大口径单井注抽试验求参过程中井底流和混溶效应的综合影响

单井注抽(single-well push-pull,SWPP)试验因其成本低、周期短以及操作简单的优点,被广泛用于求取含水层弥散度等水文地质参数。依托干旱半干旱区常用的大口径井开展SWPP试验,常面临井底流渗漏和井筒混溶效应共同的影响。为此,本研究构建了同时考虑井底流和混溶效应的SWPP试验三阶段溶质运移模型,利用有限差分法对模型进行求解,并利用前人的渗流和溶质运移模型解析解验证其准确性,随后依托该模型探究大口径井附近渗流特征及井尺寸对SWPP试验的影响机制。研究结果表明:(1)新提出的考虑井底流的SWPP试验模型对抽水过程降深以及井壁处溶质运移过程的刻画,同前人解析解匹配良好,表明了该模型构建及求解的准确性;(2)随着井筛长度的逐渐减小,井底流对含水层整体流场的影响程度逐渐增大,流场从径向逐渐转变为球形流场;(3)粗井径相比细井径,注入阶段井中的溶质BTC(Breakthrough curve,穿透曲线)值更小,但抽出阶段的溶质BTC更大,井中混溶过程相比井底渗漏过程对SWPP试验的影响更为显著;(4)当井深小到井径的一半左右时产生类球形流场,井底的渗漏过程相比混溶过程对SWPP试验可能存在更为显著的影响;(5)对于本研究设置的模拟场景,即使不存在井底流,前人的解析解由于忽略井筒混溶,对弥散度的解译仍存在152.5%的误差,而随着井底埋深逐渐减小,井底流导致前人解析解的误差也逐渐增大。

高压集输气井井筒积液量与流压计算方法

针对采用高压集输工艺气水同出的天然气井,为准确计算其井筒积液量及井底流压,以指导泡排工艺的实施,建立了一种井筒积液量与流压计算方法。通过简化油管与环空内气水两相分布,并以套压折算流压等于油压折算流压为基本原则,推导出包含油管等效液面处压力p_(1)、环空等效液面处压力p_(2)、环空与油管等效液柱高度比值k等3个关键参数的计算方程,并结合动态监测数据,给出了3个关键参数的求解方法,从而通过迭代方式计算得出井筒积液量与井底流压。经45口气井实测数据验证,流压计算平均误差4.4%,积液量计算平均误差14.8%。同时,该方法主要利用生产数据和少量流压测试数据进行并行迭代计算,具有成本低、计算速度快的优点。

一种基于全局敏感性分析的气井产能测试制度优化设计方法

利用全局敏感性分析方法设计气井产能测试方案时,首先选取所有不确定的储层参数作为敏感参数,并设定其可能性范围;利用Sobol序列实现各敏感参数的随机取值和组合,并生成所有组合的井底流入动态样本曲线;然后针对样本曲线中每个流压位置的产量与敏感参数的对应关系,计算所有敏感参数对产量的全局影响指数,最终得到不同流压下各参数对产能的影响权重和变化趋势。计算结果显示:地层压力p_(r)、非达西流系数D、测试开井时间t等参数的影响指数在特定流压范围明显占优。对目标区气井井底流入动态的全局敏感性分析,可定量化判断某个参数在不同工作制度下对产量的影响程度,指导气井产能测试制度设计和优化。

煤层气井井底流压计算方法

煤层气井的井底流压对于煤层气井的排采方案设计与管理具有重要的意义。借鉴常规气井井底流压的计算方法,结合煤层气井的排采方式和生产特点,采用不同的方法组合计算了煤层气井的井底流压,编制了煤层气井井底流压计算软件,并将计算结果与现场实测结果进行对比。利用现场煤层气排采数据分析了煤层气排采不同阶段井底流压与煤层气产量的关系。结果表明:对于纯气段压力的计算,平均温度-平均偏差系数法的计算值比Cullender-Smith法高;对于气液混合段压力的计算,Podio修正"S"曲线法计算出的结果比陈家琅-岳湘安法和Hasan-Kabir解析方法略高;在煤层供气充足的条件下,井底流压与产气量呈负相关关系,产气量随井底流压的降低而增加;在煤层气井排采的不同阶段,井底流压随产气量呈现不同的变化规律。

利用密度迭代法计算气井的井底流压

依据井筒压力与气体密度和湿度之间的函数关系,采用密度迭代法,以井口套压为起点自上而下迭代至井底,计算出井底流压。选择有实际关井测压数据的8口井,将不考虑天然气湿度条件下(干气)用密度迭代法计算的井底流压与实际测压值对比,平均相对误差仅为4.89%;考虑湿度对井底流压的影响,计算了不同气体湿度下的井底流压,与实际测压值之间最大误差为1.369 1%。将用密度迭代法、经验公式及RTA法计算的井底流压与实际测压值进行比较,发现前者的误差最小,而且使用该方法能在不影响气井正常生产的情况下精确计算气井的井底流压,适用于气井整个生产历程中的井底流压计算。

用神经网络建立自喷井井底流压预测模型

了解油井生的井底流压大小是现场生产测试和分析中的一项重要工作。自喷井的井底流压值与产油量、含水、气油比、流体性质等参数呈复杂的非线性关系。神经网络具有表达任意非线性映射的能力，可以将其应用于建立自喷井井底流压预测模型。用一定数量的实测井底流压及相应的有关参数，根据BP神经网络学习算法对网络进行训练。训练后的网络就可用于预测一定生产条件下的井底流压，减少实测次数。实例计算表明：用神经网络建立自喷井井底流压预测模型是可行的，计算精度高。

高气水比气井井筒压力的计算方法

Cullender和Smith模型是计算气井井底压力的首选方法 ,被广泛应用于干气井井筒压力计算。文章通过对Cullender和Smith方法进行含水修正 ,建立了该方法用于高气水比气井井筒压力计算的新模型。从气体稳定流动能量方程出发 ,运用两相流知识 ,详细讨论了模型推导中涉及的气—水井流密度、气—水井流质量流量、气—水井流体积流速、气—水井流Moody摩阻系数的计算方法 ,给出了各参数采用我国法定计量单位的实用公式 ,最后将各参数计算公式代入气体稳定流动能量方程 ,得出适用于高气水比气井井筒压力计算的修正Cullender和Smith模型。文中同时给出一计算实例 ,对比了采用传统Cullender和Smith模型和文中提出的修正Cullender和Smith模型进行气井井底流压和井筒流压分布计算的结果 ,其效果良好。

BP神经网络在自喷井井底流压预测中的应用

利用神经网络具有的高度非线性映射能力，将其应用于井底流压的预测，以解决现有各种方法不能完全满足需要的矛盾。从网络的结构和算法、训练样本的选择和处理、网络的学习精度和泛化能力等三个方面对BP神经网络进行研究和改进，建立了井底流压的预测模型，并对某油田的实测井底流压数据进行了精度检验和精度分析。预测结果表明，相对误差最大为2．0821％，平均相对误差为1．5108％。绝对误差一般在0．5～1MPa，高于其他各种计算方法的精度。

深层电泵采油井井底流压计算新方法

深层电泵采油井井底流压对于电泵工况诊断至关重要,也是油藏动态分析必不可少的资料。由于井下监测工艺复杂、费用高等原因,井底流压实测数据少;而动液面资料录取简单、经济,故现场常釆用动液面资料作为约束条件来计算电泵井的井底流压。但根据动液面资料按照静液梯度法计算井底流压,未考虑环空液柱中存在气体的客观实际,误差较大。深层电泵采油井井底流压计算新方法综合考虑了多因素的影响,以电泵入口为节点,将计算管段分为两段,按照流体流动的方向计算井底流压。与现场监测数据对比发现,井底流压的平均绝对误差为0. 51 MPa,较静液梯度法的平均绝对误差2. 83 MPa更为精确。新方法满足工程精度要求,能够在现场应用。

异常高压、特高产气井井底流压计算方法研究

异常高压、特高产气井井底流压对气井动态分析及管理至关重要。以高压高产气井井口压力动态为基础,基于质量守恒、动量守恒、能量守恒原理,综合考虑生产过程传热与井筒流动特征,建立了非稳态传热温度、压力耦合模型,编制了异常高压、特高产气井井底流压计算软件。将计算结果与现场实测井底流压进行对比分析表明:对特高产气井井底流压计算,常用的Colebrook、Jain及Chen摩阻因数计算经验公式适应性差,计算得到的流压易出现异常,表现在随着产量的增加,井底流压反而上升,甚至高于地层压力,但首先依据流体雷诺数大小判断流体所在的流动区域,再选用相应公式计算摩阻因数,可消除井底流压异常情况;特高产井产量高、流速快,考虑动能项比不考虑动能项井底流压要高出0.2~0.6 MPa左右,因此特高产气井井底流压计算必须考虑动能项。新模型计算的井底流压与实测值拟合误差小,精度高,具有较好的适用性。

裂缝性底水油藏中水平井两相渗流模型

本文研究裂缝性底水油藏中水平井两相渗流问题。在流线不变的假定下，建立了底部注水时双重孔隙介质中水平井油、水两相垂直剖面二维渗流的数学模型，并用特征线方法进行了精确求解，给出了裂缝系统和岩块系统中的含水饱和度分布以及水平井见水时间公式，从而为利用水平井开采裂缝性底水油藏提供了必要的理论基础和计算方法。

气井产能分析新方法

气井稳定试井解释的原理和解释方法要求必须在测试工艺上满足稳定的测试条件 ,而在实际产能测试中 ,由于各种原因的影响 ,导致测试的产量和井底压力并未稳定就录取资料 ,此时所测出的稳定试井资料在二项式产能分析曲线上表现为斜率为负值 ,这种产能测试资料无法分析应用 ,特别是低渗透气藏 ,由于产能测试所需的稳定时间较长 ,必然造成测试成本较高。文章针对测试的产量或井底压力不稳定的情形 ,将其考虑为变产量稳定试井 ,从理论上推导出快速求取气井产能方程的新方法 ,并将该方法应用于分析实际产能测试资料 ,使原来无法解释的测试资料得到了解释 ,获得了气井的产能方程和无阻流量。实践证明 ,文章提出的气井产能分析新方法具有实用价值。

煤层气排采过程中储层压降动态变化影响因素

为了进一步认识煤层气排采过程中储层压降传递规律及其对煤层气排采的影响,在煤储层裂缝系统发育与分布特征观察研究的基础上,分别建立了煤裂缝系统及煤基质内压降传递地质模型,并分析总结了储层压降传递影响因素及其相互关系。结果表明:煤储层压降传递及动态变化主要受储层渗透率、含水性、含气饱和度、煤解吸/吸附特性以及井底流压影响,其中储层大裂缝系统内的压降传递主要与渗透率、含水性以及井底流压相关;而煤基质内的压降传递则主要与含气饱和度及煤解吸/吸附特征相关。鉴于储层压降传递及其影响因素在煤层气排采中的作用,提出煤层气排采前应首先掌握影响储层压降的地质参数特征;排采过程中井底流压的控制应充分考虑影响储层压降的各因素之间的联系。

考虑表皮影响的底水油藏水平井流动分析

考虑变表皮系数的影响,建立了水平井井筒与底水油藏的耦合模型,可应用于非稳态和稳态流动阶段。给出了模型的求解方法,并编制了相应的计算机程序进行了实例计算。结果表明:底水油藏水平井非稳态流动阶段持续很短时间便进入稳态流动阶段;由于摩阻和加速度的影响,井筒内存在一定的压力降,与摩阻压降相比,加速度引起的压降较小;忽略井筒压降的井筒流量分布误差非稳态阶段比稳态阶段要大;表皮效应对井筒流量分布有一定的影响,随着表皮系数的增大可以使井筒流量分布更加均匀;表皮系数沿井筒变化时,井筒流量分布的均匀性比定表皮系数时差。

孤岛聚合物驱先导试验阶段效果及动态特征

孤岛油田中一区馆３层聚合物驱是在多油层开采、常规开发井网、污水配注条件下开展的先导试验，本文简要介绍了试验区的地质概况及试验条件，重点运用实际测试化验资料对油井的见效情况、增油效果、油井动态变化的特点进行了分析，同时对注聚井的井口压力变化、聚合物在注入井底后的滤积情况、吸水能力变化、地层流动系数变化、吸水剖面的调整、聚合物溶液的剪切情况及检测井采出聚合物溶液粘度的损失情况进行了详细的分析。

欠平衡钻井环空多相流井底压力计算模型

随着欠平衡钻井技术的发展,对井底负压值精确控制的要求越来越高,目前已经开发了随钻井底压力测量仪器。对井底压力的大小实测发现,原有的气液两相流井底负压控制计算模型的计算误差较大,达到13%。为此,在H.V.Nickens所建立的钻井过程气侵时的两相流模型基础上,建立了直井环空多相流井底压力流动型态新的计算模型。该模型充分考虑了岩屑固相和多相加速度压降的影响,精度较高,利用深层欠平衡钻井实测数据,计算表明误差小于3%,为欠平衡设计计算与精确控制井底负压值提供了理论依据。

井筒内煤粉对单相流煤层气井井底流压的影响

根据煤层气井井底流压的分段计算方法,考虑井筒内煤粉含量和流体流动对井底流压的影响,建立了上行气固两相压差模型和下行液固两相压差模型,给出了考虑井筒内煤粉和流体流动的井底压力计算方法,并分析了井筒内煤粉对井底压力的影响,结果表明:井筒内煤粉对煤层气井井底压力的影响不可忽略。通过实例分析,当井筒内煤粉含量为3%时,由煤粉和流体流动引起的压差最大为0.147MPa,平均压差为0.13MPa。根据实测的井底流压通过该计算方法可以反求井筒内煤粉的含量,即根据井底压力的变化可以监测井筒内煤粉浓度的变化;依据煤粉排出量,可以得到未排出煤粉的量,进而估算未排出而沉积井底的煤粉量,得到埋泵所需时间,为修井作业提供参考。

基于反褶积的地热井井底压力响应计算方法

文章提出了一种根据地热井放喷试验数据计算井底压力响应的方法,解决了放喷试验数据无法进行分析的难题,计算出的井底压力数据反映了地层流动特征,可用于试井分析和产能预测。由于地热井井筒温度、压力变化较大,在计算井筒压力损失时根据流体、水泥环、地层的耦合传热,推导热量损失的微分方程,给出了一种井筒温度、压力、密度分布的计算方法,使计算出的井筒压力损失较准确。在计算井底压力响应时,使用基于反褶积的总体最小二乘方法根据变流量条件下的井底压力计算出单位流量下的井底压力响应,同时把测量误差纳入了目标函数。最后对国内某地热井地面放喷试验数据进行了分析,根据计算出的井底压力响应预测了不同开采条件下的产能,预测的长时间开采时的产量与放喷测试获得的稳定流量吻合,验证了方法的正确性和实用性。

CO_2气井井底压力计算

根据垂直管流的能量平衡方程,运用CO2物性参数(密度,偏差因子及粘度等)的计算方法,结合CO2独特的井筒相态特征,得到了CO2气井的井底压力计算方法,对某CO2实例井的井筒压力分布进行了预测,预测结果较好。

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。