考虑砂体连通性的三维流管模型和立体波及评价

我国致密油藏主要采用注水的方式补充地层能量,然而,砂体的非均质性导致单井见水规律复杂,传统平面流管模型无法准确评价波及系数。为了准确评价波及系数,首先,通过引入连通系数定性表征砂体连通性,综合考虑启动压力梯度与各向异性,建立考虑砂体连通性的致密油藏三维流管模型,并采用Python编程求解模型;接着,与商业数值模拟器tNavigator计算结果进行对比,验证本文建立模型的准确性;最后,将模型应用于长庆油田HB油藏,对不同砂体连通性对立体波及系数的影响进行分析,分别针对砂体中等连通和弱连通的井组提出补孔和补孔后重复压裂的调整对策,并预测调整方案的波及系数。研究结果表明:当砂体全部连通时,井组的立体波及系数约为65.80%,考虑了砂体部分连通后,波及系数明显降低;采取补孔措施后,砂体中等连通井组波及系数预计提高18.03%,砂体弱连通井组采用补孔后重复压裂措施,波及系数提高50.01%。该方法可为致密油藏立体波及评价提供理论基础和依据。

物理模拟融合油藏精细刻画法表征特低渗油藏中高含水期剩余油分布

中国低渗透油藏分布广泛,其中大部分区块已进入中高含水期,并且由于剩余油类型及成因不明确导致采出程度普遍较低,因此延长低渗透油藏稳产期是亟需解决的问题。结合井口生产资料和储层水驱前缘波及系数对油藏模型进行历史拟合,建立了特低渗油藏剩余油的精细刻画模型,并综合利用静动态物理模拟实验、生产资料动态分析等方法,明确了特低渗油藏中高含水期剩余油成因及类型,据此提出了针对性的剩余油挖潜策略,最终在姬塬油田耿155区长1特低渗油藏进行了现场应用。研究结果表明,特低渗油藏剩余油主要分为储层平面和垂向非均质性导致的储层非均质型剩余油、局部储层注采不对应导致的注采不完善型剩余油以及储层黏土矿物运移膨胀导致的欠注型剩余油,针对性挖潜后目标井组采出程度提高5.1%~12.4%。经现场应用后,预测原油累计采出量相比原始措施提高15.6%~37.3%,为特低渗油藏中高含水期挖潜提供理论和技术支撑。

分支水平井产能的研究

综合运用数学分析方法（保角变换、镜像反映、叠加原理、等值渗流阻力）和物理模拟方法（电解模型）对分支水平井稳定渗流进行了较系统的研究。推得了分支水平井的流场分布和产能计算公式，并对影响分支水平井产能的因素进行了分析和研究。利用实验测试结果对分支水平井产能计算公式进行了检验。结果表明，解析解产能计算公式具有一定的精度，可用于实际油藏分支水平井的产能预测。

考虑拟流度比的蒸汽驱前缘预测模型研究

Van Lookeren研究了拟流度比为0时的蒸汽驱前缘预测模型,提出形状因子取得最大值时的注汽参数为最优参数。而在实际油藏中,由于地层中原油黏度较大,或注汽速率较小,拟流度比往往较大,此时利用最大形状因子优化注汽参数受到限制。针对该情形,应用数学方法研究了拟流度比不为0时的蒸汽驱前缘预测模型。绘制了形状因子、拟流度比、注汽速率与前缘形状关系图版,发现增大注汽速率,可增大形状因子,从而减小拟流度比,减轻蒸汽超覆程度,提高前缘驱的波及效率。由于注汽速率受注汽压力限制,研究了注汽速率与注汽压力的协调关系,利用该关系和研究的前缘模型,对前人的注汽参数优化方法进行了改进。

水平井井网整体开发产能研究

随着水平井技术的成熟与发展 ,以单水平井开发为主的开发模式已转化为以水平井井组整体开发为主 ,因此对水平井井组产能的准确分析与预测至关重要。从无限大地层内单一水平井、直井联合井网的解析产能出发 ,经过理论分析 ,得到了多个水平井、直井联合井网整体开发油藏的产能预测方法 ,并通过电解模型试验进行了验证与修正。修正后 ,半经验。

考虑水驱油藏润湿性变化的数值模拟方法

注水开发过程中岩石润湿性的变化对水驱效率和剩余油的分布影响较大,然而目前通用的数值模拟软件未能将其考虑在内。本文根据已有结论及研究成果,提出了考虑岩石润湿性变化的方法。主要利用相对渗透率的变化来表征润湿性的变化,根据含水饱和度的变化选择相应的相对渗透率曲线,在黑油模型的基础上建立能反映长期水冲刷后油藏岩石润湿性变化的数学模型,开发研制了三维三相下考虑储层润湿性变化的数值模拟软件,结合胜利油田典型油藏,进行了数值模拟研究。结果表明:岩石润湿性变化对水驱效果的影响与开发初期岩石润湿程度有关,对于偏亲水油藏,考虑润湿性变化后计算的采出程度有所减小,而亲油油藏考虑润湿性变化后计算的采出程度有所增加。

考虑水平井筒压力损失的数值模拟方法

水平井在油气田开发中的应用越来越广泛 ,但现有的水平井数值模拟方法存在以下问题 :对水平井的处理较为简单 ,多没有考虑流体在水平井筒内的压力损失 ,由此所得的模拟计算结果与实际水平井结果存在着较大的差距。本文针对这一问题 ,在直井黑油模型的基础上建立了考虑水平井井筒压力损失的数值模拟模型 ,编制了水平井数值模拟软件 ;模型中考虑了流体在水平井筒内流动时四种压力损失 (包括摩擦损失、加速损失、混合损失和重力损失 )的影响 ,软件还可模拟计算地层的各向异性 ;考虑水平井筒压力损失后所求解的为“加边七对角稀疏矩阵” ,本文还寻求了一种新的解法———分块矩阵乘法结合预处理共扼梯度法 ,试算表明该方法具有较快的收敛速度。最后应用所研制软件 ,对影响水平井产能、井筒压力损失、井底流压的参数进行了对比计算和分析 ,其结果对实际水平井优化设计具有一定的指导意义。

裂缝性底水油藏水平井三维油水两相有限元数值模拟方法

建立了裂缝性底水油藏水平井三维油水二相的数值模型。与以往不同的是，该模型应用有限元方法进行差分离散，并将油水井视为单元的边界进行处理，选用任意形状六面体（曲边）单元和等参元变换以及隐式压力和隐式饱和度交替求解的方法。该模型可用来模拟计算裂缝性油藏（带边水或底水）的直井或水平井以及直井－水平井联合井网的开发问题。本模型对一裂缝性底水油藏水平井开发过程进行模拟计算，获得了一些对实际油藏工程有用的结论。

低渗透水平气井流入动态研究

借助数值模拟方法 ,结合我国最大的长庆低渗透气田实际 ,对低渗透气田水平气井的流入动态进行了研究 ,系统地分析了气藏流体、储层物性以及水平井性质参数对水平气井流入动态 (IPR曲线 )的影响 ,总结出相应规律。并将二项式IPR曲线与指数式IPR曲线相结合 ,提出了一种新型的水平气井IPR曲线拟合方式和预测模型。在长庆低渗透气田的应用结果表明 ,用该曲线形式和预测模型对水平气井流入动态的拟合结果明显好于二项式拟合方式 ,预测结果令人满意。

气藏多分支水平井产能的计算方法

基于文献３中所介绍的数学分析方法（保角变换、镜像反映、等值渗流阻力和叠加原理），以及水平井拟三维的求解思想，提出了气藏多分支不完善水平气井产能的通用计算公式。利用取代比这一概念，提出了一种利用气藏直井产能评价结果进行多分支水平气井产能评价和计算的方法。其结果可对气藏多分支水平气井的产能和影响气井产能的因素进行研究。该计算方法还可用于气田多分支水平气井开发的早期评价。运用本文所提出的方法，对海洋某气田水平气井产量进行了计算，与文献中计算方法结果相比。

底水油藏水平井开发见水后生产动态预测

水平井技术是开发底水油藏、延长油井见水时间与提高底水油藏采收率的一项重要技术 ,但是水平井见水后的动态预测与控制是这项技术的难点。在前人研究的基础上建立了一个水平井开发底水油藏的简化物理模型 ,并从此模型出发经过推导与简化得到了一个简单易行的水平井开发底水油藏见水后动态生产规律的预测方法 ,并编制了计算机程序 ,结合华北任丘油田水平井实际生产情况进行了预测分析与应用。从实例预测对比结果可以看出 。

利用直井产能计算分支水平井产能的方法

利用替代比这一概念，本文提出了一种利用直井产能评价结果进行水平井产能评价的方法。可对水平井及多分支水平井的产能和影响水平井产能的因素进行研究。本文计算方法可用于油藏多分支水平井开发的早期评价。

动边界双重介质油藏低速非达西渗流试井模型

裂缝性油藏中基质岩块的渗透率一般很低,大量岩心测试实验证实在基质岩块内的液体渗流和在一定含水饱和度下的气体渗流将偏离达西渗流,往往出现低速非达西渗流,表现出启动压力梯度以及流体流动边界不断向外扩展等特殊现象。本文充分考虑启动压力梯度与动边界的影响,建立了微可压缩双重介质油藏低速非达西渗流的试井数学模型,对时间和空间变量进行离散化,求出了其数值解,进一步研究了压力动态特征及影响因素,绘制了定压边界油藏生产时弹性储容比和窜流系数影响的典型试井曲线,分析了动边界的传播规律。

水驱油藏合理水平井段长度的确定方法

根据资金平衡原理，运用最优化方法，综合考虑水驱油藏水平井开发的技术指标因素和经济指标因素，建立了确定水驱油藏水平井开发中合理水平段长度的优化模型，提出了一种确定水平井合理水平段长度的工程计算方法。同时，还给出了水平井开发中各项费用及收入的计算方法。根据所介绍的方法，在微机上研制和开发了水平井合理水平段长度的优化计算软件。运用该方法对某海上油田进行了计算，与数值模拟计算结果对比表明，该计算方法可应用于水平井开发的优化设计。

底水驱油藏水平井锥进的油藏工程研究

利用镜像反映和势的叠加原理，对底水驱油藏水平并稳定渗流问题进行了研究，得到了水平井流场分布、渗流速度、产能以及油井见水时间的计算公式．对水平井产能及见水时间的影响因素进行了分析，其结果和方法对水平井油藏工程设计和理论研究具有一定的指导意义．

裂缝性油藏水平井产能计算方法

根据裂缝性油藏水平井渗流特征,将渗流区域等效为近井区域和远井区域.远井区域视为连续均匀介质.在近井区域,基于势叠加、镜像反映原理和微元线汇思想,建立考虑天然裂缝和水平井生产段共同渗流的耦合模型.组合两个流动区域得到裂缝性油藏水平井产能评价模型,并进行求解.实例计算结果表明,由于考虑了裂缝之间的干扰,用建立的模型计算的水平井产能小于用理论公式计算的水平井的产能,与实际产能比较接近;随着裂缝密度增加,产量逐渐增加,但增加的幅度降低.

稠油油藏蒸汽-泡沫驱油数值模拟方法

以室内实验和矿场试验结果为基础,对稠油油藏蒸汽 泡沫驱的渗流机理及所涉及的物理化学现象进行了研究,在常规热采模型的基础上,结合蒸汽泡沫驱数学模型,建立了考虑蒸汽泡沫驱的新热采模型,拓展了热采模型的应用范围.模型中考虑了表活剂浓度、非凝析性气体含量、地层非均质性等影响因素.针对辽河高升油田高二、三区高3456井组油层埋藏较深、油层有效厚度较大的特点,对蒸汽泡沫复合驱进行了数值模拟研究,分析了其敏感因素及其可行性,并对蒸汽泡沫复合驱提高厚层稠油油藏的采收率机理进行了探讨.

水平井五点井网的研究及对比

基于拟三维求解思想，本文动用保角变换、汇源反映、叠加原理以及等值渗流阻力等渗流理论，对三种五点法水平井面积井网进行了研究。这里分别推得了各井网的产量、流场分布、渗流速度等的计算公式，并分析了影响水平井产能因素。其结果可用于水平井油藏工程问题研究和计算。

确定稠油油藏吞吐阶段合理井网密度的优化方法

文中提出了一种确定稠油油藏吞吐阶段合理井网密度的优化方法。该方法运用最优控制理论，全面综合地考虑了稠油油藏吞吐开发阶段的开发指标和经济指标因素。应用该方法得到了辽河油田锦45块合理井网密度和经济并网密度。

水平井五点法面积井网的数值模拟研究

本文研制了一水平井有限元数值模拟软件，并对３种水平井五点法面积井冈的开发问题分别进行了数值模拟研究，得到了各井冈的动态开采指标，并与直井五点法面积井网进行了多种对比。最后分析了影响水平井井网开发效果的因素。首次得到了一些对水平井井冈油藏工程实际有用的结论。