气藏直定井温度剖面影响规律分析

由于对气藏直定井温度剖面影响规律认识不清,导致基于分布式光纤温度监测(distributed temperature sensing, DTS)定量评价气藏直定井产出剖面仍十分困难。鉴于此,通过建立考虑多种微量热效应和非等温渗流的多产层气藏直定井温度剖面预测模型,模拟分析了多个单因素对多产层气藏直定井温度剖面的影响规律,通过正交试验分析,评价出了各单因素对多产层气藏直定井温度剖面的影响程度依次为：渗透率>产量>含水饱和度>井筒倾斜角>天然气相对密度>储层导热系数>井筒半径,确定了影响多产层气藏直定井温度剖面的主导因素为渗透率、产量和含水饱和度。建立的温度剖面预测模型及温度剖面主控因素的确定,为实现基于DTS定量解释气藏直定井产出剖面奠定了理论基础。     

多产层油藏直定井温度剖面影响规律

由于缺乏可靠的温度剖面预测模型导致多产层油藏直定井温度剖面影响规律认识不清,使得基于分布式光纤温度监测(distributed temperature sensing, DTS)定量解释多产层油藏直定井产出剖面仍十分困难。鉴于此,通过建立考虑多种微量热效应和非等温渗流的多产层油藏直定井温度剖面预测模型,模拟分析了不同单因素变化对多产层油藏直定井温度剖面的影响规律,并通过正交试验分析评价了油藏直定井温度剖面对各影响因素的敏感性程度,依次为：单井产量>渗透率>含水饱和度>井筒直径>原油密度>井筒倾斜角>储层导热系数,确定了影响油藏直定井温度剖面的主导因素为单井产量、渗透率和含水饱和度。研究结果为实现基于DTS数据定量解释多产层油藏直定井产出剖面、储层特征参数等奠定了理论基础。     

气藏压裂水平井裂缝参数优化分析

裂缝参数是影响压裂水平井产能的主要因素,为了优化合理的裂缝参数,建立水平井及裂缝耦合的数学模型,该模型综合考虑压裂水平井长度、井筒摩擦阻力、裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力、裂缝间距等影响因素,应用Green函数和Newman乘积原理,给出压裂水平井不稳定渗流下的产能求解方法。研究表明:压裂水平井产能随着裂缝导流能力的增加而增大,但是当导流能力增加到一定程度后,产能增加的幅度开始逐渐变小。对于压裂水平井存在最优的裂缝导流能力;对于裂缝条数已知,压裂水平井长度存在一个最优值;对于水平井长度已知,则存在最优的裂缝条数;裂缝条数与水平井长度之间存在最优的匹配关系。     

分段压裂水平井的温度分布预测模型

温度预测模型是实现基于分布式温度测试(DTS)解释产出剖面的基础,但定量预测低渗气藏压裂水平井温度剖面仍是一个难题。为此,建立了一套考虑多种微热效应的低渗气藏压裂水平井耦合温度预测模型,模拟了一口低渗气藏压裂水平井的温度剖面,分析了温度剖面特征,并采用正交试验分析法评价了压裂水平井温度剖面对不同因素的敏感性。研究结果表明：①压裂水平井温度剖面呈现出不规则的“锯齿状”,任一“锯齿”都对应着一条有效人工裂缝;②各级裂缝处的井筒温降基本上与裂缝半长呈正相关关系;③从趾端到跟端,各级裂缝位置处的井筒温降与裂缝半长的比值(△T/xf) 依次递减;④压裂水平井温度剖面对各因素的敏感性依次为：裂缝半长>产量>地层渗透率>井筒半径>地层孔隙度>裂缝导流能力>水平倾角。该研究成果为实现基于DTS解释压裂水平井产出剖面提供了模型基础和理论支撑,对于压裂水平井改造效果评价和出水位置定量诊断具有重要意义。     

布拉格光纤光栅动态温度传感滞后性的研究

温度是影响布拉格光纤光栅参数重要特性之一,在应用温度传感器时往往会忽视动态温度传感的滞后性,设计实验观察降温过程中温度响应的滞后性.从理论分析了光纤光栅为什么会产生滞后效应以及解决方法.     

长周期光纤光栅的温度特性研究

文中对长周期光纤光栅的温度特性做了详细的理论分析和数值模拟。模拟结果表明,长周期光纤光栅耦合的谐振波长的漂移和温度的变化具有较好的线性关系,而其耦合的谐振波长既可向长波长处漂移也可向短波长处漂移,这决定于具体光纤的参数(尤其是光纤纤芯和包层的热光系数)和光栅的周期(决定其耦合的模式次数)。     

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。     

基于布里渊放大结构的分布式光纤温度传感技术的研究

阐述了一种基于布里渊放大结构的分布式光纤温度传感技术,该技术利用了光纤中布里渊频移与温度的依赖关系。本文从传感光纤的结构特点和材料的物性系数出发,在理论上证明了光纤温度与布里渊频移量之间存在线性关系。基于此传感技术建立了一实验系统。测试数据证明了理论分析的正确性。     

单个LPFG实现溶液温度和折射率测量的两种方法

长周期光纤光栅(LPFG)具有不同损耗峰,对外界环境表现出不同的灵敏度;一个损耗峰近似线性区的光强对数值与外界环境参量均具有线性关系,并且折射率在一定范围内时损耗峰中心波长与外界环境参量同样具有线性关系。本文提出两种单个光纤光栅进行温度和折射率同时测量的方法,长周期光纤光栅透射谱的两个不同阶次的损耗峰具有不同的温度和折射率灵敏度;一个损耗峰的近似线性区内光强对数值和其损耗峰同样具有不同的温度折射率灵敏度。利用这两种谱特性实现单个光栅双参数测量。对长周期光纤光栅的光谱进行理论分析和数值仿真,证实了这两种方法的可行性。单个长周期光纤光栅作为传感器较其他结构复杂的传感器的灵敏度相对较低,由于其解调简单、成本低廉、体积小巧,具有很好的应用前景。     

裂缝性油气藏压裂水平井试井分析

利用Green函数源函数法,通过镜像映射和叠加原理得到裂缝性油气藏水平井多段压裂改造后地层中任意一点的压力解。首先推导顶底封闭四周无限大、盒状及定压条件下单条裂缝生产时地层中任意一点在拉氏空间的压力计算公式,并假设水平井井筒无限导流,进一步建立水平井多段压裂改造后井底压力求解方法。基于Stehfest数值反演得到考虑井筒存储和表皮系数影响的水平井井底压力解。对不同边界条件下井底压力及压力导数的双对数曲线进行分析,并分析压裂裂缝参数对井底压力响应的影响。结果表明:压裂水平井存在压裂裂缝线性流、压裂裂缝径向流、地层线性流、系统径向流及边界影响五种流动阶段;同时由于油藏为双重介质油藏,所以还存在基质系统向裂缝系统的窜流;裂缝条数越多,生产相同的时间时井底无因次压降越小,但当压力波传到边界后裂缝条数不再对流动造成明显影响;裂缝半长会影响压裂裂缝径向流出现的时间及地层线性流之前的压降,且压裂裂缝越长,压裂裂缝径向流出现的时间越晚,生产相同的时间所需要的无因次压降越小;裂缝间距会影响裂缝径向流结束的时间,且缝距越小,裂缝径向流持续的时间越短。现场应用结果证明了模型的正确性。     

致密油分段多簇压裂水平井电模拟实验研究

致密油储层物性差、天然裂缝发育,水平井技术和水力压裂技术是开发致密油的有效手段,微地震监测资料证明水平井分段多簇压裂后形成复杂的裂缝网络。本文基于水电相似原理,利用水电模拟方法,研究了致密油水平井开发不同压裂方式下的压力场特征,并对分段压裂水平井产能影响因素进行了分析。结果表明：（1）分段多簇压裂水平井近井区等压线较面缝压裂更为平缓,远井区等压线主要边界影响;（2）与面缝相比,分段多簇压裂的体积改造区域越大,压裂水平井产量越大;当体积压裂改造区域规模一定时,改造区域内的渗透率变化对压裂水平井产能影响较小     

水平井分段压裂各段产能评价技术研究进展

为了更好掌握水平井分段压裂后各层段产能贡献情况,本文分析水平井分段压裂各段产能评价存在的问题,系统梳理现有的3种水平井分段压裂各段产能评价技术,并提出该技术未来的重点攻关方向。结论认为：①水平井分段压裂产能评价主要存在测试仪器输送困难和测试资料解释困难;②产出剖面测井技术的测试仪器因井身结构和井况使其适用性受限制,分布式光纤监测技术可实时连续监测压裂动态,但数据解释仍是最大的难题;示踪剂监测技术选取合适的示踪剂可弥补上述2种技术的不足;③下一步攻关方向应着重于各技术的测试工艺和数据解释。通过对水平井分段压裂各段产能评价技术综合剖析,可对现场测试提供技术参考和后续技术发展提供新视角。     

低渗透油藏压裂水平井井网形式研究

目的 针对七点井网水平井段腰部见水风险大,注水技术政策制定难度大等问题,提出了改进的水平井七点井网形式。方法 在低渗透油藏压裂水平井五点井网、七点井网的渗流机理、缝网匹配关系、压力保持水平及开发效果分析基础上,进一步总结了五点、七点井网的优势及存在的问题。在此基础上,提出改进的水平井七点井网形式。结果 直井注水-水平井采油的五点、七点井网形式,其控制端呈纺锤形裂缝布放模式,地层压力保持水平较高;水平井平行正对排列七点井网存在腰部注水井见水风险大、腰部与端部注水井差异配注等问题;水平井交错排列、且增大水平井段腰部注水井间距的新七点井网地层压力水平高于原七点井网。结论 改进的七点井网能有效降低七点井网水平井段腰部注水线上见水风险,简化了注水技术政策,能够延长水平井无水采油期、提升整体开发效果。     

海域天然气水合物水平井钻井温度场预测

利用水平井开发海域天然气水合物具有产量高、产气快、经济效益好的特点,但井筒温度变化容易引起储层水合物分解,诱发井壁失稳坍塌等事故。因此基于井筒传热学理论和钻井工程参数,研究了海域天然气水合物水平井钻井过程中井筒热量传递过程,考虑钻柱与井壁、套管直接的摩擦生热效应,建立了海域天然气水合物水平井钻井过程的井筒温度剖面计算模型,分析了钻柱摩阻、循环时间、钻井液排量、入口温度、水平段长度等参数对对井筒温度场的影响规律。结果显示,钻柱的摩阻生热不可忽略;钻井液循环一定时间后,井筒温度剖面趋于稳定;钻井液排量对于井筒温度场的影响较大;钻井液的入口温度对于裸眼段的温度剖面影响较小,主要影响海水段的温度剖面;水平段裸眼段越长,裸眼段的温度越高;在海域天然气水合物地层钻水平井时,井周地层中的水合物不会分解。该研究成果可为中国海域天然气水合物水平井钻井设计提供借鉴。     

用于油井温度剖面快速测量的高精度光纤光栅温度传感器设计

为实现对油井温度剖面的高精度快速测量,设计了一种游走式高精度光纤光栅温度传感器,采用超细不锈钢管进行耐压封装,进行了温度响应速度的理论仿真,并分析了井下高压对测量精度的影响。对直径1.2 mm的传感器采用商用高精度解调仪进行解调后进行了测试。结果表明,设计的光纤光栅温度传感器的分辨率为0.01 ℃,测温线性范围到达175 ℃,响应速度小于108 ms,耐压可达100 MPa,能够满足油井温度剖面快速测量的需要。     

低渗透油藏分段压裂水平井井组周期注水数值模拟

 低渗透油藏储层物性差,非均质性强,常规连续注水方法注水效果差,难以建立有效的驱动体系。为更好补充该地区的地层能量,进一步提高难采储量的动用程度,利用油藏数值模拟方法,以矩形五点法直注平采为基本单元,分别进行不同注入方式、不同注水周期及不同注采比下采出程度的对比分析,结合现场实际模型进行开发效果预测。结果表明,采用对称周期注水、注水井开1 个月关1 个月、注采比1.4 的工作制度进行生产,地层压力能够保持较高水平,含水上升缓慢,周期注水补充能量见效明显。