强底水油藏水平井见水时间及水锥动态研究

底水锥进是影响底水油藏水平井开发效果的重要因素,其中水锥形态和水锥突破时间是底水锥进的关键参数。基于底水油藏水平井下部为半圆柱状向心流的假设,推导出水平井见水前在任一时刻的水锥高度隐函数,进一步确定了底水油藏水平井的水锥突破时间和不同时刻水锥形态。结果表明,水锥突破时间主要与避水高度、水平段长度正相关,与水平井初期产量反相关,且随着时间的延长,水锥半径越来越大。将计算结果与渤海油田底水油藏一口水平井生产实例进行比较,两者误差在10%以内。     

改进的低渗透带隔板底水油藏油井见水时间的预报式

底水油藏开发面临的核心问题是底水的锥进,准确的预测底水油藏油井的见水时间至关重要,它可为合理地制定油藏的开发方案提供依据。基于底水锥进和低渗透非达西渗流原理,考虑隔板下部底水锥进的垂向渗流方式和沿隔板的径向渗流方式,推导出低渗透带隔板的底水油藏油井见水时间的预测公式。对于低渗透带隔板的底水油藏,由于考虑了启动压力梯度和应力敏感等因素的影响,计算出的油井见水时间要比不考虑以上因素的值大。经鄂尔多斯盆地某油井的实际计算,预测的见水时间与实际见水时间较接近。该公式为准确预测此类油井的见水时间提供了借鉴和指导意义。     

氮气泡沫开发稠油底水油藏的物质平衡方程

稠油底水油藏蒸汽吞吐过程中易形成底水在加热范围内的锥进,在底水锥进严重的生产井底部高压注入氮气泡沫,可以将水锥压回原始油水界面.将注氮气泡沫压水锥的过程看作气驱油、油驱泡沫和泡沫驱水3个过程,建立了多轮次蒸汽吞吐后注氮气泡沫控制稠油底水油藏底水锥进的物质平衡方程,得到了泡沫分离的氮气和表面活性剂溶液的启动油量、原油富集带厚度以及底水面深度的计算方法.对胜利油田某稠油底水油藏的一口生产井实施注氮气泡沫压水锥进行了计算,结果表明,对于600 m3/h的注氮气速度,注泡沫19 d可将水锥压回原始油水界面,最优的射孔高度距原始油水界面14.26 m.     

半渗透隔板底水油藏油井临界产量计算方法研究

底水油藏油井临界产量是开采油藏时的重要研究内容,现有的临界产量计算公式均未考虑半渗透隔板对临界产量的影响,因此,为了更准确地对该类油藏的临界产量进行预测,综合考虑隔板渗透性和隔板厚度对油井临界产量的影响,并运用等值渗流阻力、镜像反映法分别推导出带半渗透隔板底水油藏直井和水平井的临界产量公式,通过实例分析发现,用直井开发此类油藏时,当油层厚度小于40 m时,隔板主要起抑制水锥的作用;当油层厚度大于40 m时,隔板会削弱底水的驱动能量。对于水平井,用常规的水平井临界产量公式评价半渗透隔板底水油藏的水平井临界时,会低估油井的临界产量。这对类似底水油藏的开发具有一定的指导意义。     

低渗油藏油气两相渗流的理论模型

依据已有的实验结果 ,建立了低渗油藏油气两相渗流的理论模型 .分析表明 ,当启动压力梯度为零时 ,就得到中高渗流油气两相渗流表达式 ,因此统一了油气两相达西流和非达西流的渗流方程 .启动压力梯度的存在是影响低渗油藏开采率低的主要因素 ,当其达到一定值时产量会特别低     

裂缝性底水气藏分形几何见水模型

针对裂缝分布复杂,仅依靠双重介质模型不能研究裂缝对底水气藏开发影响的问题,引入分形几何来描述裂缝网络,建立了考虑裂缝的底水气藏见水模型.基于底水气藏的两种渗流模式的假设,射孔段为平面径向流,射孔段以下为半球面流,建立了分形裂缝底水气藏见水模型.该模型能确定底水突破时间和不同时刻水锥形态,并能定量分析裂缝发育特征对底水气藏开发的影响.实例分析表明:裂缝越扭曲复杂,迂曲度分维数越大,底水突破时间越大;气层厚度越大,底水突破时间越大;气井产量越大,底水突破越快.     

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筒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筒跟端的径向流入量大大增加,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。     

分形油藏低速非达西渗流问题的组合数学模型

将非线性分形几何理论应用于渗流力学,建立分形油藏低速非达西渗流问题的组合模型。该模型由两个同心圆(圆中心为一口定产量的生产井)的分形油藏组成,内域为低速非达西渗流的分形油藏,外域为达西渗流的分形油藏。在内边界定流量和考虑井筒储存、表皮效应影响情况下,建立了分形油藏低速非达西渗流问题的有效井径组合数学模型,应用拉普拉斯变换方法求出了在两区域内压力分布的解析解,应用Stehfest数值反演方法求得井底的无因次压力,并分析了井底压力动态特征和参数影响。     

陆梁油田薄层底水油藏水平井井筒模拟研究

新疆陆梁油田呼图壁河组油藏发育一类特殊的薄层底水型油藏,其特点是油层厚度薄,构造幅度低,底水能量大,利用水平井开采,表现出无水采油期短、含水率上升速度快、产量递减大的特点。针对这些问题,采用水平井数值模拟方法,建立了考虑摩擦压力损失的水平井井筒模型,明确了摩擦压力损失对水平井的压力分布以及水平段产量的影响,在此基础上,分析研究了水平井底水锥进的水脊特征,判断了水平井出水位置,提出了封堵出水井段并结合油藏工程方法确定了水平井合理产液量,从而达到抑制底水快速锥进,减小压力损失,降低含水率上升速度的目的。     

分形油藏与井筒耦合非牛顿幂律流体流动分析

针对油藏的低渗透特征和油气实际流动过程,同时考虑油藏的分形特征,以及油藏和井筒耦合流动的影响,将分形油藏渗流与井筒管流作为整体进行研究,建立了低渗透分形油藏中非牛顿幂律流体径向渗流与井筒耦合流动模型。并采用差分方法求得模型的数值解。最后探讨压力动态变化规律,绘制压力图版。     

油藏近井地带油水两相径向渗流特征

实际油藏中近井地带渗流为平面径向流,首先建立了二维两相径向渗流方程,得到了相对渗透率比值与流体饱和度关系解析解,然后设计了平面径向渗流实验,并用该解析解对渗流特征进行了分析,并与常规JBN处理结果进行了比照,得到近井地带油水径向渗流新特征.研究结果表明,建立的解析模型,能表征近井地带油水相渗关系,并且平面径向流模型试验结果说明,在近井地带,相对渗透率比值与流体饱和度呈直线关系对应的饱和度区间变小,油水在渗流中呈现出更为复杂的渗流关系,以非线性作用为主.     

致密油藏有限元数值模拟

 目前数值模拟方法均基于达西渗流,无法对致密油藏非达西渗流进行有效模拟。致密油藏内在复杂,为实现致密油藏非达西渗流的科学模拟,建立了油水2相微可压缩非达西流的油藏数值模拟数学模型。同时考虑到致密油藏渗透率低、非均质性强的特点并兼顾模拟精度采用有限单元法进行离散,从而建立了有限元数值模型,形成了新的致密油藏数值模拟方法,最后将该方法进行实例检验,验证了方法的正确性。     

低渗透油藏油水两相渗流研究

用无因次分析法对低渗透岩心的实验数据进行了分析,得出新的低渗透油藏非达西渗流方程,并建立了油水两相渗流的数学模型。通过实例计算,研究了低渗透油藏中储层参数、流体特性以及开采方式等因素对注水开发效果的影响。结果表明,由于非达西渗流的影响,注水开发时容易发生指进现象,而地层倾角的增大可以削弱指进;地层原油粘度的增大会增强开采难度,而地层渗透性能的改善会使油井产能提高。因此,低渗透油藏应加密井网,强化注水以扩大生产压差,从而改善开发效果。     

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。     

考虑热损失稠油热采双孔介质不稳定试井分析

注蒸汽吞吐热采技术已经成为开发稠油油藏最为有效的方法,但是蒸汽波及范围外的油层没有得到有效的改善,因而油藏流体物性可以分为两个区。针对双孔介质中的稠油油藏蒸汽吞吐热采井蒸汽波及区和未波及区流体的流动性质的差别,提出了试井问题所必须采用的径向流体复合模型,模型中考虑了蒸汽在上下盖层的热损失问题。建立了内区考虑热损失的径向流体复合模型,求得了无限大地层情况下的拉氏空间解,并通过数值反演方法作出了相应的样板曲线,并且对样板曲线作了相应的敏感性分析,为稠油开发油藏压力动态分析提供了一种新的模型。     

考虑非达西流的低渗透油藏水力压裂优化研究

建立充分考虑低渗透油藏渗流特征以及压裂井导流能力失效性的数学模型,并在原有黑油模拟器的基础上,实现该模型的数值求解。以井生产时所诱发的压力波为基础,基于渤海湾某低渗透油田实际数据,从极限波及区域的角度对水力压裂进行优化研究。结果表明:压裂后波及区域的增加是单井增产的主要原因;发生井间干扰时,干扰部位的极限波及区域形态可以比较直观地反映井网控制程度及剩余油分布情况;可以根据注水井和采油井在投产后压力波及系数变化开始减缓时的波及区域,确定压裂注采井的合理井距,当注采井连线与裂缝方向的夹角大于70°时,井组系统和裂缝系统的匹配性最优。     

油、气、水三相水平井流人动态预测模型及其应用

目前关于水平井流入动态(IPR)的研究仅限于溶解气驱的情况,还没有适合于油、气、水三相和整个油藏压力范围的水平井IPR模型。首先对现有的4种溶解气驱IPR方程进行了筛选,以Cheng和刘想平的方程为基础,建立了适用于油藏压力高于饱和压力的不含水组合型水平井IPR模型。采用纯油与纯水IPR曲线加权平均得到综合IPR曲线的方法,将组合型IPR方程扩展到油、气、水三相的情况,建立了适用于油、气、水三相和整个油藏压力范围的水平井IPR模型,并对水平井流入动态预测计算方法进行了研究。利用该模型可以计算采液指数、产量和井底流压以及绘制IPR曲线等。模型及软件已应用于大庆肇州油田低渗水平井的流入动态预测,效果良好。     

CO_2在水中溶解的数值模拟方法

建立了一个油、气、水三相多组分三维油藏数值模拟模型。用油气状态方程进行流体相平衡和物性参数计算,该模型采用全隐式方法进行求解。与以往不同的是,模型中考虑了ＣＯ２在水中的溶解,并提出了ＣＯ２在水中溶解度的计算方法,同时给出了考虑ＣＯ２在水中溶解后多组分模型求解的离散化方法以及水相物性参数的计算方法。开发和研制了三维三相全组分数值模拟软件,利用该模型对长庆靖安低渗透性油田注气开发过程进行了模拟计算,获得了满意的结果。该模型还可用于挥发性油藏、凝析气藏、注气等开发过程的模拟计算。