稠油油藏蒸汽吞吐产能预测新模型

针对稠油非达西流动特征,引入稠油油藏有效动用理论,根据蒸汽吞吐开发时井筒周围流体的流动状态进行分区,采用等值渗流阻力法,考虑拟启动压力梯度,分别推导直井和水平井蒸汽吞吐开发方式下的产能预测公式。通过数值计算,分析生产压差、拟启动压力梯度、开发方式以及开发井型等因素对稠油油藏有效动用范围和产能的影响。分析结果认为:生产压差越大,油藏有效动用半径先增加,后趋于平缓,日产油量增加;拟启动压力梯度越大,有效动用半径逐渐变小,且递减幅度逐渐变缓,日产油量逐渐降低;拟启动压力梯度对天然能量和蒸汽吞吐开采的影响均不能忽略,且对蒸汽吞吐开采影响较大;直井和水平井产能均随拟启动压力梯度增加而减小,且水平井产能降低幅度较大。该研究为现场准确评估油井产能,选择合理开发方案提供了理论依据。     

启动压力影响下确定油藏有效动用半径

低渗透稠油储层具有启动压力梯度,油藏储量的有效动用受到更多条件的限制。基于低渗储层基本渗流特征,文中分析了油藏弹性能量开发中的不稳定渗流过程,并采用稳定逐次逼近法求解包含启动压力梯度项的渗流方程;考虑启动压力梯度影响,建立了在低渗透油藏衰竭开发过程中满足油井开井日产油量要求的有效动用半径的求解方法;结合油田实际情况,分析了低渗透储层中压力和压力梯度分布规律,以及油藏储量极限动用、有效动用半径的变化规律。研究表明,对于此类油藏,要综合考虑技术和经济条件确定油藏储量有效动用的界限,才能合理部署油藏开发井网。     

低渗透稠油油藏水平井蒸汽吞吐开井阶段温度分布

低渗透稠油油藏开采中具有明显的启动压力梯度,启动压力梯度受流度影响。在油藏注蒸汽开采过程中,压力传播将受到储层内温度分布的制约,因此,开井生产阶段储层内的加热范围和温度分布情况的研究是确定油藏蒸汽吞吐极限动用半径的基础。文中运用马克斯-兰根海姆油藏热力学模型,建立了水平井蒸汽吞吐注汽阶段加热半径计算模型、焖井结束后加热区平均温度计算模型、开井生产加热区平均温度计算模型;在此基础上,又建立了开井生产阶段温度分布计算模型,研究了低渗透稠油油藏水平井蒸汽吞吐开采阶段加热区内温度分布特征。分析表明:相比天然能量开采,注蒸汽开采将增大水平井的极限动用半径;在水平井蒸汽吞吐生产阶段,沿着水平井段的径向方向,渗流过程转变为变启动压力梯度的流动形式,其压力传播特征与定启动压力梯度的非达西渗流特征存在不同。     

稠油油藏水平井产能预测新模型

不同黏度下稠油室内实验研究结果,证明了稠油流动中存在启动压力梯度,启动压力梯度随原油黏度的增大而增大。考虑水平井三维空间渗流特征和启动压力梯度,应用速度势理论建立了稠油油藏水平井产能预测新的数学模型。应用新模型,对海上稠油油藏水平井产能进行了预测,分析了启动压力梯度对稠油油藏水平井产量和动用范围的影响:启动压力越大,水平井产能越低;启动压力梯度增大了渗流的阻力,减小了水平井的动用范围。     

低渗透弹塑性油藏压力分布特征及极限半径研究

低渗透弹塑性油藏具有明显的启动压力梯度和压力敏感效应,在油井生产过程中,储层压力分布规律与常规油藏存在着明显的不同。基于低渗透储层基本渗流规律,建立包含启动压力和压敏影响的渗流方程,并采用稳定逐次替换法求解,得到了综合考虑启动压力梯度和压力敏感影响下,储层渗透率和启动压力梯度的分布变化规律;并在此基础上,分析低渗透弹塑性油藏压力分布特征,进而确定出此类油藏储量极限动用半径。研究结果表明,对于低渗透弹塑性油藏,要综合考虑启动压力梯度和压力敏感的双重影响,确定油藏储量的极限动用范围,以指导此类油藏开发井网的部署。     

幂律流体稠油油藏水平井产能影响因素分析

随着相关技术的不断发展和成熟,水平井已成为高效开发稠油油藏的重要手段。为了合理开发和评价稠油油藏,有必要弄清楚水平井产能的影响因素。根据水平井稳态条件下的渗流特点和ворисов方法,将水平井在稠油油藏中流动的三维渗流场近似分解为内外两个二维渗流场,推导出考虑启动压力梯度和各向异性的水平井产能公式,并在此基础上研究油层厚度、水平井段长度、各向异性、启动压力梯度及幂律指数对水平井产能的影响。分析结果表明:水平井适合开采油层较薄、垂直渗透率较大的稠油油藏;对于非牛顿性较明显的油藏,降低流体的黏度能更有效地增加水平井产能。     

低渗透油藏垂直裂缝井有效动用半径研究

低渗透油藏渗流阻力大,储层压裂改造是提高产油量和开发效果的有效措施。基于油井压裂改造的基本渗流特征,分析油井在弹性能量开发中的不稳定渗流过程,利用裂缝微元法及压降叠加原理,建立考虑启动压力梯度影响的不同动用半径时压裂油井产量计算方法。结合实际油藏条件,分析不同储层参数和压裂参数等对产油量的影响,以及产油量与储层中压降传播范围的变化规律,进而确定油井在裂缝延伸方向和垂直裂缝延伸方向的极限动用半径及满足经济日产油量界限条件下的有效动用半径。结果表明,对于低渗透油藏压裂改造开发,要综合考虑启动压力梯度和裂缝参数的影响,确定油井在裂缝延伸方向和垂直裂缝延伸方向的有效动用半径,才能合理部署油藏开发井网。     

低渗稠油油藏蒸汽吞吐合理开发井距的确定——以叙利亚O油田为例

以叙利亚O油田SH_B油藏为例,研究了低渗稠油油藏蒸汽吞吐开采时考虑变启动压力梯度影响的有效动用范围和合理开发井距。首先采用驱替实验测定不同渗透率、不同原油黏度条件下油相的启动压力梯度,确定启动压力梯度与流度呈幂函数关系;然后基于水平井焖井结束后,开井生产时的水平井沿程温度变化和建立的黏温关系,首次揭示了水平井沿程的变启动压力梯度分布特征。在此基础上,建立考虑变启动压力梯度的数值模型,通过数值模拟,研究低渗稠油油藏蒸汽吞吐开采时考虑变启动压力梯度的油藏有效动用范围,论证了油藏合理开发井距,为O油田SH_B油藏蒸汽吞吐开发方案编制提供了依据。     

低渗透地层水平井的产能公式分析

用等值渗流阻力法研究了低渗透油藏含启动压力梯度时的普通直井和水平井的产量公式，将水平井三维流场近似分解为近井区域的垂向平面径向流动和远井区域的水平平面径向流动两个部分。计算时引入无量纲启动压力梯度Gr，将渗流阻力归结在一起对公式进行了简化处理，得到一个较简单的产量公式。同时，确定了水驱见效时直井和水平井的技术极限井距的确定方法，分析了水平井段长度、泄油半径和生产压差在不同启动压力梯度下的影响，对实际应用有一定的指导意义。     

低渗透油藏数值模拟中内边界条件的处理

低渗透油藏已经成为油田开发的重要对象,研究考虑非达西效应的数值模拟方法将有助于提高该类油藏数值模拟的准确性和可信度.低渗透油藏的数值模拟对内边界条件的处理应当考虑非达西渗流.由于井底附近压力梯度较大,流态可以认为是拟线性流动,根据拟稳态渗流理论,考虑流体在低渗透油藏流动过程中受到启动压力梯度的影响,基于三维油水两相油藏数值模拟数学方程,推导了定井底流压、定产油量和定产液量等条件下的内边界条件,并通过全隐式差分格式建立了低渗透油藏数值模拟数值模型,采用预处理共轭梯度法进行了求解.结果表明内边界条件中考虑启动压力梯度与否对井底流压影响较大,在定产量条件下,井底流压随启动压力梯度的增大而降低.     

低渗透稠油油藏水平井产量新公式

将水平井的渗流场划分为两部分,以水平井两端点为焦点的椭球体的内部三维渗流和椭圆直井为中心的外部平面渗流。基于考虑了启动压力梯度、二次压力梯度和应力敏感效应的非达西渗流微分方程,利用等值渗流阻力原理和积分、保角变换方法,推导出一个新的低渗透稠油油藏水平井产量公式,为深入认识低渗透稠油油藏水平井的产能变化特征提供了重要评价手段。结果表明:当幂律指数大于0.8时,幂律指数、水平井长度、拟综合压缩系数才对产量有显著影响;当拟综合压缩系数不等于零时,水平井产量与生产压差不再呈线性关系,且产量随流体压缩系数的增大而增大,随应力敏感系数的增而减少;当应力敏感系数较大时,即使生产压差较快增大,产量也上升缓慢;工程上,只有当生产压差大到足以克服启动压力梯度的阻碍效应时,油井才有产量。     

低渗透油藏有效驱动半径研究

由于流体在低渗透油藏中渗流存在启动压力梯度,如何考虑启动压力梯度的影响来确定低渗透油藏的有效驱动半径,是提高低渗透油藏开发效果的主要研究内容之一.考虑启动压力梯度的影响,应用一源一汇的产量公式推导出低渗透油藏的有效驱动半径计算公式,可以确定在一定的注采条件下有效驱动半径与地层物性的变化关系.实例应用结果表明:低渗透油藏的有效驱动半径与压差、油藏厚度成正比,与启动压力梯度成反比.     

水平井开发低渗透油田的渗流特征研究

方法对比分析了低渗透油藏中水平井和垂直井布井系统的压力梯度分布,并利用启动压力梯度理论建立低渗透油藏中水平井和垂直井产量公式。目的为低渗透油藏的水平井开发提供理论依据。结果水平井布井系统可提高低渗透油田的开发水平。结论对于低渗透油藏来说,利用水平井布井系统可使渗流过程尽快地进入拟线性状态,提高驱油效率;在低渗透油田中,计算水平井和垂直井的产量时,应考虑启动压力梯度;通过改善低渗透油藏的储油物性、加大生产压差以及选择合理的井距来提高低渗透油田的单井产量     

宾汉流体稠油非稳态渗流时地层压力分布数学模型及直井产能预测

稠油在地层中的流动具有非牛顿流体特性。将稠油视为宾汉流体，推导了宾汉流体在非稳态状况时地层孔隙中的压力分布数学模型，并求得了数值解。分析了宾汉流体的启动压力梯度对地层压力分布的影响。基于启动压力梯度，考虑宾汉流体的运动半径和运动边界压力，推导了稠油油藏直井的产能预测公式，给出了运动半径和运动边界压力的确定方法，并与普通油藏的直井产能预测公式相比较，结果表明，稠油的非牛顿流动特性对产能预测结果具有一定的影响。     

动态渗透率三维油水两相低渗透油藏数值模拟

考虑流体在低渗透油藏流动过程中的非线性渗流特征和启动压力梯度的影响,基于动态渗透率的概念,建立了综合考虑非线性渗流和拟线性渗流的三维油水两相油藏数值模拟数学模型,通过全隐式差分格式建立了低渗透油藏数值模拟数值模型,并采用预处理共轭梯度法进行了求解。通过对均质油藏五点法井网和大庆油田某区块的计算结果表明,启动压力梯度对低渗透油藏的压力场有着显著的影响,在定产条件下,启动压力梯度越大则压力变化越剧烈,压降的影响范围越大,注采井间的压力梯度越高。由于非线性渗流规律较好地表达了流体在低压力梯度下的流动规律和最小启动压力梯度的影响,因此采用非线性渗流规律计算的压力变化要比拟线性情况平缓,更加符合低渗透油藏的开发实际。     

非均质低渗油藏压裂井产能及动用半径研究

针对低渗透油田具有非均质以及流体流动启动压力梯度的特点,基于椭圆流理论给出了具有启动压力梯度的非均质油藏压裂井产能计算方法,利用该方法可以定量评价平面非均质性质以及启动压力梯度对压裂井产能的影响。研究表明,启动压力梯度越大、非均质性越强,压裂井产能越低。基于产能计算方程,得到了平面非均质低渗油藏压裂井的有效动用半径,为低渗油藏压裂井的生产以及相关研究工作提供了重要借鉴。     

箱形低渗油藏水平井渗流特征与产能公式

人工填砂方法难以模拟低渗透油藏渗流规律.借助低渗透油藏水平井开发物理模型,并利用等值渗流阻力法推导出箱型油藏水平井产能公式.通过测试4块不同渗透率模型的拟启动梯度表明,其值小于同渗透率级别、直径为2.5 cm岩心的拟启动压力梯度,在一定程度上解释了实验室用小岩心测得启动压力梯度过大的原因;三维压力分布图表明,无论动边界是否传播到了远井端的封闭边界,压力消耗主要集中在井底附近.     

低渗透油藏压裂水平井产能的预测研究

一个可靠可行的方法来预测和优化压裂水平井产能,对于油藏开发方案设计来说至关重要。然而,现有的数学模型和评价方法不考虑启动压力梯度和压敏效应对压裂水平井产能的影响,在低渗透油藏中是不合理的。本文的目的是提供一个考虑启动压力梯度和压敏效应的方法,更加精确的预测低渗透油藏中压裂水平井的产能,并研究分析启动压力梯度、压缩系数和裂缝参数等对产能的影响。本文为油藏工程师,提供了一种可靠实用的预测和优化低渗透油藏中的压裂水平井产能的方法。     

低渗透压敏油藏极限注采井距研究

确定合理注采井距对低渗透油田经济、有效地开发具有重要意义。考虑低渗透油藏压敏效应对渗透率的影响,基于渗透率与有效覆压的关系,以及启动压力梯度与渗透率的关系推导了低渗透应力敏感性油藏启动压力梯度分布公式。对油水井间压力分布公式进行修正,取压力等于供给压力处对应的半径分别为极限生产半径和极限注水半径,其和为极限井距。在此基础上,结合某油田实际数据,得到了油水井间压力分布及压力梯度分布特征,确定了技术极限井距。与没考虑压敏效应得到的结果相比,本方法更符合实际情况。     

启动压力梯度动态变化对IPR方程影响分析

基于低渗非达西渗流理论及对Kro／μoBo函数形态的分析，推导了低渗透油藏饱和及未饱和状态下的无因次流入动态方程。在考虑由于原油组分、极限剪切应力等因素随开发变化，启动压力梯度动态变化的前提下，对影响无因次流入动态的因素进行了敏感性研究。结果表明，低渗透油藏中启动压力梯度、污染程度、供给半径和地层平均压力对无因次流入动态都有较显著的影响，同时启动压力梯度的动态变化可显著改变敏感性分析结果。某低渗透油田的测试分析结果表明，该IPR方程能有效评价启动压力梯度动态变化对油井动态的影响。无因次流入动态方程及考虑启动压力梯度动态变化的敏感性分析结果可为开发低渗透油藏提供理论依据。