应用压降叠加原理指导高渗透油藏注采调配

梁家楼油田的纯47块、纯56块,开发层系沙三中,储层为顶平底凸的单一大厚层,平均油层厚度18.6m,平均空气渗透率2.084μm2,为特高渗透油藏。经过30多年的注水开发,已进入特高含水开发阶段,稳产的主要手段之一是通过注足水、注好水来实现稳液稳油和控水稳油。为解决该类油藏注水见效敏感、注采调配理论依据不足的问题,以油藏渗流力学为理论基础,经过深入研究、反复论证,选择压降叠加原理作为注采调配的理论依据。通过对油藏地层参数重新取值及论证,得到了适用于该油藏的压降叠加公式,进一步推导出注采调配见效周期的计算公式。运用所得公式指导注采调配,取得了较好的效果,达到了降低自然递减率、改善油藏水驱状况的目的,增加可采储量20.8×104t。

改进叠加原理求解低渗储层关井阶段压力响应

流体在低渗储层中的流动受流固界面作用影响,是低速非达西渗流。拟启动压力梯度常用于描述非达西渗流,但其在关井阶段的作用机制尚不明确。直接应用传统压降叠加原理的关井阶段压力响应计算结果已被证明和数值计算所得规律相反。针对上述矛盾,基于拟启动压力梯度,建立了低渗储层关井阶段试井数学模型。该模型是非齐次的二阶线性微分方程。根据其解的可叠加性,证明和提出了改进的压降叠加原理,即低渗储层关井阶段井底压力变化等于一个考虑拟启动压力梯度时变化值与一个不考虑拟启动压力梯度时变化值的叠加。计算结果显示,开井过程拟启动压力梯度使压力-压力导数曲线后期上翘,作用机制类似于"封闭"边界;关井过程拟启动压力梯度使压力-压力导数曲线后期下掉,作用机制类似于"恒压"边界。计算得到的曲线变化趋势与文献中数值计算结果吻合,验证了改进压降叠加原理的正确性。改进的压降叠加原理解决了传统压降叠加原理在非达西渗流压力恢复测试解释的错误,使得通过压力恢复测试准确识别储层平均拟启动压力梯度成为可能。

基于偏心井反演理论的压裂水平井产能计算方法

基于垂直裂缝稳态渗流等效井径模型、圆形供给边界偏心井反演理论和压降叠加原理,建立了考虑油藏及裂缝渗流的耦合模型,推导了圆形供给边界压裂水平井产能计算新公式,分析了裂缝半长、裂缝条数、裂缝导流能力、裂缝布缝方式对压裂水平井产能的影响。结果表明:压裂水平井裂缝产量是非均匀的,具有边部裂缝产量高,中间裂缝产量低的特点;压裂水平井裂缝存在最优条数,当裂缝条数大于最优条数,水平井产量增加缓慢;裂缝半长增加,水平井产量增加,其中边部裂缝产量增加最显著,中间裂缝产量略有增加;裂缝无因次导流能力增加,水平井产量增加,且很快趋于平稳,在压裂设计中,应避免裂缝导流能力小于曲线的拐点值,引起压裂水平井产能快速下降。最后,通过分析4种布缝方式发现,压裂水平井宜采用交错布缝,同时延长边部裂缝的缝长,适当减小中间裂缝缝长,降低裂缝间的干扰,提高水平井产量。

考虑压裂液污染的低渗透垂直井产能计算

为计算压裂液污染的低渗透油藏垂直压裂井的产能,采用Heber Cinco-Ley等人提出的压裂液污染带的简化模型,通过压降叠加原理得到因压裂液污染导致的附加压降公式,然后依据扰动椭圆理论推导出不考虑压裂液污染的垂直压裂井稳态压差公式,并根据叠加原理将两公式相结合,最终得到考虑压裂液污染的低渗透油藏垂直压裂井产能公式。这个公式考虑了启动压力梯度、污染带厚度和污染程度的影响。进行参数敏感性分析认为:增产倍数对裂缝半长最敏感,其次为启动压力梯度、污染程度与污染带厚度。因此,进行压裂增产时应该尽量增加裂缝半长,提高压裂液与地层液体的配伍性,减小压裂液对地层岩石的伤害以避免污染程度过高,提高压裂液的返排率以降低污染带的厚度。

基于单井动态产量方法的低渗透气藏井网密度

针对合理井网密度确定方法的不足,应用渐进分析和积分变换,给出低渗透气藏考虑压敏效应的任意时刻、任意位置的流体压力解析解;应用压降叠加原理,给出低渗透气藏考虑压敏效应不规则井网多井同时开采的压力、产量求取方法;引入无量纲生产指数,揭示不同时刻的产量、累计产量与生产井井数的变化规律;结合经济评价净现值法,建立生产井井数与经济收益的关系函数,应用多元函数极值法,确立一种简单、可靠的求取经济合理井网密度的方法.实例分析和方法对比结果表明:随着生产井井数的变化,经济效益、累计产量存在最大值;同时,给出不同物性条件的合理井网密度优化图版,供其他类似气藏参考.该方法简单、可靠、方便,为油气藏开发方案的编制提供理论基础.