考虑页岩气赋存及非线性流动机理的产能预测半解析方法

常规油气井可较容易求得解析产能,而页岩气的解吸、滑脱和扩散等非线性流动机理导致产能模型具有严重的非线性.本文运用三线性流模型,引入新的拟压力和拟时间处理页岩气的解吸和压缩性的非线性,运用逐次替换法处理滑脱和扩散的非线性.引入动用范围的概念,结合物质平衡方法和牛顿迭代法求得不同时间下的平均压力,以此不断更新模型参数,获得产能的半解析解.结果表明:(1)该方法能高效处理模型的非线性,准确快速地获得页岩气井的产能;(2)忽略气体的压缩性会严重低估气井产能;滑脱和扩散提高了气井产能,但加剧了产量递减;吸附解吸提高了中后期的产能,减缓了产量递减;(3)该方法能很好地拟合矿场生产数据,并预测气井的产能和可采储量.     

低渗透油藏压裂定向井产能计算新公式

基于点源势函数,采用势叠加建立定向井和压裂定向井三维势函数,推导了各向异性油藏中压裂定向井的稳态产能新公式,通过简化得到了常规定向井产能解析解。与目前已有的压裂直井和定向井产能公式比较,验证了本文公式的合理性,并进行了三维压力分布和产能敏感性分析。结果表明:压裂定向井在近井区域的等压面为一个近似椭球体,近井筒和近裂缝面压力梯度较大;压裂定向井与常规定向井对比,压裂后产能增加,而且随着井斜角的增大,压裂定向井产能增幅大于常规定向井。     

气顶油藏屏障注水数值模拟

探讨气顶油藏屏障注水提高油藏开发效果的机理,并优化屏障注水参数。以国外某气顶油藏的储层特征为基础,通过油藏数值模拟方法,对气顶油藏屏障注水运移规律及作用机理进行分析。结果表明,屏障形成前,屏障水以径向流的运移规律向气顶和油环流动,分别补充油区与气区地层能量,延长开发年限,有效抑制气顶膨胀能,减缓油气界面运移速度,降低油井生产油气比,提高油井开发效果。当屏障形成后,屏障切断油区与气区的通道,将气顶油环分为一个大气顶小油环与小气顶大油环,实现气顶油环单独开采,有效防止油气互窜。结合该油藏的开发政策,优化气顶油环屏障注水参数及开发方式,分别从油侵损失量和气顶油环采出程度两个方面综合考虑,最优屏障井位置随着注采比的增加逐渐往气顶方向移动,并最终稳定在一定位置。     

底水油藏中隔夹层对水平井开发影响研究

本文结合物理模拟、数值模拟、实际井动态分析等多种方法,进一步研究隔夹层对水平井开发效果的影响。通过建立三维可视化底水油藏物理模型,研究水平井隔夹层大小对水平井效果的影响,表明靠近水平井远离油水界面的隔夹层下部出现“屋檐油”,此处的剩余油为油藏高含水期挖潜剩余油的主要方向。结合底水油藏数值模型,研究不同隔夹层展布范围以及不同隔夹层分布位置下水平井的开发动态,随着隔夹层展布范围增加,隔夹层距离油水界面越远（越靠近水平井下方）,则水平井开发效果越好;通过对国内某典型油田水平井生产资料进行分析,所得结论与物模、数模结果一致。     

基于波前快速推进法的页岩气储层动用预测

对非常规能源尤其是页岩气藏的开发越来越受到人们的重视,然而,目前对页岩气藏动用情况的预测还有待 提高。波前快速推进法是一种可以快速高效地预测波前运移情况的方法,在考虑页岩基质吸附解吸特性,及基质孔隙 中气体的滑脱作用影响的前提下,利用Van Kruysdijk 提出的多段压裂水平井的复合线性流模型,将储层划分不同的流 动区域,并分别建立基质与裂缝的程函方程,基于波前快速推进法求解程函方程,从而达到对多段压裂水平井页岩气 储层的动用进行预测的目的。绘制了储层动用情况与时间的关系图,对比了考虑解吸和滑脱与不考虑解吸和滑脱的 储层动用情况。结果表明,滑脱效应加快了储层的动用速度对储层动用影响较大,而解吸作用降低了储层的动用速度 对储层动用影响较小。     

考虑多段流动耦合的鱼骨刺井产能评价模型

根据实际油藏中鱼骨刺井井眼轨迹的三维空间展布特征,建立上下封闭边界油藏中鱼骨刺井生产段油藏渗流数学模型,考虑主井眼与分支井眼完井方式和井筒内流动损失,形成主井眼生产段井简内变质量管流、主井眼生产段近井油藏渗流、分支井眼生产段井筒内变质量管流和分支井眼生产段近井油藏渗流耦合作用的鱼骨刺井产能评价模型,并进行应用分析.结果表明:鱼骨刺井生产时,主井眼生产段沿程压降呈非线性增加,分支井眼与主井眼生产段交汇处存在压降突变点;主井眼与分支并眼生产段的势相互干扰,主井眼生产段径向流量分布呈两端高、中间低、交汇点处减小的特征,而分支井眼沿程径向流量呈跟端低、中间逐渐增大、指端高的特点.     

运移距离对CO2混相驱重力超覆的影响规律及表征分析

CO2驱油技术具有提高原油采收率和资源化利用与封存的双重目的,已在低渗-致密油藏得到广泛应用。为明确运移距离对CO2混相驱油过程中密度差引起的重力超覆程度的影响规律,分别采用室内物理模型和数值模型开展研究。实验结果表明,混相条件下,由于岩心长度减小,重力超覆的扩展空间受限,但油气混相程度的降低,导致重力超覆程度降低幅度较小;当岩心长度继续减小时,混相程度降低对重力超覆的影响大于岩心长度对重力超覆扩展空间限制的影响,从而使重力超覆程度加剧。数模结果表明,随着运移距离的减小,重力超覆程度减弱,混相驱采收率提高。因此,结合油田现场情况,为减缓重力超覆,应适当减小井距,缩短CO2气体运移距离,从而提高CO2驱的波及效率。研究结果对于CO2驱油现场试验方案设计和参数优化具有一定的指导意义。     

断块油藏水平井提液参数优化

在断块油藏开发中水平井具有改善断块油藏连通能力的特点,并且提液作为一种重要的剩余油挖潜手段,具有降本增效的特点。为研究水平井提液参数优化,本文采用数理统计的方法,针对典型断块油藏的水淹模式进行总结,运用多元线性回归方法对水平井提液效果主控因素进行分析,并针对提液效果开展三参数的响应曲面研究。研究结果表明三个参数中注采比对提液效果的影响最大;快速水淹井晚期提液总体效果明显,并且提液时机越早,采出单位的水带出的油越少,水的处理费用越高;缓慢水淹井早期提液总体效果明显,其提液规律与快速类表现基本类似,不同之处在于,提液时机越晚,采出单位水带出来的油越少,水的处理费用越高;经过优化后,快速水淹井提液后累产油提高12.64×104m3,缓慢水淹井提液后累产油提高7.24×104m3。     

考虑沿程非均匀吸汽下SAGD产能预测模型

蒸汽辅助重力泄油(SAGD)相比于其他热采方法对稠油开发效果更好。目前常用的SAGD产能预测模型主要基于沿程均匀吸汽提出,矿场应用困难。针对这个问题,对SAGD沿程生产过程进行试验研究,基于试验获得沿程非均匀吸汽现象,结合达西定律、热传导定律及物质平衡方程,推导出新的SAGD产能预测模型。结果表明:三维SAGD开发物理过程比二维SAGD更加复杂;所建立的新模型在产能预测上比以往的模型更加准确;以往在二维剖面上将SAGD划分为蒸汽腔上升、蒸汽腔横向扩展及蒸汽腔下降3个阶段,但是在更加符合矿场实际的包含沿程方向的三维角度,这个阶段划分方式并不适用;蒸汽干度是影响双水平井SAGD沿程蒸汽分布的一个重要因素。     

稠油油藏溶剂辅助蒸汽驱前缘预测模型

为了描述注溶剂条件下蒸汽前缘的形状,首先提出蒸汽前缘气相内组分平衡状态计算方法,获得边界温度特征;其次列出前缘液相组分组成的计算过程,建立考虑三相平衡状态的蒸汽前缘形状预测模型;最后采用迭代法获得界面关键参数,并求解整个模型。结果表明:溶剂辅助蒸汽前缘形状以楔形为主,并且在较低注汽速度情况下,重质溶剂改善垂向波及系数效果明显优于轻质溶剂,对于较高注汽速度,轻质溶剂改善重力超覆现象的潜力明显大于重质溶剂。