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多层双孔介质储层水平井压力求解方法

中国矿业大学学报 2013年第3期42卷 436-443页

作者：杨超李相方李彦兰徐兵祥蔡喜东中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油大学石油工程学院北京102249 中国石油吐哈油田公司新疆哈密839009

为分析层状双孔介质储层水平井的压力动态特征,采用不稳定渗流理论和层状介质波动方程研究了该类复杂储层水平井的不稳定渗流问题.基于Laplace变换和双重Fourier余弦变换,首先求得点汇问题的Green函数,然后通过叠加原理和双重Fourier逆... 详细信息

为分析层状双孔介质储层水平井的压力动态特征,采用不稳定渗流理论和层状介质波动方程研究了该类复杂储层水平井的不稳定渗流问题.基于Laplace变换和双重Fourier余弦变换,首先求得点汇问题的Green函数,然后通过叠加原理和双重Fourier逆变换推导出Laplace空间多层双孔介质储层水平井的压力响应,并基于反射透射方法(RTM)提出了相应的压力求解方法.以两层储层为例,计算了垂向水平渗透率比值、储层厚度、窜流系数和储容比对水平井压力的影响.结果表明,多层储层的层间窜流导致流动早中期水平井压力导数曲线呈现不同的台阶,不考虑层间窜流的多层合采模型的压降比窜流模型大,两者具有明显不同的曲线形态;水平井所在层厚度越小,储容比越大,导数曲线层间窜流特征越完整;窜流系数对导数曲线上"凹子"出现的时间和深度都有影响.

关键词：多层储层双孔介质水平井层间窜流 Green函数

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双孔介质弹性动力学通解及其完备性

北京大学学报（自然科学版） 1994年第3期30卷 339-342页

作者：徐颖王敏中北京大学力学系

关于均匀各向同性的线性双孔弹性材料的动力学问题，本文提供了其Ｂｏｕｓｉｎｅｓｑ－Ｐａｐｋｏｖｉｔｃｈ－Ｎｅｕｂｅｒ形式的通解（简称ＢＰＮ通解），且简捷地证明了其完备性．

关键词：通解完备性双孔介质弹性动力学

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层间窜流的双孔介质双层油藏渗流模型

西南石油大学学报（自然科学版） 2009年第5期31卷 178-182页

作者：张烈辉王海涛贾永禄刘洋 "油气藏地质及开发工程"国家重点实验室.西南石油大学四川成都610500 中国石油大港油田公司油气评价事业部天津大港300280

针对目前对层状油藏渗流规律的研究普遍集中在均质油藏方面,忽视对双孔介质层状油藏研究的现状,在Bourdet对具有层间窜流的单孔介质双层油藏渗流模型和Warren-Root对单层油藏双孔介质渗流模型研究的基础上,认真分析了具有层间窜流的双... 详细信息

针对目前对层状油藏渗流规律的研究普遍集中在均质油藏方面,忽视对双孔介质层状油藏研究的现状,在Bourdet对具有层间窜流的单孔介质双层油藏渗流模型和Warren-Root对单层油藏双孔介质渗流模型研究的基础上,认真分析了具有层间窜流的双重孔隙介质双层油藏的复杂渗流机理,经过认真、严格、详细的推导,首次合理地建立了该类油藏的渗流模型,并对模型进行了正确求解,利用Stehfest数值反演和计算机编程,绘制了井底流压的典型曲线,最后从渗流机理和渗流过程上分析了地层参数对曲线形态的影响。所获得的结果有助于正确地认识此类复杂油藏的渗流机理,可用于试井分析、油藏产能研究等,为合理开发此类油藏提供科学的理论依据。

关键词：层状窜流双孔介质压力动态数值反演

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高含硫气藏双孔介质硫沉积试井解释模型

新疆石油地质 2009年第3期30卷 355-357页

作者：晏中平刘彬周毅刘永良胡吉卫俊佚中国石油西南油气田分公司川东北气矿四川达州635000

在高含硫天然气藏中,随着地层能量不断下降,多硫化氢发生分解,硫析出。当分解出的硫量达到临界值后且流体水动力不足以携带固态颗粒的硫时,硫可直接在地层孔隙中沉积并聚集起来,形成硫污染区。基于油气藏渗流理论和现代试井解释方法,建... 详细信息

在高含硫天然气藏中,随着地层能量不断下降,多硫化氢发生分解,硫析出。当分解出的硫量达到临界值后且流体水动力不足以携带固态颗粒的硫时,硫可直接在地层孔隙中沉积并聚集起来,形成硫污染区。基于油气藏渗流理论和现代试井解释方法,建立了双孔介质中高含硫气井硫污染区和未污染区两区复合试井解释数学模型,利用Stehfest反演算法计算了井底压力响应典型曲线,进行了相关参数对井底压力动态的敏感性分析。

关键词：气藏硫双孔介质试井模型

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三孔双孔介质径向复合油藏模型与试井曲线

油气井测试 2008年第4期17卷 1-4,7页

作者：陈方方贾永禄西南石油大学研究生院四川成都610500 西南石油大学石油工程学院四川成都610500

建立了考虑井筒储集和表皮效应的内区为三孔介质、外区为双孔介质的径向复合油藏试井解释模型,通过Laplace变换对模型进行了求解,并利用Stehfest数值反演得到实空间的解,绘制了压力和压力导数双对数样板曲线,从物理渗流机理上对曲线形... 详细信息

建立了考虑井筒储集和表皮效应的内区为三孔介质、外区为双孔介质的径向复合油藏试井解释模型,通过Laplace变换对模型进行了求解,并利用Stehfest数值反演得到实空间的解,绘制了压力和压力导数双对数样板曲线,从物理渗流机理上对曲线形态特征进行了分析并划分了流动阶段。研究表明,当外区的渗透性较好时,表现为外区压力导数曲线出现下倾;当内区渗透性较好时,表现为外区压力导数曲线出现上翘;内区半径主要影响压力传播到交界处的时间早晚;窜流系数决定窜流段出现的早晚;弹性储能比影响窜流的强弱程度和时间的长短。通过对此类典型曲线特征的分析,为认识和改造三重介质油藏提供了可靠的依据,所获得的结果可用于研究三孔双孔介质复合油藏渗流规律,进行压力动态和试井分析。

关键词：三孔介质双孔介质复合油藏数学模型试井分析

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考虑热损失稠油热采双孔介质不稳定试井分析

西南石油学院学报 2006年第6期28卷 42-45页

作者：陈荣灿刘彬贾永禄余佳李龙云中国石油新疆油田分公司新疆克拉玛依834000 西南石油大学四川成都610500 四川石油管理局勘探开发研究院西南油气田川东北气矿四川宣汉636165

注蒸汽吞吐热采技术已经成为开发稠油油藏最为有效的方法,但是蒸汽波及范围外的油层没有得到有效的改善,因而油藏流体物性可以分为两个区。针对双孔介质中的稠油油藏蒸汽吞吐热采井蒸汽波及区和未波及区流体的流动性质的差别,提出了试... 详细信息

注蒸汽吞吐热采技术已经成为开发稠油油藏最为有效的方法,但是蒸汽波及范围外的油层没有得到有效的改善,因而油藏流体物性可以分为两个区。针对双孔介质中的稠油油藏蒸汽吞吐热采井蒸汽波及区和未波及区流体的流动性质的差别,提出了试井问题所必须采用的径向流体复合模型,模型中考虑了蒸汽在上下盖层的热损失问题。建立了内区考虑热损失的径向流体复合模型,求得了无限大地层情况下的拉氏空间解,并通过数值反演方法作出了相应的样板曲线,并且对样板曲线作了相应的敏感性分析,为稠油开发油藏压力动态分析提供了一种新的模型。

关键词：稠油热采双孔介质试井热损失解释模型

基于分数阶非牛顿流体本构关系的双孔介质波动方程

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基于分数阶非牛顿流体本构关系的双孔介质波动方程

作者：熊繁升中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

致密油气等非常规资源已成为当前石油勘探行业的重点关注对象,含流体孔隙介质波传播问题的研究是提高致密储层油气勘探精度的关键。致密储层波速预测困难的原因主要有以下几点:一是根据众多实践经验表明,运用经典的Biot理论所得预测值... 详细信息

致密油气等非常规资源已成为当前石油勘探行业的重点关注对象,含流体孔隙介质波传播问题的研究是提高致密储层油气勘探精度的关键。致密储层波速预测困难的原因主要有以下几点:一是根据众多实践经验表明,运用经典的Biot理论所得预测值往往偏离实际情况,波的频散和衰减多出现于超声频段;数值算例显示基于单一均匀孔隙假设所建立的波动方程更不适于低渗透率参数条件下的预测。二是储层孔隙度、渗透率低,流体在微纳米通道中表现出的非牛顿特征对波传播的影响规律尚不清晰。另外,储层孔隙结构复杂、非均质性强,需刻画复杂的孔隙内部空间。论文初步探索了以上这些问题,主要内容即是建立描述致密储层孔隙介质波传播特性的数学-物理方程,进而得到理论预测的地震波速度频散和衰减关系,实现波速预测,为进一步开展致密储层地球物理正演工作打下基础。具体工作如下:(1)分析验证致密储层孔隙流体的非牛顿特征。在调研资料的基础上,结合分子动力学模拟结果,分析微纳米通道流体的性质和流动规律,提出非牛顿流体本构模型更适合描述微纳米管道中流体剪切力与剪切率的关系。(2)引入流体内部摩擦耗散机制。鉴于孔隙流体表现出的类固体特征,认为孔隙流体在流动中能承受部分剪切。在地震波激励下,流体流动过程中由于其内部分子相互作用会引起地震波的额外耗散,定义这部分耗散是粘性力的线性函数。(3)建立基于分数阶非牛顿流体本构关系的致密储层双孔介质波动方程。采用分数阶非牛顿流体本构模型,从分析力学的哈密顿原理出发,建立致密储层双重孔隙结构流固双相介质系统的势能函数、动能函数和耗散函数,基于拉格朗日方程推导波动方程,在频率-波数域解析求解,得到低孔低渗参数条件下的理论速度频散和衰减关系,与前人经典理论模型的计算结果作对比。论文先是通过数值算例说明流体非牛顿效应对地震波频散和衰减的作用规律,然后分析渗透率等基本参数对计算结果的影响,从理论上检验模型的适用性,最后将理论预测值与实验室测试结果、测井数据进行对比分析,初步验证方法的有效性。

关键词：致密储层分数阶非牛顿本构内摩擦耗散双孔介质波动方程

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煤层气在双孔介质中解吸及渗流机理研究

煤层气在双孔介质中解吸及渗流机理研究

作者：孔庆利东北石油大学

学位级别：硕士

煤层气是煤矿开采中威胁煤矿安全生产的主要灾害之一，同时煤层气也是一种优质、洁净、高效的能源。煤层气是指在煤化过程中生成以甲烷为主的并以物理吸附形式储集在煤层中的自生自储型非常规天然气，煤层气在成藏、赋存、渗流以及开采... 详细信息

煤层气是煤矿开采中威胁煤矿安全生产的主要灾害之一，同时煤层气也是一种优质、洁净、高效的能源。煤层气是指在煤化过程中生成以甲烷为主的并以物理吸附形式储集在煤层中的自生自储型非常规天然气，煤层气在成藏、赋存、渗流以及开采方式等方面都不同于常规天然气。煤层气的开采过程包括煤层气从煤岩基质孔隙中的解吸以及从裂隙渗流到井筒。因此，深入研究煤层气在煤层中的解吸渗流机理对于煤层气的开采有重要的意义。本文首先根据煤层自身的特点，将煤岩简化为孔隙—裂隙双孔介质结构进行研究，在此基础上分析了煤层气在煤层中的储集、运移和产出机理，为煤层气渗流数学模型的建立奠定了理论基础;详细论述了煤层气的解吸过程，分析煤层气解吸的影响因素，揭示了煤层气解吸的本质;并对影响煤层气渗透率动态变化的影响因素进行分析，建立有效应力、基质收缩、克林肯伯格效应综合影响下的渗透率动态变化的数学模型;然后基于双孔介质理论，在考虑低渗透煤层启动压力梯度的影响下，建立了非平衡吸附拟稳态条件下双重介质气—水两相流流固耦合模型，利用有限差分法和有限元法对耦合方程进行离散处理，并编制程序进行模拟计算。结果表明耦合情况下压力下降较为平缓，而压力是储层特征参数的控制因素，影响到孔隙度，渗透率等参数的变化情况。因此，在进行煤层气渗流机理研究时，不能忽略流固耦合效应的影响。

关键词：煤层气双孔介质解吸渗流流固耦合

基于双孔介质模型的煤层气富集区地震预测技术研究

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基于双孔介质模型的煤层气富集区地震预测技术研究

作者：杨柳鑫河南理工大学

学位级别：硕士

煤层气(瓦斯)是一种重要的清洁能源,也是危害煤矿安全生产的重要因素,因此进行煤层气富集区预测方面的研究具有重要意义。作为一种广泛应用于油气勘探、煤田地质勘探的地球物理手段,地震勘探在预测煤层气方面的应用越来越受到重视。煤... 详细信息

煤层气(瓦斯)是一种重要的清洁能源,也是危害煤矿安全生产的重要因素,因此进行煤层气富集区预测方面的研究具有重要意义。作为一种广泛应用于油气勘探、煤田地质勘探的地球物理手段,地震勘探在预测煤层气方面的应用越来越受到重视。煤储层是典型的双孔介质模型,即由煤岩固体骨架以及充填在孔隙和裂隙中的流体所组成。在Biot理论基础上,探讨了双孔介质模型波动方程,分析表明双孔介质中存在一种快纵波(P1)、两种慢纵波(P2、P3),以及一种横波(S)。其中慢纵波P2由固体骨架与孔隙流体相互作用产生,P2波在低频时衰减较快,随着频率的增加衰减变弱,高频时可以观测到P2。慢纵波P3为裂隙中的流体与固体骨架相互作用所产生的,P3波在地震勘探频率范围内都会是强衰减的,在实际资料中观测不到。分别建立不同孔隙度以及不同瓦斯含量下的地质模型进行正演模拟,观测地震波响应特征,研究地震波传播规律,结果表明,孔隙度和瓦斯含量增加引起速度的下降,造成反射波具有明显的时间延迟,且反射波的振幅增强。利用地震属性技术研究与煤层气的有关敏感地震属性,通过提取振幅、频率、相位属性以及频谱分解方法研究煤层气富集区的属性特征,结果表明在高瓦斯含量区,反射波振幅增强、主频降低。通过提取层位曲率属性进行煤层裂缝裂隙的预测,进而实现预测煤层气富集区的目的,与已知资料对比分析,取得了较好的效果。因此基于双孔介质模型提取孔隙、裂隙地震属性信息对煤层气富集区的预测具有一定的可行性。

关键词：双孔介质正演模拟地震属性技术曲率属性煤层气预测