裂缝导流能力.为合理、高效开发低渗透油藏提供技术支持与保障.     

应用模糊综合评判方法优选非均质油藏调剖井和层

通过注水保持油层压力的方法开发非均质油藏,不可避免会造成油井含水或部分油井水淹.注入水窜入油井时,不管低渗透层是否受到开发,大部分注入水进入到高渗透层,因而使低渗透层在开发过程中采油速度很慢,或是基本未投入生产.为了降低产水量,保持或提高采油量,必须对已开发的非均质油藏实施相应的堵水调剖措施,防止注入水沿高渗透带水锥突进到油井,影响水驱采收率.本文建立了应用模糊综合评判方法优选非均质油藏调剖井和层的数学模型,通过实例分析表明,运用综合评判方法优选调剖井和层是一种客观有效的方法,该评价方法计算方便,易于操作和推广.     

基于多元回归的超短半径水平井累积产油预测方法

随着油田的持续开发和老油区作业频繁等原因使井况日趋恶化,加上油藏的非均质性,严重影响油田采收率的提高.如在开发区内补打更新井、加密井,其建井周期长、成本高.在套管内侧钻中短半径水平井,不但可以节约钻井成本,而且还可以增大油层裸露面积,提高采收率和经济效益.但若准确选择有利的侧钻井位,需要首先建立累积产油量与侧钻井相关参数的关系.根据建立的数值模拟概念模型和确定的水平井开采方案,用正交设计对有效厚度、无因次距顶高度、油水井距、平均渗透率、平均剩余油饱和度、水平井开采阶段完善程度等6项因素进行了组合,并计算了25个数值模拟方案.利用多元回归,从模拟计算结果得到计算注水正韵律油层10年累积产油量的多元回归公式,可作为下步优选侧钻井位的依据.     

A problem with wells for the steady diffusion equation

This paper deals with a problem with wells for which nonlocal boundary conditions are given. It is shown that the problem is equivalent to a mixed problem without wells. For this formulation, an error estimate of a mixed finite element method in the 2D case is studied.     

箱式封闭油藏中水平井压力分析

本文研究了箱式封闭油藏水平井之三维不定常渗流问题。用积分变换、汇源叠加等方法求得其数学模型的Laplace变换解式并建立了快速、实用的应用方法,其中包括:水平井压力分布公式、井壁压力典型曲线计算方法、控制参数(团)调参分析。因而本文的结果可方便地用于水平井不稳定试井资料的分析与解释。     

An infinite mapping layer for deep water waves

In order to accurately and efficiently model the propagation of surface gravity waves in infinitely deep domains, we introduce an infinite mapping layer which transforms the unbounded physical domain into a bounded computational domain by means of a mapping function. The method was implemented in the framework of the finite element method, where it can be straightforwardly combined with a perfectly matched layer to model unbounded domains in horizontal direction. Finally, the application of the method is demonstrated by a simple 3D example. (© 2017 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

三维水平井轨道设计模糊最优控制模型

建立了三维水平井井眼轨道设计模糊非线性多目标最优控制模型 ,利用模糊集理论把该模型转化为非线性规划问题 ,并把该模型应用到水平井的实际生产中 ,得到满意的结果 .     

三维井眼轨道设计模型及应用

讨论了两种典型的三维井眼轨道设计问题 .建立了设计的一般数学模型 ,利用空间矢量分析理论得到了约束变量间的解析表达式和井眼轨道计算式 .这种新方法避免了求解多维非线性方程组 ,设计计算简单精确 .该设计模型成功地解决了多约束条件下的三维井眼轨道设计这一难题 ,具有普遍适用性 .可广泛用于定向井、水平井和多目标井的井眼轨道设计 ,为井眼轨道控制提供了更为准确的理论依据 .     

Non-isothermal,compressible gas flow for the simulation of an enhanced gas recovery application

In this work, we present a framework for numerical modeling of CO₂ injection into porous media for enhanced gas recovery (EGR) from depleted reservoirs. Physically, we have to deal with non-isothermal, compressible gas flows resulting in a system of coupled non-linear PDEs. We describe the mathematical framework for the underlying balance equations as well as the equations of state for mixing gases. We use an object-oriented finite element method implemented in C++. The numerical model has been tested against an analytical solution for a simplified problem and then applied to CO₂ injection into a real reservoir. Numerical modeling allows to investigate physical phenomena and to predict reservoir pressures as well as temperatures depending on injection scenarios and is therefore a useful tool for applied numerical analysis.     

A beam segment element for dynamic analysis of large aqueducts

Large aqueduct structure is a complex structure that is commonly used in hydraulic engineering, especially in large-scale water conveying projects. The analysis of dynamic response for an aqueduct structure is necessary if the aqueduct is built in an earthquake area. Traditional 3D finite element analysis is time consuming and the existing simplified response method cannot take into account all the effects, such as the bending-torsion coupling effect and the constrained torsion, of the deformations of the thin wall structure of the aqueduct body. For this special structure, a simple and yet accurate model for dynamic analysis is needed. In this paper, a beam segment element is developed and used for the calculation of dynamic response for aqueduct structures. With the frame of the aqueduct being modeled using beam element, the proposed model can calculate the dynamic response of the whole aqueduct structures. Results are compared with that of a general purpose finite element analysis software using 3D finite element model. Good agreement is achieved between the two models. However, the proposed model needs less elements and much less computing time.