三孔双孔介质径向复合油藏模型与试井曲线

建立了考虑井筒储集和表皮效应的内区为三孔介质、外区为双孔介质的径向复合油藏试井解释模型，通过Laplace变换对模型进行了求解，并利用Stehfest数值反演得到实空间的解，绘制了压力和压力导数双对数样板曲线，从物理渗流机理上对曲线形态特征进行了分析并划分了流动阶段。研究表明，当外区的渗透性较好时，表现为外区压力导数曲线出现下倾；当内区渗透性较好时，表现为外区压力导数曲线出现上翘；内区半径主要影响压力传播到交界处的时间早晚；窜流系数决定窜流段出现的早晚；弹性储能比影响窜流的强弱程度和时间的长短。通过对此类典型曲线特征的分析，为认识和改造三重介质油藏提供了可靠的依据，所获得的结果可用于研究三孔双孔介质复合油藏渗流规律，进行压力动态和试井分析。     

三重介质复合油藏椭圆流试井模型

对于各向同性油藏,由于内外边界条件不同,其流动状态通常为径向流或线性流;但对于渗透率存在各向异性的油藏,其流动状态可能为椭圆流。为此,文中结合椭圆流渗流理论,建立了针对三重介质的复合油藏椭圆流试井解释模型。利用Mathieu函数性质得到了椭圆流模型的拉普拉斯空间解,采用Stehfest数值反演法得到模型在实空间下的解,并绘制了典型试井曲线,对各参数的敏感性进行了分析。根据典型曲线的特点,三重介质复合油藏椭圆流模型存在13个不同的流动阶段。通过分析井筒半径、内区半径、内外区流度比、裂缝储容比、基岩储容比、溶洞窜流系数、基岩窜流系数对试井典型曲线的影响,讨论了考虑椭圆流时三重介质复合油藏试井模型的基本特征。     

应力敏感双重介质油藏试井分析

建立了考虑应力敏感双重介质油藏的试井模型,并采用数值方法进行求解。研究了裂缝渗透率变形系数、基质渗透率变形系数、弹性储容比和窜流系数对压力及压力导数的影响。结果表明,随着裂缝和基质应力敏感程度的增加,压力导数曲线逐渐上升,裂缝的渗透率应力敏感性远远大于基质的应力敏感性;弹性储容比和窜流系数的变化均影响窜流出现的时间和窜流量的大小。     

四重介质油藏渗流模型与试井曲线

在发育缝洞型四重介质的碳酸盐岩油藏中,其大裂缝和微裂缝的渗流机理不同,以往建立的常规多重介质试井模型不能适应四重介质油藏试井解释需求。 因此,基于基质、微裂缝、溶蚀孔洞和大裂缝组成的四重介质,建立物理和数学模型,并利用 Laplace 变换、 Stehfest 数值反演等方法进行求解,得到实空间解,进而绘制试井曲线。 分析表明：四重介质油藏压力导数曲线的过渡段将出现 3 个“凹子”,其深浅以及出现时间的早晚受弹性储容比和窜流系数的共同影响;弹性储容比影响“凹子”的宽度和深度,窜流系数影响“凹子”出现的时间,同时对“凹子”的深度和宽度也有一定的影响;决定四重介质油藏试井曲线特征的参数较多,曲线对参数的变化比较灵敏;含有微裂缝和大裂缝的缝洞型碳酸盐岩油藏,更适合用四重介质试井模型进行解释。     

双渗四重介质压力动态分析

针对碳酸盐岩油藏复杂储层特征,建立大裂缝、微裂缝、溶蚀孔洞和基岩双渗四重介质数学模型。采用Laplace变换和特征参数分析法对模型进行求解,得到Laplace空间的解。采用Stehfest方法对Laplace空间解进行数值反演得到实空间的井底压力。分析表明:双渗四重介质中井底压力导数曲线出现了三个"凹子","凹子"的数量与大小主要由介质间的窜流系数、弹性储容比以及渗透率比共同来决定,这些参数的取值对压力导数曲线形态的影响较为敏感。含有微裂缝和大裂缝双渗的缝洞型模型更适合复杂碳酸盐岩储层的试井解释。     

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。     

双渗三重介质油藏试井分析

针对基岩、裂缝、溶洞三重介质油藏,在考虑裂缝和溶洞与井筒连通的情况下,给出三重介质试井物理模型的描述,提出双渗三重介质的概念,建立考虑井筒储集效应和表皮效应的双渗三重介质油藏有效井径数学模型.通过拉普拉斯变换和数值反演方法对数学模型进行求解,绘制了双渗三重介质油藏试井典型曲线,分析了窜流系数、储容比、渗透率比对曲线特征的影响.曲线分析表明,完整的双渗三重介质油藏试井曲线在半对数曲线上出现2个台阶,在双对数曲线上出现2个凹陷.曲线上台阶或凹陷的位置和形态与基岩、裂缝和溶洞三者之间的窜流系数和储容比有关.窜流系数主要影响下凹段出现时间的早晚,弹性储容比影响下凹段的深度和宽度.对比分析了双渗三重介质和普通三重介质在试井曲线特征上的区别.     

高速非达西渗流时三重介质油藏的压力响应

针对近井地带高速非达西渗流的影响,建立了溶洞与井筒连通情况下三重介质油藏的试井解释模型。通过数学变换和差分离散,给出了模型的数值解。与达西渗流的试井特征曲线不同,压力导数曲线在第一过渡段后明显上翘,孔缝洞总系统径向流的压力导数曲线高于0.5水平线。而近井地带的渗流速度越大,其非达西渗流影响区域就越大;随着溶洞窜流系数和溶洞弹性储容比的减小,压力导数曲线的过渡段出现时间延迟且下凹程度加深的现象。在塔河油田S74井的应用效果表明,新建模型具有较高的可靠性和实用性。     

三重介质不稳态窜流渗流模型与试井曲线分析

针对实际中存在介质之间发生不稳态窜流的情形,建立了考虑井筒储集和表皮效应在不同外边界条件下的三重介质不稳态窜流新模型,并对模型进行了求解,绘制了试井曲线.研究结果表明,与常规的三重介质拟稳态窜流模型相比,不稳态窜流模型所对应的压力导数曲线上的两个"凹子"明显变浅,且下凹不会低于0.25线;同时还分析了储容比以及窜流系数对曲线特征的影响.所获得的结果可用于研究介质之间发生不稳态窜流的三重介质储层中的流体渗流规律,进行压力动态和试井分析.     

碳酸盐岩稠油热采水平井试井解释模型及压力动态特征

针对碳酸盐岩稠油油藏建立了三重孔隙介质两区复合油藏水平井试井解释模型,通过垂直线源沿水平井井身进行积分,利用Laplace变换和Fourier有限余弦积分变换求解得出水平井的压力解,并进行了压力响应及参数敏感性分析。碳酸盐岩稠油热采水平井的压力导数曲线在测试时间足够长的情况下一般具有多个水平段、过渡段和"下凹"等特征:水平段是压力在不同介质中传播时的径向流的反映;过渡段是压力传播到两区界面时的反映,其出现时间与加热半径有关,当其较小(如R_D=5)时,过渡段通常出现在裂缝径向流时期,当其较大(如R_D=250)时,其通常出现在缝-洞径向流或孔-缝-洞径向流时期;"下凹"是介质间窜流的反映,其主要受弹性储容比和窜流系数等参数的影响。     

三重介质油藏试井解释模型及压力特征

对由基质、裂缝和溶洞组成的三重介质油藏建立了试井解释模型, 采用全隐式差分格式对考虑井筒储存和表皮效应影响的情况给出了模型的数值解。对给出的试井模型与溶洞-井筒连通、缝-洞-井筒连通模型进行了压力特征比较, 分析了介质间的窜流系数、弹性储能比、渗透率比及外边界对压力响应的影响。分析结果表明, 该模型包含了溶洞-井筒连通和缝-洞-井筒连通模型, 窜流系数λfv 和λmv 决定过渡段出现的时间, 弹性储能比ωv 和ωf 影响压力导数曲线“凹陷”的深度与宽度, 而渗透率比K0v 则影响窜流过渡段曲线的形状, 封闭边界和等压边界则导致晚期压力导数曲线的“上翘”和“下跌”。     

双重介质油藏压力动态分析的边界元方法

为了研究任意形状双重介质油藏中流体的渗流规律，建立了任意形状双重介质油藏不稳定渗流的数学模型。利用Laplace变换，将该模型转变成Laplace空间的修正Helmhohz方程，用边界元方法获得油藏内任意点的压力，进而由杜哈美原理得到考虑井筒储存效应和表皮效应的井底压力。不同边界条件双重介质油藏井底压力的典型曲线分析表明：窜流系数控制过渡段出现的早晚，裂缝弹性容量系数控制过渡段持续时间的长短，油藏的边界条件对油藏的压力动态存在明显影响。不渗透区域的存在对双重介质油藏压力导数曲线存在明显的影响，可根据压力导数典型曲线的特征识别近井大范围局部不渗透区域的存在。图7参20     

三层油藏水驱后转聚驱的试井解释方法

目前在对于聚合物试井的模型研究中,没有同时考虑多层油藏及非牛顿-牛顿复合油藏2种情况的影响,导致许多海上聚驱油藏实际数据拟合效果不理想。通过考虑海上多层油藏水驱后转聚驱的实际情况,运用数学方法、渗流力学理论,基于严格的数学推导,建立了三层窜流非牛顿-牛顿复合油藏试井解释模型,绘制了井底压力响应特征曲线并对其影响因素进行了讨论,运用实例证明了模型的正确性与实用性。结果表明：三层油藏水驱后转聚驱的试井典型曲线可划分为6个流动段,与一般三层窜流无复合模型的典型曲线特征不同,存在末期复合流段上翘段,聚合物初始浓度对特征曲线影响较小,窜流系数主要影响“凹子”出现的时间,地层系数比和弹性储容比主要影响“凹子”的宽度和深度,复合半径主要影响压力导数曲线上翘段的下移程度。     

双孔低渗油藏压力响应特征

基于双孔低渗油藏的数学模型,以低渗油藏调查半径公式计算动边界,开展了拉普拉斯变换耦合有限差分法在双孔低渗试井中的研究.采用拉普拉斯变换得到拉普拉斯空间数学模型后,对模型进行有限差分法离散求解井底压力,绘出了双孔低渗油藏试井图版,研究了不同启动压力梯度、窜流系数、储能比对双孔低渗试井曲线的影响.结果表明,在无法求取解析解问题中(如低渗问题),使用本算法可得到理想结果;采用拉普拉斯变换消除时间网格,计算的井底压力比有限差分法准确.     

川西潮坪相裂缝型碳酸盐岩分层酸压井压力动态分析

为全面反映储层分层酸压后复杂的流动特征,针对潮坪相类碳酸盐岩储层,建立了考虑层间窜流的裂缝型碳酸盐岩分层酸压改造井不稳定压力模型,并利用拉氏变换和数值反演得到井底压力动态响应。根据典型曲线划分了流动阶段,分析了层间物性差异、层间窜流、分层改造差异对压力响应的影响规律。结果表明：潮坪相裂缝型碳酸盐岩分层酸压改造储层存在7个流动阶段,同时具有复合储层和多层窜流储层的流动特征;层间物性差异越大,层间窜流及压力导数曲线“凹子”越明显;分层酸压改造程度及改造范围均影响过渡流出现的时间和程度;高渗层流度比越大,过渡流阶段压力导数上升越明显,最终压力导数值为高渗层流度比的一半。本次研究建立的模型提供了一种快速识别储层高渗层改造程度的方法,对多层裂缝型碳酸盐岩的酸压效果评价、分层酸压改造程度的确定具有理论支撑作用。     

复合页岩气藏压裂水平井压力动态分析

压裂改造体积SRV是评价储层改造效果的重要指标,是影响压力动态的关键因素。基于页岩气吸附解吸、扩散和渗流等多重运移机制,考虑压裂改造区的影响,建立内外区均为双重介质的复合页岩气藏压裂水平井试井模型。利用源函数思想,结合Laplace变换、叠加原理等方法,采用半解析法求取无限导流压裂水平井的井底压力响应。应用Duhamel原理考虑井筒储集和表皮效应的影响,结合Stehfest数值反演,绘制复合页岩气藏压裂水平井试井典型曲线,划分流动阶段。定义新无因次变量,分析SRV半径、裂缝条数、裂缝半长、裂缝间距、扩散系数、储容比、吸附解吸系数、渗透率系数及流度比等参数对压力动态的影响,该结果可为页岩气藏的合理高效开发提供理论依据。     

三孔均质复合碳酸盐岩气藏斜井试井解释模型

针对高石梯—磨溪地区碳酸盐岩气藏斜井近井带裂缝、溶洞发育,远井区基质广泛展布的特征,综合运用Laplace变换、Fourier变换及逆变换、点源函数叠加等方法,考虑井筒储集和表皮系数的影响,在无限大、定压及封闭3种外边界条件下,建立三孔均质复合碳酸盐岩气藏斜井试井模型,应用Stehfest数值反演方法对模型进行求解。与直井三孔均质复合模型解对比,验证了所建模型的正确性。通过绘制典型试井曲线划分流动阶段,分析井筒储集与表皮系数、窜流系数、内区半径及井斜角等对试井曲线的影响。典型试井曲线可划分为7个阶段,井筒储集系数增大将掩盖井斜角对试井曲线的影响,窜流系数影响窜流段出现时间,内区半径决定压力传播到内、外区交界面时间。井斜角小于50°,井斜角增大与表皮系数减小,试井曲线特征相似;井斜角大于50°,会存在明显的垂向径向流。