海上低渗气藏分段压裂水平井产能及数值模拟研究
发布时间：2022-02-24 04:24
海上低渗致密砂岩气分布广、资源潜力巨大,但普通气井一般无工业气流,自然产能低,难以大量开发。近几年来逐步形成了以水平井钻井与分段压裂为主体的核心技术,广泛应用于低渗透油气资源的开发,并获得了巨大的商业成功。但目前面临着压裂水平井产能影响因素众多、非线性流动影响显著等内在问题,从而导致气井产能评价困难、压裂参数难以优化、配产方案不合理等实际问题。本文以分段压裂水平井为主要研究对象,从气体渗流基本理论出发,建立了符合水平井流态特征的地层-裂缝耦合产能评价模型,同时重点研究了裂缝应力敏感、高速非达西及气体滑脱等非线性流动对产能模型的影响,编制了相应的计算程序,并将研究成果与数值模拟手段结合,应用于海上低渗透气藏水平井的产能评价、动态预测等方面。获得的主要研究结果如下:（1）应用气体流动特征和多区复合流动等相关原理,建立了胶囊型地层数学模型,利用Fourier正反演等数理手段推导出解析表达式,并提供了相应的数学处理结果;应用压力叠加及多区连续流动原理,建立了地层-裂缝耦合的水平井流动数学模型,使用数值离散方法建立线性方程组,最终通过矩阵化进行求解,其研究成果作为水平井产能评价的理论基础。（2）...
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究目的与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 低渗气藏渗流机理研究现状
1.2.2 压裂水平井产能模型研究现状
1.2.3 产能影响因素分析方法研究现状
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
1.4 主要创新点
第2章 低渗透气藏概念及渗流机理
2.1 低渗气藏概念
2.2 低渗透气藏渗流规律
2.2.1 气体PVT性质
2.2.2 非线性流动效应
2.3 非线性效应处理
2.3.1 拟压力函数
2.3.2 修正因子
第3章 压裂水平井产能基本理论
3.1 物理模型
3.2 数学模型
3.2.1 内区地层渗流数学模型
3.2.2 裂缝数学模型
3.2.3 外区数学模型
3.3 模型求解
3.3.1 地层内区离散解
3.3.2 裂缝离散解
3.3.3 耦合解
3.4 非线性产能模型
3.4.1 非达西数学模型
3.4.2 非线性模型求解
3.5 求解小节
第4章 低渗气藏压裂水平井产能分析
4.1 产能计算与可视化软件
4.1.1 编写环境Matlab2012a
4.1.2 软件界面图
4.1.3 功能模块
4.2 产能模型计算结果对比
4.2.1 裸眼水平井模型
4.2.2 无限大地层压裂水平井模型
4.2.3 有界地层压裂水平井模型
4.3 模型分析
4.3.1 无量纲产能指数
4.3.2 流入动态(IPR)曲线
4.4 非线性参数影响
4.4.1 高速非达西效应
4.4.2 气体滑脱效应
4.4.3 应力敏感效应
第5章 压裂参数优化分析
5.1 多因素分析方法
5.1.1 正交试验原理
5.1.2 灰色关联方法
5.2 水平井压裂参数优选
5.2.1 极差分析
5.2.2 灰色关联度分析
5.2.3 综合分析
5.3 模型建立
5.4 参数敏感度分析
5.4.1 单影响因素分析
5.4.2 正交试验分析
第6章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于椭圆流模型的异常高压气藏水平井产能研究[J]. 冯国庆,余洋,谢佳. 科学技术与工程. 2017(12)
[2]考虑偏差因子的高含硫气藏物质平衡方程[J]. 丁翯添,张茂林,刘尧. 石油化工应用. 2016(12)
[3]海上低渗气藏定向井压裂经济开发地质下限探讨[J]. 严申斌,黄导武,伍锐东. 长江大学学报(自科版). 2016(26)
[4]基于耦合地层渗流的低渗气藏产能评价方程[J]. 王永胜,张茂林,梅海燕,蔡珺君. 油气井测试. 2016(01)
[5]基于椭圆流模型计算压裂后气井产能新思路[J]. 张芨强,李晓平,罗诚,袁淋,杜知洋. 天然气与石油. 2015(06)
[6]低渗气藏特殊渗流机理及稳定产能预测方法[J]. 姜瑞忠,韩光伟,汪洋,徐攀登. 石油钻采工艺. 2015(04)
[7]低渗气藏水平井分段压裂完井产能评价研究[J]. 杜黎航,李娜. 化学工程与装备. 2015(06)
[8]压裂水平井生产动态数值模拟研究[J]. 邵昭媛,宁宁,刘华勋,高树生,赵芳. 天然气地球科学. 2015(04)
[9]致密砂岩气藏水平井井控储量快速评价新方法[J]. 李波,何东博,宁波,冀光,李学营. 地质科技情报. 2015(02)
[10]苏里格气田强非均质性致密气藏水平井产能评价[J]. 李波,贾爱林,何东博,吕志凯,甯波,冀光. 天然气地球科学. 2015(03)
博士论文
[1]水平井水力压裂基础理论研究[D]. 徐严波.西南石油学院 2004
硕士论文
[1]低渗透气藏压裂水平井产能预测与裂缝参数优化研究[D]. 黄利平.西南石油大学 2011
本文编号：3641970
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究目的与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 低渗气藏渗流机理研究现状
1.2.2 压裂水平井产能模型研究现状
1.2.3 产能影响因素分析方法研究现状
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
1.4 主要创新点
第2章 低渗透气藏概念及渗流机理
2.1 低渗气藏概念
2.2 低渗透气藏渗流规律
2.2.1 气体PVT性质
2.2.2 非线性流动效应
2.3 非线性效应处理
2.3.1 拟压力函数
2.3.2 修正因子
第3章 压裂水平井产能基本理论
3.1 物理模型
3.2 数学模型
3.2.1 内区地层渗流数学模型
3.2.2 裂缝数学模型
3.2.3 外区数学模型
3.3 模型求解
3.3.1 地层内区离散解
3.3.2 裂缝离散解
3.3.3 耦合解
3.4 非线性产能模型
3.4.1 非达西数学模型
3.4.2 非线性模型求解
3.5 求解小节
第4章 低渗气藏压裂水平井产能分析
4.1 产能计算与可视化软件
4.1.1 编写环境Matlab2012a
4.1.2 软件界面图
4.1.3 功能模块
4.2 产能模型计算结果对比
4.2.1 裸眼水平井模型
4.2.2 无限大地层压裂水平井模型
4.2.3 有界地层压裂水平井模型
4.3 模型分析
4.3.1 无量纲产能指数
4.3.2 流入动态(IPR)曲线
4.4 非线性参数影响
4.4.1 高速非达西效应
4.4.2 气体滑脱效应
4.4.3 应力敏感效应
第5章 压裂参数优化分析
5.1 多因素分析方法
5.1.1 正交试验原理
5.1.2 灰色关联方法
5.2 水平井压裂参数优选
5.2.1 极差分析
5.2.2 灰色关联度分析
5.2.3 综合分析
5.3 模型建立
5.4 参数敏感度分析
5.4.1 单影响因素分析
5.4.2 正交试验分析
第6章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于椭圆流模型的异常高压气藏水平井产能研究[J]. 冯国庆,余洋,谢佳. 科学技术与工程. 2017(12)
[2]考虑偏差因子的高含硫气藏物质平衡方程[J]. 丁翯添,张茂林,刘尧. 石油化工应用. 2016(12)
[3]海上低渗气藏定向井压裂经济开发地质下限探讨[J]. 严申斌,黄导武,伍锐东. 长江大学学报(自科版). 2016(26)
[4]基于耦合地层渗流的低渗气藏产能评价方程[J]. 王永胜,张茂林,梅海燕,蔡珺君. 油气井测试. 2016(01)
[5]基于椭圆流模型计算压裂后气井产能新思路[J]. 张芨强,李晓平,罗诚,袁淋,杜知洋. 天然气与石油. 2015(06)
[6]低渗气藏特殊渗流机理及稳定产能预测方法[J]. 姜瑞忠,韩光伟,汪洋,徐攀登. 石油钻采工艺. 2015(04)
[7]低渗气藏水平井分段压裂完井产能评价研究[J]. 杜黎航,李娜. 化学工程与装备. 2015(06)
[8]压裂水平井生产动态数值模拟研究[J]. 邵昭媛,宁宁,刘华勋,高树生,赵芳. 天然气地球科学. 2015(04)
[9]致密砂岩气藏水平井井控储量快速评价新方法[J]. 李波,何东博,宁波,冀光,李学营. 地质科技情报. 2015(02)
[10]苏里格气田强非均质性致密气藏水平井产能评价[J]. 李波,贾爱林,何东博,吕志凯,甯波,冀光. 天然气地球科学. 2015(03)
博士论文
[1]水平井水力压裂基础理论研究[D]. 徐严波.西南石油学院 2004
硕士论文
[1]低渗透气藏压裂水平井产能预测与裂缝参数优化研究[D]. 黄利平.西南石油大学 2011
本文编号：3641970
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3641970.html
