一种模拟人工裂缝与水平井筒夹角的新方法

针对人工裂缝与水平井筒存在夹角时的模拟问题,提出了一种基于Eclipse数值模拟中PEBI网格加密法的新型处理方法,利用此方法与传统的笛卡尔网格加密法进行了对比,并研究了直井注水–水平井采油的正方形五点井网中夹角对开发效果的影响。结果表明:新方法在处理人工裂缝与水平井筒有一定夹角的情况时,收敛性更好,模拟结果更合理,且能同时模拟多条缝;以15°为递增单元从15°增大到90°,水平井压单缝的条件下,夹角为90°时的开发效果最好,受见水早的影响,夹角为45°时的开发效果最差。     

CK油田C42井区人工裂缝对注水开发效果的影响分析

CK油田属于低渗透油田,由于储层孔喉细小,物性差,渗透率低,必须进行压裂改造,使其产生具有足够有效长度和高导流能力的人工裂缝,从而形成相对高产储层.该文以C42井区为例,首先采用动态分析法评价了人工裂缝对注水开发效果的影响,在此基础上对该地区裂缝开启压力进行研究,研究结果将对此类油田的开发有一定的指导意义.     

压裂气藏裂缝扩展和裂缝干扰对水平井产能影响

基于非稳态渗流理论,应用椭圆渗流思想,在压裂气藏基质椭圆流和压裂裂缝高速非达西渗流耦合中,引入裂缝干扰,建立压裂水平井产能预测模型.利用数值求解方法分析椭圆长轴、短轴在气藏开采中的扩展规律,揭示了裂缝的扩展特征.算例计算结果表明:裂缝控制的椭圆长轴、短轴随生产时间逐渐扩展,短轴扩展速度要大于长轴,渗流区逐渐由椭圆转化为圆形;相邻裂缝控制的椭圆流在200 d左右开始相交,发生干扰,并且随着时间的增加,相交面积逐渐增加,干扰加剧,考虑裂缝干扰后,产量递减速度变大,此时,与裂缝导流能力相比,裂缝长度对产量影响更为显著.研究成果对气藏压裂水平井的设计提供了科学依据.     

泥岩裂缝储层水平井双侧向测井仪器偏心影响分析

双侧向测井是最有效的电阻率测井方法之一,水平井的实际测井过程中由于受到重力的影响,仪器存在偏心,仪器偏心导致测量值与实际值之间存在误差。因此需要对水平井中的双侧向测井的仪器偏心影响进行分析,以减小误差。本文基于三维有限元数值模拟方法,通过数值分析,研究了仪器偏心偏心距、泥岩裂缝孔隙度、空隙流体对水平井中的双侧向测井的影响,并将这些影响因素与仪器居中时进行对比,总结了如何通过仪器偏心影响分析减小误差。     

不渗透岩性边界对苏里格气田开发效果的影响

为了探明不渗透岩性边界是否为苏里格气田开发早期气井产量下降快且稳产期短的原因,应用数值模拟方法研究直井存在不渗透岩性边界时的开发效果;利用非结构网格加密技术建立水平井压裂模型,研究存在不渗透岩性边界时水平气井的开发效果。结果表明,不论直井还是水平井,模拟的开发效果均与实际情况相符,证明储层存在不渗透岩性边界是开发早期气井产量迅速下降、稳产期短的原因;间歇开井的工作制度能有效减缓气井产量递减速度。     

基于扩展有限元的页岩水平井压裂裂缝扩展模拟

考虑裂缝内流体流动和岩石受力变形,建立页岩水平井水力压裂裂缝扩展数学模型,采用扩展有限元方法求解该模型。分析水平主应力、岩石力学特征参数及注入速度对裂缝扩展长度的影响,并研究多条裂缝的扩展及转向规律。结果表明:岩石弹性模量越大,泊松比越小,形成的裂缝越长;最小主应力越小,压裂液注入速度越大,裂缝扩展长度越长。同时扩展的2条裂缝之间存在应力干扰使裂缝向外转,裂缝间距越近,转向越明显。3条裂缝同时扩展,中间裂缝受到左右两边裂缝的制约作用,起裂较晚,扩展受到限制;随着压裂时间的延长,中间裂缝会摆脱两边裂缝的影响,冲出应力干扰区。     

底水油藏水平井开发效果影响因素分析?

以某实际油藏地质特点、开发动态和理论公式为基础,全面考虑了影响水平井开发效果的7个因素,每个因素含有3个水平数,利用正交实验设计方法设计了18个试验方案,然后采用油藏数值模拟方法建立相对应的油藏数值模型并进行计算。以十年末采出程度为分析指标,利用直观分析方法和方差分析方法得出了底水油藏水平井开发效果影响程度的大小,并用简单比较法进一步验证了结果的准确性。通过以上研究,可以进一步为提高该油藏水平井开发效果提供依据,并为同类油藏提供借鉴。     

水平井多段分簇压裂裂缝扩展形态数值模拟

水平井多段分簇压裂技术已成为低渗透油气增产的关键技术,能够大幅度增加储层的泄油面积,最大限度地提高采收率,而射孔簇间的应力干扰是影响水平井多段分簇压裂的关键因素。为了提高储层改造体积,研究簇间裂缝扩展的规律,根据流-固耦合及岩石断裂力学理论,利用ABAQUS扩展有限元法建立水平井多段分簇水力压裂二维模型,并利用数值模拟结果对现场2口井的压裂参数进行优化。数值模拟结果表明:水力裂缝长度、簇间距、水平应力差、压裂次序对水力裂缝形态影响显著;裂缝诱导应力场对裂缝形态影响程度随裂缝长度增加逐渐增强,随簇间距和水平应力差的增大逐渐降低;水力压裂次序可以明显改变诱导应力场分布,合理利用能增加有效裂缝长度。现场压裂参数优化后的2口井产能得到明显提高,证明了数值模型的可行性。     

井储效应对确定垂直裂缝方位的影响

给出考虑井储效应的均匀流量在垂直裂缝井中产生的压力在Ｌａｐｌａｃｅ空间中的解析解，利用此解通过干扰试井压力分析可以确定裂缝方位。结果表明，井储效应对压力特征有很大影响，确定裂缝方位时应考虑井储效应的影响。     

立体井网开发效果影响因素分析

立体井网是不同于常规面积井网和水平井联合井网的一个全新井网,目前关于该井网的开发效果影响因素还没有系统研究。从井网因素和流体性质两个方面入手,利用数值模拟方法,研究了油水黏度比、油水密度比以及水平井的无因次位置等因素对立体井网开发效果的影响。结果表明,随着水平井无因次位置的增大,不同油水黏度比和不同油水密度比下的立体井网最终采出程度都呈下降趋势;不同之处在于,低油水密度比下,最终采出程度下降较缓慢;高油水密度比下,最终采出程度下降较快;而不同油水黏度比的最终采出程度下降速度无太大变化。     

裂缝参数对压裂水平井入流动态的影响

基于拟稳态等效井径模型、裂缝内变质量线性流模型、水平井筒变质量流模型和完井表皮系数模型,根据势叠加与连续性原理,建立压裂水平井裂缝变质量流与油藏渗流的耦合模型,分析裂缝半长、裂缝宽度、裂缝渗透率对水平井筒和裂缝的入流速度及压力降分布、压裂水平井产能的影响.结果表明:随裂缝半长、裂缝宽度、裂缝渗透率增大,水平井段入流速度、产量减小,压裂水平井和裂缝产量增大;裂缝宽度越宽、裂缝渗透率越大,裂缝入流速度越大,裂缝内压降损失越小;越靠近外侧的裂缝入流速度越快,裂缝内压力损失越大.     

水平井压裂裂缝起裂及裂缝延伸规律研究

水平井压裂可以有效提高低渗透油气藏水平井的采油速度和最终采收率,裂缝起裂和裂缝延伸规律是水平井压裂的关键问题之一.建立了水平井压裂裂缝起裂压力计算模型,通过分析求解模型可以得出:井筒方位角不同,最小水平主应力和垂直主应力对裂缝的起裂压力影响规律不同,在井筒方位角为0°时最不容易起裂,而在井筒方位角为90°时最容易起裂;对比分析了现有裂缝延伸模型,得出全三维裂缝延伸模型适合水平井压裂裂缝延伸模拟;分析了产层和盖层的应力差对裂缝缝高的影响,计算结果表明,当隔层与产层的应力差大于5MPa时,裂缝被限制在产层内.     

底水油藏水平井控流完井数值模拟耦合模型

为了预测控流完井条件下底水油藏水平井生产动态并设计关键控流参数,以数值模拟方法为数学求解手段,建立三维空间油水两相混合网格耦合模型,引入"拟传导率"概念,使得耦合模型中包含的油藏渗流、井筒管流和筛管控流3种数学模型可写成统一线性数学表达形式,从而方便建立大型线性方程组求解。结果表明:拟传导率反映相邻网格之间井筒管流或筛管控流流动过程中某相流体流量和压降的比率,流体流动阻力越大,则拟传导率越小,反之亦然;相比常规裸眼井下滤砂管完井,用耦合模型设计控流参数的控流完井方法使得实例井流入流率剖面、油藏渗流压降剖面、水脊前缘上升剖面和见水时间剖面更加均衡,见水时间大幅延长。     

井筒压降对水平井注采系统的影响研究

根据质量守恒方程和动量定理,建立了具有管外环空并考虑井筒压降的水平井模型。根据油水两相渗流理论,建立了储层模型并根据耦合条件对水平井模型进行了耦合并求解,以胜利油田某区块地质参数为依据建立了水平井一注一采时的油藏模型,对跟端对跟端以及跟端对趾端两种水平井排布方式分别进行了模拟,模拟结果表明,跟端-跟端排布时随着生产的进行产液剖面越来越不均衡,而跟端-趾端排布时产液剖面存在自动均衡现象,有助于提高原油采收率。     

子午线收敛角和垂线偏差对陀螺方位角的影响

陀螺经纬仪常用于测定井下或地面待定边的坐标方位角.主要分析了在陀螺方位角测量中,影响坐标方位角计算的2个因素--子午线收敛角和垂线偏差.根据赫里斯托夫子午线收敛角γ计算公式和常用近似公式,计算了不同纬度的γ值,对比分析得到:随着经差l的增大,近似公式计算误差相应增大,l=0.5°时计算精度可达0.01″～0.1″,此外给出了γ较差计算公式,并分析得到经差l小于1°时,公式计算精度可达0.001″.根据GPS法测量高程原理导出了垂线偏差计算公式,并结合某试验网数据分析得到垂线偏差最大值一般小于20″,这和理论上的结论较吻合.     

Mechanism of production increasing of coalbed gas for the pinnate horizontal well and sensitivity effect of parameters on gas production

The mechanism of production increasing for the pinnate horizontal well is analyzed with the simulation technique. It is pointed out that the whole horizontal well-bore spreading widely and evenly in coal layers makes the stratum pressure drop evenly and fast, which increases the chance of desorption and diffusion and area controlled. This is the basic reason that the pinnate horizontal well can increase production. How such stratum parameters as permeability, Langmuir constants and adsorption time constant affect the gas production for the pinnate horizontal well is also studied with numerical simulations. Either for the vertical well or the pinnate horizontal well, bigger stratum permeability, steeper relative permeability curve, smaller residual gas saturation, higher gas content and stratum pressure are more favorable for gas production increasing. Langmuir constants decide the change of desorption quantity and influence the gas production through changing the extent of steep of isothermal adsorption curves in the pressure dropping area. The adsorption time constant only influences the time that gas production arrives at the maximum value for the vertical well, but it almost has no influence on the gas production for the pinnate horizontal well because the equivalent adsorption time constant is reduced.     

应力比对脆性材料断裂影响及应变断裂准则验证

应用材料破坏分析软件MFPA2D(material failure process analysis),模拟了平面应力下双向应力比不断变化条件下脆性材料的不同破坏失稳过程,并以玻璃为例,重点研究了其在复杂应力状态下不同双向应力比对脆性材料裂纹扩展和断裂的影响. 研究结果表明,裂纹失稳扩展时的应力强度因子值随着双向应力比的升高而升高. 该结果证明双向应力确实对脆性材料的断裂韧性有影响. 理论分析得出的应变失效准则与数值模拟研究结果及试验结果的比较研究表明,应变失效准则作为脆性材料在双向应力下的断裂准则是可行的.     

锈蚀对网架结构性能影响的研究分析

以网架实际工程为研究对象,考虑到锈蚀深度占壁厚的百分比,分析了锈蚀对结构承载能力的影响,指出锈蚀对结构由表及里的腐蚀过程中,不断地改变着结构的受力状态,并对结构造成损伤,其危害除与锈蚀的程度有关外,还与结构特性、应力状态及几何性质等因素有关,据此可在结构设计中主动地加以考虑,做到及早预防或减少锈蚀对钢结构的危害。