考虑启动压力梯度的压裂气井产能数值模拟

压裂是低渗透气藏保持经济开采和增产的重要措施，压后产能是进行压裂方案优化设计的重要依据。考虑低渗透气藏中普遍存在的启动压力梯度对气体渗流的影响，建立了压裂气井产能模拟模型，给出了数值计算模型，编制出考虑启动压力梯度的压裂气井产能模拟软件。计算表明，启动压力梯度对压裂气井产能影响很大，在产能模拟时应考虑启动压力梯度的影响。     

深层火山岩油气藏滑脱效应及启动压力梯度研究

以不同深层火山岩气藏岩心渗流特征实验为基础,在不同温度、不同气体的情况下,测定压力平方差与流量的关系。实验表明,深层火山岩气藏气体渗流存在滑脱效应和启动压力梯度现象;气体的滑脱效应与气体的性质有关,气体的分子质量越小,滑脱效应越严重;测定了不同岩心类型的气体启动压力梯度值,认为岩心的渗透率大小、温度以及气体的性质是影响气体启动压力梯度值的主要因素。     

考虑启动压力梯度的压裂气井产能数值模拟

压裂是低渗透气藏保持经济开采和增产的重要措施,压后产能是进行压裂方案优化设计的重要依据。考虑低渗透气藏中普遍存在的启动压力梯度对气体渗流的影响,建立了压裂气井产能模拟模型,给出了数值计算模型,编制出考虑启动压力梯度的压裂气井产能模拟软件。计算表明,启动压力梯度对压裂气井产能影响很大,在产能模拟时应考虑启动压力梯度的影响。     

考虑启动压力梯度和应力敏感的页岩气产能影响因素分析

根据页岩气渗流机理,分析了页岩气在双重介质中的渗流过程。依据常规双重介质模型,综合考虑了滑脱效应、应力敏感效应及启动压力梯度对页岩气藏产能的影响,建立了考虑解吸、扩散渗流综合作用的页岩气渗流模型,并求得地层压力分布。运用实例分析了页岩气藏产能的影响因素,确定了不同因素对气井产能影响的差异。研究结果总结了页岩气藏单井产能的影响因素,对页岩气藏开发提出了建议。     

考虑滑脱效应的低渗低压气藏的气井产能方程

考虑了气体在低渗低压气藏中的滑脱效应,定义了考虑滑脱效应的滑脱表皮系数（S_滑脱）,建立了形式简洁的气井产能方程。S_滑脱介于-1～0之间,即滑脱效应可以增加气井产能。在已知其他参数的条件下,只需计算出S_滑脱就可以确定出存在滑脱效应的气井产能。由于实际气藏往往会表现出其他非线性渗流特征（如启动压力梯度效应和高速非达西效应）,因此实际应用时还需要考虑这些因素。现场实例分析表明：对于存在滑脱效应的低渗气藏气井而言,用该新的产能公式计算出的产能大于用常规产能公式计算出的产能,且与实际产能比较吻合,表明了公式的正确性和适用性。     

考虑启动压力梯度和应力敏感的页岩油井产能分析

为研究启动压力梯度及应力敏感效应对页岩油井产能的影响规律,基于油气水三相渗流模型,建立了考虑启动压力梯度和应力敏感效应的页岩油渗流数学模型,给出了数值求解方法,并编制了页岩油藏数值模拟器。利用页岩油藏数值模拟器分析了启动压力梯度和应力敏感效应对多级压裂页岩油水平井产能的影响规律。页岩油藏数值模拟器退化计算结果与Eclipse软件的计算结果基本吻合,验证了模拟器的准确性。数值模拟结果表明:当启动压力梯度达到0.5 MPa/m时,生产10 000 d的累计产油量为无启动压力梯度时的24.7%;当应力敏感系数由0.1 MPa-1升至0.5 MPa-1时,生产10 000 d时储层近井地带的渗透率降低近一个数量级,累计产油量为无应力敏感效应时的36.2%;同时考虑启动压力梯度和应力敏感效应时,累计产油量更低。研究结果表明,启动压力梯度和应力敏感效应对页岩油井的产能均有较大的抑制作用,如不考虑启动压力梯度和应力敏感效应会过高估计页岩油井的产能,页岩油藏数值模拟器可为页岩油藏的开发提供指导。      

考虑启动压力梯度的低渗透气藏压裂井产能分析

低渗透气藏中的多数井自然产能都很低,需要进行压裂改造后才具有生产能力。同时,气体在该类气藏中的渗流一般为存在启动压力梯度影响的非达西渗流。为此,根据保角变换原理,将带垂直裂缝的气井渗流问题,转化为易于求解的单向渗流问题;然后基于Forchheimer二项式渗流方程,考虑低渗透气藏中启动压力梯度存在的影响,推导得到了低渗透气藏中垂直裂缝井的产能计算公式;在此基础上,绘制分析了理论产能曲线,并用现场实例进行了验证。结果表明:启动压力梯度会影响低渗透气藏压裂井产能,压裂气井的产量随着启动压力梯度的增加而降低。该方法简单实用,便于现场应用。     

考虑非达西效应的低渗气藏压裂井产能分析

相应研究表明,气体渗流特征受到启动压力梯度、滑脱效应、应力敏感等因素影响,针对这些特征,基于非达西渗流理论,应用保角变换方法并引入新的拟压力形式,推导了考虑气体上述因素共同作用下的低渗气藏无限导流垂直裂缝井产能方程。结果表明:启动压力梯度效应对低渗气藏中无限导流垂直裂缝井的产量影响较小;在高流压阶段,产量受滑脱效应和应力敏感效应影响并不明显;而在低流压阶段,随着滑脱因子增大,裂缝井产量越来越高,而随着应力敏感系数的增大,裂缝井产量越来越低。     

考虑启动压力梯度的弹性采收率计算方法及影响因素

低渗透油藏流体渗流存在启动压力梯度,应用非达西渗流理论,对不同渗流形态下考虑启动压力梯度的弹性采收率计算方法进行了分析,给出了考虑启动压力梯度的直井、直井压裂、水平井和水平井压裂4种开发方式的弹性采收率计算公式,并通过实例分析不同参数对弹性采收率的影响。研究结果表明:随着启动压力梯度的增加,4种开发方式的弹性采收率均呈线性下降,其中直井降幅最大,水平井次之,水平井压裂降幅最小;4种开发方式的弹性采收率和单位压差弹性采收率均随压差的增加而增加,前者呈线性增加,后者增幅逐渐变缓;直井压裂开发的弹性采收率随压裂裂缝半缝长的增加而增加,但增幅逐渐变缓;对于水平井压裂开发,压裂裂缝半缝长较裂缝间距对弹性采收率的影响更大,且存在最优的压裂裂缝半缝长;对于启动压力梯度较大且弹性开发的低渗透油藏,宜采用压裂的方式来提高弹性采收率。     

考虑启动压力梯度的新的低渗气藏指数式产能方程

基于对低渗气藏渗流机理的研究,在Rawlines和Schellhardt指数式产能方程的基础上,分析了启动压力梯度的影响,推导出了适合低渗气井的产能预测公式及地层压力计算公式。产能测试数据分析表明,启动压力梯度Gps增大,气井绝对无阻流量qaof增大,同时,地层压力p与波及半径r在半对数曲线p-lgr上其形态也越呈现出"S"形。对于地层压力梯度而言,启动压力梯度Gps越小,井眼附近的地层压力梯度变化越快;启动压力梯度Gps越大,井眼附近地层压力梯度变化相对平缓,在井壁附近很小的区域以外,地层压力梯度几乎等于启动压力梯度。     

考虑压敏效应的变启动压力梯度试验研究

低渗透变形介质油藏中流体渗流不服从达西定律,存在启动压力以及较强的压敏效应,压敏效应会对启动压力梯度产生影响。采用模拟地层水驱替存在较强压敏效应的天然岩心,测得了有效应力变化对孔隙度和渗透率的影响和单相水驱时的启动压力梯度,获得了不同有效应力作用下的孔隙度和渗透率及不同渗透率岩心所对应的启动压力梯度。采用最小二乘法对试验数据进行回归,得到了孔隙度和渗透率随有效应力变化的模型、启动压力梯度随渗透率变化的模型及考虑压敏效应的启动压力梯度数学模型,提出了变启动压力梯度的概念。研究表明,低渗透变形介质油藏的启动压力梯度随有效应力的增大而增大;在生产过程中应选择合理的生产压差和注水时机,保持合理的地层压力,防止启动压力梯度增大对产量造成影响。      

低渗透油藏压裂井产能分析

建立并求解了 考虑启动压力梯度影响的有限导流垂直裂縫井不稳定渗流的数学模型,绘制并分析了产能动态典型曲线。分析结果表明,随着生产时间增长,启动压力梯度对产量影响显著,启动压力梯度越大,井的产量下降得就越快。裂縫导流能力和表皮效应均对压裂井初期产能影响显著。导流能力越大,压裂井的产量就越高。随着裂縫导流能力的增加,井的增产幅度不断降低。表皮效应越严重,裂縫井的产量就越低。这对深入认识低渗透油藏有限导流垂直裂缝井的生产动态具有重要意义。     

考虑滑脱效应的低渗透气藏产能公式分析

研究低渗透气藏中岩石的气体渗透性不能忽略滑脱效应的影响,通过对滑脱效应、二项武渗流效应以及地层损害因素的综合分析,从渗流力学的基本原理出发,建立稳定渗流条件下考虑气体滑脱效应的气体单相及气水两相流井的产能公式。应用该模型．对不同程度滑脱效应影响下的各流入动态曲线进行对比分析。从而揭示相同井底流压下,随着滑脱系数的增大,气井的产量越大。在低流压阶段,考虑滑脱效应产能比不考虑滑脱效应的产能高,滑脱效应在其开发后期会有利于气井生产。     

考虑启动压力梯度和注采比的不稳定压力动态特征

建立了考虑启动压力梯度和注采比因素的均质油藏数学模型。用数值方法对其求解。绘制并分析了不稳定压力动态典型曲线。研究表明,启动压力梯度和注采比对压力动态影响较大。对于开井压力降落情况,注采比小于1时,压力及其导数曲线均上翘,生产压差增大;注采比大于1时,压力及其导数曲线均下掉,生产压差减小。对于关井压力恢复情况,启动压力梯度和注采比越大,井底压力恢复得就越高。在低渗透油藏的测试资料分析中,考虑启动压力梯度和注采比的影响是十分必要的。     

稠油油藏启动压力梯度实验

国内外对稠油油藏启动压力梯度主要进行了理论研究,实验研究很少,且多采用管流模型,较少考虑黏度对启对压力梯度的影响,这与稠油在真实岩心或油层中流动状态相差很大。根据稠油油藏渗流特点,设计了合理确定稠油启动压力梯度的实验测试方法,并利用克拉玛依油田天然岩心,研究了存在束缚水情况下稠油油藏的启动压力梯度和流速与压力梯度关系;通过对实验数据回归,得到了启动压力梯度、流速—压力梯度曲线参数与岩石气测渗透率、流体黏度关系的经验公式。实验结果表明,原油黏度对稠油油藏启动压力梯度的影响大于储集层物性的影响;将研究结果应用于稠油油藏,给出了根据启动压力梯度确定极限泄油半径和合理井距的理论计算方法,为稠油油藏的合理开发提供了较可靠的依据。     

抽油井油套管环空压力梯度与套管放气量的关系

沉没压力是抽油机井设计的关键参数,为了计算套管放气井的沉没压力,必须掌握环空压力梯度的影响因素,通过现场测试发现抽油机井的环空压力梯度在一定条件下可近似为常数,以此为依据进一步推导出八区P2W1油藏环空压力梯度与套管出气量的关系曲线及关系式。该关系对指导抽油机诊断与参数设计有重要的意义。     

致密砂岩气藏阈压梯度对采收率的影响

致密砂岩气藏具有低孔、低渗、高含水等储层特征,致密储层中孔隙水的存在使得气体在渗流过程中产生了存在阈压梯度的非达西渗流,从而减小了单井控制储量降低了气藏采收率。通过对苏里格气田岩样采用气泡法与压差流量法相结合的实验方法,得出致密砂岩气藏具有储层渗透率越低、含水饱和度越高,阈压梯度越大,非达西渗流特征越显著的渗流规律,并根据实验结果建立了阈压梯度与渗透率、含水饱和度的关系式。所得关系式结合稳态产能方程计算表明阈压梯度与气藏采收率呈正线性相关关系,且储层渗透率是致密砂岩气藏采收率的最主要影响因素,当储层渗透率低于0.02×10^-3μm²、阈压梯度大于0.1MPa/m时,会造成储层中的绝大多数流体无法被动用;含水饱和度也是致密砂岩气藏采收率的影响因素,当含水饱和度高于临界含水饱和度值时,采收率会随着含水饱和度的升高急剧下降,所得实验结果与数学模型能够正确地反映致密砂岩气藏的渗流机理和开发动态。     

低渗气藏滑脱效应研究现状及认识

滑脱效应作为影响低速渗流规律的一个重要因素, 已引起人们的重视。国内外学者在滑脱效应影响因素及受滑脱效应影响的渗透率参数测量方面进行了大量的研究, 但是研究结论仍然存在分歧。概述了目前国内外在滑脱效应方面的研究工作, 提出了现存的问题, 对研究低渗透气藏的低速渗流规律及准确测定低渗气田开发中相对渗透率等参数有一定的指导意义。     

非线性渗流下低渗气藏压裂井产能评价

气体渗流受启动压力梯度、滑脱效应和应力敏感等多个因素影响,以前的研究没有综合考虑以上因素。针对低渗气藏渗流特征,根据气井压裂后气体渗流规律的变化,基于稳定渗流理论,建立了综合考虑启动压力梯度、滑脱效应和应力敏感等因素的低渗气藏有限导流垂直裂缝井产能预测模型,并利用该模型分析了启动压力梯度、滑脱效应、渗透率变形系数、地层污染等对低渗气藏压裂井产能的影响。研究表明:随着启动压力梯度和应力敏感的增大,气井产能呈近线性下降趋势,其中应力敏感的影响程度更大;随滑脱效应的增大,气井产能呈近线性上升趋势;在低渗气藏压裂参数设计中,增加裂缝长度比增加裂缝导流能力更重要,一定裂缝长度下存在一个最佳的裂缝导流能力;污染带半径增大和污染带渗透率降低都可使气井产能下降,下降幅度随着污染带半径增大和污染带渗透率降低而增大。