基于Bendakhlia模型的遗传算法拟合油井流入动态曲线新方法

针对经典理论流入动态曲线公式应用的局限性,虽有很多模型对其进行了修正,但因为理论模型考虑因素的限制,无法得到适用于各油藏的通用IPR曲线方程。根据不同油藏条件下油井系统试井测试结果,采用遗传算法,结合Bendakhlia模型,可动态回归出适用于各油藏区块条件下的模型参数进行产能预测。并结合IPR曲线拐点计算,确定了该回归模型的计算产量范围。该范围完全满足机采优化设计的范围需要,并可将最低流动压力设为优化设计井底流压极限值。以此为基础,编制了实用产能预测程序,并将计算结果与矿场实测数据对照,应用结果表明,计算结果准确可靠,完全可用于油井合理产能的确定和产能预测。     

基于Bendakhlia模型的遗传算法拟合IPR曲线新方法

针对经典理论流入动态曲线公式应用的局限性,虽有很多模型对其进行了修正,但因为理论模型考虑因素的限制,无法得到适用于各油藏的通用IPR曲线方程。根据不同油藏条件下油井系统试井测试结果,采用遗传算法,结合Bendakhlia模型,可动态回归出适用于各油藏区块条件下的模型参数进行产能预测。并结合IPR曲线拐点计算,确定了该回归模型的计算产量范围。该范围完全满足机采优化设计的范围需要,并可将最低流动压力设为优化设计井底流压极限值。以此为基础,编制了实用产能预测程序,并将计算结果与矿场实测数据对照,应用结果表明,计算结果准确可靠,完全可用于油井合理产能的确定和产能预测。     

用补偿法解决三相IPR曲线流压加权法非全产量范围应用问题

采油生产过程中或多或少含水,Petrobras三相IPR曲线在实际生产产能预测中应用广泛;但Petrobras在采用流压加权法预测IPR曲线时,当产液量大于最大产油量时,产液量的预测均采用近似处理,不仅会给预测结果带来误差,而且也破坏了加权平均法的原则。为此,根据Vogel方法具有不论地层压力高低、产油指数大小,油井流入动态关系均符合这一曲线规律的特性,采用补偿法绘制出了井底压力小于零部分的曲线,为流压加权平均法能在全产量范围内加权平均提供基础,得到了一种新的精确计算方法,使Petrobras三相流IPR曲线预测方法更加完善,并最终给出了计算实例进行说明。     

一种基于非线性拟合方法的多点产能计算模型

在利用生产资料确定IPR曲线时,数据的处理方法会影响计算结果,甚至得不到合理的结果。针对这一问题,基于考虑单相流动的Standing方程,利用非线性最小二乘法,建立了多点产能计算模型。该模型拓宽了Standing方程的应用范围,提高了生产资料的利用率,减小了测试数据本身误差对产能计算的影响,避免了因选择数据不当而得到不合理结果的可能。与常用计算方法对比发现,该方法简单可靠,计算精度高,可用于确定油井流入动态、计算油井产能、制定合理的工作制度。     

低速非达西渗流储层产能评价

在低渗透油藏低速非达西渗流模型的基础上，应用具有启动压力影响的不稳定产能评价方法，实现了将地层参数代入相关方程计算产量随时间的变化规律及不稳定IPR曲线，对于工业油层预测了生产时间为180天时油井的极限产量(流压为0．101MPa时的产量)，对这类井的开发投产具有重要的指导意义。     

一种求解定容封闭气藏任意时刻地层压力的实用方法

地层压力是气藏地质研究和评价、储量计算、产能计算和评价、动态分析等多项科研工作的重要参数.依据定容性封闭气藏物质平衡方程,在已知天然气密度、原始地层压力和地层温度等条件下,通过偏差因子软件计算得到地层温度恒定条件下地层压力与偏差因子的关系以及地层压力与气藏的拟压力之间的关系曲线,利用累积产量数据得到计算任意时刻气藏地层压力的新方法.生产实践表明该方法简单实用,计算结果精度高,从而减轻了测试工作量,同时为科研工作和生产管理带来方便.     

低渗透未饱和油藏产能计算及其影响因素研究

研究了低渗透未饱和油藏的产能公式,通过达西公式,推导并得到了考虑启动压力梯度和介质变形的未饱和油藏的IPR曲线方程。结合矿场数据对IPR曲线方程进行了验证,并研究了启动压力梯度、介质变形、含水率对产量的影响。研究结果表明：在相同条件下,启动压力梯度越大、变形系数越大,产油量越低;井底流压小于饱和压力时,IPR曲线存在最大产量点(拐点);相同条件下启动压力梯度越小、变形系数越大,最大产量点对应的井底流压越高。含水率变化对最大产量点位置影响不大。研究成果对合理开发低渗透未饱和油藏具有理论指导意义。     

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。     

新型IPR曲线的研究与应用

注水保持压力开发油田,当井底流压低于饱和压力以后,指示曲线向压力轴偏转,并会出现最大产量点;原有的IPR方程已不适用。首先以达西渗流定律为基础,进行因素分析,找出影响IPR曲线形态的各种因素;然后从变形介质入手,讨论它对IPR曲线方程的影响;再综合各种因素的影响,经数学推导,建立一种新型IPR曲线方程。进一步分析曲线形态随各参数的变化规律,并为最大产量点的求取提供了方法。这种新型的IPR方程可用于不同流动压力下油井流入动态计算,从理论上解释了矿场系统试井中流入动态曲线向压力轴偏转并出现最大产量点等实际问题。     

Fetkovich综合IPR、三相IPR相关式及其应用

因Fetkovich方法是在现场测试数据的基础上得来,在IPR预测方面具有其独特的优势。在Fetkovich方法基础上,结合单相流和油气两相流动特点,推导出了基于Fetkovich方法的综合IPR方法,并给出了如何通过测试数据获得采油指数的计算方法。再由按含水率取纯油IPR曲线和水IPR曲线的加权平均,推导出了基于Fetkovich方法的三相流的采液指数计算方法和某一产量下流压计算方法。最后分别给出了实例进行验证,说明导出方法具有一定可行性。     

裂缝性致密气藏压裂水平井产能预测及敏感性分析

水平井分段压裂技术是高效开发致密气藏的重要手段,但压裂后的产能评价是开发过程中的难点。基于Al-Ahmadi的三重介质模型,建立了三重介质渗流模型,最后导出了拉氏空间下的产能公式,得了模型的解析解,并根据现场生产数据进行了有效性验证,同时还对影响裂缝性致密气藏压裂水平井产能的因素进行了详细深入的敏感性分析。结果表明:水平井长度对产能的影响在后期才有所体现,储层的生产主要是由人工裂缝控制,人工裂缝性质对产能影响显著,基质和天然裂缝对产能有着不同程度的影响。因此,裂缝性致密气藏水平井分段压裂设计以及产能评价与优化过程中应该综合考虑储层性质和人工裂缝的影响。     

页岩气藏分段多簇压裂水平井产能模型及影响因素分析

根据页岩气藏储集特征和分段多簇压裂水平井的开发方式,基于双重介质模型建立了考虑吸附气和游离气共存以及气体滑脱效应的页岩气藏不稳定渗流数学模型。利用Laplace变换、镜像映射和叠加原理,得到了定井底流压生产时分段多簇压裂水平井的产能解析解;结合Stehfest数值反演计算并绘制了产能曲线。研究结果表明:发生窜流后,随着压力下降,基质系统的吸附气解吸向裂缝系统供气,压裂水平井的产能增加;分段多簇压裂水平井的端部外侧裂缝对产量贡献最大,对裂缝半长非常敏感,同一段内中间裂缝对产量贡献最小,受簇间距离影响较大;水力裂缝的分布方式对分段多簇压裂水平井的产能影响较大,裂缝段簇比越大,累积产气量越高;气藏压力越低,滑脱效应对页岩气井产能的影响越大。     

页岩气压裂水平井生产数据分析方法

气井生产数据分析是评价气井动态储量、储层物性、水力裂缝等参数的有效方法,但在页岩气藏中,气体解吸、多段压裂、体积压裂区(SRV)的存在使得常规的评价模型不能满足现场需要。笔者在充分考虑了气体解吸、裂缝干扰、边界影响的基础上,利用Laplace变换和压力叠加原理求解压裂水平井的不稳定产能动态,并利用渐进分析给出新的无量纲物质平衡时间和产量,绘制页岩气压裂水平井Agarwal-Gardner型产量递减图版。图版可分为两大阶段：在不稳定递减阶段,页岩气的吸附特性会对发散的曲线产生显著影响;在拟稳态递减阶段,递减曲线归一,呈现Arps调和递减规律。矿场实例表明,通过拟合实际的生产数据,可以得到气藏有效泄流面积、天然裂缝渗透率及水力裂缝长度等参数,以此评价页岩气藏地质储量和水力压裂效果。     

火山岩气藏压裂水平井非稳态产能模型及敏感性分析

目前我国已探明的火山岩气藏地质储量达数千亿立方米,储量规模属世界最大。与常规砂岩气藏相比,火山岩气藏储集层裂缝发育,储集层物性差、渗流机理复杂。现场多利用压裂水平井技术开发火山岩气藏,有利于改善火山岩气藏渗流状况,降低单井成本,提高单井产能。但目前缺乏适合于火山岩气藏压裂水平井的复杂双重介质的非稳态产能预测模型。利用该研究综合考虑火山岩气藏双重介质特性及有限导流裂缝的情况,建立火山岩气藏压裂水平井非稳态产能预测模型,应用Laplace变换和Duhamel原理,同时结合Stehfest数值反演对模型进行求解。应用建立的产能预测模型,结合XS气田火山岩气藏P1井实际储集层及压裂参数,绘制P1井的产能递减曲线,分析了裂缝半长,裂缝条数,裂缝间距及导流能力对火山岩气藏压裂水平井产能递减曲线的影响。同时,应用正交试验进行了多因素分析。研究所获得的结果有助于提高对火山岩气藏压裂水平井产能递减规律的认识,同时,也可为评价预测火山岩气藏压裂水平井产能及优化其压裂裂缝参数提供依据。     

井筒与油藏耦合条件下的水平井非稳态产能预测(Ⅱ)——计算模型

在段永刚、陈伟等提出的井筒与油藏耦合作用下的水平井产能预测数学模型的基础上,借鉴Cinco H等人求解有限导流垂直裂缝压裂井压力动态的计算方法,建立产能预测计算模型,同时,考虑到工程应用计算的方便性与实用性,进一步建立Laplace空间中的计算模型,从而能够在油藏模型中利用大量现存的水平井渗流数学模型及其压力解,通过迭代求解可以获得定产量条件下的井筒流入流率分布、井筒压降分布等重要信息。     

罗家寨气藏非稳态产能预测新方法研究

针对罗家寨气藏储层特征, 对罗家寨气藏的产能进行分析和预测,分析表明,基于气藏与井筒耦合作用的非稳态产能预测新方法对于单井产能预测的优越性、长远性和实用性,不仅可以直接利用不稳定压力测试成果进行预测,还可以通过生产动态资料拟合来确定地层参数预测,同时也可以用来研究不同工作制度、完井方式以及增产措施改善情况下的产能变化。为衰竭式开采的油藏工程研究提供了先进的手段。     

低渗气藏多级压裂水平井产能模型及影响因素

多级压裂水平井（MFHW）能大幅度提高低渗气藏的单井产能,提高低渗气藏的开发效益,而准确计算气井产能并分析其影响因素是压裂优化设计、气藏科学开发的基础。为低渗气藏MFHW产能计算建立了一个严格的数学模型,综合运用Laplace变换、叠加原理、积分方程的边界离散求解法、矩阵理论等数学方法成功地对模型进行了求解,并对不同因素影响下的产能进行了定量计算和分析,分析了气层有效厚度、气藏渗透率、压裂缝条数、压裂缝半长、压裂缝导流能力对气井产能的影响,同时也分析了地层流入各条压裂缝流量的差异。研究结果表明,气层有效厚度或气藏渗透率增大时,气井产量几乎呈线性增大;压裂缝条数、压裂缝半长、压裂缝导流能力增大,产量增大,但前期增速快,后期增速慢;地层流入各条压裂缝的流量在早期差别不大,晚期差别明显——端部流量大于中部流量。     

页岩气储层压裂水平井非线性渗流模型

水平井+体积压裂技术已经成为目前高效高速开发页岩气藏的主要技术手段。针对页岩储层存在的吸附扩散效应和应力敏感效应以及流体的滑脱效应和高速紊流效应,建立了水平井多级压裂复合渗流模型,并获得了其在Laplace空间的解析解;通过Stefest数值反演和Duhamel原理,得到了考虑井筒储集效应和表皮效应影响下的实空间无因次产量模型,从而绘制了无因次产能模型图版并进行了产能影响因素敏感性分析。根据实践应用结果显示,模型能够预测水平井产量并具有更高的预测精度。研究结果表明:页岩气藏压裂水平井产能可划分为三个渗流区域和五个流动阶段,前期由裂缝线性流占主导地位,产量高但递减速度快;中期由天然裂缝供气,是处于基质和裂缝供气的过渡阶段;后期由基质线性流占主导地位,产量低但递减缓慢。启动压力梯度对水平井前期产量影响较大,而储层应力敏感性对后期产量影响较大。模型为认识体积压裂水平井复杂渗流规律、预测页岩气藏压裂水平井产能、评价压裂效果以及优化水平井压裂参数提供了有效的科学依据和理论支撑。     

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。     

基于电模拟实验的分支水平井产能公式精度评价

依据相似原理,采用电模拟实验装置,设计辐射状分支水平井模型,用电模拟实验所得产能值与常用的分支水平井产能公式计算出的产能值相比较,评价了四个分支水平井产能公式的精度,通过比较实验数据与计算数据,结果表明,程林松公式、李璗公式和蒋廷学公式的计算精度满足工程上的精度要求,可以应用于实际工程。