二阶导数法识别压力导数曲线“上翘”的类型

启动压力梯度和断层的存在都会使压力导数曲线发生"上翘",对压力导数曲线"上翘"类型的识别,是正确选择试井解释模型的关键.分别给出了考虑启动压力梯度影响和断层影响的二阶导数计算理论基础,绘制了压力曲线、压力导数曲线以及二阶导数曲线,并对其特征进行了分析.提出了一种对启动压力梯度影响在压力导数曲线上引起的"上翘"和断层影响在压力导数曲线上引起的"上翘"进行识别的方法--二阶导数法.分析结果表明:二阶导数法简单易用,可以对两种不同情况引起的"上翘"进行有效的识别.     

基于离散裂缝模型致密储层压裂直井动态分析

针对致密油藏渗流规律表现出的启动压力梯度和应力敏感等非线性特征,基于离散裂缝模型建立致密油藏压裂直井的不稳定渗流模型。由于有限体积方法具有物理意义明确的特点,易于计算压力梯度,方便考虑启动压力梯度的影响,采用该方法对模型进行数值求解,并对压力动态进行敏感性分析。结果表明:启动压力梯度与应力敏感的存在使得压力导数曲线上翘,启动压力梯度与渗透率模数越大,上翘幅度越大,流动阶段越难划分;与启动压力梯度不同,应力敏感使得边界响应段的压力导数曲线上翘;裂缝半长越短,启动压力梯度和压敏效应导致的曲线上翘越明显;裂缝导流能力对早期流动阶段的影响较大,随着裂缝导流能力的增大,压力导数曲线向下移动。     

基于有限元的低渗透油藏水平井试井分析

针对低渗透油藏渗流普遍存在启动压力梯度的特点,建立考虑启动压力梯度的盒状油藏水平井不稳定渗流数学模型。利用伽辽金有限元方法得到水平井井底压力数值解,并与经典的Odeh解析解对比验证本数值算法的正确性。结果表明:启动压力梯度存在时,水平井压力及压力导数曲线都呈上翘趋势,且启动压力梯度越大,曲线上翘越明显,即所需压差越大;启动压力梯度对压力导数的影响是一个逐渐抬升的过程,与压力波传播到周围边界而引起的曲线上升有着本质上的不同。     

叠加原理不能求解含启动压力梯度渗流方程

由于含启动压力梯度的渗流方程不是齐次方程,使用叠加原理对其进行求解时会引起误差。首先建立含启动 压力梯度的渗流方程,然后基于PEBI 网格进行数值求解,最后将数值计算的试井曲线与基于叠加原理的试井曲线进 行对比。数值求解的计算结果表明：启动压力梯度使得关井后的井底压力很快稳定,并且井底压力不能恢复到原始压 力,同时,关井段的压力导数曲线下掉。基于叠加原理的计算结果表明：启动压力梯度使关井后的井底压力持续上升、 数百天乃至数千天都不能使恢复压力稳定,并且压力导数上翘。这不仅与数值解有很大的差别,而且也与封闭边界压 力导数下掉的趋势相悖。这表明叠加原理不适用来求解含启动压力梯度的渗流方程。     

低渗透压裂井非对称区域三线性渗流模型

建立了低渗透压裂井非对称区域三线性渗流模型,与传统的理想对称区域模型相比,新模型考虑了更为复杂 的模型条件--考虑启动压力梯度和各种非对称边界组合的影响。利用拉普拉斯变换对模型进行了求解,得到了井 底压力在拉普拉斯空间的表达式,再利用数值反演,获得了试井分析样版曲线。新模型试井样版曲线与传统模型明显 不同：考虑启动压力梯度的压力及压力导数曲线后期呈上升趋势,启动压力梯度越大,曲线上升时间越早、上升位置 越高;非对称区域边界条数以及边界与压裂裂缝的相对位置（垂直或平行）对试井曲线有显著的影响,边界条数越多, 上翘幅度越大;相同情况下（边界类型和无因次边界距离相同）不同位置（垂直或平行）的边界反映在曲线上存在明显 差异。     

特低渗透油藏压力恢复试井分析理论

基于特低渗透油藏渗流新模型建立了考虑动边界影响的试井解释模型,并用数值方法求解,分析了压力降落和压力恢复试井曲线.研究表明:新模型的压力和压力导数曲线上翘,上翘幅度比拟启动压力梯度模型小.考虑动边界影响的试井曲线上翘幅度比不考虑时要小.c1D和c2D是决定曲线形态的特征参数.当c1D与c2D和不为常数时,随着clD或c2D增大,上翘幅度增大;当clD与c2D和为常数时,随着c1D增大,c2D减小,上翘幅度增大.压力降落和压力恢复试井曲线存在较大区别,应分别建立解释图版.     

低渗透复合油藏压力动态有限元理论分析

低渗透油藏非均质性较强,孔渗物性差,往往需要通过油藏增产改造获得工业产能。基于非均质油藏生产开 发实践,以实验测试得到附加阻力梯度与驱替压力梯度和流体流度关系式为基础,建立了低渗透复合油藏附加阻力梯 度渗流模型,并采用有限元解法对该非线性模型进行求解,得到了井底压力动态的数值解。研究结果表明,复合油藏 区域间物性差异对井底压力动态影响显著;附加阻力梯度的存在,使得压力及压力导数曲线在径向流阶段逐步上翘, 但上翘幅度小于传统的拟启动压力梯度模型。     

径向非均质油藏低速非达西渗流试井分析

首先研究了非均质径向油藏低速非达西渗流动边界问题的数值解,然后给出了含启动压力梯度和地层流量分布的井底压力及其导数关系式,讨论了启动压力梯度和动边界对压力曲线的影响.     

二阶导数识别井储效应的气井试井解释新方法

气井受井储效应影响严重,利用传统试井分析模型难以得到准确的解释结果。从试井理论入手,针对气井受井储效应严重、压恢试井曲线很难达到直线段的现象,分析实测曲线的偏离原因,从而对常规试井模型进行改进,并创新性地运用二阶导数法对试井曲线进行分析,明确井储效应影响下的压恢试井曲线具体变化情况。根据井储效应影响程度划分了两类试井解释问题,结合二阶导数分别提出了气井试井解释新方法,进而运用有限差分等方法,根据实际数据,对压力恢复值随等效时间的变化、压力恢复值随等效时间的多阶导数变化情况进行拟合。结果表明,耦合作用下得到的储层参数更准确,可以用来指导区块合理开发。     

裂缝性低渗气藏水平井不稳定产量递减探讨

针对气体在低渗储层中低速流动时存在启动压力梯度的问题,开展了渗流模型建立、求解及定性分析研究。采用低速非达西渗流机理,建立了考虑启动压力梯度的裂缝性低渗气藏水平井不稳定渗流模型,求解了数学模型并绘制了水平井产量递减典型曲线。该渗流模型最终求取的是定压生产条件下低渗气井的不稳定产量解,为采用图版拟合法评价储层参数提供了理论依据。启动压力梯度等相关参数对递减曲线的影响分析表明,启动压力梯度越大、储层物性越差,流动越困难,水平井产量越低,产量递减曲线位置越低;弹性储容比越小,基质窜流发生越早,产量导数曲线上的下凹部分持续时间越长,下凹程度越深;窜流系数越小,产量导数曲线上的下凹部分出现时间越晚,窜流越难发生。     

低渗岩心自发同向渗吸启动压力梯度计算方法

基于Backly-Leverett水驱油理论,考虑自发同向渗吸过程润湿相前缘向前推进突破岩心出口端前、后时的渗流阻力差异,建立了考虑重力、毛管力、黏滞力和启动压力梯度的一维低渗岩心同向渗吸数学模型;利用建立的数学模型,通过调整启动压力梯度表达式中油水相系数和指数,当计算得到的渗吸速度与时间的关系曲线与室内同向渗吸实验实测曲线实现较好拟合时,即可得到渗吸过程中启动压力梯度的大小及变化规律。通过对5组渗吸实验结果拟合表明,利用该数学模型能够有效计算自发同向渗吸过程中的启动压力梯度大小,可见该方法的建立对于进一步完善渗吸理论数学模型以及丰富启动压力梯度的计算方法具有重要意义。     

考虑应力敏感和启动压力梯度的低渗透油藏数值模拟研究

利用应力敏感实验得到了低渗透油藏残余渗透率表达式;理论推导了考虑动态渗透率变化的启动压力梯度表达式,在此基础上,提出拟动力函数的概念得到了应力敏感和启动压力综合作用下的油水相渗曲线。然后利用Eclipse软件,通过引入ROCKTABH和Threshold Pressure关键字实现了考虑启动压力和应力敏感效应的低渗透油藏数值模拟研究方法。研究结果表明：考虑启动压力和应力敏感效应后,由于油相流动能力变差,水相渗流能力相对增强,残余油饱和度升高的影响,注采井间压力梯度较大,含油饱和度下降较慢,无水采收期较短,含水率上升速度较快,最终采收率较低。     

考虑启动压力的整体压裂优化设计及应用

通过建立整体压裂数学模型和物理模型,结合鄂尔多斯盆地伊陕斜坡中段长6层位的启动压力梯度和渗透率的关系图版,形成适用于陕北鄂尔多斯盆地低渗透油藏菱形反九点井网、考虑启动压力梯度的整体压裂优化设计模型.通过数值模拟,分析启动压力梯度对具体某区块菱形反九点井网中压裂油井采出程度、采油速度、含水率、见水时间、油水井最佳缝长比和最佳导流能力等参数的影响.应用正交设计法和熵信息法等方法,模拟优化筛选出适用于该区块的最佳整体压裂参数组合.现场压裂试验表明,数值模拟计算结果与实际生产数据相符程度高,且通过对比试验井与邻井生产数据,验证了优化后的设计对开发效果具有明显的提升作用,验证了整体压裂模型及优化设计方法的有效性,对低渗透油藏压裂开发具有借鉴作用.     

普光气田地层水启动压力梯度实验研究

针对现有的地层水启动压力梯度计算模型计算结果差异大的问题,选取四川盆地普光气田早三叠纪飞仙关组超深层碳酸盐岩储层标准岩心,开展了储层温度条件下的地层水启动压力梯度实验测试,根据实验测试结果建立了地层水启动压力梯度计算模型,对比分析了不同地层水启动压力梯度计算模型的计算结果,分析了影响地层水启动压力梯度的主要因素,以普光气田为例进行了实例计算和分析。结果表明:地层水启动压力梯度随渗透率的降低而增大,在渗透率相对较低时,地层水启动压力梯度随着渗透率的降低急剧增大;地层温度影响地层水黏度,从而改变地层水在细小孔道中流动时的非牛顿特征,进而影响地层水启动压力梯度的大小;储层渗透率和地层水黏度是影响地层水启动压力梯度大小的主要因素;普光气田Ⅱ、Ⅲ类储层地层水启动压力梯度较大,要准确描述气藏水侵规律,需考虑储层的地层水启动压力梯度。     

新的基于压力导数的反褶积模型研究

压力反褶积对原始地层压力非常敏感,且该参数精度必须控制在0.5% 以内,而通过Levitan 等方法来确定该参数时,不仅至少需要两个不同流动期数据,且易受压力流量非线性等诸多因素影响。提出的基于压力导数的反褶积模型不仅对原始地层压力值不敏感,而且可仅通过一个流动期来确定该参数值。通过分析,该模型可以处理压力误差,也可以处理流量误差     

大尺度溶洞型油藏压力响应特征

由于多重连续介质模型无法有效模拟大尺度溶洞与地层流动过程,需要建立新的缝洞型油藏试井解释模型研究非均质缝洞型油藏流体流动规律。将溶洞简化为一个等势体,内部压力处处相等,溶洞外流体流动满足达西定律,利用溶洞质量守恒建立了含大尺度溶洞缝洞型油藏数学模型,基于直接边界元方法对数学模型进行了求解。绘制了溶洞压力导数曲线及井底压力双对数曲线和井底压力导数曲线,研究发现,溶洞在井底压力导数曲线双对数图上反映的是一个先上凸后下凹的特征,溶洞半径越大,井底压力曲线上凸下凹幅度越大;溶洞离井距离越大,井底压力导数曲线上凸出现的时间越早。相同溶洞半径情况下,离井距离越小溶洞压力导数峰值越大;相同溶洞离井距离情况下,溶洞半径越大,压力导数峰值越小。     

三重介质油藏压力动态分析的边界元法

油藏形状对井底压力动态响应有着显著的影响,为了研究任意形状三重介质油藏的压力动态,本文首先建立了由基岩系统、裂缝系统和溶洞系统组成的任意形状的三重介质油藏试井解释模型.利用Laplace变换和边界元方法获得油藏内任意点的压力,进而由杜哈美原理得到了考虑井筒储存和表皮效应的井底压力.讨论了介质间窜流、弹性储容比、复杂边界以及油藏内存在不渗透区域等因素对压力响应的影响.分析表明,溶洞—裂缝窜流系数越大,半对数压力曲线上第一个过渡段出现得越早,双对数压力导数曲线上第一个下凹部分出现得越早;基岩—裂缝窜流系数和溶洞—裂缝窜流系数类似,只是其影响压力响应曲线的第二个过渡段;裂缝弹性储容比的大小控制着第一个过渡段持续时间的长短,表现为压力曲线上第一个过渡段台阶的宽窄和压力导数曲线上第一个凹兜的深浅;油藏的边界条件对油藏的压力动态存在明显影响,与定压边界条件相比,分段定压边界条件明显延迟了压力导数曲线下掉的时间;不渗透区域的存在使得压力导数曲线上第二个凹兜变浅,晚期径向流段抬升,偏离了0.5水平线.     

致密砂岩油藏拟稳态流动产能分析

同时考虑应力敏感与启动压力梯度的影响,推导出拟稳态流动阶段致密砂岩油井产能公式;并在研究井底脱气基础上,对产能方程进行了修正。实例计算结果表明:在相同的生产压差下,生产井产能向压力轴弯曲,产能低于常规Vogel方程;且应力敏感系数越大,产能曲线弯曲度越大。当井底存在脱气现象时,油井存在一个极限生产压差,并当极限生产压差低于实际生产压差时,油井产量随着生产压差增大反而下降;应力敏感系数越大,产能曲线弯曲越早且弯曲度越大,极限生产压差减小。受到启动压力梯度影响,生产井极限生产压差变大,而受到应力敏感效应影响,极限生产压差减小。在实际生产过程中需要合理优化生产压差。地层压力下降后,生产井受到应力敏感效应影响减弱,受到启动压力梯度影响增强。