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两相流动在微水平井中的研究

河北企业 2017年第1期 151-153页

作者：张恒安永生任宗孝陈燕平中国石油大学(北京)

以超短半径为代表的径向水平井微小井眼技术已在国内外获得了广泛应用,但由于此类微型水平井筒采用壁面粗糙的裸眼完井方式,相比于常规水平井筒流动,粗糙壁微型水平井筒会产生几个数量级差别的压降,极大地影响着油气井的生产动态和流入... 详细信息

以超短半径为代表的径向水平井微小井眼技术已在国内外获得了广泛应用,但由于此类微型水平井筒采用壁面粗糙的裸眼完井方式,相比于常规水平井筒流动,粗糙壁微型水平井筒会产生几个数量级差别的压降,极大地影响着油气井的生产动态和流入动态。因此,进行粗糙壁微型水平井气液两相流动机理的基础研究,有着重要的科学意义和现实价值。第一,建立粗糙壁微型水平井筒单相流和气液两相流物理模拟实验平台,创造一种新的粗糙壁微型水平井筒模拟方式。第二,进行粗糙壁微型水平井筒单相流和气液两相流物理模拟实验,研究不同的实验条件对于井筒两端压降变化和气液两相流流型转化的影响。第三,建立粗糙壁微型水平井筒气液两相流的压降计算数学模型,拟合粗糙壁微型水平井筒摩阻系数计算公式,利用粗糙壁微型水平井筒气液两相流实验结果,验证拟合的摩阻系数计算公式的准确性。本论文建立的粗糙壁微型水平井筒气液两相流压降计算模型以及拟合的摩阻系数计算公式,对粗糙壁微型水平井筒流动的研究具有重要意义。

关键词：微水平井两相流动实验研究

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非完善油井流入动态方程研究

科学技术与工程 2016年第20期16卷 156-160页

作者：任宗孝吴晓东韩国庆张珈铭刘庆周朝中国石油大学石油工程教育部重点实验室北京102249

Standing在Vogel方程的基础上建立了溶解气驱油藏非完善井的IPR方程;但这一方程并未得到国内外学者的一致认可。部分学者指出Standing方程计算结果不正确;并找到了Standing方程错误的原因;进一步建立了新的溶解气驱非完善井流入动态方... 详细信息

Standing在Vogel方程的基础上建立了溶解气驱油藏非完善井的IPR方程;但这一方程并未得到国内外学者的一致认可。部分学者指出Standing方程计算结果不正确;并找到了Standing方程错误的原因;进一步建立了新的溶解气驱非完善井流入动态方程。由于油井完井方式(射孔完井以及打开程度不完善井),以及在生产过程中出砂或酸化等多种因素,造成了大量油井为非完善井。基于新的溶解气驱非完善井流入动态方程,详细推导建立了非完善油井组合型流入动态方程以及油气水三相流入动态方程,油气水三相流入动态方程计算结果的正确性得到了胜利油田试井数据的验证。为现场实际油井(非完善油井)的产能计算提供了理论依据。

关键词：三相IPR方程非完善井产能方程 Standing方程流动效率

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致密油藏体积压裂水平井半解析渗流模型

断块油气田 2018年第4期25卷 488-492页

作者：任宗孝王翔崔守凯杨鲜鲜杨强强毕刚西安石油大学石油工程学院陕西西安710065 西安石油大学陕西省油气井及储层渗流与岩石力学重点实验室陕西西安710065 中国石油西南油气田分公司勘探事业部四川成都610041 中国石油青海油田分公司采油二厂甘肃敦煌736202 中国石油青海油田分公司开发处甘肃敦煌736202

由于致密油藏特殊的地质条件,导致在进行大规模水力压裂过程中形成了复杂的裂缝网络,复杂缝网的出现导致油藏渗流规律发生了较大变化。文中基于新建面源函数,首先在准确描述复杂缝网形态的基础上,建立了油藏渗流模型;其次应用"星-三角形... 详细信息

由于致密油藏特殊的地质条件,导致在进行大规模水力压裂过程中形成了复杂的裂缝网络,复杂缝网的出现导致油藏渗流规律发生了较大变化。文中基于新建面源函数,首先在准确描述复杂缝网形态的基础上,建立了油藏渗流模型;其次应用"星-三角形"变换方法,建立了复杂缝网内渗流模型;最后依据连续性条件,将油藏渗流模型以及复杂缝网内部渗流模型耦合在一起,建立了致密油藏体积压裂水平井半解析渗流模型。应用该模型将体积压裂水平井划分了8个渗流阶段,揭示了体积压裂水平井渗流规律。对关键性参数如:缝网间距、储容比、窜流系数以及压裂区体积等进行了敏感性分析,为现场体积压裂水平井的应用提供了理论依据。

关键词：致密油藏复杂缝网水平井缝网内渗流渗流阶段划分

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低渗透油田油井流入动态研究

科学技术与工程 2012年第24期20卷 5994-5996页

作者：张喜顺吴晓东汪益宁任宗孝张越中国石油大学石油工程教育部重点实验室北京102249

现场资料表明,注水开发的油井在井底流压很低时,随着生产压差的增大,油井产液量并没有上升,而是下降。其流入动态曲线凹向压力轴,出现一个拐点。在考虑流动能力系数的基础上,修正了经典的Vogel方程。建立了新型油井流入动态模型。计算... 详细信息

现场资料表明,注水开发的油井在井底流压很低时,随着生产压差的增大,油井产液量并没有上升,而是下降。其流入动态曲线凹向压力轴,出现一个拐点。在考虑流动能力系数的基础上,修正了经典的Vogel方程。建立了新型油井流入动态模型。计算实例表明,当流压低到一定程度后I,PR曲线出现拐点,与现场生产实际情况符合。

关键词：低渗透油田流入动态流动能力修正系数拐点产能预测

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各向异性油藏倾斜裂缝水平井非稳态压力模型

断块油气田 2017年第1期24卷 74-78页

作者：任宗孝吴晓东何晓君李金海左翼娄尔标中国石油大学(北京)石油工程学院教育部重点实验室北京102249 中国石油青海油田测试公司青海茫崖816400 中国石油青海油田公司采油三厂青海茫崖816400 中国石油塔里木油田公司油气工程研究院新疆库尔勒841000

由于地质沉积过程中岩石颗粒大小取向不同,导致大部分油藏都是各向异性油藏;各向异性油藏又会导致水力裂缝与水平井筒之间存在一定的倾角。但目前压裂水平井非稳态压力模型大都在各向同性油藏裂缝垂直井筒前提下建立的。为解决现场实际... 详细信息

由于地质沉积过程中岩石颗粒大小取向不同,导致大部分油藏都是各向异性油藏;各向异性油藏又会导致水力裂缝与水平井筒之间存在一定的倾角。但目前压裂水平井非稳态压力模型大都在各向同性油藏裂缝垂直井筒前提下建立的。为解决现场实际问题,首先通过坐标变换将各向异性油藏等效转换为各向同性油藏,之后基于Ozkan源函数应用坐标平移及坐标旋转原理,建立考虑裂缝与水平井筒之间存在任意倾角的分段压裂水平井非稳态压力模型。经计算,当裂缝与平面最大渗透率夹角为90°时,渗流阻力最小;夹角在50~90°变化时,倾角的改变对分段压裂水平井压力影响较小。随着裂缝间距的降低,第一径向流逐渐消失,试井曲线会出现"驼峰"状凸起。

关键词：各向异性油藏倾斜裂缝坐标变换压裂水平井源函数

致密砂岩气井压裂井段甜点定量评价及优选方法

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天然气勘探与开发 2022年第4期45卷 134-140页

作者：王心竹陈佳豪任宗孝西安石油大学陕西省西安市710065 陕西省油气井及储层渗流与岩石力学重点实验室中国石油大学(华东)

鄂尔多斯盆地杭锦旗区块致密砂岩气藏的高效开发和储量的有效动用主要依靠体积压裂水平井,但压后高、低产井的产能差异大,部分水平井产量贡献极低的无效压裂段占比37%。因此,亟需明确影响压裂选段改造效果的主控因素及其敏感性,构建水... 详细信息

鄂尔多斯盆地杭锦旗区块致密砂岩气藏的高效开发和储量的有效动用主要依靠体积压裂水平井,但压后高、低产井的产能差异大,部分水平井产量贡献极低的无效压裂段占比37%。因此,亟需明确影响压裂选段改造效果的主控因素及其敏感性,构建水平井精准选段定量评价方法。故借助灰色关联度分析法明确了各评价因素对压裂效果的敏感性,并采用综合权重法和BP神经网络方法,建立了综合压裂甜点计算模型,进而利用该模型开展了21口水平井压裂“甜点”评价分析。应用结果表明:(1)区内影响水平井压裂效果的关键因素为地质参数,敏感性由强到弱分别为渗透率、平均全烃、含气饱和度和脆性指数;(2)相比于BP神经网络甜点计算模型和等权重甜点计算模型,综合压裂甜点计算模型得到的综合甜度与压后产能相关性最好,其相关度高达88.71%,而其他两种方法的相关度分别为73.35%和23.74%。结论认为:该综合甜点评价方法既具有理论方法的稳定性,又兼备了纯数学方法的针对性,可有效地指导致密气藏水平井的压裂选段。

关键词：致密砂岩气井压裂选段灰色关联度 BP神经网络压裂“甜点” 鄂尔多斯盆地杭锦旗区块

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致密油藏体积压裂水平井半解析渗流模型

石油钻采工艺 2016年第5期38卷 633-639页

作者：任宗孝吴晓东金岗李华昌王瑞河马高强中国石油大学石油工程教育部重点实验室中石油阿姆河天然气勘探开发(北京)有限公司中国石化集团国际石油工程有限公司

由于非常规油藏特殊地质条件,导致在进行大规模水力压裂过程中形成了复杂的裂缝网络,复杂缝网的出现导致油藏渗流规律发生变化。基于体积源函数在准确描述复杂缝网形态的基础上,考虑复杂缝网内渗透率,建立了致密油藏体积压裂水平井半解... 详细信息

由于非常规油藏特殊地质条件,导致在进行大规模水力压裂过程中形成了复杂的裂缝网络,复杂缝网的出现导致油藏渗流规律发生变化。基于体积源函数在准确描述复杂缝网形态的基础上,考虑复杂缝网内渗透率,建立了致密油藏体积压裂水平井半解析渗流模型,模型结果的正确性得到了油藏数值模拟的验证。计算结果表明,含有复杂缝网的油藏渗流过程可以分为6个流动阶段:线性流、供给流动、过渡流、双径向流、晚期径向流以及边界控制流动。缝网渗透率主要影响早期线性流和供给流动,次生裂缝渗透率对供给流动影响较大;过渡流、双径向流以及晚期径向流动受复杂缝网几何尺寸影响较大。该模型为预测体积压裂水平井的产能、认识体积压裂水平井渗流规律以及评价体积压裂效果提供了一种非常有用的方法。

关键词：致密油藏体积压裂水平井体积源函数渗流阶段划分

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火驱阶段特征对比与分析

油气藏评价与开发 2020年第5期10卷 114-119页

作者：蒋海岩李晓倩高成国任宗孝袁士宝西安石油大学石油工程学院陕西西安710065 中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000

燃烧阶段的划分对火驱有着重要的意义,可以指导现场的生产设计与调控。而以往燃烧阶段划分方法的阶段特征较为片面,没有考虑到多方面因素,其参数指标的适用性不强。为了得到更全面的火驱燃烧阶段划分及驱油特征,通过一维燃烧管实验、数... 详细信息

燃烧阶段的划分对火驱有着重要的意义,可以指导现场的生产设计与调控。而以往燃烧阶段划分方法的阶段特征较为片面,没有考虑到多方面因素,其参数指标的适用性不强。为了得到更全面的火驱燃烧阶段划分及驱油特征,通过一维燃烧管实验、数值模拟与火驱现场实例的对比分析,研究了不同火驱的阶段特点,并将不同火驱过程中的生产动态、燃烧前缘推进特征进行对比论证,从中选取了生产井的产量增加倍数、含水率、空气油比、氧气含量、燃烧前缘推进速度等10个参数进行阶段性分析,得到阶段性特征,并将其作为阶段划分对比的指标,将富氧燃烧火驱、常规火驱分为4个阶段,蒸汽吞吐后火驱分为5个阶段,并建立了较为完善的燃烧阶段划分的参考标准,为现场生产提供参考。

关键词：燃烧管实验火驱阶段划分燃烧前缘生产动态分析

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海上边际断块油藏开发方式研究

石油化工应用 2020年第5期39卷 45-49,59页

作者：蒋海岩李晓倩袁士宝王波毅任宗孝西安石油大学石油工程学院陕西西安710065 北京燃气公司北京100080

针对深海边际断块油田岩层开采难度高、经济投入大风险高等问题,利用油藏工程和数值模拟手段,对海上边际断块油藏开发方式进行研究,主要论证了开发井型,布井位置、井数、产液速度等开发参数,并对后期生产井转注进行了分析。最终得出该... 详细信息

针对深海边际断块油田岩层开采难度高、经济投入大风险高等问题,利用油藏工程和数值模拟手段,对海上边际断块油藏开发方式进行研究,主要论证了开发井型,布井位置、井数、产液速度等开发参数,并对后期生产井转注进行了分析。最终得出该类油藏最优开发方式为初期采用天然能量开发,中期调整注水补充能量。井网优化和地层能量的补充对该类油藏尤为重要。在提高采收率的同时也可节约开发成本。

关键词：深海边际油藏数值模拟井网优化转注