页岩气藏压裂水平井产能模型及影响因素

由于页岩气在储层中存在解吸、扩散和渗流相互作用,使页岩气藏压裂水平井与常规气藏压裂水平井在渗流特征及产能递减规律方面有较大差异.综合考虑页岩气解吸、扩散和渗流特征,建立页岩气藏压裂水平井产能模型,应用Laplace变换和Duhamel原理,结合Stehfest数值反演求解产能模型,绘制页岩气藏压裂水平井产能递减曲线,分析解吸系数、无因次储容系数、无因次解吸时间、无因次人工裂缝间距、人工裂缝条数和裂缝表皮系数对产能递减曲线的影响.该结果对认识页岩气藏压裂水平井产能递减规律、评价预测产能及优化压裂裂缝提供参考.     

考虑裂缝干扰的气藏压裂水平井产能预测模型

基于压裂水平井井身结构复杂,需要建立考虑裂缝参数变化且符合水平井渗流特征的产能预测模型.为准确预测压裂水平井产能,通过保角变换和势的叠加原理,建立新模型,不仅考虑裂缝长度、裂缝间距、裂缝夹角的变化对压裂水平井产能的影响,还考虑裂缝间的相互干扰.结果表明:压裂水平井产能随着裂缝条数、长度和裂缝夹角的增加而增大.模型通过现场验证,计算单井无阻流量与试采结果对比,相对误差为8.3%,计算结果较为准确.     

体积压裂页岩油储层渗流规律及产能模型

利用岩心实验,研究页岩油储层纳微米孔喉渗流规律.基于分形理论,采用双重分维(缝宽分维和迂曲分维),对体积压裂裂缝面密度、等效渗透率等参数进行表征.页岩油储层体积压裂开发过程中,流体的流动分为椭圆缝网内渗流区和主干缝内线性渗流区2个区域,建立二区耦合稳态渗流数学模型,推导页岩油体积压裂改造储层直井产能方程,模拟计算压裂井产能及分析压裂裂缝参数对产能的影响.结果表明:缝宽分形维数越大,裂缝面密度越大,基质—裂缝等效渗透率越大;当裂缝面密度较大时,增加储层改造宽度对产能提升有较大影响;次生缝导流能力越高,提高主干缝导流能力对产能影响越大,次生缝导流能力越小,影响越小.     

应力敏感油藏多角度裂缝压裂水平井产量模型

针对目前考虑应力敏感的多角度多段裂缝压裂水平井产量模型研究较少,基于摄动理论,结合源函数,建立拉普拉斯空间下求解压裂水平井产量的半解析方法,与成熟数值模拟软件对比验证模型正确性,绘制并分析应力敏感油藏多角度多段压裂水平井压力和产量动态曲线.结果表明:应力敏感油藏压裂水平井流动形态呈现较为明显的裂缝线性流与系统径向流动形态,而其双对数压力及其导数曲线在系统径向流阶段出现上翘;应力敏感效应减弱了缝间干扰作用,体现在不同裂缝条数与裂缝角度对产量的影响上,因此,裂缝条数等参数的优化需要考虑应力敏感,才能得到更合理的结果.     

考虑应力敏感效应的复合油藏多级压裂水平井压力动态分析

应力敏感效应是影响致密油气藏压力动态分析的重要因素。考虑应力敏感效应、体积压裂改造区(SRV)及水力裂缝的有限导流能力,建立水力裂缝为树状缝网的双重介质复合油藏多级压裂水平井数学模型。运用摄动变换、Duhamel原理、Laplace变换等方法求解模型,得到井底压力线源解,绘制井底压力动态曲线并对相关参数进行敏感性分析。结果表明:多级压裂水平井的渗流过程划分为12个阶段。渗透率应力敏感系数使压力曲线上翘;储容系数影响窜流的时间与强度;窜流系数影响基质向裂缝窜流出现时间;内外区流度比主要影响内区向外区过渡流及晚期径向流阶段;裂缝间距和裂缝长度增大有助于增加泄油面积,减小整体渗流阻力;内区半径主要影响内区向外区过渡时间。该结果对致密油气藏多级压裂水平井渗流规律分析和试井解释具有指导意义。     

压裂水平井产能预测方法研究综述

水平井压裂技术已经在薄层、低渗透油气藏以及页岩气的开发中得到了广泛的应用,其产能预测方法是进行油气层评价、合理高效开发的基础。在对产能影响因素分析的基础上,系统总结了致密砂岩油气藏和页岩气藏压裂水平井的产能评价方法;认为除了对储层基质以及裂缝内流动机理进行表征外,裂缝的分布规律以及储层应力敏感性对产能的影响不容忽视;同时应重视大量钻井资料与物理模拟和数值模拟的结合,以提高产能预测的精度。      

页岩气储层压裂水平井产能模型

在页岩气藏地质特征研究的基础上,针对页岩气的吸附解吸、滑脱、扩散及渗流等复杂流动过程,建立水力压裂条件下,页岩储层水平井单相气渗流数学模型,从而全方面描述页岩气渗流机理.采用Laplace变换、Stehfest反演和Matlab编程对模型进行求解,绘制页岩气储层压裂水平井产能递减曲线,并分析滑脱效应、吸附解吸、储容比、窜流因子、气藏尺寸对产能的影响.结果表明:滑脱效应、吸附解吸、窜流因子和气藏尺寸主要影响生产过渡期和中期,储容比主要影响生产初期和过渡期;滑脱效应和吸附解吸使得过渡期和中期的产量更高,不同的是滑脱效应使生产时间缩短,吸附解吸延长生产时间,并且有利于稳产;窜流因子和气藏尺寸越大,过渡期和中期的产量越高;储容比越小,初期和过渡期的产量越低.     

基于压裂液返排数据的页岩油气藏裂缝参数反演方法

为及时评价水平井压裂效果、准确反演裂缝参数,提出基于页岩油气藏压裂液返排数据的裂缝参数反演方法.以不稳定渗流理论为基础,考虑裂缝—基质间油水或气水两相复合流动,以及流体在储层中的复杂渗流机理,建立渗流数学模型并进行半解析求解,形成一套划分两相流动阶段的诊断曲线和反演裂缝参数的直线分析法,对半解析模型进行数值模拟验证.美...     

非均质各向异性油藏水平井流入动态

为分析渗透率非均质性对水平井流入动态的影响,根据质量和动量守恒定律,建立全耦合的非均质各向异性盒式油藏渗流与水平井筒变质量流的耦合模型;通过坐标变换建立各向异性油藏水平井非均质表皮计算模型,将非均质渗透率场转化为等效均质渗透率场和沿井筒变化的非均质表皮;应用源函数法和势的叠加原理得到油藏渗流模型的解,给出基于模型离散的顺序迭代解耦方法.结果表明:渗透率非均质性对水平井流量剖面和采油指数影响较大.水平井流量分布规律与近井渗透率变化规律基本相同;高渗区流量大,低渗区流量小;在等效渗透率相同的情况下,随着近井非均质性的增强,水平井平均采油指数逐渐降低,平均流量分布不均衡因数逐渐增大.该研究为非均质各向异性油藏水平井产能预测和完井参数优化提供了依据.     

基于滑脱、应力敏感和非达西效应的页岩气压裂水平井产能模型

基于页岩气藏压裂水平井三线性流模型,考虑页岩气滑脱效应,分析页岩气的吸附、天然裂缝的应力敏感和人工裂缝的非达西效应,建立页岩气产能模型,运用全隐式有限差分和牛顿—拉普森迭代法进行数值求解,绘制无因次产量递减曲线。结果表明:页岩气的流动阶段分为人工裂缝中不稳定线性流阶段、人工裂缝和微裂缝的双线性流阶段、微裂缝中不稳定线性流阶段、微裂缝和基质的双线性流阶段、基质中线性流动阶段、边界流阶段;如果忽略滑脱效应,将导致页岩气产能预测产生误差。当页岩基质孔隙直径小于20nm时,滑脱效应造成的产量增加5%~25%。该结果对于认识页岩气藏水平井产能递减规律具有指导意义。     

基于离散裂隙网络法和水流数值模拟技术的地下水封洞库水封性研究

水封性是保证地下水封洞库安全运营的关键，目前研究地下水封洞库水封性的主要难点在于裂隙岩体含水层强烈的非均质性和各向异性。以某地下水封洞库工程为背景，通过实测裂隙几何参数分析裂隙发育特征，建立了研究区离散裂隙网络模型。之后对研究区进行网格化划分计算了各单元体渗透系数张量，基于对裂隙渗流基本规律的理解和假设建立了研究区高精度的非均质各向异性渗流模型，并对研究区渗透性特征进行分析。通过建立非均质各向异性渗流模型对水幕系统水封性能进行了探讨并与传统均质各向同性渗流模型进行对比分析，利用该模型可以弥补传统均质各向同性渗流模型的不足，更加准确地评价由于裂隙岩体非均质各向异性造成的储品泄漏风险。      

Active earth pressure acting on retaining wall considering anisotropic seepage effect

This paper presents a general solution for active earth pressure acting on a vertical retaining wall with a drainage system along the soil-structure interface. The backfill has a horizontal surface and is composed of cohesionless and fully saturated sand with anisotropic permeability along the vertical and horizontal directions. The extremely unfavourable seepage flow on the back of the retaining wall due to heavy rainfall or other causes will dramatically increase the active earth pressure acting on the retaining walls, increasing the probability of instability. In this paper, an analytical solution to the Laplace differential governing equation is presented for seepage problems considering anisotropic permeability based on Fourier series expansion method. A good correlation is observed between this and the seepage forces along a planar surface generated via finite element analysis. The active earth pressure is calculated using Coulomb’s earth pressure theory based on the calculated pore water pressures. The obtained solutions can be degenerated into Coulomb’s formula when no seepage exists in the backfill. A parametric study on the influence of the degree of anisotropy in seepage flow on the distribution of active earth pressure behind the wall is conducted by varying ratios of permeability coefficients in the vertical and horizontal directions, showing that anisotropic seepage flow has a prominent impact on active earth pressure distribution. Other factors such as effective internal friction angle of soils and soil/wall friction conditions are also considered.     

煤层气L型水平井钻井工艺在山西郑庄区块应用与研究

煤层气L型水平井能够最大限度的沟通煤层微裂隙和裂隙系统,增加井眼在煤层中的波及面积和泄气面积,较定向井能大幅提高单井煤层气产量。在煤层气L型水平井钻井过程中,涉及钻井工艺较繁琐,通过优化井深结构、控制井眼轨迹、合理钻具组合、改进泥浆性能、提升钻井技术等方法,可有效提高了钻进效率,缩短钻进周期,提高工作效率和经济效益。2022年,通过TSJ3000水源钻机在沁水盆地郑庄区块煤层气L型水平井钻探实际应用,以钻井周期20.1d,完井井深2033.94m,钻机月速2991.67m,创造了华北油田煤层气该区块同类型井钻井周期和钻机月速的双记录。     

具有压敏特征的稠油油藏水平井产能分析

依据幂律流体在压敏油藏中的稳定渗流理论以及水平井远井和近井区域渗流场的描述,推导考虑幂律性特征的稠油在压敏油藏中3种流态并存的水平井产量计算公式.依据区域边界流量和压力相等的原则给出方程解法,最终可求得水平井的产量.通过计算结果与油田实际资料的对比,证明了该方法的有效性和实用性.对幂律指数、介质变形系数、启动压力梯度与水平井产量关系分析结果表明,稠油油藏水平井的产量与启动压力梯度和介质变形系数呈线性反比关系,随着幂律指数的降低,水平井产量快速下降.     

垃圾卫生填埋衬垫系统工程地质研究的若干进展与问题

总结了衬垫材料、结构、渗滤液运移规律、污染质与岩土体的耦合关系等方面的研究进展,分析了中国城市卫生填埋衬垫系统在机理研究和工程实践中存在的问题。提出了衬垫系统的工程地质研究思路,将垃圾体、衬垫作为统一的人工地质体系统,利用工程地质学理论和研究方法,研究这一人工地质体系统在渗滤液、填埋气体等作用下的工程地质规律与特征及其与天然地质体之间的矛盾协调关系。     

水平形变场的函数描述及其实现方法

本文利用近代数值逼近理论,给出了描述水平形变场的函数形式及其实现方法。这一方法可削弱通常数据处理中的模型误差。最后给出了算例,验证了本方法的可行性和有效性。     

基于微观孔隙结构的低渗透砂岩储层分类评价

针对已有的低渗透储层分类评价方法难以满足北部湾盆地流沙港组低渗透油藏精细评价与油藏开发需求的问题,通过恒速压汞、高压压汞、核磁共振等实验手段开展低渗透储层微观孔隙结构与渗流特征分析,优选储层品质指数、孔隙结构分形维数、主流喉道半径、平均孔喉道半径、可动流体百分数、启动压力梯度变化率共6个参数,基于灰色关联权重分析法建立北部湾盆地低渗透储层综合分类评价标准,进而开展低渗透储量分类评价,为北部湾低渗透储量开发潜力和攻关方向提供依据,分析结果表明:Ⅰ类与Ⅱa类为相对优质的低渗透储量,目前已投入规模开发;Ⅱb类与Ⅲ类为较难动用储量,需采取合理的开发策略与开发模式进行试验性开发;Ⅳ类储量在现有条件下难以有效开发。