碳酸盐岩油藏缝洞单元离散数值模型及压力响应曲线特征

缝洞型碳酸盐岩油藏储集体类型多样,如何充分利用试井测试资料认识钻遇储层特征是后期挖潜增产的关键,并且常规解析试井模型中无法考虑井与缝洞的位置关系导致解释结果误差较大。为此,根据缝洞单元内缝洞与井的分布特征,分别建立了井钻遇和未钻遇缝洞2种离散数值试井模型,并进行有限元求解,分析了缝洞体大小以及缝洞体与井之间距离对井底压力响应曲线的影响。采用该方法对塔里木哈拉哈塘油田14口井测试资料进行试井分析,结果表明,受缝洞体的影响,井底压力响应曲线特征可分为：缝洞发育-未钻遇缝洞-井在缝洞附近、缝洞发育-钻遇缝洞、钻遇多个连通的缝洞、基质为主-缝洞不发育以及缝洞不发育-钻遇个别缝洞5种类型

Research on fluid flow mechanics in fractured-cavernous carbonate reservoirs and its application

随着全球能源的紧缺和世界各国对油气资源勘探开发程度的逐步加深，缝洞型碳酸盐岩油藏的开发已经成为一项重要的课题。缝洞型碳酸盐岩油藏储集空间类型丰富，结构复杂，储集空间的尺度变化范围大，分布不规则，非均质性极强。这些特征造成传统的连续介质理论无法很好的描述其渗流规律。本文着重研究缝洞型碳酸盐岩油藏的渗流规律及其在试井和产量递减分析中的应用。 论文结合缝洞型碳酸盐岩油藏的地质特征，对现场压力恢复测试的试井曲线进行了分类，并结合传统的连续介质模型对各类型曲线特征进行了分析；研究了连续介质理论对缝洞型碳酸盐岩油藏渗流规律描述的适用性，确定了目前方法存在的问题。针对存在的问题，结合缝洞型碳酸盐岩油藏的储层特征，建立了缝洞型碳酸盐岩油藏的离散裂缝渗流模型和离散缝洞渗流模型。利用有限元数值方法对模型进行了数值求解，获得了各模型的井底压力响应曲线及储层压力场，并研究了各参数的影响。最后将建立的渗流模型应用于现场单井压力恢复测试和多井干扰测试的试井解释以及生产数据的产量递减分析。 通过对缝洞型碳酸盐岩油藏渗流规律的研究，论文获得了一些新的结论和认识。缝洞型碳酸盐岩油藏的压力恢复测试的双对数曲线可以分为四种类型，每种类型对应相应的地质特征。依据分类可以直观的从曲线形态上判断地质情况，实测曲线的分类表明缝洞体对储层的渗流规律起主导作用。实测曲线的分类和理论分析表明多重介质模型和径向复合模型不适合于缝洞型碳酸盐岩油藏渗流规律的描述。基于离散裂缝模型，建立了缝洞型碳酸盐岩油藏的裂缝网络模型，该模型对双重介质模型的分析发现双重介质模型会过高估计裂缝的储能比并过低的估计基质的窜流系数。结合缝洞型碳酸盐岩油藏的地质特征和地震资料，建立了二维和三维的离散缝洞渗流模型，用多边形（二维）或多面体（三维）表示缝洞体，用线段（二维）或平面（三维）表示裂缝。二维离散缝洞模型的分析表明：井筒外的缝洞体会造成压力导数曲线上存在偏离0.5线的下凹，但该下凹偏离0.5线的幅度有一个极限。以该下凹幅度是否超过10%为标准，确定了缝洞体是否可以在试井曲线上识别出来的判断方法，该方法可以用于离散缝洞模型建模的简化。建立了未填充缝洞体内为Stokes流动、基质内为Darcy流动的耦合流动模型，并发现未填充缝洞体内流动能力非常强，可以视为等势体。当井筒位于未填充缝洞体内时，其对试井理论曲线的影响类似于井储由小变大的变井储效应，同时未填充缝洞体相当于扩大了井筒半径，引起负的大表皮系数；当井筒不在未填充缝洞体中时，井底压力响应曲线特征与填充缝洞体类似，但并不是填充缝洞体内渗流能力为无限大的极限情况。将建立的渗流模型应用于试井解释和产量递减分析，并建立了联合试井和生产动态的资料分析方法，考虑试井和生产动态分析对参数的不同约束强度，提高解释结果的可靠性。给出了利用本文模型进行缝洞型碳酸盐岩油藏单井压力恢复测试的试井解释、多井干扰测试的试井解释和联合试井和生产动态分析方法进行资料分析的实例

EFFECTS OF FORMATION DAMAGE ZONE ON BOTTOM-HOLE PRESSURE RESPONSE OF PARTIALLY PENETRATING WELLS

钻井造成的污染区对部分打开井的影响不同于裸眼井. 为了分析污染区对部分打开井井底压力响应的影响,建立了一种部分打开井的二维轴对称渗流模型,模型考虑了真实的污染区以及储层渗透率各向异性特征.利用有限元数值方法对模型进行求解,获得了部分打开井的井底压力响应及储层压力分布. 根据压力响应及压力分布特征,将部分打开井的压力响应过程划分为5个流动阶段,其中早期局部径向流动和椭球流动是该类井最典型的特征. 对污染区的影响分析表明:传统方法中的表皮系数S 并不等于污染区引起的机械表皮系数S_d;无量纲井筒储存系数不能与机械表皮系数组合. 修正了传统方法中部分打开井的井底压力公式,验证了部分打开井的总表皮计算公式,为该类井的井底压力响应解释及产能预测提供理论指导

A NEW 3D FINITE ELEMENT METHOD FOR CALCULATING THE PRODUCTIVITY RATIO OF A PERFORATED WELL

为了更精确更全面地计算射孔井的产率比,该文建立了一种射孔井的三维无量纲稳态渗流模型,推导了模型的三维有限元求解方程,采用高密度四面体网格并使用并行计算,获得了模型的数值解。与传统计算射孔井产率比方法的对比发现:Karakas方法的精度要明显高于Hagoort方法,但Karakas方法在一些参数下存在一定误差且不能计算特定条件下的产率比;该文提供的有限元方法在相位角、污染区影响等方面更具普适性。分析了射孔几何结构、井周污染区、射孔压实区和储层渗透率各向异性等因素对射孔井产率比的影响,结果表明:增加射孔长度能不断地提高产能;射孔密度和相位角均存在一个最优值;射穿污染区是减小污染区影响产能的有效手段;射孔压实区和低垂向渗透率都会严重降低射孔井的产能。该研究为射孔井的完井设计、产能预测提供理论指导

污染区对部分打开井井底压力响应的影响

钻井造成的污染区对部分打开井的影响不同于裸眼井. 为了分析污染区对部分打开井井底压力响应的影响,建立了一种部分打开井的二维轴对称渗流模型,模型考虑了真实的污染区以及储层渗透率各向异性特征.利用有限元数值方法对模型进行求解,获得了部分打开井的井底压力响应及储层压力分布. 根据压力响应及压力分布特征,将部分打开井的压力响应过程划分为5个流动阶段,其中早期局部径向流动和椭球流动是该类井最典型的特征. 对污染区的影响分析表明:传统方法中的表皮系数S 并不等于污染区引起的机械表皮系数S_d;无量纲井筒储存系数不能与机械表皮系数组合. 修正了传统方法中部分打开井的井底压力公式,验证了部分打开井的总表皮计算公式,为该类井的井底压力响应解释及产能预测提供理论指导

Three dimensional discrete-fracture-cavity numerical well test model for fractured-cavity reservoir

缝洞型碳酸盐岩油藏发育着大尺度的溶洞和裂缝，非均质性极强，缝洞型碳酸盐岩油藏问题的研究成为了世界级难题之一。由于大尺度溶洞和裂缝对储层的流体流动起主导作用，因此，基于连续介质理论的双重介质或三重介质模型已不适合其中流体流动的描述。本文根据大型缝洞分布地质特征，探索性地提出了一种板块组合的复合架构离散缝洞模型描述该类油藏中的流体流动，将三维空间大裂缝用板块描述，溶洞用高渗透率和高孔隙度不规则多面体团块描述。将裂缝面用二维三角形单元离散，溶洞和基质用三维四面体离散，利用三维混合单元有限元法对建立的不定常渗流模型进行求解，得到了三维渗流条件下的试井理论曲线及压力场分布。通过对试井理论曲线特征的分析，..

基于离散裂缝的多段压裂水平井数值试井模型及应用

水平井压裂技术已经成为开发低渗透油气藏、页岩气藏和致密气场等非常规油气藏的关键技术.基于离散裂缝模型,对裂缝进行简化,建立了二维多段压裂水平井有限导流裂缝数值试井模型,利用有限元方法求解模型,获得多段压裂水平井试井理论曲线和压力场特征.分析表明:多段压裂水平井的试井理论曲线一共分为7个阶段:井筒储存段、裂缝线性流段、裂缝–地层双线性流段、裂缝干扰段、地层线性流段、系统径向流段和边界作用段,其中裂缝–地层双线性流段和裂缝干扰段是其典型特征.分析了裂缝数量、裂缝间距、裂缝不对称、裂缝不等长和裂缝部分缺失等因素对试井理论曲线的影响,结果表明:裂缝数量和裂缝间距对试井理论曲线的影响最大.较多的裂缝、较大裂缝间距、对称的裂缝和等长的裂缝有利于降低压裂水平井井底的流动阻力,提高产能.将建立的数值试井模型应用于四川盆地一口多段压裂水平井的压力恢复测试的数值试井解释,结果表明:本文建立的模型可以较好地拟合压力恢复测试数据,可以获得裂缝的导流能力和裂缝长度,为压裂效果评价和压裂设计提供指

Study on capillary pressure measuring technology of coal bed methane well

介绍了毛细管测压的基本原理、技术现状以及煤层气井毛细管测压的关键问题,分析了煤层气井测试中可能遇到的问题及解决办法,探讨提高煤层气井毛细管测试技术的发展方向。针对煤层气井设计了环空移动型和同心固定型2种传压筒及测压系统,并给出了测压方案,从根本上解决了煤层气井流压变化测试难题,该测压系统在2.0m高水柱压力下综合精度可达0.06%,较其他技术测压精度有显著提高

一种煤层气的毛细管压力测试系统

本发明公开了一种煤层气的毛细管压力测试系统，包括：传压筒，用于形成气水界面，将井筒中的液柱高度产生的压力传送到毛细管中；毛细管，用于将下入深度的压力传送到井口；毛细管保护器，用于保护井筒中的毛细管，并使毛细管贴紧油管外壁；毛细管四通连接器；吹扫子系统，与所述毛细管四通连接器相连，用于将所述传压筒中的空气或水从毛细管中吹出，并充入氮气，以保持毛细管中介质的纯净；压力表，与所述毛细管四通连接器相连接，用于实时显示毛细管传输到煤层气井井口的压力；数据采集子系统，与所述毛细管四通连接器相连接，用于采集所述毛细管传递上来的压力信号，进行处理并显示。本发明是一种适合于煤层气井生产的长久压力测试监测系统