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页岩油多级压裂水平井流入动态研究

页岩油多级压裂水平井流入动态研究

作者：程熊中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

针对目前国内页岩油藏整体面临资源品质差、单井产量低、初期产量递减快以及开发成本高等难题,基于国内页岩油藏J区块储层的基本物性特征和产能特征,利用矿场数据对区块单井产能及不同压裂工艺下的页岩油水平井流入动态进行了定性定量表... 详细信息

针对目前国内页岩油藏整体面临资源品质差、单井产量低、初期产量递减快以及开发成本高等难题,基于国内页岩油藏J区块储层的基本物性特征和产能特征,利用矿场数据对区块单井产能及不同压裂工艺下的页岩油水平井流入动态进行了定性定量表征,确定了最佳施工参数和不同压裂工艺下的合理井底流压。以此为参考依据,推导建立了考虑启动压力梯度、应力敏感效应的页岩油藏压裂水平井流入动态稳态模型和以双重介质油藏模型为基础的非稳态流入动态模型,进行了页岩油多级压裂水平井流入动态敏感性分析,优化了裂缝参数。稳态模型分析结果显示,随着生产压差增大,采油指数逐渐增大,增大到一定值后开始逐渐降低;这个最大值对应的压差即为理想生产压差。地层应力敏感系数越大采油指数越低,油井理想生产压差越小。通过分析,研究区块的单井理想生产压差为13.2MPa。该模型为页岩油藏压裂水平井产能预测、合理生产压差确定提供了参考。非稳态模型敏感性分析结果表明,流入动态曲线的理想拐点流压大约为地层压力的1/3,随着采出程度的增加而逐渐降低;拐点流压随孔隙度、渗透率、含油饱和度、应力敏感性、启动压力梯度、裂缝半长、裂缝条数和裂缝导流能力的增大而增大;累产量随孔隙度、渗透率、含油饱和度、裂缝半长、裂缝条数和裂缝导流能力的增大而增加,随应力敏感性、启动压力梯度的增大而降低。目标页岩储层最优裂缝参数为:单段7条裂缝、裂缝半长120m、裂缝导流能力30D·cm。

关键词：页岩油压裂水平井流入动态产能数值模拟

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考虑硫沉积的气井流入动态曲线特征

天然气地球科学 2014年第12期25卷 2065-2071页

作者：郭珍珍李治平赖枫鹏孟雅李洪张荻萩中国地质大学(北京)能源学院非常规天然气能源地质评价与开发工程北京市重点实验室北京100083

含硫气井在生产过程中,硫元素的沉积将降低储层孔隙度和渗透率,极大地破坏气井产能,此时常规气井产能计算模型已经不再适用。考虑硫元素在近井地带沉积引起的储层渗透率变化,将储层分为沉积区和非沉积区。基于渗流力学理论,建立了含硫... 详细信息

含硫气井在生产过程中,硫元素的沉积将降低储层孔隙度和渗透率,极大地破坏气井产能,此时常规气井产能计算模型已经不再适用。考虑硫元素在近井地带沉积引起的储层渗透率变化,将储层分为沉积区和非沉积区。基于渗流力学理论,建立了含硫气藏直井、直井压裂井在平面径向非达西稳定渗流条件下的二次三项式产能方程。通过分析硫沉积、启动压力梯度、裂缝长度、裂缝宽度对气井流入动态的影响,认为气井产能随硫沉积饱和度的增大而减小,但增长速度逐渐减小。气井无阻流量与启动压力梯度呈负相关关系。压裂措施能增大含硫气井产能,当气井产能受硫沉积影响较大时,可采取压裂的办法增产,必要时可用酸化压裂工艺,并对裂缝长度设计进行优选。

关键词：硫沉积产能方程流入动态压裂井

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煤层气井气水两相流入动态关系研究

中国矿业大学学报 2011年第4期40卷 561-565,591页

作者：刘新福綦耀光胡爱梅赵培华刘春花中国石油大学(华东)机电工程学院山东东营257061 中联煤层气国家工程研究中心北京100095 中石油煤层气有限责任公司北京100011

为了准确预测煤层气井流入动态关系,基于流体稳定渗流的运动方程和连续性方程,建立了煤层中气水两相渗流的数学模型和气井流入动态预测模型.采用气水两相拟压力函数,研究了两相煤层气井产能方程.结果表明:该模型考虑了煤层渗透率、表皮... 详细信息

为了准确预测煤层气井流入动态关系,基于流体稳定渗流的运动方程和连续性方程,建立了煤层中气水两相渗流的数学模型和气井流入动态预测模型.采用气水两相拟压力函数,研究了两相煤层气井产能方程.结果表明:该模型考虑了煤层渗透率、表皮效应和非达西效应的影响,预测结果具有较高精度,预测值与实测值间的整体误差控制在8%以内.井底流压充分反映产能的渗流压力特征,调整井底流压,可有效增大生产压差,利于煤层中气体解吸和水相渗流,提高产能,在井底流压由5.0 MPa降为2.1 MPa后,产能由0.1 kg/s提高到0.6 kg/s.随渗透率的增大和表皮系数的减小,流入动态曲线明显向右移动,渗透率由2×10-3μm2升为2×10-2μm2时,最大气水总流量由0.205 kg/s迅速增大到1.20 kg/s.开采中,煤层水的相对渗透率不断减小,而气的相对渗透率和泄流半径逐渐增大,导致动态曲线有向左移动的趋势,但其影响并不显著.

关键词：气水两相流煤层气井产能方程流入动态

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泡沫型重油油藏水平井流入动态

石油勘探与开发 2013年第3期40卷 363-366页

作者：陈亚强穆龙新张建英翟光华李星民李剑翟慧颖中国石油勘探开发研究院中海油监督监理技术公司

基于泡沫型重油油藏开采特征、油气相渗规律及驱油机理,采用多组分数值模拟和油藏工程相结合的方法,研究该类油藏水平井流入动态关系,提出了该类油藏水平井无因次IPR曲线相关式。通过泡沫油多组分数值模拟,得到泡沫型重油油藏水平井IPR... 详细信息

基于泡沫型重油油藏开采特征、油气相渗规律及驱油机理,采用多组分数值模拟和油藏工程相结合的方法,研究该类油藏水平井流入动态关系,提出了该类油藏水平井无因次IPR曲线相关式。通过泡沫油多组分数值模拟,得到泡沫型重油油藏水平井IPR曲线:平均地层压力较高时,IPR曲线右端略微上翘,表现出泡沫油的特性;随着平均地层压力的下降,开始表现出常规溶解气驱油藏的特征。将泡沫型重油油藏与常规溶解气驱油藏的无因次IPR曲线进行对比后发现:无因次压力较高时,此2类油藏的无因次压力与无因次产油量间基本都呈线性关系;无因次压力较低时,前者右端略微向上弯曲,后者右端向下弯曲。采用泡沫型重油油藏水平井无因次IPR曲线相关式计算的产油量与现场实际产油量相对误差在13%以内,可用于指导该类油藏的冷采开发。

关键词：泡沫型重油水平井流入动态 IPR曲线

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低渗透油田油井流入动态曲线特征的仿真研究

系统仿真学报 2007年第18期19卷 4302-4304页

作者：刘东升董世民李玉姜喜明大庆油田采油四厂黑龙江大庆163511 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 大庆油田采油六厂黑龙江大庆163154

假设油井流动系数为二次抛物线函数,建立了包含3个待定系数的新型通用油井流入动态方程。根据3点或更多点稳定工作制度下产量与对应流压的测试数据,建立了确定3个待定系数的非线性代数方程组。新型油井流入动态方程不仅包括了目前所有... 详细信息

假设油井流动系数为二次抛物线函数,建立了包含3个待定系数的新型通用油井流入动态方程。根据3点或更多点稳定工作制度下产量与对应流压的测试数据,建立了确定3个待定系数的非线性代数方程组。新型油井流入动态方程不仅包括了目前所有经典的流入动态方程,而且也包含了具有拐点的流入动态方程。建立了油井流入特性曲线存在拐点的判别条件与最大产量所对应合理流压的计算方法。应用新型油井流入特性曲线指导油井抽汲参数设计,确保油井在合理流压下生产,可以实现油井产量最大化,提高低渗透油田开发的经济效益。

关键词：低渗透油田流入动态曲线特征拐点合理流压最大产量参数设计

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凝析气井流入动态确定方法研究

天然气工业 2005年第3期25卷 130-132页

作者：刘建仪罗丽琼张烈辉西南石油学院"油气藏地质及开发工程"国家重点实验室四川石油管理局勘探开发研究院

在凝析气藏开发过程中,凝析油在地层中析出将导致气相渗透率和产能降低,研究凝析气井流入动态必须综合考虑析出的凝析油对油气相渗透率的影响。文章在 Sarfraz等人研究的基础上,提出了将凝析油气两相拟压力积分分解为两个积分函数之积,... 详细信息

在凝析气藏开发过程中,凝析油在地层中析出将导致气相渗透率和产能降低,研究凝析气井流入动态必须综合考虑析出的凝析油对油气相渗透率的影响。文章在 Sarfraz等人研究的基础上,提出了将凝析油气两相拟压力积分分解为两个积分函数之积,一个积分函数与流体高压物性有关,另一个积分函数与有效渗透率有关。利用实际凝析气井不稳定压力恢复试井数据确定拟有效渗透率函数,从而解决了凝析气井产能方程中的真实有效渗透率问题,进而求出两相拟压力,然后利用产能试井数据求出凝析气井流入动态方程。这取代了过去用岩心实验确定的油气两相相对渗透率曲线确定产能方程的方法。

关键词：凝析气井流入动态凝析油产能方程两相拟压力有效渗透率油气地层流体物性

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板状油藏大斜度井流入动态

中国石油大学学报（自然科学版） 2011年第6期35卷 88-94页

作者：王海静仝兴华薛世峰高存法南京航空航天大学航空宇航学院江苏南京210016 山东大学威海分校机电与信息工程学院山东威海264209 中国石油大学储运与建筑工程学院山东青岛266555

基于瞬时源函数法和势的叠加原理,采用空间和时间的离散技术,建立简化的大斜度井油藏渗流模型,并通过与传统模型对比验证新建模型的准确性。根据油藏-井筒耦合关系,建立大斜度井流入动态模型,并给出求解方法。分析结果表明:无限大顶底... 详细信息

基于瞬时源函数法和势的叠加原理,采用空间和时间的离散技术,建立简化的大斜度井油藏渗流模型,并通过与传统模型对比验证新建模型的准确性。根据油藏-井筒耦合关系,建立大斜度井流入动态模型,并给出求解方法。分析结果表明:无限大顶底封闭油藏大斜度井在定产量生产过程中,井斜角和储层厚度对流入动态的影响在早期径向流阶段最小,在中期过渡流阶段逐渐增大,到晚期拟径向流阶段达到稳定;储层越厚,井斜角越大,井底势降越小;储层越薄,井斜角越大,端部效应越强;井筒两端较大的边界影响是导致大斜度井与水平井流入动态差异的主要原因。

关键词：油藏大斜度井流入动态油藏-井筒耦合

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单相水流动煤层气井流入动态分析

岩石力学与工程学报 2011年第5期30卷 960-966页

作者：刘新福綦耀光胡爱梅赵培华刘春花中国石油大学石油石化装备新技术研究中心山东东营257061 中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 中石油煤层气有限责任公司北京100011

单相水流动煤层气井流入动态是确定煤层气井合理工作制度的依据和分析煤层气井动态的基础。基于煤层流体的渗流规律,建立满足达西渗流和非达西渗流煤层气井的流入动态预测模型,通过鄂尔多斯盆地现场实例验证,得到单相水流动煤层气井的... 详细信息

单相水流动煤层气井流入动态是确定煤层气井合理工作制度的依据和分析煤层气井动态的基础。基于煤层流体的渗流规律,建立满足达西渗流和非达西渗流煤层气井的流入动态预测模型,通过鄂尔多斯盆地现场实例验证,得到单相水流动煤层气井的流入动态。结果表明:预测模型考虑煤层参数、流体物性和非达西表皮效应,结果具有较高精度,整体误差可控制在12%以内。煤层流体渗流速度不大时,宜采用煤层供给边缘压力不变时的达西渗流模型分析流入动态,而在雷诺数大于0.3和产水量超过30 m3/d时,需采用非达西渗流模型。排采前期加大生产压差,可有效控制排液量大小,防止煤粉运移而破坏储层,利于煤层水的渗流,压力差由0.44 MPa上升为3.68 MPa后,产能由10 m3/d提高到40 m3/d。增大煤层渗透率会提高储层的综合导流能力,显著增大煤层气井产能,渗透率由0.9×10-3μm2变为6.15×10-3μm2时,产水量由3.5 m3/d增大到15.9 m3/d;减小表皮系数使流入动态曲线明显向右移动,同一井组的表皮系数为-3.10和-4.85时,产水量分别为34.8和45.6 m3/d。

关键词：流体力学单相水流动流入动态达西渗流非达西渗流表皮系数

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低渗透变形介质油藏流入动态关系

中国石油大学学报（自然科学版） 2011年第2期35卷 96-100页

作者：王海勇王厉强于晓杰南友利许大伟长江大学石油工程学院湖北荆州434023 吐哈油田鲁克沁采油厂新疆鄯善838202 吐哈油田勘探开发研究院新疆哈密839009 中国石油大学博士后科研流动站北京102249 吐哈油田工程技术研究院新疆哈密839009 中国石油辽河石油勘探局通信公司辽宁盘锦124010

针对已有低渗透油藏流入动态关系偏重于分析启动压力对产能影响以及某些关系式仅适用于弱应力敏感性的现状,建立适用于微裂缝发育或人工压裂缝等考虑强应力敏感性的无因次流入动态通式。在无因次流入动态影响因素的敏感性分析中,克服常... 详细信息

针对已有低渗透油藏流入动态关系偏重于分析启动压力对产能影响以及某些关系式仅适用于弱应力敏感性的现状,建立适用于微裂缝发育或人工压裂缝等考虑强应力敏感性的无因次流入动态通式。在无因次流入动态影响因素的敏感性分析中,克服常规分析中固定目标影响因素外所有参数的静态处理缺陷,对储层变形系数与目标影响因素进行动态组合分析。结果表明:随变形系数由零转变为非零值并逐渐增大,流入动态曲线由抛物线型向S型转变,储层压敏效应对产能影响趋于显著;主要影响因素敏感性由高到低一般为启动压力、地层平均压力、污染程度、供给半径,但在不同的流压和产量区间,影响因素敏感性排序并非固定不变,而且每个影响因素自身也存在不同的敏感性变化区间。

关键词：低渗油藏变形介质裂缝启动压力梯度流入动态