低渗变形介质油藏斜井试井及现场应用

基于非线性渗流模型,同时考虑压敏效应的影响,建立了考虑井筒储存和表皮系数的斜井试井模型,采用有限元法建立模型并求解,得到了低渗透油藏斜井试井曲线。结果表明:考虑压敏效应或低速非达西渗流后,压力及压力导数曲线晚期上翘,且低速非达西渗流对晚期曲线形态影响更强烈,导数曲线晚期径向流段特征不明显。应力敏感和非线性渗流会使斜井的阶段渗流特征变得不易区分。综合考虑两因素时的上翘相当于单独考虑两因素时引起的上翘效果叠加。随着无因次渗透率模量及无因次非线性系数增大,曲线晚期上翘程度加剧。与商业软件相比,本模型可以提供更加精确的参数解释结果,解决了海上低渗变形介质油藏参数解释困难的难题,弥补了商业软件的不足。     

存在直线断层的复合模型试井曲线特征研究

鲜有文献报道井附近存在直线断层（尤其是断层位于复合油气藏内区）对试井解释的影响,因此,从渗流力学理论出发,首先建立考虑表皮和井筒储集的无限大地层两区径向复合油气藏试井解释数学模型,并通过拉氏变换对模型进行求解,再利用镜像反映原理和叠加原理研究存在直线断层的复合油气藏的无因次井底压力及压力导数曲线特征及影响因素。研究表明,当井到断层距离小于1/2内区半径时,无因次压力导数曲线将由无限作用径向流的0.5水平线变为内区受断层影响的1.0水平线和外区受断层影响的值为M₁₂水平线;当井到断层距离大于1/2内区半径时,无因次压力导数曲线将由无限作用径向流的0.5水平线变为反映外区特征的值为M₁₂水平线和反映外区受断层影响的值为M₁₂的水平线。     

存在有限导流断层的条带状油藏试井新模型

目前对断层封闭性的试井研究主要集中于封闭断层,用现有的试井解释模型对具有非封闭断层尤其是有限导流断层边界的油气藏试井资料进行解释所得到的结果往往并不理想。通过引入界面表皮的概念,建立了条带状油藏中存在有限导流断层的试井解释新模型,模型不仅考虑了流体通过断层面,还考虑了断层内部流体的流动,并利用Fourier余弦变换和Laplace变换等数学物理方法求得了井底压力表达式。绘制了模型的井底压力响应特征曲线,曲线共有7个流动阶段。分析表明,无因次导流能力F_CD值越大,曲线下凹程度越大;界面表皮S值越大,曲线上翘程度越大,当S值足够大时,表现为封闭断层的特征;无因次导压系数η_fD主要影响压力导数曲线下降的多少;流度比、厚度比、导压系数比主要影响压力导数曲线上升和下降。     

致密气藏3D裂缝压裂水平井非稳态渗流分析

综合考虑压裂后裂缝未完全穿透地层厚度及致密气藏应力敏感性基础上,建立了致密气藏多段压裂水平井非稳态渗流模型,通过Laplace变换和无限傅立叶余弦变换得到了该模型半解析解。计算结果表明,致密气藏流体流动可划分为6个流动阶段,分别为早期线性流、早期拟径向流、过渡阶段线性流、过渡阶段拟径向流、拟稳态窜流和晚期拟径向流;应力敏感性主要影响晚期流动阶段,包括过渡阶段拟径向流、拟稳态窜流和晚期拟径向流;应力敏感系数γ越大,在晚期流动阶段压力和压力导数曲线"上翘"得越高;在早期渗流阶段,2D裂缝与3D裂缝压力导数曲线不重合,3D裂缝具有"球形流"渗流特征;垂向渗透率越小,"球形流"渗流特征表现得越明显;在垂向渗透率相同的情况下,穿透比越小,压力导数曲线上"球形流"特征越明显。     

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。     

一种用于多级压裂水平井判别来水方向的多井干扰压力分析方法

为了确定直井注水、水平井采油的联合井网井间连通情况,建立考虑裂缝非均匀产液的多级压裂水平井多井干扰试井解释模型,运用Green函数、Newman乘积法得到井底压力解,绘制无量纲压力和压力导数典型曲线图版,进行参数敏感性分析。多级压裂水平井多井干扰试井模型典型曲线划分为7个流动阶段,其中在系统干扰流阶段,压力导数曲线下降,且注水井的注水量越大,其下降程度越大,当周围注水井的总注水量小于多级压裂水平井产量时,压力导数曲线呈阶梯状下降特征,最终表现为一条水平直线段,当周围注水井的总注水量大于观测井产量时,压力导数曲线将一直下降,呈现下掉特征;注水井到多级压裂水平井的距离越近,系统干扰流阶段持续的时间越长。实例应用表明,提出的模型能够确定注采井间连通情况、判别多级压裂水平井来水方向,指导油田开发措施的制定。     

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。     

考虑热损失非牛顿稠油热采不稳定试井分析

针对蒸汽未波及区的油层没有得到有效改善这一问题,通过采用内区考虑热损失,外区考虑为非牛顿幂律流体复合模型分析,求得了无限地层情况下的拉氏空间解。通过数值反演方法作出了相应的样版曲线,并且对样版曲线作了相应的敏感性分析。新的样版曲线在非牛顿流的影响下有别于常规复合油藏,外区径向流段不再呈现一般的水平直线段,在交界处由于冷凝系数的影响,压力导数出现明显的下掉现象,冷凝系数越大,下掉越严重。为稠油开发油藏压力动态分析提供了一种新的模型。     

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.     

应力敏感页岩气藏水力压裂直井试井分析

应力敏感效应普遍存在于天然裂缝发育的页岩气藏中。本文根据页岩气渗流理论及吸附气解吸特征,引入Langmuir等温吸附公式和渗透率模数,建立了应力敏感双孔单渗页岩气藏水力压裂直井的不稳定渗流数学模型。并用变换式和摄动技术线性化处理非线性偏微分方程,同时应用Lord Kelvin点源基本解、Poisson求和公式、修正Bessel函数积分等方法求解出应力敏感页岩气藏水力压裂直井在Laplace空间中的无因次井底压力响应函数。通过Duhamel叠加定理和Stehfest数值反演算法得到实空间的数值解,并绘制无因次压力和压力导数双对数变化曲线,进一步分析渗流特征及Langmuir体积、Langmuir压力、无因次渗透率模数、储容比、窜流系数等对无因次压力和压力导数动态特征的影响。     

聚合物驱复合油藏试井模型与典型曲线

考虑了聚合物溶液在地层中存在扩散、对流和不可及孔隙体积等物化作用，建立了聚合物驱复合油藏试井模型，通过有限差分算法对数学模型进行了数值求解，研制了典型曲线图版．研究表明：典型曲线存在5个流动段，聚合物溶液初始浓度越大，过渡段和内区径向流段上翘幅度越大；外区原油黏度越大，两区共同作用段上翘幅度越大；内区半径越大，不可及孔隙体积系数越小，内区径向流持续时间越长，内外区过渡段出现越晚．     

溶洞型碳酸盐岩油藏试井曲线特征及储层评价

碳酸盐岩油藏中钻遇溶洞型储层的油井是主要的产能贡献井,识别该类储层对开发碳酸盐岩油藏具有重要意义。首先分析了油井钻遇溶洞发育型储层的静态资料特征以及生产动态特征,通过对塔北地区大量钻遇洞穴油井试井曲线的研究,将溶洞型碳酸盐岩储层分为两大类:一是自身供液充足的大溶洞拟均质类,该类储层的试井曲线早期续流段长,径向流段未出现或是受边界影响晚期径向流段被掩盖;二是外区渗透性变差的溶洞复合油藏类,该类储层的试井曲线早期续流段长,晚期压力导数上翘,压力与压力导数曲线呈"三角形"。在此基础上建立了储层特征-生产动态特征-试井曲线特征对应关系,对利用试井曲线判断储层类型及类似油藏开发具有指导意义。     

裂缝性稠油油藏幂律流体蒸汽吞吐水平井压力动态分析

根据天然裂缝性油藏发育特征、稠油幂律特性以及水平井蒸汽吞吐开采过程中的流体分布特点,分蒸汽波及区和稠油区分别建立了双重介质幂律流体复合油藏水平井的渗流数学模型:蒸汽波及区内的流体为牛顿流体,符合达西定律;稠油区内为幂律流体,为非达西渗流。采用Laplace变换、Fourier有限余弦积分变换等方法对该模型进行解析求解,得到了井底压力的拉氏空间解,并利用Stehfest数值反演方法将拉氏空间解转换为真实空间解。研究表明:裂缝性稠油油藏幂律流体蒸汽吞吐水平井的压力动态复杂,最多会出现9个不同的流动阶段;当压力在牛顿流体区域(内区)内传播时,径向流动阶段压力导数曲线为水平线;在幂律流体区域(外区)内传播时,径向流动阶段的压力导数曲线为互相平行的倾斜直线,直线的斜率由幂律指数决定。     

变形介质储层压力恢复试井曲线特征

针对深层高压、致密低渗和裂缝性油气藏介质变形对储层物性影响显著的特点,建立了变形介质储层压力恢复试井理论模型。定义了表征渗透率变化的拟压力函数对方程进行拟线性化处理,并利用数值方法计算得到了变形介质储层不稳定试井典型曲线,对比分析了介质变形对典型曲线特征的影响。变形介质储层压降试井和压力恢复试井曲线特征明显不同。径向流阶段,压降试井和压力恢复试井导数值均高于0.5;压力降落试井压力导数曲线随生产时间逐渐上升,且渗透率模量越大,压力曲线与压力导数曲线的距离越小;压力恢复试井压力导数曲线随关井时间逐渐下落,且渗透率模量越大,压力曲线与压力导数曲线的距离越大。生产时间越长,压降曲线与压力恢复曲线差别越明显,叠加原理不再适用于变形介质储层。     

聚合物驱双层油藏试井分析方法

考虑了在地层中聚合物溶液存在剪切、扩散、对流等物化参数作用,建立了双层油藏聚合物驱试井解释模型。采用有限差分算法进行了数值求解,研制了典型曲线图版。研究表明:典型曲线存在4个流动段;当两个层的表皮系数同时增大时,压力导数曲线在径流段重合;当某一个层的表皮系数固定不变,另外一个层的表皮系数增加时,压力导数曲线在径向流段不再重合。随着注入聚合物溶液浓度增大,过渡段的"驼峰"越大,径向流段上翘幅度越大。实例应用表明该模型能准确确定不同地层的渗透率、表皮等参数。     

存在部分连通断层的线性复合油藏井底压力动态研究

针对存在部分连通断层的线性复合油藏研究较少,用现有的试井解释模型对具有部分连通断层边界的油藏试井资料进行解释所得到的结果不理想的现状,本文引入界面表皮概念,将部分连通断层视为一个无限薄的表皮边界,建立了两区无限大线性复合油藏中存在部分连通断层的试井解释模型,并利用Fourier指数变换和Laplace变换等方法进行求解,绘制了井底压力响应特征曲线,并用实例对模型进行验证。分析表明,界面表皮越大,曲线上翘越多,当它足够大时,表现为封闭断层的特征;厚度比、流度比越大,曲线表现出定压边界的特征;导压系数比越小,Ⅱ区的储集能力越大,相应的压力及压力导数曲线位置越靠下。     

致密砂岩气井的应力敏感效应渗流模型

 常规气藏的压裂气井生产时一般包括线性流动和径向流动阶段,椭圆流动被认为是过渡阶段而往往被忽略.致密砂岩气藏的渗透率极低,具有较强的应力敏感性,压力传播速度较慢,各个流动阶段在时间尺度上被延长,椭圆流动将持续很长一段时间,成为致密砂岩气井的重要流动阶段.目前试井分析中,常规模型与实际压力双对数曲线往往有较大差距.为精确描述致密砂岩气井的流动特征,运用保角变换方法建立椭圆系坐标下的渗流模型,采用应力敏感系数表示储层的应力敏感特征,通过摄动方法和变量分离,将拉普拉斯空间下的控制方程转换为马丢方程和变型马丢方程从而求解.通过分析理论曲线发现:应力敏感效应增加了拟井底流压降,并使得拟压力导数曲线末端上翘,产生假边界现象.该模型能够更加准确表达致密砂岩气井的渗流特征,对致密气试井具有较好的研究意义.     

裂缝性页岩气藏考虑应力敏感的产量递减模型构建

 页岩气藏广泛采用常规气藏产量递减模型进行动态分析,而页岩气在储层中的赋存方式具有一定的特殊性,主要以吸附态和游离态为主,所以常规气藏递减分析方法已不再适应。本文在传统裂缝-基质双重介质模型基础上,引入无因次应力敏感系数,定义两个无因次吸附参数——无因次Langmuir体积和无因次Langmuir压力,建立了考虑应力敏感和吸附效应影响的裂缝性页岩气藏产量递减数学模型。利用隐式差分和牛顿迭代方法,进行数值离散,获得产量的数值解,并绘制了Blasingame型产量递减曲线。分析表明,裂缝性页岩气藏应力敏感越大,无因次产量、产量积分及产量积分导数越小;页岩气基质吸附量越大,无因次产量递减积分导数曲线出现下凹的时间越晚;同时结合页岩气井生产数据,页岩气藏的吸附常数和其他地层参数,以及应力敏感效应引起的产量下降都可以通过典型曲线得到。     

煤层气藏三孔双渗直井井底压力响应数学模型

 国内煤岩储层压力和渗透率普遍偏低, 目前矿场主要采用注入/压降测试方法来求取地层参数, 但由于注入水无法进入基质孔隙, 测试数据无法反映基质解吸特征。针对这一问题, 本文建立能够真实反映煤层气藏地层参数的三孔双渗渗流数学模型, 利用拉氏变换和Stehfest 数值反演方法对模型进行求解, 获取不同边界条件(径向无限大、外边界定压以及外边界封闭)下的直井井底拉氏空间拟压力解析解, 绘制无因次拟压力和无因次拟压力导数与无因次时间的双对数曲线, 并根据曲线特征对三孔双渗煤岩储层直井渗流阶段进行划分, 对影响井底压力响应特征的关键参数进行分析, 为煤层气的试井精细解释提供理论依据。     

两区复合煤层气藏多分支水平井压力动态分析

在综合考虑渗透率应力敏感效应的情况下,建立了一种两区复合煤层气藏多分支水平井的半解析模型。基于点源解、Laplace变换、Pedrosa变换、摄动变换、有限余弦变换、数值离散以及叠加原理,求解得到井底压力解,利用Stehfest数值反演的方法绘制了双对数坐标下的无因次试井动态曲线图并将流动形态划分为13个阶段;进行了敏感性参数分析,包括渗透率模量、多分支水平井的形状参数(分支井的长度、分支井距离和分支井个数)、内外区窜流系数和吸附系数、内区半径以及内外区流度比对压力动态曲线的影响。该半解析模型以及相关的结果分析对于更好地理解两区复合煤层气藏多分支水平井的流动特征具有指导意义。