利用吸水剖面进行储层参数解释方法研究

在考虑边界层效应及启动压力梯度的两相渗流数学模型基础上,以注水井吸水剖面为边界条件,考虑油井见水前、后两种情况,建立了以生产井累计产油量、瞬时产液量、含水率为目标函数的吸水剖面综合解释模型。以L11–41井组为例,对不同时间测试的吸水剖面进行了井间渗透率、饱和度以及平均饱和度解释,同时以该井组内L11–131井解释饱和度与现场PND和RT饱和度测井结果进行对比。结果表明:吸水剖面综合解释结果与测井解释结果吻合。利用吸水剖面资料进行储层参数综合解释,在一定程度上可以定量描述注采井间主渗通道参数大小,为油田注采关系调整及井间挖潜提供指导。     

页岩气水平井产出剖面定量解释方法

涪陵页岩气田多采用多级压裂分段射孔方式完井,气藏开发与管理者迫切需要了解各层段的产出情况,产出剖面测试是获取各层段产出情况最为直接的方法.对于生产稳定的水平井,水平段可以划分为两个射孔簇之间的管流段以及射孔簇位置的射孔段.在全井所有的管流段、射孔段分别应用管流能量方程、射孔簇流体流入能量守恒方程,从而建立全井的产出剖面的解释模型.根据某页岩气井的沿水平段所测温度、压力等数据,选择相应的地质参数、井眼轨迹等,应用全井的产出剖面的解释模型,通过调用MATLAB的lsqnonlin函数,求解模型方程组,实例计算结果显示能够满足工程应用的要求.可见利用温压测试可实现水平井产出剖面的定量计算.     

页岩气水平井分布式光纤温度监测高效反演解释方法

为突破页岩气水平井产出剖面和有效人工裂缝参数快速智能评价技术瓶颈,采用improved dichotomy(ID)算法建立页岩气水平井分布式光纤温度监测(DTS)数据反演模型,实现页岩气水平井产出剖面和每一簇有效人工裂缝参数的高效定量解释,最终形成页岩气水平井分布式光纤温度监测高效反演解释方法。对1口现场页岩气水平井的实测DTS数据进行解释分析,根据DTS数据识别诊断出69条有效人工裂缝。裂缝半长解释结果表明：该井裂缝扩展延伸极为不均,平均有效支撑裂缝半长为61.21 m,部分压裂段内存在明显的优势裂缝,裂缝半长大于120 m;反演模拟的温度剖面与实测DTS数据拟合较好,产出剖面反演解释结果与现场PLT测试产量较为吻合,单压裂段流量最大偏差仅为0.096×10⁴ m³/d,验证了反演解释方法的可靠性。     

非均质油藏水平井射孔调剖方法

基于渗透率随机性和结构性特点,将非均质渗透率场转化为等效均质渗透率场和沿井筒变化的非均质表皮。在此基础上建立各向异性盒式油藏水平井产液剖面计算模型,提出以均衡产液剖面为目标的非均质油藏水平井变密度射孔调剖方法。从射孔调剖机制出发,系统分析射孔调压范围及影响因素。结果表明:孔密、孔深越小,射孔可调压差范围越大;以均衡产液剖面为目标优化孔密后,低渗区孔密较大,生产压差较高,高渗区孔密较小,生产压差较低,产液剖面均衡性明显改善;近井渗透率变异性越强,孔密波动幅度及变化范围越大,低孔密所占的比例也越大;孔密越低,舍入误差的影响越大,调剖效果越不理想。     

应用梯级筛管抑制水平井底水锥进研究

针对采用水平井开采底水油藏时,由于底水锥进速度过快,使得油井过早见水,降低了油井无水采收率的问题。在建立水平井井筒内产液流动模型的基础上,提出一种采用梯级筛管调整水平井段内各分割段的产液量,抑制水平井底水的锥进速度,从而延缓水平井过早见水,提高水平井的无水采收率的方法。通过实例计算可知,优化排列的梯级筛管可以使底水在水平井段内锥进速度大体一致,明显抑制底水的锥进速度。     

稠油热采水平井温度测试及注汽剖面分析

水平井配汽是解决非均质稠油水平井注汽中各段动用不均现象的常用办法,但缺乏有效的监控分析手段。采用连续钢铠电缆测温技术进行稠油水平井吸汽剖面测试分析。通过建立稠油水平井段蒸汽流动与换热数理模型,利用Fluent软件模拟湿蒸汽在水平井段分流的过程,得到湿蒸汽流经筛管分流时温度、压力出现陡降的变化规律。结果表明:蒸汽在水平段流经筛管分流进入地层时,流体温度、压力下降幅度与筛管分流量呈正比关系;实现了将在线测试温度作为吸汽剖面的评价分析因素,增加了解释模型的准确性。     

基于概率建模的分层产液劈分方法

传统产液劈分方法无法考虑层间干扰及注水井和邻井的影响,难以准确判断井下实际状况。同时,海上油田产液剖面测试成本高,常规的机器学习方法面临样本数量少的问题。基于此,提出一种基于贝叶斯神经网络和极限梯度提升算法的多层合采产液劈分混合学习模型。概率方法可以识别预测中的不确定性,通过将神经网络与概率建模结合,进行分层产液数据分布特征挖掘,结合主控因素分析,混合学习算法可以实现小层产液量的准确预测,可以依据较少的数据获得更为稳健的模型。为验证所提方法的有效性,将其应用于实际油田某区块进行产液剖面预测。结果表明：相比KH劈分方法在计算中劈分系数固定,不会随着生产过程波动,所提出的方法可从历史数据中学习,预测精度达到87.9%,预测结果更加逼近真实单层产液量。     

海域天然气水合物水平井储层关键参数反演方法

应用测斜仪监测技术进行海域天然气水合物水平井开采的产气量动态评价时,不同井段体积参数间的互补性可能导致目标函数陷入较大的收敛区域,此时反演方法所能达到的精度将直接影响反演结果。提出一种基于邻域算法的储层关键参数反演方法,以中国南海神狐海域实际地质情况为基础,利用合成的海底倾斜场数据对水平井不同井段的体积参数进行反演试算,并研究不同噪声程度和模型间距对反演结果的影响。结果表明:与直接网格搜索法相比,提出的方法在保证收敛效果的前提下计算效率更高,实时性更强;与模拟退火法相比,提出的方法反演精度更高;当不同井段的产水和出砂量较小或占该段储层变化体积的比例一致时,该方法可为海域天然气水合物水平井产气量的动态评价提供算法基础。     

基于模拟退火算法的船中剖面优化设计研究

将模拟退火算法技术应用于船中剖面优化设计，在图形环境中建立了船中剖面力学模型和优化模型，以船中剖面面积为目标函数，钢板厚度和型钢断面面积为设计变量，在强度和稳定性约束下进行优化，使优化后的船后剖面满足设计要求，算例结果表明结合模拟退火算法技术进行船中剖面优化是可行的，该法在初始设计阶段可用于船中剖面设计。     

射孔水平井孔眼分布优化研究

利用油藏流体渗流模型和水平井筒内流体流动模型 ,推导出了油藏井筒流体流动耦合模型 ,在该模型中考虑了两种流动的相互作用和影响。建立了以水平井产量为目标函数、以孔眼分布为决策变量的优化模型 ,将其计算结果与均匀流入剖面、均匀射孔分布的结果进行了对比。由于优化模型中考虑了水平井筒内变质量流的影响 ,从而可为现场水平井的优化设计提供理论依据。     

统计测试中操作剖面的一种优化设计方法

为了提高软件统计测试的效率,使用较少的测试资源达到测试目的,对测试剖面进行优化成为必需.采用客户需求和测试需求作为约束,模型静态参数或其他统计质量标准作为优化目标,提出了一种基于约束优化的测试剖面最优化计算框架.通过扩展蚁群算法研究了一种求解优化测试剖面的方法.实验表明,相对于传统的函数最优化方法,使用启发式的蚁群算法具有更好的优化效果,并且更具通用性.在统计测试中使用经过优化的测试剖面可以生成统计意义上符合测试需要的用例集合,提高测试效率.     

射孔水平井孔眼分布优化研究

利用油藏流体模型和水平井筒内流体流动模型，推导出了油藏－井筒流体流动耦合模型，在该模型中考虑了两种流动的相互作用和影响。建立了以水平井产量为目标函数、以孔眼分布为决策变量的优化模型，将其计算结果与均匀流入剖面、均匀射孔分布的结果进行了对比。由于优化模型中考虑了水平井筒内变质量流的影响，从而可为现场水平井的优化设计提供理论依据。     

水平井流入控制阀控底水原理及影响因素分析

随着钻完井技术的发展,采用流入控制阀（ICD）完井技术开发底水油藏成为提高产量、降低成本的有效途径。弄清水平井ICD 控底水原理及影响因素成为利用其实现延缓底水锥进、提高油藏最终采收率的关键。在分析ICD 控水限流原理基础上,通过模拟计算,具体分析了流动剖面、环空流动、含水率等3 个影响控水效果的主要因素。分析结果表明：对于不具有高含水段的油藏,可以利用ICD 增大高渗段阻力,从而在牺牲总产液量的基础上降低产水,实现控水;ICD 所产生附加压降有效地减少了环空流动,增强了控水的稳定性,为实现长期稳油控水提供了保障;对储层物性参数分布认识出现偏差将会较大地影响ICD 的控水效果;对于存在高含水段的水平井,需要增大高含水段的附加压降,降低高含水段的产液量,才能有效实现控水。对水平井ICD 控底水原理及影响因素的分析结果为优化水平井ICD完井设计,控制底水锥进提供了技术思路。     

水平井筒两相流压力计算模型

对水平井筒变质量分层流动进行了微元段流动分析,根椐气相和液相的连续性方程及动量方程,忽略加速度的影响,得到了气、液两相的混合动量方程,并由此建立了水平井筒变质量气、液两相流动的压力梯度模型,该模型中考虑了流体从油藏到井筒流动的影响。利用已有的处理水平管分层流动的方法,计算了考虑流体沿水平井筒有径向流入时水平井筒的压力分布。因为水平井筒上不同点的生产指数不同,所以,本模型更接近于实际。对沿井筒的压力降和流入剖面进行了实例计算。结果表明,随着水平井半径的减小,压力降逐渐增大,从而产生了不均匀的流入剖面     

分层射孔调剖技术在大庆油田采油六厂的应用

目前,常规的物理和化学调剖难以完全满足长井段、多层的调剖需要,因此展开了分层优化射孔参数调整注采剖面的研究。也就是在多层同时生产的情况下,通过调整射孔参数来调节各层的吸水量,使全井段注采剖面达到平衡,最终达到提高注水驱油采收率的目的。本文利用两相渗流理论及射孔损害与产能的关系建立了分层优化射孔参数调整注采剖面的数学模型。在模型建立的基础之上,编制了优化射孔参数的软件。利用射孔优化设计软件,针对不同地质条件和施工目的,开展不同形式的优化设计工作。优化设计结果在大庆油田采油六厂进行了应用试验,使用优化的参数射孔后吸水剖面明显趋于均衡,现场应用表明效果良好。     

用隐式非线性方法预测注水井吸水剖面

将归一化的地层系数、油水井连通状况、连通油井数、连通井距、量化的砂体类型和措施类型以及渗透级差倒数作为输入参数,相对吸水量作为目标参数,结合支持向量机(SVM)和BP神经网络方法建立隐式非线性吸水剖面预测模型,通过模型的样本学习,建立地质、开发参数和相对吸水量之间的隐式非线性关系.实例分析表明,隐式非线性方法预测吸水剖面精度高且易于扩充模型变量数,要求样本少,更适合矿场应用.     

水平井两相流变密度射孔模型研究

综合考虑水平井气液两相流体分层流动特性以及气液两相流体高速通过射孔孔眼所产生的非达西流动效应等因素，基于向井流流动模型和水平井简气液两相分层流动模型，建立了水平井两相流变密度射孔优化模型。通过对所建模型的数值求解，揭示了变密度射孔完井水平井内气液两相分层流动规律，并对模型中产量、地层渗透率等重要参数进行了敏感性分析。结果表明，均匀射孔会导致水平井简跟端的径向流人量大大增加，出现明显的端部效应，而通过调节射孔密度，可以有效地调整水平井生产剖面，尤其对于高渗油藏，变密度射孔能够有效地减缓可能出现的水气锥进，从而提高油田的开发效益。     

水平井油水两相产液剖面解释研究

水平井开采面临的最大问题是油层出水,如何确定出水层位及出水量直接影响开采效果。动态监测是解决该问题最有效的手段之一,而解释技术研究是提高监测效果不可缺少的环节,因此对水平井产液剖面的解释研究显得尤为重要。然而水平井中因重力分异普遍存在层流,且流型受井斜角度影响变得复杂,致使测量仪器及测量参数发生变化,传统的解释模型已不适用,为解决这个问题,本文研究探讨了适合斜井水平井的两种解释模型:斜井滑脱速度校正和Hasan and Kabir解释模型,并编写相应解释模块处理斜井水平井,实际应用表明这两种模型解释效果良好。     

复杂约束条件下大型油船中剖面结构优化

基于HCSR(散货船、油船协调共同规范)规范描述性要求,同时考虑实际船用钢及型材的规格,以一艘载重量为1.1×105 t的油船为例,研究复杂约束条件下的大型油船中剖面结构优化方法.通过Excel编译目标函数、设计变量与约束条件间的关系,对优化模型进行参数化处理,并通过多学科优化分析软件Isight集成Excel映射数据,分别采取多岛遗传算法、粒子群算法及模拟退火算法,研究不同优化算法对优化结果的影响.结果显示:在复杂约束条件下,算例船中剖面面积分别减小了0.93%,1.02%及1.35%,与基于简单约束的优化结果相比,该方法更加准确有效;模拟退火算法的优化效率更高,结果更优.     

改善水平生产井段流入剖面的尾管优化方法

针对水平井生产井段存在压降而引起各段入流量贡献差别较大的问题,考虑尾管对水平生产井段流动的影响,以Z．E．Su模型为基础,建立了带尾管的水平生产井段压降计算模型,对水平生产井段流入动态和流量分布规律进行了研究。结果表明：利用尾管技术能有效地改善水平生产井段的流体压降剖面和流量剖面;对于一定的水平生产井段,存在最佳的尾管长度和尾管直径,算例中,最佳的尾管长度约为水平生产井段长度的3／10,最佳尾管直径约为0.0889m。