煤层气渗流机理及产能评价研究

中国石油大学（华东）硕士学位论文煤层气渗流机理及产能评价研究姓名：商永涛申请学位级别：硕士专业：无线电物理指导教师：王殿生;王玉斗20080401煤层气渗流机理及产能评价研究作者：商永涛学位授予单位：中国石油大学(华东)相似文献(10条)1.学位论文孙福街复杂结构井渗流理论及其在海上油田的应用2004复杂结构井通过对油气藏实行高效的立体式模式开发，成为目前海上油气田开发提高产量和采收率的有效措施之一。但是与油田实际开发生产紧密联系的复杂结构井渗流理论研究及生产系统分析却相对滞后。本文针对海上疏松砂岩油藏的特点，着眼于不同完井方式下复杂结构井的渗流机理，结合数值模拟研究方法，进行具有海上油气开发特点的防砂完井方式下复杂结构井的产能评价研究；结合常规直井和水平井的相应研究成果，从不考虑生产段压降损失(生产段具有无限导流能力)和考虑生产段压降损失(生产段井筒变质量管流与近井地带油藏渗流的耦合作用)两方面进行了管内砾石充填完井和优质割缝筛管/衬管完井方式下复杂结构井的产能研究，并建立了相应的产能评价新模型；基于井筒液体流动与管路液体流动具有流动相似性，结合用于工程管路的流体力学汇流理论，采用整体压力系统分析方法，在考虑各分支在主井眼井底相互干扰的基础上，对多分支井的生产系统进行研究，建立了以主井眼井底为求解节点从油藏到井口的复杂结构井生产系统(包括近井油藏渗流、生产段井筒变质量管流、弯曲段多相管流以及垂直段多相管流四种流动耦合)的一体化分析新模型；采用等值渗流阻力方法，借助水平井渗流理论，推导了鱼骨刺井产能计算公式；在总结生产段压降损失计算方法的基础上，基于常规三维黑油模型建立了复杂结构井生产段分层流动压降损失数值计算模型和套管完井方式下生产段压降分析模型，并与现行数值模拟软件计算生产段压降损失的计算进行了对比。将所建立的不同完井方式的复杂结构井产能评价模型应用于渤海油田的具有代表意义的几个油区，并与油井实际/测试产能进行了对比分析。结果证明，所建立的水平井、多分支井、鱼骨刺井产能评价新模型以及数值模拟方法可以用于海上疏松砂岩油藏的产能评价。2.学位论文唐恩高低渗凝析气藏压裂渗流机理与产能评价研究2006压裂是提高凝析气井产能最有效的方法之一。目前对于压裂凝析气井渗流机理研究不多，人工裂缝和储层中反凝析流动特征不清楚；压裂凝析气井产能预测模型还不够完善，已有的产能模型无法准确反映真实储层动态，其结果常常是造成产能预测与实际产量偏差较大。由于反凝析液的影响，将会使得试井曲线形态发生改变，目前尚无准确描述压裂凝析气井的试井模型，采用已有的单相气渗流模型和凝析气藏渗流模型都无法准确反映地层参数。首先，建立了描述压裂凝析气井裂缝附近凝析油聚集模型，该模型考虑了裂缝对压裂凝析气井凝析油聚集的影响，计算结果表明：裂缝附近凝析油饱和度呈椭圆形状分布，存在类似于非压裂凝析气井的三个不同凝析油饱和度区域，从裂缝由近及远分别是靠近裂缝的油气两相流动区，凝析油堵塞区和干气区。其次，详细分析了压裂凝析气井的渗流特征，描述出不同流动段的流型变化，确定了不同流型的流动边界，为压裂凝析气井产能计算提供理论支持。同时，以压裂气井试井理论和三区复合试井模型为基础，研究了凝析气藏油气两相渗流对压裂凝析气井试井曲线形态的影响，提出了考虑相态变化的压裂凝析气试井解释方法。在压裂凝析气井凝析油饱和度分布三区复合模型基础上，根据不『可区域油气两相与单相流动的裂缝椭圆流动和线性流动数学模型的描述，建立了多区两相压裂凝析气井产能方程。结果表明：忽略裂缝流动的有效半径折算法将会低估压裂凝析气井产能；不考虑反凝析的压裂气井产能模型将会高估凝析气井产能。所建立的模型考虑了裂缝的作用和反凝析的影响，能更准确地描述储层流动状态，更合理地预测压裂凝析气井流入动态。最后，研究了压裂液、反凝析和地层水等因素对低渗凝析气藏压裂井产能的影响，指出上述因素的存在会使产能大幅度下降，甚至没有产量，据此提出对于低渗凝析气藏压裂井，产能评价应充分考虑反凝析、压裂液与地层水等影响。并以中原油田濮67凝析气藏为例进行了分析。论文成果对于低渗透凝析气藏压裂井产能预测、压裂产能评价和试井解释等具有重要的理论和实际意义。3.会议论文严文德.孙雷.程绪彬.孙良田.郭肖低渗气藏近井反渗吸水锁实验研究及产能评价2007低渗气藏的低孔、低渗等储层特征，导致其流体渗流规律极其复杂。大量的生产实践显示低渗气藏渗流特征具有其独特性，在我国ZY油田部分低渗气井在关井作业后产生井筒积液的反渗吸水锁现象，导致气井再开井产能急剧降低或再开井无产能;XC气田低渗气井在压裂增产作业后气井产能无明显改善，增产措施效果不明显。这些生产实际现象很难利用现有的气藏渗流机理给予合理的解释。为此利用加拿大Hycal长岩心驱替装置，开展了低渗气藏近井反渗吸水锁的实验研究，通过实验发现了低渗气井近井反渗吸水锁启动压力现象。在实验测试的基础上，根据毛管模型推导得出了低渗气井近井反渗吸水锁解除(气驱水)过程启动压力梯度计算公式，并利用数值模型确定了反渗吸水形成后实验长岩心内含水饱和度的分布，应用该饱和度分布对启动压力梯度公式进行了实验数据的经验公式回归。在确定了反渗吸水锁启动压力梯度计算公式后，推导得出了考虑反渗吸水锁启动压力的低渗气藏产能计算公式，并利用该公式对实例低渗气藏进行了产能分析评价。由产能评价结果可知：随着反渗吸水锁程度的加大气井无阻流量逐渐减小;在形成了反渗吸水锁后气井开井后不再是一有压差就有产量，而是表现为具有一定的启动压力现象;由渗流理论可知，随着生产的进行反渗吸水锁效应会逐渐被解除，但解除反渗吸水锁的过程会消耗掉部分地层能量，故在水锁被完全解除后产能不能恢复到形成水锁前的水平。4.学位论文黄世军多分支井流动机理及流动模型研究2006多分支井技术作为有效增产和提高最终采收率的开采方式将是未来油气藏开发的主要发展方向。多分支井近井渗流机理和流动系统分析则是建立和完善多分支井开发理论的首要问题。本文采用电模拟实验和油藏数值模拟相结合的研究方法，进行了包括常规水平井、鱼骨刺井、平面多分支井在内的多分支井近井油藏地带渗流特征和流动机理研究，描述了多分支井近井油藏地带势的分布。结果表明，多分支井近井油藏地带等势线分布与生产段的形状有着直接的关系，且分支井眼与主井眼存在相互干扰现象。基于势叠加、镜像反映原理和微元线汇思想，建立了裸眼或割缝筛管完井以及射孔完井三种完井方式下常规水平井、平面多分支井和鱼骨刺井生产段在无限大油藏、封闭边界油藏、底水油藏以及边水油藏中三维空间势的分布和近井渗流数学模型；并结合所推导的包括阶梯水平井、鱼骨刺井、平面多分支井以及空间多分支井沿程流动分析模型，建立了三种完井方式下多分支井考虑近井油藏地带渗流、生产段变质量管流以及非生产段—弯曲段、垂直段多相管流相互影响的多段流动耦合一体化数学模型。所建立的模型考虑了分支井眼之间以及分支井眼与主井眼之间的干扰和分支井眼向主井眼的汇流，能够实现不同类型油藏中不同完井方式下不同井型多分支井的流动系统分析以及产能评价，同时提出定井底流压和定产量生产时多分支井多段流动耦合的一体化分析模型的非线性数学解法。最后将所建立的不同完井方式下水平井、阶梯水平井、鱼骨刺井、平面多分支井以及空间多分支井的多段流动耦合一体化模型应用于渤海油田SZ36-1区块，并进行了各种井型多分支井的流动系统分析和产能评价。结果证明，所建立的不同完井方式下不同井型多分支井多段流动耦合一体化分析新模型可以较好地应用于不同类型油藏的开发评价及流动分析。本论文不仅在多分支井多段耦合流动机理和流动模型方面取得了一定的研究进展，而且对多分支井开发不同类型油藏的评价具有一定的指导意义。5.学位论文程海稠油油藏多分支井井型优化技术研究及应用2007多分支井技术作为有效增产和提高最终采收率的开采方式将是未来油气藏开发的主要发展方向。多分支井的产能评价以及相关井型优化是建立和完善多分支井开发理论的重要问题。本文基于势叠加、镜像反映原理和微元线汇思想，建立了裸眼或割缝筛管完井以及射孔完井三种完井方式下多分支井生产段在无限大油藏、封闭边界油藏以及底水油藏中三维空间势的分布和近井渗流数学模型；并结合所推导的多分支井沿程流动分析模型，建立了三种完井方式下多分支井考虑近井油藏地带渗流、生产段变质量管流以及非生产段-弯曲段、垂直段多相管流相互影响的井型优化数学模型。所建立的模型考虑了分支井眼之间以及分支井眼与主井眼之间的干扰和分支井眼向主井眼的汇流，能够实现不同类型油藏中不同完井方式下多分支井的井型优化分析以及产能评价，同时提出定井底流压和定产量生产时多分支井多段流动耦合的井型优化分析模型的非线性数学解法。最后将所建立的不同完井方式下多分支井的井型优化模型应用于辽河油田，并进行了各种井型多分支井的流动系统分析和产能评价。结果证明，所建立的不同完井方式下不同井型多分支井井型优化分析模型可以较好地应用于不同类型油藏的开发评价及流动分析。本论文不仅在多分支井多段耦合流动模型和井型优化方面取得了一定的研究进展，而且对多分支井开发不同类型油藏的评价具有一定的指导意义。6.学位论文张衍臣复杂流动条件下渗流理论及应用研究2006渗流力学是石油开发的基础学科，随着石油的开发，对于低渗透油田，由于开采方式不同，使得地下流体的流动变得非常复杂，例如间歇采油状况下的地下压降漏斗形态变得不规则；变参数射孔方式下的内边界条件呈现多样性和不确定性等等。在边界形状或地层初始压力分布十分复杂的条件下，渗流力学方程的求解难度增加。为此，本文针对试油试采中的新难题，采用理论推导与实测数据验证相结合的方法，重点研究了低渗透油藏间歇采油(地层压力分布复杂)和射孔(边界条件复杂)时复杂流动条件下的渗流机理。取得如下创新性成果：1、间歇试采井渗流理论对间歇试采生产状态下复杂流动条件的渗流理论进行了研究，建立起符合实际生产条件的渗流物理模型，系统研究并分别求得多种类型井及非均质地层中渗流力学方程的解，给出了这些解的半数值半解析的表达式，解决了由于初始条件的非线性和多脉冲渗流过程造成的求解渗流方程的复杂数学问题(包括求解方法、不同区域网格划分、数值计算方法等)，为间歇采油井的试井分析、试井设计和产能评价提供了理论基础；首次提出了采用δ函数方法求解渗流力学方程的思路与方法，计算分析了间歇采油井井底的压力变化特征。通过与实测数据对比，证明了利用δ函数的方法求解间歇试采生产状态下的渗流力学方程是可行的、有效性的。2、射孔复杂内边界的渗流机理对稳定和不稳定渗流条件下影响射孔效果的诸因素进行了深入研究，建立起一套研究复杂射孔条件下流体渗流理论的方法。在曙光大型机上计算了不稳定渗流条件下射孔的三维压力分布、井底压力曲线、井底流量曲线、径向流起始区域等。首次采用不稳定的渗流方程，给出了径向流的起始半径，并对定流量生产、段塞流生产的井底压力进行了计算、分析。在此基础上所设计的优化射孔方案更接近实际生产条件；首次使用并行算法进行各种射孔方式下的井底压力模拟计算。计算结果的分析和比较表明，最终设计的射孔优化方案达到了预期的产率比。7.期刊论文张姮妤.ZhangHengyuFisher判别法在产能预测中的应用-绥化学院学报2009,29(3)产能预测是一种对储层产油能力进行综合性评价的技术,也是测井界的一项技术难题.对于中、高孔渗油藏,油水渗流基本服从达西渗流定律,产能预测相对简单.而对于特低渗透储层而言,渗流机理十分复杂,产能预测难度很大.松辽盆地大庆长垣东部油层.泥质含量较高,属特低渗透率油藏,致使开发效益较低,产能预测问题更加突出.论文从低孔渗油田致密砂泥岩储层孔渗低、泥质重特征出发,首先采用回归分析方法提取与产能密切相关的地质参数,进而利用多元统计分析中的Fisher判别法,将储层分类建立产能判别分析模型,实现产能预测.8.学位论文疏壮志低渗透裂缝性有水气藏复杂结构井水锁实验和产能评价研究2004低渗透裂缝性有水气臧地质特征以及流体渗流特征存在复杂性,传统意义上经典的渗流规律不再适应低渗透裂缝性有水气藏