两区复合油藏二次梯度非线性渗流模型研究

考虑二次压力梯度影响的非线性渗流模型比常规线性模型更能准确反映地下原油在油藏中的渗流规律。针对两区复合油藏,从达西定律、质量守恒原理出发,结合状态方程,推导出了考虑二次压力梯度影响的渗流方程,建立了二次压力梯度两区复合油藏非线性渗流试井模型。通过变量代换,将渗流方程线性化,求得Laplace空间解析解,利用数值反演获得实空间解,从而绘制出带二次压力梯度影响的两区复合油藏试井样版曲线,对不同参数进行了敏感性分析。误差分析表明二次压力梯度影响不应被忽略。     

低渗透稠油油藏水平井极限动用范围

低渗透稠油储层具有明显的启动压力梯度,油藏储量动用受到更多条件的限制。基于低渗稠油油藏基本渗流特征,首先通过稳定逐次逼近法分析衰竭开发不稳定渗流过程,得到考虑启动压力梯度影响的直井渗流方程基本解;在此基础上,利用保角变换方法,建立考虑启动压力梯度影响下水平井在三维空间上的压力分布和驱替压力梯度分布计算模型;根据油藏开发的要求,提出考虑启动压力梯度影响时衰竭开发方式下水平井储量极限动用范围的确定方法,包括平面上的极限动用半径和垂向上的极限动用厚度。基于实际油田参数计算和分析表明,水平井在水平平面上的极限动用半径较大,而在垂向平面上的极限动用厚度较小;只有同时考虑水平井在水平平面和垂向平面上的极限动用范围,才能合理部署水平井开发井位,提高油藏储量动用程度。     

低渗碳酸盐岩稠油油藏热采渗流特征研究-以叙利亚O油田为例

叙利亚O油田Sh油藏是典型的低渗碳酸盐岩稠油油藏;该油藏具有渗透率较低,原油黏度高的特点,国内外对低渗碳酸盐岩稠油渗流特征的系统研究较少。为此,针对Sh油藏为例开展了低渗碳酸盐岩稠油油藏的渗流特征研究,采用非稳态法对比分析了低渗碳酸盐岩稠油油藏与高渗砂岩稠油油藏渗流特征差异性。应用"压差-流量"的方法进行驱替实验,测量了不同温度下地点压力梯度的变化特征。采用解析法计算了不同开采阶段温度剖面沿垂直水平井方向的变化规律,建立了变启动压力梯度渗流模式;并通过在数值模拟中考虑启动压力梯度,对比研究了水平井热采与冷采的开发效果差异。研究结果表明,Sh油藏高黏原油呈假塑性流型特征,加热能够显著改善地下渗流能力、提高驱替效率,水平井渗流过程呈现变启动压力梯度深流模式,热采能够显著增加鞋油半径。研究为确定热采有效动用条件与界限、论证合理井网井距奠定了基础。     

考虑应力敏感性的低渗透油藏注水井试井分析

低渗透油藏由于渗透率低及存在启动压力梯度,油在地层中传播压力速度很慢,难以获得足够资料对储层做出合理的解释,油井试井效果不佳,而低渗透油藏注水井试井可以很好地解决这个难题。综合考虑启动压力梯度、应力敏感性、流度比等的影响,建立了低渗透油藏注水井低速非达西渗流有效井径试井的数学模型。鉴于该模型的强非线性,采用稳定的有限差分格式利用Newton-Raphson迭代法求得数值解,进一步研究了压力动态特征及影响因素,绘制了用于实际资料拟合分析的典型试井曲线。     

考虑启动压力梯度的直井压裂渗流模型与实验

采用直井压裂技术开发低渗透稠油油藏在工程上表现出较理想的经济效益。基于渗流理论和水电模拟实验,建立了低渗透稠油油藏直井压裂后形成垂直裂缝的渗流模型。由于稠油在低渗地层中表现出非牛顿性,该公式进一步考虑了启动压力梯度、有效运动边界和有效边界压力,建立针对径向流向椭圆流转变的渐变流模型,通过半缝长与供油半径比值判断渐变流模型中的径向流、椭圆流的临界边界。设计一种存在击穿电压的溶液用于电模拟实验,适用于模拟稠油的启动压力梯度,并对启动压力梯度对产能的影响做了分析。     

低渗油藏中含启动压力梯度水平井生产动态

水平井渗流为三维流动,远比垂直井的渗流复杂,因而水平井的压力产量公式往往非常复杂,为了简化,进行了一些理论分析．在没有边界影响的情况下,水平井生产时在地层中形成的等压面是一个旋转椭球面．从水平井椭球流态出发,用平均质量守恒方法,在椭圆坐标内分析具有启动压力梯度的低渗油藏中水平井的生产动态．包括稳态条件下,即椭球供给边界油藏、底水油藏中的近似压力分布和产能公式,分析了启动压力梯度对原油生产的影响：１．生产压差一定时,启动压力梯度越大,水平井的产量越低,且启动压力梯度的影响与水平段的长度平方成正比,２．存在启动压力梯度时,水平井产量随井长的增加呈变斜率增长,当启动压力梯度很大时,存在最佳水平井长;以及水平井在具有启动压力梯度的双重介质油藏中的不稳定渗流压力近似公式,并绘制了相应的试井理论图版,分析了启动压力梯度的影响,在启动压力梯度为零时,经过与精确解对比,表明近似解是适用的．所得到的所有公式均有常规项（不考虑启动压力梯度时的公式）和启动压力梯度项组成,形式简单,易于理解和应用．     

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。     

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.     

低渗透疏松油藏注水井试井分析

 低渗透疏松油藏由于渗透率较低,存在一定的启动压力梯度,且由于储层岩石胶结疏松,存在中等-较强的应力敏感性,导致原油渗流速度很慢,难以获得充足资料对储层做出合理的解释,油井试井效果难以取得满意的效果,而低渗透油藏注水井试井可以很好地解决这个难题。综合考虑流度比、启动压力梯度、应力敏感性等的影响,建立了低渗透疏松油藏注水井低速非达西渗流有效井径试井的数学模型。由于所建模型具有强非线性,采用稳定的有限差分格式利用Newton-Raphson 迭代法求得数值解,进一步研究了压力动态特征及其影响因素,绘制了用于实际资料拟合分析的典型试井曲线。     

低渗碳酸盐岩稠油油藏启动压力梯度研究

采用“压差-流量”法测定了3个渗透率级别、3个原油黏度级别条件下的低渗透碳酸盐岩油藏样品的非达西渗流曲线.得到不同黏度、不同渗透率条件下叙利亚O油田的油相启动压力梯度及流量-压差关系,分析认为原油黏度和渗透率对低渗透碳酸盐岩稠油油藏启动压力梯度影响明显;通过对实验结果进行非线性回归,得到适用于低渗碳酸盐岩稠油油藏的启动压力梯度与流度关系的经验公式及关系图版;通过加热测定高温对启动压力梯度影响,与冷采条件下相比,高温条件下低渗碳酸盐岩稠油油藏油相启动压力梯度可下降约1个数量级,从而有效改善了原油在地层的渗流能力,但高温改变启动压力梯度存在临界温度.该研究成果为低渗碳酸盐岩稠油油藏开发方式优选及热采参数优化提供了理论支持.     

双重介质分形油藏非线性流动分析

在非线性偏微分方程中 ,根据弱可压缩液体的假设 ,忽略了二次梯度项 ,这在混气石油和低渗透储层的计算中将产生误差。对于双重分形介质流动系统及其物质平衡方程 ,在保留非线性偏微分方程中所有项的前提下建立了新的双孔模型。采用Douglas Jones方法 ,获得了定产生产和定压生产时分形介质双孔模型的数值解。结果表明 ,对于定产生产 ,油藏参数cLD对非线性影响更敏感 ,线性解和非线性解的偏差约为 10 %。对于定压生产 ,cLD的影响可忽略不计。讨论了液体压缩系数和双重分形介质参数变化时的压力变化规律 ,给出了典型压力曲线。     

页岩气压裂水平井不稳定流动模型

水平井多级压裂技术已经成为目前开发页岩气藏的主要手段。针对气体在页岩流动过程中存在的吸附解吸、扩散、滑脱、启动压力梯度和应力敏感等效应,基于三线性渗流方程的基础上,推导出五线性渗流方程,建立了页岩气藏压裂水平井渗流数学模型。运用Laplace变换和Duhamel原理,求解出考虎井筒储集效应和表皮效应的页岩气藏压裂水平井Laplace空间的无因次井底拟压力解。通过Stefest数值反演,绘制了无因次拟压力曲线和拟压力导数曲线。依据特征曲线划分了流动阶段,并分析了不同影响因素对气井压力特征曲线的影响。研究结果表明：压裂水平井泄流范围可划分为五个流动区域,气井的压力特征曲线可划分为六个流动阶段。裂缝导流能力对水平井压力特征曲线的影响主要在过渡阶段、双线性流阶段;吸附系数主要影响过渡段、双线性流段、线性流段以及拟稳定流阶段;视渗透率系数主要影响双线性流动阶段、过渡阶段、窜流扩散阶段、地层线性阶段和拟稳定流阶段;导压系数影响窜流扩散阶段、地层线性流阶段和拟稳定流阶段;压裂改造区宽度主要影响地层线性流和系统拟稳态流动段。模型可以正确认识页岩储层复杂渗流规律,判别页岩气藏压裂水平井流动阶段,为预测单井产能和优化压裂设计参数提供了科学依据。     

考虑二次梯度影响的球向渗流问题解的相似结构

针对均质油藏球向渗流问题,研究了3种外边界（无穷大、定压、封闭）及内边界条件（引入表皮效应）下的定流量生产的问题,并建立了考虑二次梯度影响的不稳定渗流问题的试井分析模型;先对此模型作线性化处理,利用Laplace变换求得了线性化后的无因次储层压力和井底压力分布的Laplace空间解;在全面分析了它们之间内在联系的基础上,得到了此模型在3种外边界条件下解式之间的相似结构．     

多层复合油藏渗流模型解的相似结构

考虑井筒储集和表皮效应的影响,在不同外边界(无穷大、封闭、定压)的条件下,建立多层复合油藏的数学模型;经过Laplace变换,解出多层复合油藏在相应的Laplace空间中的精确解;经过分析,得到多层复合油藏在内外区储层压力分布的Laplace空间解的相似结构;解的相似结构对于分析解的内在规律、编制试井分析软件和研究油气藏渗流规律有着深远的影响。     

均质油藏非线性球向渗流问题解的相似结构

针对均质油藏球向渗流问题,在考虑井筒储集、井底定流量生产、3种外边界(无穷大、定压、封闭)情形下,建立了考虑二次梯度影响的不稳定渗流的试井分析模型;先对此模型作线性化处理,把求解非线性的模型变为求解该线性的偏微分方程的定解问题,对定解问题关于时间tD作Laplace变换得到线性的常微分的定解问题,求解此定解问题得到了线...     

薄层底水油藏部分打开直井试井解释方法研究

底水油藏在我国较为常见,建立了薄层底水油藏瞬时点源扩散方程,利用Lord Kelvin 点源解、叠加原理、镜像反应等获得了该类油藏渗流微分方程的基本解,利用Poisson叠加公式简化表达式,结合点源函数的思想求解了薄层底水油藏直井压力响应函数,计算得到了无因次压力和压力导数双对数理论图版,并在此基础上分析了薄层底水油藏直井渗流特征及其影响因素,编制了试井解释软件。     

考虑吸附效应的非达西流压裂水平井试井分析

页岩气藏渗透率较低,流动过程中存在边界层影响和吸附解吸现象。在建立页岩气藏压裂水平井试井模型过程中,非压裂区域考虑为存在吸附效应的非达西流动,压裂区域考虑为双重孔隙介质达西流动,水力压裂裂缝区为达西流动。基于油气渗流理论和数学物理方法,建立了考虑吸附效应的非达西流压裂水平井试井模型,求解得到了考虑井筒存储和表皮效应的压裂水平井井底压力响应,并进行了压力响应参数敏感性分析。结果表明:启动压力梯度主要影响特征曲线后期上翘程度;窜流系数主要影响"凹槽"的位置,当同时考虑启动压力梯度和吸附解吸时,窜流系数还影响着解吸时间的长短;解吸系数主要反映解吸扩散程度,随着压力降低,页岩气解吸效果越明显,特征曲线中的"凹槽"宽度和下凹程度越大。研究对于页岩气藏压裂水平井的开发与动态监测具有一定的指导意义。     

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。