曾宪兵[1]2004年在《双重介质油气藏水平井试井解释方法与研究》文中提出水平井试井是水平井开采技术的关键，是水平井油藏工程和采油工程研究的重要内容之一。由于水平井的试井分析过程和方法与直井有较大差别，随着水平井的广泛应用，研究和分析水平井试井分析方法具有重要意义。 本文在深入调研国内外有关水平井试井分析方法和理论文献的基础上，针对水平井试井分析方法，开展了水平井物理模型和数学模型的建立与求解，通过一系列数学变换，得到了双重介质无限大地层水平井的压力分布。提出了考虑井储和表皮系数的水平井压力计算方法，这种方法可避免求解复杂内边界条件的试井解释模型的问题。分析了双重介质水平井典型曲线特征以及影响水平井试井曲线特征的因素，得到了其影响因素主要有无因次偏心距、无因次水平井长度、等价压力点、储能系数、窜流系数以及油藏的边界条件。然后系统分析了双重介质油气藏水平井渗流过程中可能出现的各个流态，具体论述了各个流态的诊断方法，并提出和论述了双重介质水平井现代试井中的图版拟合和自动拟合方法，通过对双重介质水平井的模型求解及数值反演，制作了双重介质无因次理论图版，并对自动拟合算法进行了改进，消除了病态的影响。本文还讨论了水平井的数值试井理论和方法，通过对水平井数值试井的网格剖分、产量的确定，确定了数值试井的一般步骤，并着重对有限元模拟方法进行了分析与研究，并就特殊情况下的有限元油藏模拟作了论述。对于水平井的产能研究本文从解析方法和产能试井两方面进行了论述，分析了水平井产能的影响因素以及产能试井的一般过程。 最后结合川中气藏一口水平井的试井分析过程，对本文所提到的方法进行了实例论证，为水平井技术在川中气藏的应用打下了坚实的理论基础。
谢飞[2]2017年在《非均质复合油气藏水平井渗流与试井分析研究》文中研究表明复合油气藏渗流模型被广泛应用于试井分析中,目前关于复合油气藏水平井(穿区、偏心尚未发现)渗流模型的研究较少,不能满足现场实际需求。针对这一问题,按照井在储层中的不同位置,建立并求解了一系列的复合油气藏水平井渗流模型,编程绘制了典型的理论曲线,分析了各流动阶段在曲线上的特征及各模型参数对理论曲线的影响。研究的渗流模型有:(1)复合油气藏水平井模型(内外区为不同均质、不同双重介质),着重分析了水平井长度、垂直/水平渗透率、导压系数比、流度比等模型参数对样版曲线的影响;(2)复合油气藏水平井偏心模型(内外区为不同均质、不同双重介质),着重分析了偏心距等参数对样版曲线的影响,通过与不偏心的样版曲线对比发现:偏心时的压力导数曲线上多一个由水平井偏心引起的过渡段,其斜率小于不偏心的情形;(3)复合油气藏水平井穿区模型(内外区为不同均质、不同双重介质),着重分析了复合半径等参数对样版曲线的影响,通过与不穿区的样版曲线对比发现:内外区为不同均质介质时的压力导数曲线上比不穿区时少了一个内区径向流阶段,内外区为不同双重介质时的压力导数曲线上比不穿区时少了内区径向流阶段与内区中基质系统向裂缝系统窜流阶段。研究的模型在一定程度上完善和丰富了试井分析模型,可为油田的生产提供更好的指导。
王本成[3]2015年在《多段压裂水平井复杂渗流理论与试井分析研究》文中认为能源是人类活动的物质基础,不断攀升的能源需求和日益增大的能源压力,使得一些难开发的油气资源(如致密砂岩油气藏、多重介质碳酸盐岩油气藏、页岩气藏等)越来越受到重视。由于这些油气资源储层低孔、低(特低)渗、渗流阻力大、连通性差,若用直井和水平井开采,则无法满足高效开发的需要；若进行水平井多段压裂措施改造,产生多条裂缝,增大泄油面积,可有效提高产能,因此,多段压裂水平井已成为一种必然选择。目前,国内外水平井多段压裂工艺技术已日趋成熟,该技术已在国内大部分油田进行了广泛的应用,然而,其基础渗流理论研究相对滞后,对多段压裂后裂缝网络渗流规律与井底压力动态变化规律认识不清,导致该类油气藏水平井多段压裂后如何高效开发缺乏理论依据。从渗流力学基本原理出发,根据致密砂岩油气藏、多重介质碳酸盐岩油气藏和页岩气藏储层实际地质特征,且充分考虑压裂裂缝呈非等间距、非等半长、非等缝高、非等任意倾角的实际情况,建立了一系列多段压裂水平井渗流物理数学模型；并研究了一种求解多段压裂水平井渗流模型的新方法(包括利用点源函数理论、叁维特征值法、拉普拉斯变换、正交变换等数学方法),获得了井底压力动态解；再利用计算机编程绘制了新型的试井理论样版曲线,同时分析了井参数、裂缝参数以及储层参数的敏感性特征。主要的研究模型有：①致密砂岩油气藏(无限导流裂缝、有限导流裂缝和2区线性复合)多段压裂水平井渗流物理数学模型(共3个)。②多重介质碳酸盐岩油气藏(裂缝型、孔洞型和裂缝孔洞型)多段酸压水平井渗流物理数学模型(共7个)。③页岩气藏(拟稳态扩散、非稳态扩散和2区线性复合)多段压裂水平井渗流物理数学模型(共3个)。最后,形成了一套系统的多段压裂水平井复杂渗流理论与试井分析方法,并做了4口现场实例多段压裂水平井的拟合解释,获得了有用的油气藏参数以及压裂裂缝参数。研究成果将为致密砂岩油气藏、多重介质碳酸盐岩油气藏、页岩气藏等提供新的渗流模型,促进地下渗流力学理论的发展,为水平井多段措施改造后的高效开发奠定理论基础。
周雪梅[4]2014年在《碳酸盐岩油藏水平井及酸压水平井试井分析研究》文中认为碳酸盐岩油藏在世界油气资源中占有举足重轻的地位,全球236个大型油田中40%都是碳酸盐岩油藏。目前碳酸盐岩油藏的主要开采方式是水平井和酸压水平井。本文在调研大量国内外文献的基础上,对碳酸盐岩油藏水平井以及酸压水平井试井分析进行深入研究。根据碳酸盐岩结构特点,将研究内容分成双重介质和叁重介质进行探讨,重点研究了不稳定试井中的叁重介质油藏酸压水平井的试井解释问题。采用数值和解析结合的半解析法对方程进行求解,获得了两类模型在拉氏空间的解,并以编程为辅助方式实现水平井和酸压水平井试井曲线的绘制,之后对曲线分区。得到的主要成果如下：1)根据碳酸盐岩储层中天然裂缝、溶洞和基质的不同组合,将碳酸盐岩油藏分成双重介质油藏和叁重介质油藏两种类型进行研究。2)建立了顶底封闭,侧向无限大双重介质油藏内水平井和酸压水平井(无限导流和有限导流)的单渗试井模型,采用点源法获得其半解析解,借助编程实现试井曲线绘制。并在此基础上对特征曲线进行了区间划分,对窜流系数、储容比等影响因子进行敏感性深入分析。3)建立了油藏类型为顶底封闭,侧向无限大叁重介质油藏,渗流模型为叁重并行单渗和叁重逐级单渗两种,裂缝渗流模型为无限导流和有限导流的酸压水平井和水平井试井模型。使用编程手段绘制了典型曲线,并在此基础上对特征曲线进行了区间划分,同时对影响因子进行敏感性分析。4)借用国内X碳酸盐岩油井的压恢数据对缝洞型油藏水平井进行了试井解释,解释结果较好的验证了模型的合理性和有效性。
赵玉龙[5]2015年在《基于复杂渗流机理的页岩气藏压裂井多尺度不稳定渗流理论研究》文中研究指明页岩气是一种主要以吸附态和游离态赋存于富含有机质泥页岩及其夹层中的一种自生自储的非常规天然气。我国的页岩气资源量巨大,如何高效开发页岩气藏对于保障我国能源安全、改善能源结构以及保证经济可持续发展具有极其重要的战略意义。北美页岩气勘探开发经过几十年的技术攻关,使得叁大关键工程技术中的水平钻井和体积压裂技术得到了空前的发展,但是在页岩气高效开发气藏工程领域,尤其是页岩气在储层中的特殊渗流规律及复杂渗流机理的研究远远落后于开发实践。现有理论模型无法准确认识压裂裂缝特征、优化压裂参数、评估压后产量以及确定原地物性参数等,这将会影响页岩气的高效开发并制约其经济开采。作为一类特殊的气藏,页岩气藏无论是在成藏、赋存方式还是渗流机理方面都明显异于常规气藏。由于页岩气藏具有复杂的多尺度储渗空间和多样的赋存方式,必然导致气体在流动过程中具有相应的多重渗流机制；此外,气井在大型水力压裂过程中往往会形成复杂裂缝网络,如何在渗流模型中对其进行合理描述也非常复杂。总之,页岩气藏的渗流理论研究远远高于常规气藏,不能直接套用常规气藏的理论和方法,需要根据页岩气储层自身的储渗特征,建立与之相适应的不稳定渗流数学模型。本文对考虑复杂渗流机理的页岩气藏压裂井不稳定渗流理论进行了研究,研究主要内容如下：(1)基于对页岩气储层孔隙类型和结构、气体赋存方式以及运移机制的研究,确定了描述页岩气多尺度运移机理数学模型。(2)考虑气体吸附解吸扩散满足稳态模型,建立了分别考虑天然微裂缝的“拟双孔”和天然微裂缝/基质宏孔隙的“拟叁孔”模型；假定气体在基质纳米孔隙中扩散满足Fick扩散,建立了分别考虑拟稳态和非稳态扩散的“拟双孔”和“拟叁孔”改进模型；考虑页岩气在纳米孔隙介质中渗流同时存在解吸、Knudsen扩散、黏性流动以及滑脱效应等多重机制共同作用,建立了考虑天然微裂缝、基质宏孔隙和基质纳米孔隙的综合微.观渗流数学模型。(3)基于格林函数和源函数的思想,针对建立的五种不同页岩气藏微观渗流机理模型,创建并求解了圆形外边界和矩形封闭外边界页岩气藏中压裂直井和多级压裂水平井的不稳定渗流数学模型,借助数值反演方法得到了不同井型对应的无因次压力和产量动态曲线,研究并分析了页岩气吸附气特性、储层物性以及裂缝参数对气井无因次拟压力和产量动态的影响。(4)考虑大型水力压裂产生的缝网,采用复合介质模型创新性的建立了圆形和矩形边界复合气藏中直井和多级压裂水平井不稳定渗流物理模型,利用复合气藏的连续线源函数和边界元法求解了不同井型的渗流数学模型,采用数值反演方法绘制了相应的无因次压力和产量动态曲线,研究并分析了缝网、裂缝和储层物性等参数对气井生产动态的影响。(5)利用建立的模型,分析了压裂缝网对页岩气藏压裂直井和多级压裂水平井生产动态的影响,研究表明：吸附解吸气主要影响气藏开发的中后期,气井早期产量主要依靠自由气；压裂裂缝条数和缝网尺寸对页岩气藏气井产量的影响有限,存在一个最优的值；页岩气井产量的高低除了取决于叁大工程技术外,还取决于储层本身的物性好坏,因此应当优先开发对页岩气储层的甜点区域。(6)通过模型结果对比以及对一口实际页岩气井测试数据进行分析,验证了本文建立的理论模型的正确性和实用性。本文研究和取得的成果可为页岩气藏的高效、经济开发提供理论指导。
樊冬艳[6]2013年在《基于离散裂缝模型分段压裂水平井试井理论及解释方法研究》文中研究指明分段压裂水平井技术是低渗及非常规油气藏开采的关键技术，依据人工压裂裂缝的形态，把分段压裂水平井分为常规压裂水平井和复杂裂缝系统水平井，储层类型包括单孔隙介质、双重介质、复合油藏模型和页岩气藏，构建了七个具体的分段压裂水平井模型，建立了一套适合于不同储层类型不同压裂缝形态的分段压裂水平井试井理论和解释方法。首先，对单孔隙介质和双重介质油藏常规压裂水平井模型采用解析方法进行求解，基于单孔隙和双重介质的拟稳态和不稳态窜流点源模型，通过Laplace变换、镜像映射和迭加原理等方法得到不同边界下点源和单条裂缝面的解析解，利用Duhamel原理得到多条人工裂缝条件下常规压裂水平井的压力和产能解析解，分析了常规压裂水平井流动形态，并进行相关参数的敏感性；同时，对于单孔隙介质和双重介质下的复杂裂缝系统水平井模型，采用非结构化网格对复杂人工裂缝进行剖分，引入离散裂缝模型对主裂缝进行显式降维处理，大大减少了网格数目，采用有限元方法对模型进行数值求解，并与经典解析解对比验证了数值算法的正确性，分析人工主裂缝及分支裂缝的导流能力对水平井压力和产能的影响。其次，考虑储层改造体积构建了复合油藏压裂水平井模型，把储层分为人工主裂缝、储层改造区域和未改造区域叁个部分，且分别利用离散裂缝模型、双重介质模型和单孔隙介质模型对叁个区域进行描述，采用有限元数值方法对模型进行求解，得到复合油藏模型分段压裂水平井的流动阶段，包括主裂缝周围线性流、过渡区域拟稳态、窜流阶段、拟径向流及到达边界拟稳态，并依据压力导数曲线上过渡区域拟稳态到达时间，推导了储层改造体积大小的近似计算公式。最后，分别基于双重介质模型和复合油藏模型，建立了考虑吸附解吸过程的页岩气藏分段压裂水平井数学模型，其中页岩吸附气量满足Langmuir等温吸附公式，分别采用Laplace变换和迭加原理的解析方法和离散裂缝结合有限元数值方法对模型进行了求解，分析了吸附解吸参数对页岩气藏分段压裂水平井压力及产能的影响。
刘涛[7]2016年在《定向井渗流规律及试井解释方法应用研究》文中研究指明近年来,随着能源需求的不断增长,地下条件受到限制的油气资源越来越多的受到人们重视。定向井因可以增加油气的渗流截面、钻穿多层油气藏、提高单井产能,目前已被广泛的应用于油气田的勘探、开发中。通过对国内外的文献调研发现：有关定向井渗流规律及试井分析模型方面的研究资料少,现有模型存在负表皮理论样版曲线振荡、可选模型单一的问题；且国内外尚无描述复合储层的定向井试井分析模型。理论研究明显滞后于工艺技术应用的步伐,迫使我国大多数油气田在油气生产试井过程中,对定向井的试井解释仍采用直井的方法来开展,导致解释结果无法真实反映油气藏的动态特征。针对这些问题,在前人的研究基础上,基于定向井的基本渗流理论,参考直井解决负表皮理论样版曲线振荡的方法(有效井径),重新对表征定向井渗流特征的数学模型进行无因次定义,并提出一种利用积分变换、点源函数、特征函数与特征值等现代数学理论求解定向井试井分析模型的新方法。基于这一方法,充分考虑实际储层特征,共建立求解了6个定向井试井分析模型,包括：(1)顶底封闭的均质油藏,考虑有效井径,外边界条件为无限大、矩形封闭和矩形定压的定向井试井分析模型(3个)；(2)顶底封闭的两区线性复合油藏,考虑有效井径,外边界条件为无限大、条带状封闭和条带状定压的定向井试井分析模型(3个)。编程绘制了新的定向井压力动态特征曲线,通过预设多组变换的储层参数和井参数,模拟分析样版曲线的敏感性和压力动态变化特征,揭示了均质油藏和两区线性复合油藏的定向井渗流规律。通过对压力动态特征曲线分析发现：定向井模型相较于直井模型,压力导数曲线在早期出现一个反映流体垂直于定向井井壁流动的水平段(ERF),随着井斜角和储层厚度的增大,在过渡阶段出现一个反映流体围绕定向井径向流动的水平段(TRF)；相较于水平井模型,定向井ERF阶段持续时间变短,压力导数曲线在TRF阶段不具有类似于水平井的1/2斜率曲线特征；另外,定向井的压力动态特征曲线形态受井斜角、储层厚度、表皮因子及水平和垂向渗透率比等参数的影响。最后利用新研究的定向井试井分析模型对乌尔禾油田定向井实测数据进行拟合解释,获得渗透率、表皮、井筒储集系数和地层压力等参数值,同时对比分析了分别采用定向井模型与直井模型拟合解释实测数据所得的结果,得到井斜角和表皮、渗透率及地层压力之间的关系。最终,形成了一套实用的定向井不稳定渗流理论及不稳定试井分析方法。研究成果解决了现有模型无法处理负表皮样版曲线振荡的问题,丰富了定向井不稳定试井解释模型,可为油田的生产、开发提供服务。
李科[8]2017年在《考虑缝网特征的压裂水平井试井分析理论研究》文中认为压裂水平井是当今常规及非常规油气藏开采的有效手段,是降低成本、提高产量的主要途径。本文针对不同油藏类型条件下的压裂水平井井底压力动态特征,建立了多段压裂水平井及考虑缝网特征的压裂水平井试井解释数学模型,深入研究了试井典型曲线特征及其影响因素,为实际试井资料的解释工作打下理论基础。主要研究内容如下:(1)建立了考虑井筒储集效应及表皮效应的均质盒状油藏压裂水平井试井解释数学模型,根据源函数方法得到了压裂水平井井底压力的Laplace空间解,将推导出的源函数进行分阶段计算并运用Stehfest数值反演以及Matlab软件编程计算得到了均质油藏中压裂水平井的压降分布图以及无因次井底压力及压力导数双对数曲线,对典型曲线的阶段性特征和裂缝半长等影响因素进行了详细讨论。(2)建立了考虑井筒储集效应及表皮效应的双重介质盒状油藏压裂水平井试井解释数学模型,利用源函数方法得到了 Laplace空间中压裂水平井井底压力解;利用分阶段计算的方法将对应的源函数进行计算,通过数值反演以及Matlab软件编程计算绘制了双重介质油藏中压裂水平井的压降分布图以及无因次井底压力及压力导数双对数曲线,对典型曲线的阶段性特征进行了描述,对窜流系数等影响因素对试井曲线的影响情况进行了深入讨论。(3)建立了考虑井筒储集效应及表皮效应的线性复合油藏压裂水平井试井解释数学模型,根据源函数方法求得了压裂水平井井底压力的Laplace空间解,将推导出的源函数进行分阶段计算,利用数值反演及软件编程计算得到了复合油藏中压裂水平井的无因次井底压力及压力导数双对数曲线,对典型曲线的阶段性特征以及流度比等因素对曲线的影响情况进行了详细讨论。(4)建立了考虑井筒储集效应、表皮效应以及缝网特征的复合油藏压裂水平井试井解释数学模型,通过边界元方法对模型进行了求解,运用Stehfest数值反演以及Matlab软件编程得到了封闭矩形外边界条件下多段压裂水平井无因次井底压力及压力导数双对数曲线,对典型曲线的阶段性特征进行了描述,对缝网区域的渗透率等因素对曲线的影响情况进行了全面分析。通过对上述试井解释理论模型的研究,能够对不同类型油藏条件下压裂水平井试井典型曲线有更加清晰的认识和了解,为实际试井资料的解释工作提供理论指导。
贵富[9]2016年在《页岩气藏多段压裂水平井试井分析理论模型研究及软件研制》文中认为页岩气等非常规能源目前已成为全球油气资源开发的焦点,近年来,页岩气开发已经越来越迫在眉睫。然而现阶段国内外对于页岩气藏渗流机理及页岩气井试井理论模型的研究尚存在不足,不能精确的解释页岩气井试井曲线。本文在大量调研国内外文献的基础之上,提出了更完善的页岩气藏多段压裂水平井的试井分析理论模型,研制了页岩气藏多段压裂水平井试井分析软件,为更好的认识和评价页岩气藏提供了必要的技术手段。本文的主要研究内容如下：(1)基于文献调研的成果,分析页岩气微观孔隙结构及储集、流动特征,了解其产出及运移机理。(2)考虑页岩基质中同时存在渗流、扩散、吸附气解吸以及应力敏感效应,建立页岩基质系统的基本渗流模型,在拟稳态窜流及非稳态窜流条件下分别推导出双重介质页岩气藏的综合渗流微分方程。(3)基于对页岩气赋存、流动机理及微地震监测的分析和认识,将页岩气藏多段压裂水平井简化为叁线性流、五线性流渗流物理模型。并利用渗流力学方法,建立考虑页岩气吸附/解吸、应力敏感和非稳态扩散效应的压裂水平井双重介质叁线性流和五线性流数学模型,运用拉普拉斯变换对数学模型进行求解并绘制无因次拟压力变化曲线,分析各敏感性参数对拟压力及拟压力导数曲线的影响。(4)通过对拟压力变化曲线特征的分析,获得模型在双线性流和线性流阶段的实空间渐进解,并建立了压力数据的线性流与双线性流分析方法。(5)基于理论研究成果,应用VC++6.0在Windows环境下研制了页岩气藏多段压裂水平井试井分析软件。
任科屹[10]2015年在《缝洞型油藏水平井线性复合渗流理论研究》文中指出碳酸盐岩油藏在世界油气资源中占有举足轻重的地位。由于碳酸盐岩油藏非均质性较强,在其中钻水平井时,水平井可能穿过多段不同储层类型的组合模型,常规的试井模型不能对其进行解释,需要我们建立新的模型来满足试井的需要。本文通过对缝洞型碳酸盐岩油藏和水平井试井理论及方法的调研和分析,在前人的研究成果基础上,对缝洞型油藏中水平井穿过多段不同类型储层的试井方法进行了研究,结合点源函数、格林函数和离散耦合方法建立并求解了各种物理、数学模型,并通过计算机编程绘制了典型曲线,对典型曲线进行了分析。得到的主要成果如下:(1)从缝洞型油藏渗流机理、水平井试井解释理论与方法等方面进行了国内外调研,分析了试井理论及其应用的发展现状。(2)根据碳酸盐岩油藏储层特征,按照储层中天然裂缝、溶洞和基质的不同组合,将碳酸盐岩油藏分成了双重介质油藏和叁重介质油藏两大类进行讨论,并对天然裂缝性碳酸盐岩储层流体的渗流机理进行了一定的研究。(3)推导并求解了点源函数在六面封闭矩形油藏中水平井的压力解,在考虑无限导流的情况下,运用格林函数以及离散耦合方法建立并求解了多区均质储层渗流模型,绘制了相应的典型曲线并进行了敏感性分析。(4)对双重介质(裂缝—基质)油藏,考虑基质向裂缝发生拟稳态窜流过程,结合六面封闭矩形油藏中水平井的点源解、格林函数以及离散耦合方法,建立并求解了多区含双重介质储层水平井渗流数学模型,绘制了相应的典型曲线并进行了敏感性分析。(5)对叁重介质(裂缝—溶洞—基质)油藏,考虑基质向裂缝发生拟稳态窜流过程以及溶洞向裂缝发生拟稳态窜流过程,结合六面封闭矩形油藏中水平井的点源解、格林函数以及离散耦合方法,建立并求解了多区含叁重介质储层水平井渗流数学模型,绘制了相应的典型曲线并进行了敏感性分析。
参考文献：
[1]. 双重介质油气藏水平井试井解释方法与研究[D]. 曾宪兵. 成都理工大学. 2004
[2]. 非均质复合油气藏水平井渗流与试井分析研究[D]. 谢飞. 西南石油大学. 2017
[3]. 多段压裂水平井复杂渗流理论与试井分析研究[D]. 王本成. 西南石油大学. 2015
[4]. 碳酸盐岩油藏水平井及酸压水平井试井分析研究[D]. 周雪梅. 西南石油大学. 2014
[5]. 基于复杂渗流机理的页岩气藏压裂井多尺度不稳定渗流理论研究[D]. 赵玉龙. 西南石油大学. 2015
[6]. 基于离散裂缝模型分段压裂水平井试井理论及解释方法研究[D]. 樊冬艳. 中国石油大学（华东）. 2013
[7]. 定向井渗流规律及试井解释方法应用研究[D]. 刘涛. 西南石油大学. 2016
[8]. 考虑缝网特征的压裂水平井试井分析理论研究[D]. 李科. 西南石油大学. 2017
[9]. 页岩气藏多段压裂水平井试井分析理论模型研究及软件研制[D]. 贵富. 西南石油大学. 2016
[10]. 缝洞型油藏水平井线性复合渗流理论研究[D]. 任科屹. 西南石油大学. 2015