页岩油储集层压后焖井时间优化方法

建立了考虑毛管压力、渗透压、膜效应以及弹性能的压裂-焖井-生产多过程多相流模型，提出了以产能最大化为目标的页岩油水平井分段多簇压裂后焖井时间优化方法，采用现场生产数据和商业软件验证了该模型的准确性。基于该模型和方法，根据现场压裂压力数据反演裂缝参数，建立物理模型，模拟了压裂、焖井以及生产阶段储集层孔隙压力、含油饱和度的变化动态，并研究了7种因素对最优焖井时间的影响规律，通过开展正交实验明确了最优焖井时间的主控因素。研究表明，随着焖井时间增加，累计产量增量先快速增加后趋于某一稳定值，变化拐点对应的焖井时间为最优焖井时间。最优焖井时间与基质渗透率、孔隙度、毛管压力倍数及裂缝长度呈非线性负相关，与膜效率、注入液体总量呈非线性正相关，与排量呈近线性正相关。对最优焖井时间的影响程度从大到小依次为注入液体总量、毛管压力倍数、基质渗透率、孔隙度、膜效率、压裂液矿化度和排量。     

重复压裂初裂缝有效率评价方法

在对重复压裂井进行产能评价时，常常认为初次压裂形成的裂缝完全失效，这种考虑与实际情况是不相符合的，导致对重复压裂井的产能预测有很大的误差。为此，建立了裂缝有效率评价及重复压裂井产能评价的数学模型和模型的数值求解方法，考虑只有初裂缝存在，根据重压前的产量和含水率，通过调整初裂缝的各参数，拟合计算了初裂缝的有效率。在考虑重复压裂裂缝和初裂缝共同作用下，对重复压裂井进行了产能评价，验证了重复压裂井中初裂缝的有效性。     

重复压裂气井产能模拟研究

由于重复压裂气井原有裂缝的失效程度难以评价。导致重复压裂气井的产能预测常常有很大的误差。为此，根据重复压裂气井的压前产量和舍水率，拟合了原有裂缝的有效率，在考虑新裂缝和原有裂缝共同作用的情况下，建立了气、水两相平面二维的裂缝-油藏数学模型，通过对模型的数值求解，对重复压裂气井进行了产能评价。研究表明，在考虑新、老裂缝共同作用下的产能评价方法，能更为准确地预测重复压裂后的生产动态情况，对压裂时机的确定、压后经济效益的预测都具有重要的指导意义。     

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水力压裂几乎都是在套管井中进行的，射孔参数必然要影响到压裂施工参数设计，甚至影响到压裂效果。章将套管和岩石视为具有不同性能的两种材料，应用引进的CAD／CAE／CAM Pro/E有限元软件在SGI工作站上计算得到了射孔孔眼周围的应力分布，根据主应力方位可以确定压裂裂缝方位，结合岩石破裂准则可以得到水力压裂施工破裂压力。为优化射孔参数和设计压裂施工压力提供了分析方法。     

利用模糊综合评判评价注水管道腐蚀程度

注水管道腐蚀机理研究，需要进行注水管道的腐蚀程度评价。对腐蚀地面注水管道的腐蚀程度定量评价，能全面了解注水管道腐蚀情况基础，同时也是对注水管道剩余强度评价、剩余寿命预测以及可靠性分析的关键，为水质处理流程、缓蚀剂、杀菌剂和防垢剂等筛选提供了科学依据。提出了利用模糊综合评判方法对注水管道进行腐蚀程度评价的具体方法，通过应用示例验证了该评价方法的实用性。     

CO2或N2压裂凝析气藏后近缝带烃类的相态分析

以中原白庙凝析气田白52井为例,研究了C02或N2压裂停泵时刻裂缝周围的相态变化.首先分析了压后近缝带烃类组分和相态,然后借助牛顿-拉夫森算法,对烃类的相态变化及凝析油饱和度进行了计算,得到了凝析气藏近缝带不同温度和压力下烃类的相态分布情况,以及随着地层中注入气体摩尔分数变化,烃类相态的变化情况.同时,对注入C02或N2后的相态变化結果进行了定量对比分析.结果表明,注入CO2或N2在储层中的摩尔分数不同时,它们对烃类相态的影响程度是不同的;储层中注入相同摩尔分数的CO2或N2的优劣程度也是不一样的.这对优化凝析气藏压裂的气体类型、气体用量、排量及压裂规模,提高我国低渗透凝析气藏压裂井产量和采出程度具有重要的现实意义.     

高渗透地层压裂液滤失模型研究

对于高渗透地层而言，由于压裂液滤失速度较快，滤失量较大，难以形成严格意义上的滤饼区，这时压裂液的滤失主要是受裂缝与油藏之间压力差的作用，而传统的滤失模型将裂缝到油气藏的区域分为滤饼区、侵入区和油气藏区，考虑压裂液的滤失受到压裂液黏度、地层流体压缩性和压裂液造壁性等3个因素的共同作用，但不能描述压裂液向地层作动态渗流的情况，因此，就无法用于高渗透地层压裂液的滤失计算。文章考虑压裂液为非牛顿型流体、在施工过程中向地层作平面二维流动的实际情况，利用数值模拟方法，建立了高渗透地层压裂液滤失模型，通过数值求解，验证了模型的可靠性。计算结果表明：对于高渗透地层，考虑地层未有滤饼区的形成、压裂液的非牛顿特性和压裂液向地层作二维渗流滤失的实际情况，计算结果更符合现场实际，这可以减少压裂施工的风险，提高压裂设计的准确性。     

压裂水平井生产动态模拟器研制

水平井压裂通常是获得经济产量的必要措施，正确预测压裂后水平井的生产动态并进行水平井优化参数设计就显得相当重要。文章结合油藏-裂缝网格系统划分及IMPES差分方法，建立了压裂水平井三维两相生产动态数值模拟模型，模型中将油藏和裂缝当作一个渗流系统处理，针对裂缝划分了不等距油藏-裂缝系统网格，差分后形成大型７对角线性方程组，采用逐次线松弛方法迭代求解，研制开发了水平井压裂数值模拟器，可以模拟不同裂缝条数、裂缝间距以及储层参数和裂缝参数对生产动态的影响。与现场水平井实例对比，证明了模拟器计算结果合理可靠，具有推广和使用价值。     

端部脱砂压裂技术新模型

在分析端部脱砂压裂的机理及技术特点的基础上，针对中高渗透地层建立了一套能准确反映压裂液真实流动情况的三维滤失模型，并针对该技术模拟精度高于常规压裂的要求，建立了一套考虑缝高压降的裂缝三维延伸模型，最后提出了完整的端部脱砂压裂设计过程。     

通过油井产量预测生产出砂

油井出砂已经成为困扰疏松油藏生产的一个严重问题，科学有效地进行出砂预测对于指导油田高效开发具有重要意义。文中分析了油井生产过程中的出砂机理，给出了判断出砂的临界压降模型，进而推导出临界流量模型。该模型反映近井筒压降与地层拉伸应力和黏结力变化的关系，对制定油井合理的生产制度具有一定的指导作用。