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《西南石油大学》 2015年
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复杂储层压裂井不稳定渗流模型与试井分析方法研究

王小鲁  
【摘要】:地下油气渗流理论是开发的基础,试井分析技术可为储层合理高效开发提供技术支持。许多的多层致密砂岩储层、缝洞性碳酸盐岩储层、煤层气储层等复杂储层多采用压裂后开采,针对这些储层压裂井生产引发的一系列渗流问题,开展了不稳定渗流理论模型与试井分析方法研究。按照不同储层类型的特点,建立并求解了一系列压裂井渗流模型,绘制了典型的试井分析样版曲线,研究了渗流流动阶段,并分析了各模型参数对试井样版曲线的敏感性特征。研究的模型主要有:(1)4个多层储层压裂井不稳定渗流模型(多层合压无限导流垂直裂缝井模型;多层合压有限导流垂直裂缝井模型;多层分层压裂无限导流垂直裂缝井模型和多层分层压裂有限导流垂直裂缝井模型),着重分析了裂缝导流能力、裂缝表皮、层间储容系数、层间流动系数等参数对样版曲线的敏感性特征;(2)3类多重介质储层的5个压裂井不稳定渗流模型(裂缝型储层拟稳态窜流模型;裂缝型储层非稳态窜流模型;孔洞型储层模型;裂缝孔洞型储层拟稳态窜流模型;裂缝孔洞型储层非稳态窜流模型),着重分析了窜流系数、储容系数等参数对样版曲线的敏感性特征;(3)4类非均质复合储层的9个压裂井不稳定渗流模型(多层合压复合模型、多层分层压裂复合模型、分别考虑拟稳态窜流和非稳态窜流的裂缝型复合储层模型、孔洞型复合储层模型和分别考虑拟稳态窜流和非稳态窜流的裂缝孔洞型复合储层模型),着重研究了复合半径、各区流度比、各区导压系数比等参数对样版曲线的敏感性特征;(4)2个煤层气压裂井不稳定渗流模型(基质煤层气拟稳态扩散模型和非稳态扩散模型),着重研究了天然割理储容系数、基质向天然割理窜流系数和吸附系数等参数对样版曲线的敏感性特征。最后,通过不同储层类型的现场实例拟合解释,获得了有用的储层参数。研究成果可开发成专业的试井分析软件推广到现场应用,为油气田开发生产服务。研究成果还可为国内外同类型的复杂储层压裂井渗流理论与应用研究提供参考和指导。
【关键词】:压裂井 多层储层 多重介质 复合储层 煤层气 渗流模型 试井分析
【学位授予单位】:西南石油大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TE312
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-8
  • 第1章 绪论8-21
  • 1.1 立论依据及研究目的和意义8
  • 1.2 国内外研究现状8-18
  • 1.2.1 多层储层压裂井渗流理论及应用研究现状8-11
  • 1.2.2 多重介质储层压裂井渗流理论及应用研究现状11-13
  • 1.2.3 非均质复合储层压裂井渗流理论及应用研究现状13-16
  • 1.2.4 煤层气压裂井渗流理论及应用研究现状16-18
  • 1.3 研究内容、目标及技术路线18-19
  • 1.4 完成的主要工作及创新点19-21
  • 1.4.1 完成的主要工作19-20
  • 1.4.2 创新点20-21
  • 第2章 多层储层压裂井不稳定渗流模型21-52
  • 2.1 多层合压井渗流模型21-38
  • 2.1.1 多层合压无限导流垂直裂缝井渗流模型21-33
  • 2.1.2 多层合压有限导流垂直裂缝井渗流模型33-38
  • 2.2 多层分层压裂井渗流模型38-51
  • 2.2.1 多层分层压裂无限导流垂直裂缝井渗流模型38-46
  • 2.2.2 多层分层压裂有限导流垂直裂缝井渗流模型46-51
  • 2.3 本章小结51-52
  • 第3章 多重介质储层压裂井不稳定渗流模型52-102
  • 3.1 裂缝型储层压裂井渗流模型52-69
  • 3.1.1 拟稳态窜流渗流模型53-63
  • 3.1.2 非稳态窜流渗流模型63-69
  • 3.2 孔洞型储层压裂井渗流模型69-81
  • 3.2.1 物理模型的建立69-71
  • 3.2.2 数学模型的建立及求解71-78
  • 3.2.3 曲线特征及敏感性分析78-81
  • 3.3 裂缝孔洞型储层压裂井渗流模型81-101
  • 3.3.1 拟稳态窜流渗流模型82-93
  • 3.3.2 非稳态窜流渗流模型93-101
  • 3.4 本章小结101-102
  • 第4章 非均质复合储层压裂井不稳定渗流模型102-185
  • 4.1 非均质多层复合储层井渗流模型102-121
  • 4.1.1 非均质复合储层多层合压井渗流模型102-114
  • 4.1.2 非均质复合储层多层分压井渗流模型114-121
  • 4.2 裂缝型复合储层压裂井渗流模型121-142
  • 4.2.1 “双重-均质”两区复合裂缝型储层压裂井渗流模型121-133
  • 4.2.2 “双重-双重”两区复合裂缝型储层压裂井渗流模型133-142
  • 4.3 孔洞型复合储层压裂井渗流模型142-160
  • 4.3.1 “双重-均质”两区复合孔洞型储层压裂井渗流模型142-153
  • 4.3.2 “双重-双重”两区复合孔洞型储层压裂井渗流模型153-160
  • 4.4 裂缝孔洞型复合储层压裂井渗流模型160-184
  • 4.4.1 “三重-均质”两区复合裂缝孔洞型储层压裂井渗流模型160-170
  • 4.4.2 “三重-双重”两区复合裂缝孔洞型储层压裂井渗流模型170-177
  • 4.4.3 “三重-三重”两区复合裂缝孔洞型储层压裂井渗流模型177-184
  • 4.5 本章小结184-185
  • 第5章 煤层气压裂井不稳定渗流模型185-203
  • 5.1 煤层气压裂井拟稳态扩散模型185-196
  • 5.1.1 物理模型的建立185-186
  • 5.1.2 数学模型的建立186-193
  • 5.1.3 曲线特征及敏感性分析193-196
  • 5.2 煤层气压裂井非稳态扩散模型196-202
  • 5.2.1 物理模型的建立196
  • 5.2.2 数学模型的建立196-199
  • 5.2.3 曲线特征及敏感性分析199-202
  • 5.3 本章小结202-203
  • 第6章 实例应用分析203-210
  • 6.1 实例一203-204
  • 6.2 实例二204-205
  • 6.3 实例三205-206
  • 6.4 实例四206-207
  • 6.5 实例五207-208
  • 6.6 实例六208-209
  • 6.7 本章小结209-210
  • 第7章 结论和建议210-212
  • 7.1 结论210-211
  • 7.2 建议211-212
  • 致谢212-213
  • 符号说明213-218
  • 参考文献218-228
  • 攻读博士学位期间发表的期刊学术论文228

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