水平井多段压裂非常规裂缝压力动态特征

为了解决复杂地层压裂过程中裂缝关于井筒不对称的试井解释问题,通过点源函数基本理论,建立有限导流垂直裂缝试井解释数学模型,利用压降叠加原理获得水平井多段压裂非常规裂缝试井解释模型,采用积分变换获得该模型的半解析解。对压裂裂缝进行数值离散,结合半解析解与杜哈美原理,根据Stehfest数值反演方法绘制考虑井储和表皮效应的井底压力及压力导数曲线。研究表明:该模型总体上划分为井储、双线性流、早期线性流、第一径向流、第二线性流、过渡流和系统径向流阶段;不对称因子主要影响双线性流阶段持续时间的长短;裂缝导流系数主要影响双线性流阶段和早期线性流阶段井底压力及压力导数曲线特征,导流能力越大,双线性流阶段井底压力导数曲线特征越不明显。     

�����Ͳ������޵�����ֱ�ѷ쾮�ķ�ţ������������

提出了分形油藏中有限导流垂直裂缝井的非牛顿流的数学模型，用影响椭圆和平均值的方法求其近似解，分析计算了改变分维参数、幂律指数、弹性储量比、窜流系数、无量纲导流参数时的压力变化规律，其流态可分为４个阶段：开始时的裂缝内线性流；早期的双线性流；中期的质量交换压力平缓过渡阶段；晚期的平均双重介质径向流阶段。另外，得到了单重分形油藏中非牛顿幂律流的点源函数和有限导流垂直裂缝井的等流量解。     

分形油藏中无限导流垂直裂缝井的非牛顿流渗流规律

首先求得了无限大分形油藏的点源解,然后用线源积分的方法求得了单重分形油藏中无限导流垂直裂缝井非牛顿流的压力分布公式.理论分析表明,等流量解在早期和晚期与无限导流解是一致的,并求得了早期和晚期的等流量解,早期和晚期p_wD-t_D双对数曲线图上出现的直线段斜率分别为1-δ+1/α和1-δ.建立了双孔分形油藏的椭圆流数学模型,求得了其近似解,其特殊情况为单重分形油藏的椭圆流模型的结果,与等流量解对比发现,选择合适的权重,其近似效果会很好,因此椭圆流模型可用于快速试井分析.计算了窜流系数λ、弹性储量比ω、幂律指数n、参数δ变化时的无因次井底压力随时间的变化规律,从曲线形状上看与均质油藏的大致相似.分析计算结果表明,双孔分形油藏中无限导流垂直裂缝井的压力动态特征大致可分四个阶段:早期的线性流阶段;中期的裂缝介质径向流阶段;中后期质量交换压力平缓过渡阶段;晚期的平均双重介质径向流阶段.     

考虑裂缝壁面蚓孔区影响的酸压井产能预测

酸压施工时，酸液在裂缝中流动并沿裂缝壁面滤失形成蚓孔区，酸压后井的产能将受到蚓孔区的影响。因此，考虑裂缝壁面蚓孔区影响的酸压井产能预测研究对于提高酸压效果有着重要的意义。在分析了蚓孔的形成对产能造成的影响基础上，将蚓孔区考虑为双重介质系统，提出了一种新的考虑酸压蚓孔区对产能影响的模型。将地层分为裂缝线性流、改进的双线性流、地层线性流和拟径向流阶段等４个阶段，并建立了相应的渗流数学模型；基于有限导流垂直酸压裂缝井理论，采用 Laplace变换，将蚓孔区双重介质渗流数学模型结合裂缝流动模型、地层线性流模型以及地层拟径向流模型求取了４种流动阶段的井底压力解；分析结果表明，蚓孔区对低渗透油气藏的酸压产能影响明显。采用所建立的二项式酸压产能预测模型分析了裂缝半长、裂缝导流能力、地层压力对产能的影响，并对塔里木油田的实例井进行了产能预测，结果与试井数据接近。     

缝洞型三重介质油藏分形渗流规律

缝洞型三重介质油藏非均质性强,孔隙结构复杂,为比较精确描述复杂系统,引入分形理论,建立分形三重介质缝洞型油藏数学模型。通过Laplace变换及Stehfest数值反演的方法,求出井底压力解;借助matlab编程绘制压力动态曲线,划分渗流阶段,分析渗流特征,进行分形参数敏感性分析;结合钻测井数据,解释渗流参数,验证模型的正确性。结果表明:分形三重介质缝洞型油藏渗流过程分为早期井筒储集,溶洞系统向裂缝系统窜流,溶洞与裂缝系统拟径向流,基质与溶洞、裂缝系统窜流,总体径向流5个渗流阶段。分形系数影响整个渗流过程,随着分形系数的增大,裂缝迂曲度增大,致使渗流阻力增加,引起压力导数曲线整体上移幅度增大,总径向流阶段上翘幅度也增大。     

具有多条压裂裂缝双重介质油藏压力动态分析

[摘要]高能气体压裂和脉冲压裂能在近井地带形成多条径向裂缝体系,因此针对无限大双重介质油藏建立了具有多条压裂裂缝的垂直裂缝井试井分析新模型,获得了解析解。双重介质油藏多裂缝压裂井典型曲线可以划分为5个部分：压裂裂缝线性流段、早期过渡段、外区裂缝径向流段、外区裂缝和基质之间的窜流过渡段和外区拟径向流段。两区扩散比（γ）和两区裂缝导流能力比（β）主要影响早期压裂裂缝线性流段和早期过渡段;储容比（ω）既对早期压裂裂缝线性流段和早期过渡段存在影响,也对外区裂缝和基质之间的窜流过渡段存在较大影响。     

分形油藏中水平井的非牛顿幂律流渗流规律

利用平均压力法建立了（双孔）分形油藏中水平井的非牛顿幂律流的数学模型，并求得了其近似解的水平井的产能公式，计算了与分维有关的参数δ、幂律指数ｎ、弹性储量比ω、窜流系数λ对渗流规律的影响，分析表明，其流太可分为５个阶段：开始时的井筒内线性流阶段；早期的径向流阶段；球形阶段；中期的双孔介入质相互作用阶段；晚期的平均双重介质球形流阶段。     

双重介质复合油藏垂直裂缝井压力动态模型

为了给高效开发油藏提供依据,针对双重介质复合油藏进行水力压裂后形成的有限导流垂直裂缝,应用拉普拉斯变换,求得了双重介质复合油藏考虑裂缝储集和裂缝表皮效应的线性流模型井底压力表达式。应用Stefest数值反演,绘制了无因次压力及压力导数对时间的双对数特征曲线,对其动态特征及影响因素进行了分析。研究结果表明,其压力动态最显著的影响因素是裂缝储集系数、裂缝表皮系数和无因次导流能力,其他参数对井底压力动态的影响与其对普通直井油藏的影响相类似。     

酸压井酸蚀蚓孔区对产能的影响

针对酸压后蚓孔区影响油井产能问题,将酸压井的酸蚀蚓孔区考虑为双重介质系统,导出酸压井蚓孔区渗流模型。将蚓孔区双重介质渗流数学模型结合裂缝流动模型、地层线性流模型以及地层拟径向流模型求得各流动阶段井底压力解,从而建立了考虑蚓孔影响的酸压井产能公式。对各个渗流阶段无因次时间与无因次导流能力的分析结果表明,蚓孔区对低渗透油藏的酸压产能影响明显。研究结果为合理预测酸压井产能提供了一条可行途径。     

致密油藏体积压裂直井非稳态压力分析

针对致密油藏开发特征,基于拉式空间变换,建立了直井体积压裂非稳态压力分析模型,并对影响非稳态压力动态传播的相关参数敏感性做了分析。结果表明：整个渗流过程包括6个阶段,即：线性流、复合边界流、过度流（双重介质裂缝系统径向流）、基质与裂缝间窜流、整个渗流系统径向流、封闭边界流;导压系数比越大,前期压力传播越快,相同生产时间内井控面积越大;裂缝传导率比越大,整个生产期的压力下降都很显著,井控面积会迅速增大;储容比影响过渡流及窜流阶段非稳态压力传播,储容比越小,窜流越剧烈;窜流系数对窜流阶段井底压力传播有影响,窜流系数越小,窜流发生的越晚;改造半径越小,单井泄流越小,越早出现封闭边界流特征。研究成果为致密油藏直井体积压裂后裂缝及储层属性参数解释提供了理论依据。     

矩形油藏多段压裂水平井不稳态压力分析

通过确定导流能力影响函数,给出了有限导流垂直裂缝井不稳定渗流的新解析解。再利用叠加原理得到了带有多条有限导流垂直裂缝的压裂水平井不稳定压力分布。计算结果表明,理想模式下渗流方式发生的顺序是早期双线性流动→早期线性流动→中期径向流动→中期线性流动→晚期拟稳态流动;均匀分布等导流裂缝缝长的不均匀性主要影响早期双线性流动和线性流动阶段的转换时期,加快中期径向流动的出现;等长等导流裂缝分布的不对称性主要影响中期线性流动阶段,不对称性越强,受矩形地层各条边界的影响越明显;等长均布裂缝导流能力的强弱主要影响早期双线性流动和线性流动阶段,导流能力的差异使得早期双线性流动持续时间变短而线性流动持续时间相对增加;等长等导流均布裂缝条数增加,储集层整体压力降落加快,中期径向流段持续时间变短而中期线性流段延长,而裂缝长度相对增加,中期径向流段持续时间变短而中期线性流段可能不出现,说明压裂水平井具分段改善渗流方式的特点。     

致密气藏变导流能力裂缝压裂水平井不稳定渗流模型

综合考虑天然裂缝应力敏感和人工裂缝变导流能力的影响,建立了致密气藏多段压裂水平井试井模型。通过将人工裂缝划分为不同微元段,并利用拉普拉斯变换、点源函数法、扰动方法、叠加原理获得了该模型的半解析解。根据新模型绘制了典型无因次压力和压力导数曲线,气体流动可以划分为双线性流、线性流、过渡阶段拟径向流、过渡阶段线性流、早期拟径向流、拟稳态窜流和晚期拟径向流7个阶段。分析了变导流能力裂缝和应力敏感效应对压力和压力导数曲线的影响,变导流能力裂缝主要影响早期流动阶段,应力敏感效应主要影响晚期流动阶段,应力敏感系数越大,在晚期压力和压力导数曲线上翘得越高。该模型对致密气藏更精确地进行试井解释具有一定指导意义。     

致密油藏体积压裂水平井压力特征

为研究致密油藏水平井体积压裂改造后的储层和渗流特征,文中建立了考虑基质应力敏感性的体积压裂水平井复合试井模型。内区为压裂改造区,由多级压裂水力裂缝与双孔介质模型共同表征;外区为非改造区,由单孔介质模型表征。应用叠加原理、Laplace变换、Stehfest数值反演和摄动变换技术进行求解,得到了体积压裂水平井试井模型的井底压力特征曲线。研究结果表明,体积压裂水平井的渗流可以划分为裂缝双线性流、垂直于裂缝的线性流、裂缝拟径向流等7个特征阶段。敏感性参数分析表明,致密储层的应力敏感特征在试井解释中不可忽视,渗透率模数、储容比、窜流系数、水力裂缝条数和水力裂缝导流能力对压力和压力导数特征曲线会产生较大的影响。     

应力敏感碳酸盐岩复合气藏生产动态特征分析

针对碳酸盐岩气藏平面非均质严重、应力敏感性强的特点,基于近井带裂缝—溶洞发育、远井带基质广泛展布的地质特征,将储层划分为内、外2个区,内区为三重孔隙介质,外区为单重孔隙介质;通过开展应力敏感性试验,确定内区裂缝渗透率应力敏感性变化规律,并引入拟压力及拟时间函数加以描述,建立考虑储层应力敏感特性的碳酸盐岩复合气藏渗流数学模型。应用Laplace变换及Stehfest数值反演方法,并结合气藏物质平衡方程,迭代求取定产压力解和定压产量解。采用矿场实际储层、流体及生产数据,对模型的有效性进行验证。分析不同应力敏感系数、内区裂缝渗透率及外区基质渗透率等对生产动态的影响特征,研究结果表明气井初始产量及生产后期压力随应力敏感系数的增大而减小,相比与内区裂缝渗透率,外区基质渗透率决定气井产气能力、井底流压大小与下降速率。     

裂缝性致密油藏体积压裂水平井压力动态分析

基于格林函数、镜像反演及压力叠加原理,建立了箱式封闭边界裂缝性致密油藏体积压裂水平井压力动态分析半解析模型,模型使用经典的Warren-Root模型表征体积改造区域内基质—裂缝间渗流关系及裂缝系统空间展布,考虑了相邻主裂缝间压力干扰,能更好地描述储集层渗流特征,解释参数更符合实际情况。并利用建立的模型对裂缝数、裂缝半长、裂缝间距、储容比和窜流系数等相关参数敏感性进行分析。结果表明,在双对数曲线图版上井底压力响应过程可划分为人工裂缝线性流、双重介质窜流、第一径向流、第二线性流、拟径向流和封闭边界流6个渗流阶段。裂缝数对整个井底压力响应过程都有显著影响,裂缝数越多,生产压差越大,单井产能越高,裂缝数增加,生产压差增幅减小,存在一个经济最优值;裂缝半长越长,初期生产压差越大,单井产能越高;裂缝间距越大,第一径向流阶段时间相对增加,第二线性流阶段时间相对减少,生产后期压差越大,产量增幅越小;储容比越小,窜流越明显;窜流系数越小,窜流发生得越晚。     

页岩气多重复合模型流动规律研究

气体在页岩储层中运移受解吸、扩散及渗流多种机制共同作用,同时也受储层的应力敏感效应等因素影响。综合考虑解吸、扩散及应力敏感效应,基于线性流模型,构建了符合页岩储层改造特点及流体渗流特征的分段压裂水平井多重复合流动模型。利用Laplace变换和Stehfest数值反演,得到封闭边界定产量下无因次井底拟压力和无因次产量半解析解。研究了页岩气在基质-微裂缝-压裂缝多重孔隙介质的复合流动,认识流体特性参数与压裂缝网参数对产气量的影响规律,并利用北美页岩气井生产数据进行拟合,验证了模型可靠性。研究结果表明：吸附气的解吸扩散使井底压力响应曲线出现明显“下凹”阶段;解吸系数增大,解吸气量越大,气井日产气量越高;窜流系数越大,基质与裂缝间的流体交换时间越早,但持续时间越短;压裂改造体积大,储层流体流动性强,但存在最优值;对比拟合结果,考虑改造带宽有限性更符合矿场实际。研究结果旨在为页岩储层分段压裂水平井多重复合流动规律研究提供理论基础。     

缝洞型油藏斜井三孔双渗试井分析模型

缝洞型油藏的基质、裂缝和溶洞之间存在流体窜流,且基质和裂缝同时向井筒供给流体,假设油藏顶底不渗透、侧向无穷大、储集层水平等厚,建立了斜井试井分析理论模型。利用拉普拉斯变换、分离变量等方法得到了拉普拉斯空间下的试井模型解析解,通过Stehfest反演获得了井底压力解。利用受模型参数控制的试井分析样版曲线,开展了流动阶段识别及曲线敏感性分析。典型的斜井三孔双渗试井样版曲线反映出早期径向流阶段、线性流阶段、溶洞向裂缝窜流阶段、溶洞向基质及基质向裂缝窜流阶段等8个主要的流动阶段。井斜角、裂缝与储集层渗透率比等参数取值对试井样版曲线特征影响显著。     

海上油田压裂充填井三区复合渗流模型及敏感性分析

为更好地认识压裂充填井渗流规律,有效评价压裂效果,依据物理模型三个区域的渗流过程,建立三区复合油藏数学模型,求出各个区域的压力解,沿着裂缝方向对连续点源进行叠加积分,结合Duhamel原理,得出考虑井储效应和表皮效应的压裂充填井Laplace空间无因次井底压力解,通过Stehfest数值反演绘制无因次压力及导数特征曲线,并对特征曲线进行流动阶段划分和影响因素分析。分析表明,压力特征曲线依次表现为井筒储集阶段、过渡阶段,裂缝系统与地层的双线性流阶段、地层线性流阶段、径向复合特征以及后期的边界反映;裂缝表皮系数主要影响过渡段,表皮系数越大,压力导数的驼峰值越高;裂缝穿透Ⅰ区、Ⅱ区导压系数比越小,压力及压力导数曲线位置越靠下;裂缝穿透Ⅰ区、Ⅲ区导压系数比越小,越早呈现径向复合特征,径向流位置越靠下。该方法提高了对压裂充填井渗流规律的认识,为压裂充填技术试井解释提供理论支持。     

基于双重介质复合气藏模型的潜山储层试井解释方法

渤中凹陷某区块太古界潜山储层存在裂缝发育,气藏在径向和纵向上非均质性强,单纯采用双孔、径向复合等模型存在一定的局限性。通过建立适合本区块潜山储层的双重孔隙介质复合气藏模型,求取模型的Laplace空间解,经过Stehfest数值反演求得井底压力解析解,并对相关影响参数进行敏感性分析。结果表明,内外区储能比主要影响导数曲线过渡段下凹的深度;内外区窜流系数主要影响导数曲线下凹的相对位置,且内区窜流系数足够小时,内区系统拟径向流段和外区流动阶段部分特征会被掩盖。利用该模型对渤中凹陷潜山储层BZ-A1、BZ-A2井试井资料进行解释,得到两井内、外区界面半径分别为79.3 m和92.6 m,试井解释曲线拟合程度较好,为该区气藏的储层评价和动态开发提供了依据。     

低渗透油藏的压裂水平井三线性流试井模型

针对低渗透存在启动压力梯度的特点,建立了压裂水平井的三线性不稳定渗流数学模型,得到其在Laplace空间的解析解;通过Stehfest数值反演和Duhamel原理,得到了考虑井筒储存和表皮效应影响的压裂水平井井底压力值,对影响因素进行了研究。结果表明,启动压力梯度存在时,压裂水平井井底压力及压力导数曲线呈上翘趋势,且启动压力梯度越大,曲线越高,上翘的时间也越早;人工裂缝导流能力主要影响裂缝和双线性流出现时间的早晚;当裂缝间距达到一定值时,裂缝径向流才会出现,且裂缝间距越大,裂缝径向流持续时间越长;储容比影响压力导数曲线"凹子"的宽度和深度,储容比越小,"凹子"越宽越深;窜流系数决定"凹子"的位置,窜流系数越小,"凹子"就越靠右;井筒储集系数主要影响曲线的早期续流段。