页岩气水平井复杂缝网压裂模拟

为了更真实地模拟页岩储层水平井体积压裂,采用擅长处理非连续结构问题的离散元方法,利用三维离散元程序(3DEC)及其内嵌Fish语言建立表征天然裂缝的离散裂缝网络(discrete fracture netuork,DFN),并考虑流固耦合建立水力裂缝与复杂DFN相互作用的页岩水平井体积压裂数值计算模型。在缝网模型的理论基础上通过模拟计算,观察水平应力差异系数、杨氏模量、泊松比和天然弱面胶结强度等影响因素对于复杂缝网模型所形成的影响,结果表明:水力裂缝会沟通天然裂缝产生分支缝,储层内部容易形成充分裂缝网络的条件是具有较小的水平应力差异系数、较大的杨氏模量以及较小的泊松比,同时杨式模量对裂缝在各方向上的延伸有着促进作用,泊松比则是决定裂缝破裂所需能量大小。模拟结果为进一步认识页岩气水平井体积压裂裂缝行为研究提供了技术指导。

考虑启动压力的致密油水平井分段压裂后渗流规律电模拟

水平井分段压裂技术是致密油开采获取经济产量的有效手段,同时需克服启动压力后才能保障完整的渗流过程。基于水电相似原理,采用二极管击穿电压模拟致密油启动压力,自研了一套考虑启动压力的致密油水平井分段压裂后渗流规律电模拟装置。通过模拟结果分析,考虑启动压力后,变相地减少了致密油藏供给边界压力;致密油渗流过程压力损耗主要包括启动压力和基质渗流阻力。

涡流排水采气数值模拟研究

采用有效的排水采气工艺是解决天然气井井底积液的问题、延长气井生产周期、提高采收率的关键。涡流工具的排水采气系统具有结构简单、施工便捷、高效环保的特点,可以有效解决气井的积液问题。介绍了气井临界携液理论下的液滴模型,利用Pro/Engineer、Mesh以及Fluent对涡流工具进行了3D建模、模型网格划分和气液混合相通过涡流工具前后的流场模拟,通过观察气液两相流状态及流动轨迹,分析了应用涡流工具后天然气井流场的趋势。结果表明:涡流工具之后发生了明显的气液两相分层流动,涡流工具将液滴雾状流转变为液膜环状流动,在模拟规格下,涡流工具具有良好的排液效果。

碳酸盐岩酸蚀蚓孔等效渗透率影响因素研究

在碳酸盐岩储层在开发过程中,随着一段时间的生产,外来流体的侵入以及地层中的微粒会使得近井筒地带的储层受到污染从而渗透率下降,因此需要引入增产措施来改善地层渗透性。针对碳酸盐岩储层基质酸化形成的酸蚀蚓孔特点,基于基质酸化机理和分形理论,借助编制的VB软件,运用“点到圆”二分叉树状分形网络渗流模型,分析了二分叉网络长度分布分形维数、二分叉网络半径分布分形维数、二分叉网络分叉级数以及二分叉网络分叉角对蚓孔区无量纲等效渗透率的影响。

考虑解吸—吸附的页岩气藏压裂水平井综合渗流模型

目前压裂水平井作为页岩气藏的主要开发模式,由于页岩气藏渗流模式在发育良好的天然裂缝以及纳米级孔隙基础上衍生的极为复杂,准确建立渗流数学模型以及对其求解和应用于现场开发生产有着重要的意义。基于三线性渗流理论,考虑解吸—吸附项重新建立页岩气藏压裂水平井产能模型,借助拟压力与无因次量及拉普拉斯变换等数学方法推导出井底压力公式,并通过无因次产量和无因次井底拟压力的关系运用数值反演推导得到页岩气水平井产量计算公式,最后运用公式对气井生产的影响因素进行分析并验证单井产能递减规律。结果表明,推导出的公式能够准确计算和预测页岩气藏产量变化及产能递减规律,同时也能提供压裂设计工艺参数对应的优化分析条件。