稠油油藏中水平井试井分析新方法

本文研完了稠油油藏水平井试井中幂律流体的流动规律。利用弹性压力波传播理论,导出了试井计算近似式。并与其它解法进行比较,符合得较好。按该理论方法还可以导出垂直井、压裂井的试井计算式。     

水平井早期试井公式

水平井早期流动是指水平井从开始生产起到压力降传播波尚未达到储藏边界的阶段。在已有文献中早期阶段被视为径向流,早期结束时间也存在各种计算公式,不同公式的结果相差甚大,并且皆缺少理论依据。根据早期时刻的等势面是以水平井两端点为焦点的旋转椭球面,并应用质量守恒定律导出早期试井公式和早期结束时间的算法,理论和实例皆表明所推导的公式更能描述早期渗流规律,计算结果更符合实际情况。     

基于遗传算法的干扰试井解释方法

提出了一种基于遗传算法的简便，高速，应用范围广的干扰试井解释新方法，并用中原油田，大庆油田的现场测试数据进行了验证。和传统方法比较，它不需要目标函数连续不需预估初值运算速度快，精度高，这种方法还可以推广到裂缝井，水平井等复杂情况下油藏参数辨识中。     

流线干扰数值试井解释模型及矿场应用

建立了流线干扰数值试井解释模型,并运用流线法对模型进行了求解,可以模拟出无法用解析解表达的复杂油藏和流动阶段,能够考虑渗透率等地层参数的变化,能方便地考虑油藏的非均质性及各向异性.通过分析井距、井筒储存系数、表皮系数和油藏外边界对观察井井底压力响应的影响,认为:在建立干扰试井解释模型时,可以不考虑激动井的表皮系数及观察井的井筒储存系数;激动井的井筒储存系数越大、观察井的表皮系数越大,观察井中接收到激动信号的时间就越晚,但这种影响会随着激动井与观察井井距的增大而变小;不论油藏的外边界是封闭的、定压的还是无限大的,经过足够长的时间后,观察井的压力导数曲线将和激动井的压力导数曲线重合,可据此区分多井干扰时的干扰信号.     

基于遗传算法的干扰试井解释方法

提出了一种基于遗传算法（ＧｅｎｅｔｉｃＡｌｇｏｒｉｔｈｍ）的简便、高速、应用范围广的干扰试井解释新方法，并用中原油田、大庆油田的现场测试数据进行了验证．和传统方法比较，它不需要目标函数连续，不需预估初值，运算速度快、精度高．这种方法还可以推广到裂缝井、水平井等复杂情况下油藏参数辨识中．     

2区复合油藏水平井试井模型与实例解释

目前关于复合油藏水平井不稳定试井理论与应用研究很少见,针对这一问题,建立了水平井2区复合油藏不稳定试井模型,研究了一种利用拉普拉斯变换、分离变量及特征函数与特征值法等现代数学分析方法对模型进行求解的新方法,获得了拉普拉斯空间中不稳定试井井底压力表达式。利用数值反演,编程绘制了标准的试井分析样版曲线,并分析了2区复合油藏井底压力动态响应特征。不同的外边界条件具有不同的外边界特征响应,对顶定压或底定压边界,压力导数曲线在早期迅速下掉,不能反映出2区复合油藏的复合特性。对顶、底均为封闭边界,样版曲线明显反映出油藏的2区复合特性。实例分析结果表明,该模型可以用于2区复合状油藏水平井的不稳定试井解释,为油田开发生产服务。     

水平井试井分析自动拟合方法

建立了均质，上下封闭水平无限大油藏中水平井的试井模型，提出了用最小二乘法实现水平式井分析的自动拟合方法，运用改进的Ｌｅｖｅｎｂｅｒｇ－Ｍａｒｑｕａｒｄｔ回归方法，使自动拟合方法收敛速度更快，并用实例说明了该方法的实用性。     

裂缝性气藏分支水平井试井模型及井底压力动态

综合运用渗流力学、数学物理方法、计算数学基础理论,基于严格的数学推导,建立裂缝性气藏分支水平井不稳定试井模型,并求得模型的Laplace空间解,利用Stehfest数值反演结合计算机编程,绘制出裂缝性气藏鱼骨型分支水平井的典型曲线。结果表明:裂缝性气藏鱼骨型分支水平井不稳定渗流过程可能出现早期纯井储段、井储后过渡段、裂缝系统第一径向流段、裂缝系统线性流阶段、裂缝系统第二拟径向流段、分支干扰过渡段、裂缝系统第三拟径向流阶段、窜流段和总系统拟径向流段9个流动阶段;水平井分支长度越短或分支间距越长,第二拟径向流段越明显。     

多段压裂水平井不均匀产油试井模型

针对某条或多条裂缝产油量较小或不产油这一问题,运用Green函数、Newman乘积方法和叠加原理,建立多段压裂水平井不均匀产油试井模型,将裂缝内流动划分为远离井筒的变质量线性流和靠近井筒的径向流表征裂缝有限导流,利用Stehfest数值反演得到考虑井筒存储和表皮效应的实空间井底压力解,绘制典型图版,并分析不均匀产油和裂缝参数对井底压力的影响。结果表明:多段压裂水平井均匀产油和不均匀产油的压力和压力导数特征差异明显;两端裂缝产油量越大,压裂裂缝间距越大,裂缝半长越小,裂缝呈纺锤形分布时,缝间干扰越小,早期径向流越明显,在系统拟径向流之前出现一个新平台。与试井软件Saphir中的经典多级压裂水平井数值模型对比,结果证明了提出的模型的正确性。     

裂缝性油藏分段压裂水平井试井模型研究

建立了裂缝性油藏分段压裂水平井试井模型,模型分水力裂缝区域与储层区域两部分,水力裂缝基于离散裂缝模型降维处理,储层区域使用双孔双渗模型表征,使用伽辽金有限元方法进行求解,最后通过编程计算绘制了压力动态曲线,并对曲线的形态特征及影响曲线的因素进行分析.研究结果表明:压力动态曲线分为双线性流、裂缝径向流、椭圆流、拟径向流、窜流及边界反映6个流动阶段.裂缝间距越大,裂缝径向流持续的时间越长;裂缝条数越多,消耗的压差越小;弹性储容比越小,窜流形成的"凹子"就越宽越深;窜流系数越大,"凹子"形成的时间就越早.研究结果不仅丰富了试井模型,而且可为裂缝性油藏分段压裂水平井试井解释提供科学依据.     

气藏压裂水平井产能预测新方法

根据流体力学理论和动量定理 ,结合气体的性质和实际气体的状态方程 ,建立了气藏压裂水平井地层渗流和水平井筒管流耦合的计算模型 ,并给出了模型的求解方法。运用该模型对长庆油田低渗气藏进行了实际计算 ,同时分析了井筒半径、水平段长度、裂缝条数以及管壁粗糙度等参数对井筒压力损失和压裂水平气井产能的影响。计算结果表明 ,水平井筒内的压力损失对压裂水平气井的生产动态有一定的影响 ;水平井内每条压裂缝的产量并不相等 ,端部裂缝的产气量高于中部裂缝的产气量 ;水平井筒内的压力呈不均匀分布 ,从指端到根端压力逐渐降低     

复杂结构水平井产能关系研究

通过分析多底井油藏内的渗流特征，建立了复杂结构井的概念，并对影响复杂结构井的产能因素进行了正交数值实验研究。结果表明，分支水平井的分支长度和分支井数是影响产能的主要因素，二者的影响程度相当，增加分支长度或分支井数均可以增大泄油范围，进一步增加油井产能。有限导流条件下复杂结构水平井的产能关系呈非线性特征，不同分支井条件下的产能增比与分支井数和分支长度组合数呈指数变化特征。复杂结构井的产能关系式能够涵盖常规水平井，具有水平井产能关系的一般性特征。     

水平注水井与直井联合井网见水时间研究

为了寻求一种简单、有效的计算水平注水井与直井联合井网的见水时间的方法，将水平井简化为具有等效井筒半径的直井，考虑水平井与直井联合布井水驱油的非活塞性，运用等值渗流阻力法将渗流区划分为3个阻力区，推导出了五点法、七点法和九点法水平井与直井联合井网的油井见水时间的计算公式和修正公式。计算结果表明，井网的见水时间随水平井长度的增加而缩短；相同的井距和生产条件下，五点法井网的见水时间要长于九点法和七点法井网；随水平井与水平方向夹角的增大，五点法井网的见水时间缩短，七点法井网的见水时间先增加后缩短，九点法井网的见水时间增加；油藏和流体参数对井网见水时间影响不大。     

水平注水井与直井联合井网见水时间研究

为了寻求一种简单、有效的计算水平注水井与直井联合井网的见水时间的方法,将水平井简化为具有等效井筒半径的直井,考虑水平井与直井联合布井水驱油的非活塞性,运用等值渗流阻力法将渗流区划分为3个阻力区,推导出了五点法、七点法和九点法水平井与直井联合井网的油井见水时间的计算公式和修正公式。计算结果表明,井网的见水时间随水平井长度的增加而缩短;相同的井距和生产条件下,五点法井网的见水时间要长于九点法和七点法井网;随水平井与水平方向夹角的增大,五点法井网的见水时间缩短,七点法井网的见水时间先增加后缩短,九点法井网的见水时间增加;油藏和流体参数对井网见水时间影响不大。     

基于分群式粒子群算法的压裂水平井试井曲线自动拟合

为提高压裂水平井试井多参数自动拟合的计算精度、速度和稳定性,将传统方法、智能算法和并行算法相结合,提出并行分群式粒子群优化算法,并将高斯-牛顿法与粒子群算法相结合,同时采用OpenMP并行算法求解。结果表明:在粒子群优化算法中,通过粒子分群使粒子搜索方向趋近于线性,避免了粒子群算法易陷入局部最优的问题,加快了搜索速度;与高斯-牛顿法相结合保证了计算的稳定性;采用OpenMP并行算法求解降低了模型的复杂度,提高了计算效率;分群式粒子群优化算法比其他优化算法计算速度更快,计算精度更高,并可在一定程度上为多裂缝水平井试井解释划分流动阶段。     

底水油藏水平井控流完井数值模拟耦合模型

为了预测控流完井条件下底水油藏水平井生产动态并设计关键控流参数,以数值模拟方法为数学求解手段,建立三维空间油水两相混合网格耦合模型,引入"拟传导率"概念,使得耦合模型中包含的油藏渗流、井筒管流和筛管控流3种数学模型可写成统一线性数学表达形式,从而方便建立大型线性方程组求解。结果表明:拟传导率反映相邻网格之间井筒管流或筛管控流流动过程中某相流体流量和压降的比率,流体流动阻力越大,则拟传导率越小,反之亦然;相比常规裸眼井下滤砂管完井,用耦合模型设计控流参数的控流完井方法使得实例井流入流率剖面、油藏渗流压降剖面、水脊前缘上升剖面和见水时间剖面更加均衡,见水时间大幅延长。     

水平井两层稳定岩屑传输规律研究

根据物质守恒定律和动量定理,建立了考虑岩屑床层中流体流动压降、悬浮层中岩屑颗粒受阻沉降的水平井偏心环空中两层稳定岩屑传输的数学模型,并用此模型进行了实例计算。研究结果表明,颗粒扩散系数方程中的实验回归系数应考虑成流速的函数,取值范围为0.014～0.020;考虑岩屑床中流体流动压降后计算的环空压降与实际情况吻合较好。     

一种压裂水平井不稳定晚期产能预测模型

水平井压裂后流体渗流理论备受国内外学者的重视,现有的水平井压裂后产能预测模型大部分都关注的是压裂后水平井稳态渗流过程产量的计算,而对于整个生产渗流的过程一般都是由不稳定渗流和稳定(拟稳定)渗流两部分组成的,若需要准确的掌握油藏的生产动态,也需要不稳定阶段的产能预测;但是压裂水平井的不稳定渗流模型仅针对不稳定早期阶段,并未涉及压力波传到边界之后不稳定晚期渗流问题。为此,对于一口径向封闭的均质地层可以通过应用复位势理论和压降叠加原理等渗流力学理论,推导出适用于压裂水平井不稳定晚期的流体渗流模型。该模型考虑了裂缝间干扰、裂缝的非对称性、不同裂缝方位角和不同裂缝间距等参数的影响,可更好用于模拟水平井压裂后生产的渗流规律,并选取压裂水平井实例进行产量的计算分析。这对于水平井压裂效果预测和参数优化设计具有指导意义。     

低渗透油藏压裂水平井产能计算新方法

应用复位势理论和势的叠加原理，推导出考虑裂缝与水平段同时生产的油层中渗流模型；应用流体力学理论、质量守恒定理和动量定理，推导出考虑水平井筒沿程油层流体流入和裂缝流体流入的井筒内压降计算模型。在此基础上建立了油层中渗流和井筒内管流耦合的产能模型，并给出其求解方法。实例计算结果与实验结果对比表明，进行压裂水平井生产动态分析时，不能忽略水平井筒沿程油层流体流入的影响；水平井筒内的压力降对产量有一定的影响，水平井筒长度存在最优范围；各条裂缝产量不相等，裂缝条数存在最优范围。