考虑非线性渗流的产能及试井研究
近年来,随着非常规储层的开发,油气储层中的非线性渗流逐渐受到人们的关注。基于达西模型的线性渗流理论趋于完善,非线性渗流还需进一步研究。建立考虑非线性渗流的产能和试井模型,对于该类储层的评价具有重要的指导意义。
本文在调研国内外文献的基础上,分析了两种不同的非线性渗流(低速非线性渗流和高速非线性渗流)机理,基于毛细管模型,结合边界层理论,通过引入低速非线性渗流特征参数c1和c2,建立了低速非线性渗流新模型,解释了启动压力梯度和非线性渗流产生的根本原因,通过实验数据验证了模型的正确性。研究了Barree和Conway提出的高速非线性渗流新模型,分析了高速非线性渗流特征参数κmr,和τ对渗流产生的影响。
基于两个新模型,运用保角变换和等效椭圆流理论建立了低速非线性直井、垂直压裂井、水平井和高速非线性直井产能公式,分析了非线性渗流参数对产能的影响。研究表明:c1和c2是影响低速非线性渗流产能的重要参数,当c1与c2和不为常数时,c1或c2减小,产量增加;当c1与c2和为常数时,c1减小,c2增大,产量增加。垂直压裂井和水平井可以降低启动压差,产能明显高于直井。Κmr和τ是影响高速非线性渗流产能的重要参数,随着κmr或τ增大,产量增加。
基于两个新模型,建立了低速非线性渗流均质油藏,双重介质油藏,高速非线渗流均质油藏,双重介质油藏,三重介质油减试井模型,采用有限差分方法求解,比较了不同模型的试井曲线,分析了不同参数对试井曲线的影响,并研究了非线性的压力恢复试井曲线。研究表明,与达西模型相比,低速非线性渗流均质油藏试井曲线的压力和压力导数曲线在径向流动阶段上翘,而低速非线性渗流双重介质油藏试井曲线的凹子深度变小。当c1D与c2D和不为常数时,随着c1D或c2D增大,上翘幅度增大,凹子深度越来越小;当c1D与c2D和为常数时,随着c1D增大,c2D减小,上翘幅度增大,凹予深度越来越小。高速非线性渗流均质油藏,双重介质油减和三重介质油减试井曲线的压力曲线上移,压力导数曲线的驼峰高度增加。随着κmr减小,τD增大,压力曲线上移幅度增大,压力导数曲线驼峰高度增加幅度增大。
非线性渗流;试井模型;产能模型;储层评价;保角变换;等效椭圆流
中国石油大学(华东)
硕士
油气田开发工程
姜瑞忠
2011
中文
TE349
102
2011-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）