页岩气无限导流压裂井压力动态分析

我国页岩气可采资源量巨大,但页岩气藏大多数井的自然产能很低或无自然产能,开发过程中要实施储层压裂改造才具备生产能力。为此,在常规气藏压裂研究的基础上,针对页岩气产出过程中的降压、解析、扩散、渗流等特点,从页岩气渗流机理入手,以点源函数方法为基础,应用菲克拟稳态扩散模型,研究了页岩气在基质和裂缝中的单相流动,建立了页岩气藏无限导流压裂井评价模型,讨论了吸附系数、裂缝储容系数和窜流系数等参数对压力动态的影响,分析了页岩气藏压裂井动态特征及部分参数估计方法,解决了无法确定页岩气藏动态参数的难题,首次绘制了页岩气藏压裂井典型曲线。研究成果可为页岩气藏的合理高效开发提供技术支持。

无限导流垂直裂缝井的一种快速试井分析方法

本文利用椭圆流动模型的解的计算公式,计算出了均质及双重介质油藏中无限导流垂直裂缝井试井分析的典型曲线,本文还利用拉氏数值正演和拉氏数值反演技术,考虑了井筒存储和表皮效应对无限导流垂直裂缝井的试井分析典型曲线的影响,并对各种情况下的典型曲线特征进行了分析。

无限导流水平井不稳态压力计算模型

在Ozkan&Raghayan的均匀流率水平井解析模型基础上,建立非均匀流率无限导流的水平井计算模型,利用离散化数值求解技术,以半解析方式计算获得水平井的不稳态流率分布和井筒压力。计算表明,无限导流水平井压力动态早期受流率分布变化影响,并不出现井筒径向流特征。该计算模型具有灵活的扩展机制,为水平井的完井方案优选、产能预测提供了快速、灵活的分析工具。

煤层气无限导流垂直裂缝井数值试井模型

建立了考虑解吸作用的煤层气无限导流垂直裂缝井试井模型,推导出其有限元方程,并求得模型的数值解。绘制出无限导流垂直裂缝井的双对数试井理论曲线和煤层中的压力场。从计算所得的试井理论曲线可以看出,无限导流能力裂缝井的试井理论曲线上存在一段压力和压力导数曲线平行且斜率为0.5的直线,表明了线性流动的存在。从计算结果的压力场图可知,裂缝周围是椭圆流动,而远离裂缝区是径向流动。分析了煤层气解吸作用对试井理论曲线的影响,主要表现为在试井理论曲线的中后期,压力和压力导数曲线下降,原因是煤层气解吸缓解了压力下降,分析了裂缝关于井筒的不对称性。计算结果表明,裂缝关于井筒的不对称性对试井理论曲线的影响很小,原因在于裂缝是无限导流垂直裂缝。

无限导流垂直裂缝井试井分析研究

水力压裂是进行人工增产,实现经济开发的一项重要措施,试井分析作为油藏动态描述的一种手段在压裂设计和分析中发挥了重要作用。本文对水力压裂无限导流垂直裂缝井试井分析研究现状及试井理论模型作了简单的介绍,分析了不同的流动阶段特征以及试井理论曲线特征。

无限导流水平井试井分析模型的研究

水平井压裂试井模型的研究是水平井压裂技术中的重要一环。采用渗流模型为无限导流多裂缝模型建立了水平井压裂的试井分析模型,对典型曲线进行了分析,得出了参数因素的影响规律。建立的无限导流水平井试井分析模型为水平井压裂技术的试井分析提供了理论借鉴。

水平井流入剖面的简捷计算方法

在分析现有水平井流入剖面计算方法的基础上,尝试从纯数学、物理的角度建立简捷的方法,以得出无限导流假设条件下最精确的流入剖面。将远场的影响用积分近似代替,从而化简了无穷累和,并通过平衡法得到了无限导流假设条件下无限大均质等厚水平地层中水平井的流入剖面。新提出的方法回避了各种流动参数,只要已知生产段长度、生产段偏心率、地层厚度和总产能便能求得流入剖面,具有很强的理论性和实用性。与以往的数值模拟方法相比较,该方法简捷准确,而且,该方法可以作为管-渗耦合下流入剖面各种计算方法精度的退化评价标准。

水力压裂选井选层的快速评价方法

利用保角变换和Laplace变换,推导无限导流能力垂直裂缝井在不同时间的不稳态产量与累积产量公式,用以预测在水力压裂理想极限情况下的产能,若产能低于经济下限产量,应该放弃压裂。采用该方法,将油层有效渗透率、有效厚度、生产压差及地下原油黏度等作为综合性的储集层物性下限评价指标,可以从油藏及储集层的角度选择压裂井和储集层。该方法在二连盆地乌里雅斯太凹陷的应用结果表明,根据储集层物性下限评价指标,可以快速进行压裂选井、选层。

低渗透油藏长缝压裂直井稳态产能预测模型

低渗透油藏长缝压裂直井已在现场获得广泛应用,但目前仍缺乏适用于其工程应用的快速、准确的产能预测模型。为此,根据低渗透油藏长缝压裂直井周围地层渗流情况,运用保角变换原理与双线性渗流理论,建立了低渗透油藏压裂裂缝无限与有限2种导流能力下、考虑启动压力梯度长缝压裂直井稳态产能预测模型,通过与现场实例对比验证了模型的准确性,并利用该产能预测模型计算绘制了油井IPR曲线,分析了裂缝参数对长缝压裂油井产能的影响。结果表明:新建产能预测模型与现场实例基本相符,误差均小于9%,说明模型的准确性较高;长缝压裂直井压裂缝长对产能的影响程度大于裂缝导流能力对产能的影响;当压裂缝长一定时,长缝压裂直井裂缝存在最佳导流能力。

蛇曲井水平段两相流压力梯度模型

蛇曲井是不同于常规水平井的一种新型复杂结构井 ,其水平段在纵向上存在较大起伏 ,不能用常规水平井的压降模型计算其压降。文章对蛇曲井微元段的两相分层流动进行了分析 ,根据连续性方程和动量方程 ,建立了蛇曲井水平段两相分层流动的压力梯度模型 ,在定产量和定井底流压两种工作制度下 ,给出了蛇曲井的水平段在两相分层流时的压降计算方法。应用文章所建模型和水平井的水平段压降计算模型分别计算了某蛇曲井水平段在气水两相分层流动时的压降 ,结果表明蛇曲井水平段的井筒压降不能用常规水平井水平段的压降模型计算 ,蛇曲井水平段的井筒压降不能忽略。

致密气藏中压裂水平井的动态分析

将水平井与无限导流裂缝的物理模型相结合 ,获得了预测压裂水平井产能的简单方法 ;系统地分析了影响水平井产能的主要因素 ,其中包括水平段长度、气层厚度、地层渗透率的各向异性以及人工裂缝的裂缝半长等。研究表明 ,在渗透率低于 0 .1× 10 - 3μm2 的致密气藏中 ,压裂裂缝表现为无限导流裂缝的假设是合理的 ;对于给定的气藏 ,存在最佳的水平段长度 ;裂缝半长对产能具有较大影响 ;水平井压裂适用于气层分布稳定、厚度较小、具有一定垂向渗透率的气藏。

水力压裂选井选层的快速评价方法

利用保角变换和Laplace变换法,推导了无限导流能力垂直裂缝井在不同时间的不稳态产量与累积产量公式。在此基础上,以二连油田乌里雅斯太凹陷储层探井压裂为例,研究了压裂井的储层物性下限,该物性下限是一综合性评价指标,包含有效渗透率、有效厚度、生产压差及地下原油粘度等。低于这个物性指标下限的储层,不宜进行压裂。

储层渗透率各向异性对垂直裂缝井产能的影响

压裂油井产能评价是进行压裂设计的基础。以往的研究主要针对均质油藏，而对储层各向异性油层垂直裂缝井产能未曾涉及。通过引入各向异性地层稳定点汇压力分布，并将垂直裂缝抽象为一条斜直线汇，根据汇源叠加积分即可得到各向异性地层垂直裂缝井产能通式。应用Gringgarten等人提出的近似方法，求得无限导流垂直裂缝井的稳态压力分布解及各向异性地层当量井径。计算表明：对各向异性油藏，为获得最大的产能，应使裂缝延展方向垂直于主渗透方向。该方法具有很好的现实意义，能广泛应用于非均质油藏垂直裂缝井产能评价中。

低渗气藏压裂井动态产能预测模型研究

根据气井压后气体渗流规律的变化特征,基于稳定流理论,考虑地层条件下气体的PVT参数随压力的变化而变化,再结合气藏的物质平衡方程,推导、建立了考虑非线性渗流特征影响的低渗气藏无限导流垂直裂缝井产能动态预测模型,并分析了非线性渗流特征影响因素和生产因素对气井产量变化规律的影响。研究结果表明:启动压力梯度和渗透率变形系数越大,气井稳产年限下降幅度越大,开采年限越长,地层压力下降速度越慢,其中渗透率变形系数的影响更大;滑脱因子越大,气井稳产年限增加幅度越大,开采年限越短,地层压力下降速度越快;采气速度越大,气井稳产年限下降幅度越大,开采年限越短,地层压力下降速度越快;井底压力变化对气井产量影响较小。

双重介质二维不定常渗流研究

本文采用傅立叶变换方法,求得了弱可压缩液体在双孔介质中二维不定常渗流的拉氏空间解,研究了非稳态变换双重介质裂缝储量比ω和介质间传导系数λ对无限导流垂直裂缝井的压力及压力导数的影响,绘制了影响因素的敏感性曲线,并对早期及晚期的结果进行近似,为试井分析提供了理论基础。

页岩气试井技术在分段压裂水平井中的应用

目前已掀起页岩气勘探开发的热潮,针对页岩气的研究主要集中在地质及钻完井,而针对页岩气试井动态方面的研究几乎是空白,研究具一定的先导性。建立了页岩气藏无限导流分段压裂水平井评价模型,讨论了扩散、吸附等参数对压力动态的影响,分析了均质页岩气藏中无限导流分段压裂水平井的压力动态特征,解决了无法确定页岩气藏分段压裂水平井动态参数的难题,形成了均质页岩气藏分段压裂水平井的典型曲线。研究成果可为页岩气藏分段压裂水平井的合理高效开发提供技术支持。

致密气藏大型加砂压裂气井产能预测研究

在Gringarten等人提出无限导流垂直裂缝模型解的基础上,通过对产生的裂缝进行微元段划分,结合均匀流率垂直裂缝模型,得出了裂缝微元段数为200时的井底不稳定流动压力的半解析解,根据杜哈美原理和二项式计算产能的方法,结合气井生产,提出拟合井底压力的方法,得到一种专门针对无限导流垂直裂缝模型的多产量测试产能预测模型。通过该模型计算新场气田上沙溪庙组气藏大型加砂压裂井的产能,将计算结果与实际测试值进行对比,结果较为可靠,证明了该方法的可行性。

水平井压力降研究综述

主要提出了无限导流和恒定井筒压力的假设条件对于水平井来说是毫无价值的,并且将井筒水力学的影响考虑到了水平井产量的评估中。其中井筒水力学包括摩擦力、加速度、重力和流体流量。井筒水力学模型不要求使用油藏模拟,使用更方便,并且可以用来确定水平段的最佳长度,从而最大限度地提高井的产量。

分段多簇压裂水平井产能计算及其分布规律

应用位势理论和叠加原理，考虑裂缝无限导流与有限导流2种情况，推导分段多簇压裂水平井的产能线性方程组并采用数值分析方法进行求解，得到每簇裂缝的产量及水平井总产量，并通过安例计算分析压裂水平井产能分布及裂缝参数对其影响。裂缝无限导流时，总产量随所有裂缝半长的减小明显下降，水平井两端的外侧裂缝对总产量贡献最高，同一段内的裂缝，中间裂缝对产量的贡献明显比两侧低；裂缝有限导流时，水平井两端的外侧裂缝对总产量的贡献减小，同一段内的裂缝，中间裂缝对总产量的贡献明显增大，但产量分布的总体规律与无限导流时相同;裂缝导流能力对产能的影响比较大，但两者之间并非线性关系：水平井分3段进行压裂、每段2簇即可保证较高产量，压裂设计时应尽量增加裂缝半长与导流能力，重点是水平井两端的外侧裂缝，裂缝导流能力存在最佳值。

致密砂岩垂直裂缝井CO_2混相驱试井模型研究

向地层注入CO_2可以有效地提高致密砂岩原油采收率,常规的试井解释数学模型不能满足致密砂岩无限导流垂直裂缝井CO_2混相驱试井解释的需求.因此,基于渗流力学基本原理建立考虑应力敏感影响的无限导流垂直裂缝井CO_2混相驱试井解释数学模型,利用Laplace变换、摄动变换和Stehfest数值反演的方法进行求解,编程绘制典型特征曲线并进行敏感性分析.研究表明:该模型典型特征曲线共划分为八个流动阶段.由于应力敏感效应的影响,径向流阶段内、外区压力导数曲线不再是0.5和0.5M13水平线,而是呈"上翘"的曲线,并且应力敏感系数越大,曲线"上翘"越明显;混相区压力导数曲线符合幂律型变化指数规律且高于(1-n)/(3-n)斜率直线;内区、混相区半径和M12的变化都会使得外区压力曲线升高;通过该模型可以有效地对致密砂岩压裂井CO_2混相驱试井资料进行解释.