裂缝性油藏水平井产能计算方法

根据裂缝性油藏水平井渗流特征,将渗流区域等效为近井区域和远井区域.远井区域视为连续均匀介质.在近井区域,基于势叠加、镜像反映原理和微元线汇思想,建立考虑天然裂缝和水平井生产段共同渗流的耦合模型.组合两个流动区域得到裂缝性油藏水平井产能评价模型,并进行求解.实例计算结果表明,由于考虑了裂缝之间的干扰,用建立的模型计算的水平井产能小于用理论公式计算的水平井的产能,与实际产能比较接近;随着裂缝密度增加,产量逐渐增加,但增加的幅度降低.     

无限大天然裂缝油藏试井资料计算机曲线拟合

对无限大天然裂缝油藏试井资料的曲线拟合问题,给出了一套理论图版的计算公式,并采用双重误差控制法与对数搜索法进行理论曲线的搜索,从而使试井资料的曲线拟合实现了自动化,极大地提高了拟合速度和精度.大量计算实例表明,这种方法不仅计算速度快,而且相应的软件使用十分方便灵活,对均匀介质和双重介质都实用.     

水平井体积压裂缝网表征及流动耦合模型

针对岩石脆性系数高且发育天然裂缝的储层,提出表征水平井体积压裂形成裂缝网络的三种基本模式,并将渗流过程划分为油藏流动和缝网内部流动.在此基础上,利用势叠加原理导出油藏流动控制方程,利用有限差分方法建立缝网内部有限导流等式;其次,采用星三角变换法处理人工缝与天然缝的交汇流动;最后,耦合两部分流动矩阵方程得到水平井体积压裂缝网渗流数学模型.该模型表明:当水平井改造段长度一定时,压裂段数与段内分簇数是决定产能的最主要因素,其次是人工裂缝半长和人工缝导流能力,而天然裂缝密度和导流能力对产量影响较小.实例应用表明,实际产油量与模型计算值一致,误差较小.     

基于改进格林元的压裂水平井动态分析方法

以建立高效的动态分析方法为出发点,以边单元作为求解点,改进传统的格林元方法,减少未知数和求解矩阵维度;并提出基于改进格林元的加密网格加密方法,保证考虑复杂裂缝网络的压裂水平井动态模拟的早期精度.退化模型与半解析解、数值模拟结果进行对比,验证本文基于加密网格的改进格林元方法的准确性和动态分析的高效性.最后进行动态响应的敏感性分析,结果表明：①格林元方法是一种高精度的动态模拟方法,将求解节点设置在网格的边上可以提高压裂水平井动态模拟的速度;②改进格林元方法的加密基于叠加原理,不需要通过插值近似,其求解精度高.在相同加密网格条件下,基于本文改进格林元方法的加密效果比有限差分加密效果更佳;③复杂裂缝导流能力、改造区渗透率提高倍数、改造区大小等参数对压裂水平井动态特征影响较大,在动态分析和参数反演时,应着重考虑这些因素的影响.     

分形裂缝性页岩气藏多段压裂水平井瞬态压力特征

基于分形理论和连续性假设,考虑页岩气吸附解吸、基质-裂缝窜流等机制,建立分形裂缝性页岩气藏多段压裂水平井试井解释模型,并通过拉氏变换、点源函数及压降叠加原理等方法得到模型的解.绘制无因次压力随时间变化的双对数曲线,研究分形裂缝性页岩气藏多段压裂水平井的压力特征,分析分形指数、分形维数等参数对压力动态的影响.结果表明：分形裂缝性页岩气藏多段压裂水平井的压力动态可划分为7个流动阶段;分形指数越大或分形维数越小,晚期径向流直线段的斜率越大;其它参数对水平井的压力动态也有一定的影响.     

低渗透油藏压裂水平井井筒与油藏耦合的非稳态模型

推导低渗透各向异性油藏压裂水平井井筒与盒式油藏耦合的非稳态模型,并给出求解方法.模型考虑摩阻和加速度的影响,并可以使用不同类型的约束条件.实例计算表明,压裂水平井的流动可分为非稳态阶段和拟稳态阶段.在非稳态阶段,各条裂缝的产量相差不大,总产量随着裂缝条数的增加呈线性增加;在拟稳态阶段,两端裂缝产量高于中部裂缝的产量.受摩阻和加速度压降的影响,空间上位置对称的裂缝在流量上呈现不对称性.井筒内压力损失的存在将使水平井的产量降低,并使井筒内的压力分布不均匀.在最小井底流压的基础上固定流量时,裂缝条数越多,稳产期也越长.     

混合井网条件下加密井产能计算模型及应用

对于以直井、水平井混合井网开采的油藏,后期加密的水平生产井产能计算应综合考虑其他油水井的干扰.基于镜像反映原理与微元线汇理论,建立任意混合井网条件下加密水平井稳态产能计算半解析模型,考虑混合井网内部其他油水井干扰及井筒内由于井壁摩擦与流体加速度造成的压力降对加密水平井产能的影响,适用于任意混合井网条件下(井型任意性、井数目任意性、井位任意性)加密水平井产能计算.     

不对称垂直裂缝压力动态特征

针对压裂过程中出现的不对称垂直裂缝问题,基于渗流力学原理,根据点源函数和Green函数基本理论建立三种不同外边界条件下不对称有限导流垂直裂缝试井解释数学模型.采用Laplace积分变换和Stehfest数值反演获得典型特征曲线.研究表明：典型特征曲线分为四个流动阶段,井储阶段、压力导数曲线斜率为1/4的双线性流阶段、压力导数曲线斜率为1/2的线性流阶段及0.5水平线的径向流阶段;不对称因子主要影响双线性流阶段结束的时间,不对称因子越大,双线性流阶段结束的越早;裂缝的导流能力越大,不对称因子对特征曲线的影响越不明显;不对称因子越大,裂缝流量分布越不对称.为不对称有限导流垂直裂缝的试井分析提供理论依据.     

水平井与直井混合注采井网的流场计算——以五点法注采井网为例

基于保角变换和镜像反映原理,建立五点法水平井与直井混合注采井网流场数学模型,导出其势函数和流函数数学表达式,得到五点法混合注采井网内部等势线和流线分布.研究水平井长度、水平井与直井连线夹角、平面各向异性及水平井不同平面位置等因素对混合注采井网内部流场分布的影响.结果表明：混合注采井网水平井跟端和趾端,流线分布相对密集,两端位置产液能力较强;水平段越长,其流线控制的泄油面积越大;水平井与直井连线成45°角时,水平井与正对的两口直井间的驱替强度相对较大;水平井垂直于主渗透率方向时,流线均匀密集地汇聚到生产井,易形成线性驱替;混合注采井网内部水平井偏离中心位置程度越大,流线分布疏密分化越明显.     

Fano Resonances for Tilted Linear and Quadratic Band Touching Dispersions in a Harmonically Driven Potential Well

Considering models with tilted linear and quadratic band touching dispersions, the effect of the transverse linear tilt on the transmission spectra is analyzed through a harmonically driven potential well oriented longitudinally. Employing the Floquet scattering matrix formalism, Fano resonances are found as an outcome of matching between the Floquet sidebands and quasi-bound states, where the tilt renormalizes their energies and wave vectors. It is found that the Fano resonance energy decreases (increases) for linear (quadratic) band touchings as the magnitude of the transverse momentum increases, indicating a distinct signature of the underlying band dispersion in the transmission profile. The sign of the product of the transverse momentum and the tilt also determines the relative shift in the Fano resonance energy with respect to the untilted case for both band dispersions, suggesting a possible tunability of the Fano resonance for tilted systems. Importantly, the tilt strength can also be directly determined by measuring the Fano resonance energy as function of the transverse momenta direction. The shot noise spectra and their differential property are further studied where an inflection region and undulation, respectively, is found around the Fano resonance energy. Interestingly, differential shot noise and transmission spectra both qualitatively behave in a similar fashion and might thus serve as important observables for future experiments on driven solid-state systems.     

Numerical Study on an RBF-FD Tangent Plane Based Method for Convection–Diffusion Equations on Anisotropic Evolving Surfaces

In this paper, we present a fully Lagrangian method based on the radial basis function (RBF) finite difference (FD) method for solving convection–diffusion partial differential equations (PDEs) on evolving surfaces. Surface differential operators are discretized by the tangent plane approach using Gaussian RBFs augmented with two-dimensional (2D) polynomials. The main advantage of our method is the simplicity of calculating differentiation weights. Additionally, we couple the method with anisotropic RBFs (ARBFs) to obtain more accurate numerical solutions for the anisotropic growth of surfaces. In the ARBF interpolation, the Euclidean distance is replaced with a suitable metric that matches the anisotropic surface geometry. Therefore, it will lead to a good result on the aspects of stability and accuracy of the RBF-FD method for this type of problem. The performance of this method is shown for various convection–diffusion equations on evolving surfaces, which include the anisotropic growth of surfaces and growth coupled with the solutions of PDEs.