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Fractal Characteristics of Oil-Gas-Water Multiphase Flow

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Journal of Thermal Science 2002年第1期11卷 49-52页

作者： Huanqun Qian Zhihua Hu hedong sun Fangde Zhou Xi An Jiao Tong Univ State Key Lab Multiphase Flow Power Engn Xian 710049 Shaanxi Peoples R China

Experiments were conducted with oil-gas-water multiphase flow in a horizontal pipe under different flow patterns. The fractal method was applied to analyze the pressure drop signals measured in the experiments. The fractal dimensions of the signals were calculated. Preliminary results indicated that the fractal dimensions were small and different under different flow patterns. The fractal dimensions could be used to identify the flow patterns of the oil-gas-water multiphase flows.

关键词： oil-gas/air-water correlation dimension fractals flow regime.

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邻井干扰条件下的多井压力恢复试井分析方法

天然气工业 2016年第5期36卷 62-68页

作者：孙贺东中国石油勘探开发研究院廊坊分院

储层渗透性高、井间连通性较好的气藏,其本质是一个多井系统,气藏投产后,测试井的压力恢复资料容易受邻井的影响,压力导数曲线在中晚期会出现明显的"下掉"或"上翘"特征。单井试井分析方法往往将此特征解释为边界的影响,不当的解释结果... 详细信息

储层渗透性高、井间连通性较好的气藏,其本质是一个多井系统,气藏投产后,测试井的压力恢复资料容易受邻井的影响,压力导数曲线在中晚期会出现明显的"下掉"或"上翘"特征。单井试井分析方法往往将此特征解释为边界的影响,不当的解释结果可能会对生产决策产生误导。为了正确认识多井连通储层的试井特征、甄别疑似边界特征,采用有效井径的概念,建立了无限大均质储层多井系统中测试井井底压力的动态模型,其中测试井考虑表皮效应和井筒储存效应,邻井不考虑表皮效应与井筒储存效应。通过Laplace变换方法,得到了Laplace空间下以Bessel函数表示的精确解,建立了邻井同时生产或同时关井这两种情形下的试井典型曲线图版,进而建立了相应的多井压力恢复试井分析方法。长期渐近解理论分析结果表明:1上述两种情形下,压力恢复导数曲线呈现台阶状上升特征,出现多个径向流水平线,每个水平线高度与第一个水平线高度的比值为测试井与产生影响邻井无量纲产量的代数和;2当邻井一直生产且对测试井产生干扰时,测试井压力恢复导数曲线在中后期呈现下掉特征。

关键词：多井系统压力恢复典型曲线双对数分析压力导数井间干扰 Laplace变换渐近解

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具有补给的气藏物质平衡方程及动态预测

石油学报 2011年第4期32卷 683-686页

作者：孙贺东中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007 中国科学院力学研究所北京100190

传统的物质平衡方法将整个气藏当作一个容器,忽略了地层的非均质性以及渗流阻力,在使用二项式产能方程和物质平衡方程对非均质低渗透气藏进行早期动态预测时,指标总是偏向乐观。针对该问题,假设气藏被一低渗透条带分为两个相互联系的相... 详细信息

传统的物质平衡方法将整个气藏当作一个容器,忽略了地层的非均质性以及渗流阻力,在使用二项式产能方程和物质平衡方程对非均质低渗透气藏进行早期动态预测时,指标总是偏向乐观。针对该问题,假设气藏被一低渗透条带分为两个相互联系的相对均质区块,根据质量守恒原理,利用半透壁模型建立了具有补给的非均质气藏物质平衡方程及动态预测理论模型。该模型不但考虑了气田区域性非均质变化因素以及流动阻力,使物质平衡模型更加接近实际,又可简单快捷地预测气井动态变化趋势,揭示了两区内压力、产量随时间变化规律。实例计算结果表明:该模型能够改善早期动态预测结果,各项指标接近生产实际。

关键词：低渗透气藏物质平衡半透壁模型非均衡开采动态预测

Fair变筒储存模型的压力曲线响应特征认识

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油气井测试 2006年第4期15卷 1-4页

作者：林加恩孙贺东西安石油大学石油工程学院陕西西安710065 中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007

Fair变筒储存模型已广泛地应用于油气井变井筒储存情况的试井分析,由于实际测试资料里变井筒储存响应的复杂性,以及对有关理论认识不足,使得人们应用起来比较困难。通过系统研究积液气井的Fair变筒储存模型不稳定压力响应特征,得出了Fai... 详细信息

Fair变筒储存模型已广泛地应用于油气井变井筒储存情况的试井分析,由于实际测试资料里变井筒储存响应的复杂性,以及对有关理论认识不足,使得人们应用起来比较困难。通过系统研究积液气井的Fair变筒储存模型不稳定压力响应特征,得出了Fair模型各种情况下理论曲线变化的规律性认识。

关键词：变井筒储存试井解释典型曲线拟合

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复杂低渗气藏压裂井测试产能特征分析

油气井测试 2006年第1期15卷 25-27页

作者：韩永新孙贺东中国地质大学(北京) 北京100083 中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007

低渗气藏压裂气井产能测试中,常常出现利用测试数据计算的气井无阻流量值小于实际测试产量的现象。以河流相沉积低渗储层为例,通过单井模拟方法,探讨分析了造成上述现象的原因。研究结果表明:不渗透岩性边界是造成计算的气井无阻流量小... 详细信息

低渗气藏压裂气井产能测试中,常常出现利用测试数据计算的气井无阻流量值小于实际测试产量的现象。以河流相沉积低渗储层为例,通过单井模拟方法,探讨分析了造成上述现象的原因。研究结果表明:不渗透岩性边界是造成计算的气井无阻流量小于实际产量的主要原因, 且河道砂的宽度越小,测试中气井产量越高,这种现象出现的可能越大。对低渗裂缝性储层中的压裂气井,当储层渗透率各向异性特别明显时,也可出现类似狭窄条带边界影响的现象。

关键词：低渗气藏测试产能边界影响

致密气藏水平井多段体积压裂复杂裂缝网络试井解释新模型

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天然气工业 2020年第3期40卷 74-81页

作者：欧阳伟平孙贺东韩红旭中国石油川庆钻探工程公司长庆井下技术作业公司中国石油勘探开发研究院中国石油长庆油田公司工程监督处

水平井多段体积压裂是目前致密气藏开发的主要手段,体积压裂后井筒周围将产生形态各异的复杂裂缝网络,但目前大部分适用于压裂水平井的试井渗流模型仅假定压裂缝为单一主裂缝,使得试井解释结果与实际情况之间存在着较大的误差,以致于无... 详细信息

水平井多段体积压裂是目前致密气藏开发的主要手段,体积压裂后井筒周围将产生形态各异的复杂裂缝网络,但目前大部分适用于压裂水平井的试井渗流模型仅假定压裂缝为单一主裂缝,使得试井解释结果与实际情况之间存在着较大的误差,以致于无法准确获取改造区的缝网特征参数。为此,基于非结构化离散裂缝模型,建立了一种考虑复杂裂缝网络的致密气压裂水平井试井模型,然后利用三角单元和线单元混合的有限元方法对模型进行求解,进而获得了不同缝网形态(矩形、椭圆形及双曲形)下的水平井试井典型曲线;在此基础上,分析试井曲线特征及其影响因素,并与常规单一裂缝模型的试井曲线进行了对比,最后应用新模型对鄂尔多斯盆地庆阳气田二叠系山1段气藏一口多段体积压裂水平井进行了试井解释。研究结果表明:①缝网模型与单一裂缝模型试井曲线的最大区别在于早期阶段,改造区拟径向流特征取代了第一线性流特征;②改造区拟径向流阶段结束的时间主要由改造区大小和形状决定,改造区越大则改造区拟径向流阶段持续的时间越长,改造区形状越趋近于长条形则新模型试井曲线特征越接近于单一裂缝模型;③改造区拟径向流阶段的压力导数值主要由缝网导流能力和缝网密度决定,改造区缝网密度越大或者导流能力越大,井筒储存效应阶段结束得越早,改造区拟径向流压力导数值越小且水平线特征越明显。结论认为,新模型具有可靠性和实用性,据此既可以获得准确的储层参数,又可以获得体积压裂有效改造区的大小及缝网导流能力,有助于体积压裂改造效果评价及压后生产动态预测。

关键词：致密气藏水平井体积压裂复杂裂缝系统数学模型数值试井离散裂缝模型有限元鄂尔多斯盆地庆阳气田

基于数值模型的气井现代产量递减分析及动态预测

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石油学报 2017年第10期38卷 1194-1199页

作者：孙贺东欧阳伟平张冕中国石油勘探开发研究院气田开发研究所河北廊坊065007 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司陕西西安710018 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018

传统的气井生产动态预测方法常采用拟稳态产能方程结合物质平衡方程来进行,由于低渗、致密储层流动很难达到拟稳态,预测结果可能存在较大误差。现代产量递减分析技术已成为单井动态预测的新技术,但还停留在解析模型阶段,通常采用叠加原... 详细信息

传统的气井生产动态预测方法常采用拟稳态产能方程结合物质平衡方程来进行,由于低渗、致密储层流动很难达到拟稳态,预测结果可能存在较大误差。现代产量递减分析技术已成为单井动态预测的新技术,但还停留在解析模型阶段,通常采用叠加原理进行全程历史拟合。由于气井生产阶段产量波动大、流动阶段多,历史拟合计算周期长,解析法难以满足现场需求。针对上述问题,以垂直压裂井为例,建立了不稳定渗流数学模型,采用混合有限元方法获得了定产降压、定压降产和变产变压等3种生产模式的数值解。并根据定产降压解绘制了现代产量递减分析曲线,变产变压解进行全程历史拟合以及先定产降压、后定压降产的组合进行气井生产动态预测。模型结果与Topaze商用软件的计算结果一致,且数值模型的全程历史拟合速度具有明显优势,与传统生产动态预测方法的结果对比以及现场实例分析结果表明,新模型结果准确且方法实用、可靠。

关键词：现代产量递减分析有限元动态预测历史拟合压裂井数值计算

考虑应力敏感的致密气多级压裂水平井试井分析

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石油学报 2018年第5期39卷 570-577页

作者：欧阳伟平孙贺东张冕中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司低渗透油气田勘探开发国家工程实验室中国石油勘探开发研究院气田开发研究所

根据致密气藏应力敏感实验数据和试井理论,建立了渗透率随有效应力呈幂律形式变化的多级压裂水平井三维数值试井模型。采用混合单元有限元方法对模型进行求解,得到了不同应力敏感条件下的试井理论曲线。研究了应力敏感不可逆性对试井曲... 详细信息

根据致密气藏应力敏感实验数据和试井理论,建立了渗透率随有效应力呈幂律形式变化的多级压裂水平井三维数值试井模型。采用混合单元有限元方法对模型进行求解,得到了不同应力敏感条件下的试井理论曲线。研究了应力敏感不可逆性对试井曲线特征的影响,以及应力敏感系数、开关井次数及产量大小等因素对测试曲线形态的影响。研究结果表明,应力敏感不可逆性会造成储层渗透率的永久性伤害,应力敏感系数越大、开关井次数越多、产量越大对储层渗透率的伤害越大,其试井双对数曲线表现为压力及压力导数曲线上升,全历史压力曲线表现为压力下降幅度随开关井次数增加而增加。存在多次开关井的致密储层试井资料实例解释结果表明,若忽略应力敏感不可逆性的影响,会造成解释得到的原始储层渗透率偏小且全历史压力曲线后期很难拟合。

关键词：应力敏感不可逆数值试井 3D模型多级压裂水平井有限元开关井次数

基于二阶B样条的ILK流量反褶积算法改进及应用

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石油学报 2018年第3期39卷 327-334页

作者：刘文超刘曰武朱维耀孙贺东北京科技大学土木与资源工程学院中国科学院力学研究所中国石油勘探开发研究院气田开发研究所

受ILK压力反褶积算法压力计算精度高的启发,基于一个等价的褶积积分方程,改用流量数据代替原算法所采用的累积流量数据进行反褶积计算,并给出了反褶积算法的快速求解方法:利用褶积积分的数学性质,采用按照压力降落段进行分段积分的方法... 详细信息

受ILK压力反褶积算法压力计算精度高的启发,基于一个等价的褶积积分方程,改用流量数据代替原算法所采用的累积流量数据进行反褶积计算,并给出了反褶积算法的快速求解方法:利用褶积积分的数学性质,采用按照压力降落段进行分段积分的方法,快速地解析求解反褶积计算过程中的敏感性矩阵;同时利用二分法快速查找每组流量数据点所属的压力降落段,进一步提高了计算效率。通过理论算例和实际算例的测试分析表明,改进后的ILK流量反褶积算法具有更高的计算精度,尤其使初始和后期阶段的流量数据精度有了较大提高,实际算例的计算结果更加符合单位井底压力降下的流量递减变化规律。与原算法相比,改进算法在产量递减分析时可以获得更长的表征拟稳态流的特征直线段,显著提高了数据的拟合效果,也具备较高的计算速度、稳定性及实用性。因此,将该反褶积算法应用于产量递减分析不仅可以有效降低数据误差影响的敏感性,还可以获得更多的数据信息量,提高数据的拟合效果,降低解释结果的不确定性。

关键词：反褶积产量递减分析二阶B样条最小二乘法生产数据