考虑裂缝变形的低渗透双重介质油藏数值模拟研究

针对玉门青西低渗透裂缝性油藏地质条件的复杂性,通过实验研究了该类油藏开采过程中裂缝的变形特征及其对渗透率和油井产能的影响;研究了水驱过程中的渗吸采油机理.在此基础上,建立了将裂缝变形与基质渗吸作用集为一体的变形双重介质油藏数值模拟模型,利用该模型开展了裂缝变形、渗吸采油、周期注水对开发效果影响的模拟研究.采用变形双重介质油藏数值模拟技术对青西低渗透裂缝性油藏多方案开发指标进行了预测,给出了该油藏优化的开发方案.     

裂缝性油藏有限元数值模拟

本文基于DFN模型研究裂缝性油藏渗流机理,推导其全耦合矩阵形式的有限元解法,建立了基于压力,饱和度的有限元方程。对具有控制油藏渗流的大裂缝特性进行研究,考虑基质毛管力,忽略裂缝中毛管力影响,采用四边形网格,针对DFN模型的渗流问题进行了模拟计算,得到油藏渗流动态结果,为裂缝性油藏的优化开发及精细油藏数值模拟提供理论依据。     

裂缝性油藏水驱油渗吸理论及数学模型

以Kazemi在1989年提出的裂缝性油藏水驱油理论模型为研究对象,通过采用合适的差分格式来验证Kazemi模型数值解的正确性,并在此基础上修正完善岩块渗吸项,建立新的拟线性渗流模型,利用特征线法求得解析解,进一步完善裂缝性油藏水驱油理论,结果可更有效地指导该类油藏的开发.     

裂缝性油藏主渗透率及主裂缝方向识别方法

基于双孔隙物理模型，建立了裂缝性油藏干扰试井的数学模型，利用拉氏变换方法求出该模型在拉氏空间的解，运用Stehfest方法进行了数值反演，得到油藏中压力分布的近似解，根据遗传算法自适应全局优化概率搜索的特点，利用自动拟合技术识别出裂缝性油藏的主渗透率及主裂缝方向，对油田几口井的观测压力进行了计算，解决了激动井无压力数据的问题，并用实测干扰试井资料对文中方法进行了验证。结果表明，该文提出的方法准确可靠，解决结果符合油田的实际情况。     

复杂裂缝性油气藏裂缝系统储量的早期预测

川中大安寨油藏为典型的低孔、低渗复杂裂缝性油藏,具有严重的非均质性,其独特的地质与开发特征,使常规的油藏工程方法难以开展或不能取得满意的效果。裂缝系统地质储量的早期预测一直是急待解决的问题。为此,提出了油藏影响函数法,建立了通用影响函数模型,并采用线性规划法求解其数值解。利用该方法可快速、准确地预测裂缝系统弹性容量、地质储量等,为滚动勘探开发提供了决策技术依据,为深化裂缝系统的油藏工程研究提供了新的途径。     

天然裂缝性特低渗砂岩油藏等效连续介质模型

针对天然裂缝发育的特低渗砂岩油藏裂缝发育的特点,利用张量理论和等值渗流阻力原理建立了天然裂缝性特低渗砂岩油藏等效连续介质模型,为定量评价天然裂缝对特低渗砂岩油藏的影响和研究该类油藏的渗流规律奠定了基础。并利用所建立的模型进行了等效渗透率影响因素分析,研究结果表明:天然裂缝显著提高了平行裂缝方向的储层渗透率,增大了特低渗砂岩油藏的渗流能力,加剧了储层的各向异性。     

裂缝性油藏主渗透率及主裂缝方向识别方法

基于双孔隙物理模型 ,建立了裂缝性油藏干扰试井的数学模型。利用拉氏变换方法求出该模型在拉氏空间的解。运用Stehfest方法进行了数值反演 ,得到油藏中压力分布的近似解。根据遗传算法自适应全局优化概率搜索的特点 ,利用自动拟合技术识别出裂缝性油藏的主渗透率及主裂缝方向。对油田几口井的观测压力进行了计算 ,解决了激动井无压力数据的问题 ,并用实测干扰试井资料对文中方法进行了验证。结果表明 ,该文提出的方法准确可靠 ,解释结果符合油田的实际情况     

裂缝性油藏多尺度有限元数值模拟方法研究

针对裂缝性油藏内在的复杂性,考虑到双重介质等模型的限制,同时为了更好地表征裂缝和提高计算精度,提出了裂缝性油藏等效介质模型数值模拟方法,建立了数学模型,通过无需在小尺度上精确求解即可抓住大尺度解特征的多尺度有限元数值分析方法,建立有限元数值模型,形成了基于等效介质模型的裂缝性油藏多尺度有限元数值模拟方法,最后将该方法通过实例进行检验,验证了方法的正确性。     

裂缝性油藏注水井动态渗吸数学模型及特征分析

为分析渗吸作用对注水井驱油效果的影响,将裂缝性油藏分别用双孔单渗模型和双孔双渗模型进行描述,结合渗吸经验公式与一维B-L水驱油理论,建立了2种裂缝性油藏注水井动态渗吸数学模型,并采用Laplace变换与反演方法进行解析求解。分析了2种裂缝性油藏模型的动态渗吸特征。结果表明:当不考虑渗吸作用时,注入水沿裂缝突进较快,驱油效果较差。渗吸作用可以有效控制注入水在裂缝中的突进。随渗吸强度系数的增加,油水两相区的扩大速度变慢,含水上升速度变缓,裂缝中的水能够充分进入基质,驱替出更多的原油。裂缝系统中的原油主要靠水的驱动作用采出,而基质中的原油主要靠渗吸作用驱出,渗吸作用是裂缝性亲水油藏水驱油的主要动力。     

裂缝性油藏压裂水平井生产动态模拟研究

研究的低渗裂缝性油藏包括基质、天然裂缝及人工裂缝,根据压裂后流体在各系统的渗流特征,建立了考虑高速非达西、启动压力梯度、毛管压力、重力作用的三重介质三维油水两相渗流数值模型,给出了其数值解法.利用研制的低渗裂缝性油藏压裂水平井生产动态模拟器分析了裂缝及储层参数对生产动态的影响.模拟结果表明,基质中启动压力梯度、人工裂缝...     

一种弱凝胶驱数模物化参数的修正方法

物化参数是弱凝胶驱数值模拟工作的关键参数,其准确性将直接影响弱凝胶驱数值模拟的评价和预测结果。现行方案通常通过室内实验测得物化参数,然而,由于室内实验的计量误差和实验本身的不稳定性,测得的弱凝胶物化参数往往存在一定误差。如果在数值模拟中运用这类参数,将会导致结果与实际效果的偏差。现提出了一种弱凝胶驱物化参数的修正方法,构建实验级别的数值模型,通过拟合实验动态来修正弱凝胶物化参数,并在L油田的数值模型中进行了验证,结果表明修正后的弱凝胶物化参数的准确性显著提高,更适用于矿场实际的数值模型和弱凝胶驱效果评价,该方法对类似的弱凝胶驱油田具有一定的推广和借鉴意义。     

裂缝性凝析气藏物质平衡方程计算新方法

裂缝性凝析气藏是一种极其复杂的气藏,其物质平衡方程与常规气藏差别较大。以物质平衡基本原理为基础,考虑岩块系统和裂缝系统压缩系数、束缚水饱和度的不同,建立了考虑双孔隙系统的裂缝性凝析气藏新的物质平衡方程,通过该方程的诊断直线可分别求得裂缝系统和岩块系统的凝析气地质储量。通过建立单井数值模拟概念模型,使用模拟计算的压力、产量数据,采用新方法计算裂缝和岩块系统凝析气储量,与概念模型实际储量对比误差很小,从而验证了方法的正确性。采用某裂缝性凝析气田实际生产数据,应用新的物质平衡方法计算结果表明,该方法可以准确计算裂缝性凝析气藏裂缝及岩块系统的凝析气储量。     

致密气藏多级压裂水平井生产动态机理分析

为准确预测致密气藏多级压裂水平井在非线性渗流和复杂裂缝下的生产动态特征,通过双重连续介质-离散裂缝耦合模型对原始致密储层和水力压裂裂缝系统流动特征进行刻画并构建综合渗流数学模型,采用非结构三维四面体网格和控制体积-有限元方法建立全隐式数值模型,并通过修正Peaceman方法建立复杂压裂水平井数值井模型,从而获得准确的数值解。开展含水饱和度、应力敏感系数、压裂裂缝压开程度和空间非对称分布等关键参数对X致密气藏某区块压裂水平井生产动态的影响因素分析。研究表明,该模拟方法能准确预测致密气藏压裂水平井生产动态特征,为致密气藏的高效开发提供理论支撑和计算工具。     

裂缝性致密油藏非线性渗流试井分析方法*

传统试井模型的非线性偏微分方程中根据弱可压缩流体的假设,忽略了二次梯度项,这对于裂缝性致密油藏计算带来一定偏差。裂缝性致密油藏的渗流通常需要克服启动压力梯度,且存在压力敏感性。本文推导出了考虑二次梯度项和介质变形影响的渗流方程,建立了裂缝性致密油藏的数学模型;采用数值方法进行求解,绘制井底压力动态曲线,并对影响因素进行分析。研究表明,启动压力梯度和介质变形的值越小,后期的无量纲压力越大,即地层的压力下降越快,且二次梯度项系数影响着径向流动过程。此试井解释模型能够更加科学地指导裂缝性致密油藏的试井解释,具有一定的理论价值和实用价值。     

碳酸盐岩裂缝储层精细建模及其数值模拟

为了有效地进行碳酸盐岩裂缝储层的地震波场数值模拟,提出了一种碳酸盐岩裂缝储层的精细建模技术,该技术包含裂缝发育带位置的准确设定和裂缝发育带物性参数的准确设定两项内容。首先基于三维叠后地震资料的裂缝检测资料和根据地震层位资料建立背景地层模型,建立包含裂缝发育带的碳酸盐岩裂缝储层模型;然后,基于流体因子分析的基质矿物体积模量反演方法,采用Hudson模型准确地计算裂缝发育带的等效物性参数。渤海某区的碳酸盐岩裂缝储层建模的实例表明,提出的碳酸盐岩裂缝储层精细建模技术能准确地建立研究区的裂缝储层模型,其得到的地震波场特征与井旁地震响应特征一致,可以有效地总结研究区裂缝储层的地震波场响应特征;并应用于指导后续的储层预测。     

水平裂缝井压后产量影响因素分析

针对目前对水平裂缝井产量的影响因素认识不够充分和增产效果评价不够完善,对水平裂缝井产量的影响因素和增产效果评价进行了深入的研究。结合油藏工程理论和数值模拟技术,考虑裂缝导流能力随时间的变化和地层弹性膨胀能等因素对压后产量的影响,以水平裂缝井在生产过程中的渗流特性为理论前提,采用二维柱坐标模型,建立了含水油藏水平裂缝井中油藏-裂缝系统的压力方程和饱和度方程,采用有限差分法对压力方程和饱和度方程进行差分离散求解。实例计算表明：建立的水平裂缝井压后产能预测模型,可以分析影响水平裂缝井产量的地层因素和裂缝因素,计算压后增产效果。对于优化浅层油气藏压裂设计方案具有一定的指导意义。     

潜山裂缝性油藏鱼骨井开发效果影响因素分析

鱼骨井是多分支井的一种。裂缝性油藏中鱼骨井能沟通更多裂缝,增加与油藏的接触面积,提高油藏的渗流能力。针对某一裂缝性油藏,筛选出影响鱼骨井开发效果的井身结构参数。利用正交试验设计方法设计了9个试验方案,根据试验方案建立相应的油藏数值模拟模型。基于初期产能、累产油等开发指标,采用直观分析方法,得出影响鱼骨井开发效果的各井型参数的重要程度和最优的参数组合。四个影响因素显著程度依次是主井筒长度、分支间距、分支长度、分支角度;并通过单因素敏感性分析方法验证了相应的正交试验设计结果的准确性。     

煤层气藏储层裂缝建模研究

针对煤层气藏储层天然裂缝发育,采用DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模方法和思路。以沁端区块煤层气藏为例,首先,建立了煤层气藏三维构造模型,在构造模型的基础上,利用序贯高斯随机建模方法,建立了煤层气藏基质属性模型,为裂缝模型的建立与离散粗化奠定基础。然后,以测井解释的裂缝密度、长度、倾角、方位等统计数据为基础,在地震裂缝预测的属性体约束条件下,建立全区裂缝密度分布模型。最后,以裂缝密度分布模型为控制条件,利用离散裂缝网络技术(discrete fracture network,DFN),建立了沁端区块煤层气藏离散裂缝网络模型及其裂缝孔隙度、渗透率等属性模型。通过对模型的验证分析,认为该模型能客观真实地反应煤层气藏储层天然裂缝的几何特征和分布形态,为该区块煤层气藏数值模拟提供了地质基础和依据。     

弱凝胶体系调剖堵水实验研究及应用

针对油井综合含水率高的特点,选取弱凝胶体系作为深部调驱堵水剂。实验测试不同聚丙烯酰胺(HPAM)浓度和不同交联剂浓度下的弱凝胶成胶强度,优选出HAPM的浓度为2000 mg/L,交联剂的浓度为800 mg/L。为了降低成本提高调驱堵水效果,在弱凝胶体系的基础上,优选黏土、悬浮剂和固化剂的浓度,配制黏土凝胶。开展了填砂管试验和人工裂缝模拟实验,完成了弱凝胶体系的段塞优化设计。研究结果表明,对于大孔道型储层最优的段塞组合为聚合物+弱凝胶+黏土凝胶+弱凝胶;对于裂缝性储层,还需要在段塞组合中加入无机堵剂。通过现场的施工应用,调驱堵水后的对应采油井组采油量增加,含水率下降,措施效果明显。     

基于DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模方法

针对目前裂缝性储层建模方法存在的问题, 探讨DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模的思路和方法, 提出分大尺度和中小尺度两种裂缝级别建立DFN离散裂缝模型。首先, 按照确定性建模方法, 以三维地震资料建立大尺度裂缝的空间分布模型。然后, 以岩芯观测和成像测井解释的裂缝密度、长度、倾角、方位等统计信息为基础, 在地震裂缝预测的属性体约束下, 建立全区裂缝密度分布模型, 并以该数据体为约束, 利用随机建模方法, 建立中小尺度的裂缝网络模型, 实现井间裂缝密度的约束。最后, 通过整合大尺度和中小尺度的DFN模型, 建立Z地区综合离散裂缝网络模型及其裂缝孔隙度、渗透率等属性模型。该模型反映了储层裂缝的三维空间分布特征, 为该区油藏数值模拟提供了地质基础。