低速非达西流压裂液滤失系数计算方法研究

基于非达西渗流和压力敏感性的页岩油压裂水平井产能计算方法摘要：水平井在油气田中的应用范围非常广，尤其是水平井封隔器分段压裂技术的应用，可在资源开发中发挥这一技术的优势，克服常规开发技术的不足，使得油气资源可在这一技术下得以高效、安全开发。

但水平井封隔器分段压裂技术应用时，涉及到的工艺优化任务较多，应从油气田的基本情况出发，确保这一技术的规范化应用。

基于此，本文章对基于非达西渗流和压力敏感性的页岩油压裂水平井产能计算方法进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：非达西渗流；压力敏感性；页岩油压裂；水平井产能；计算方法引言水平井作为页岩气开采的关键技术，在提高页岩气产量，降低页岩气开发成本过程中起到重要的作用。

页岩气水平井在实际钻井过程中，水平段普遍较长，页岩特征较脆，在层理上很发达，遇水后易水化、易膨胀。

在钻井作业中，经常发生井壁失稳，造成掉块，井塌等事故，影响钻井周期，增加钻井成本，因此，对于井壁稳定影响因素的研究对页岩气钻井有重要的意义。

一、水平井出水层位及剩余油分布为了提高水平井的开发效果，减缓水平井含水上升速度，近年来南海东部油田多次采用了ICD、化学堵水、AICD等控水技术，但是这些控水技术成功的关键是准确确定出水层位及水平段的剩余油富集区。

目前研究和认识出水层位和剩余油形成与分布方法有很多，包括从地震、地质、开发、测井不同角度来进行研究，各种方法都具有其应用的优越性和局限性。

众多研究者采用综合的方法从微观岩心到宏观储层、从静态资料到动态数据、从定性分析到定量研究以及从机理、成因到影响因素等对出水层位和剩余油分布做了大量的理论和实验研究，进行了测井解释、水淹层饱和度解释、产液剖面和同位素吸水剖面测试、地化录井、岩心水驱实验、室内平面及三维物理模型实验、密闭取心、分层找水等现场试验及油藏工程、油藏数值模拟等各种研究工作。

实践证明产液剖面动态监测技术是最为准确和直观的确定出水层位和剩余油富集区的方法。

《非达西渗流实验研究及数学描述》篇一一、引言渗流现象在地质学、石油工程、地下水动力学等多个领域具有重要应用。

达西定律作为经典渗流理论的核心，长期以来在描述低速渗流过程中发挥着主导作用。

然而，在高速流动或复杂流体系统内，达西定律可能不再适用，这就需要对非达西渗流进行深入的研究。

本文通过非达西渗流实验研究，探究了高速或复杂条件下流体在多孔介质中的运动规律，并对该过程的数学描述进行了详尽的分析和推导。

二、非达西渗流实验研究1. 实验原理非达西渗流实验的原理主要基于对多孔介质中流体流动的观测和测量。

实验中，我们通过改变流体的速度、压力、介质特性等因素，观察并记录流体在多孔介质中的运动轨迹和流动速度，从而分析其是否符合达西定律。

2. 实验过程(1) 实验设备与材料准备：多孔介质样本、恒速泵、压力传感器、流量计、计算机等。

(2) 实验操作：将多孔介质样本置于实验装置中，通过恒速泵控制流体速度，利用压力传感器和流量计测量并记录数据。

(3) 数据处理与分析：将收集到的数据整理成表格或图形，分析其变化规律，并与达西定律进行对比。

3. 实验结果与讨论通过对非达西渗流实验的观测和数据分析，我们发现：在高速流动或复杂流体系统中，流体在多孔介质中的运动不再遵循达西定律。

非达西渗流具有更复杂的流动形态和速度分布，同时伴随着更多的非线性效应和波动性。

此外，不同因素（如介质结构、流体性质等）对非达西渗流的影响也不同。

三、非达西渗流的数学描述为了更好地描述非达西渗流的特性，我们引入了非线性渗流模型。

该模型基于流体在多孔介质中的实际运动规律，考虑了多种因素的影响，如介质结构、流体性质等。

通过对模型的推导和分析，我们可以得到以下数学表达式：非达西渗流的速度与压力之间的关系可表示为：v = f(p, k, ε, μ)，其中v为流体速度，p为压力，k为介质渗透率，ε为孔隙度，μ为流体动力粘度等参数。

根据实际情况，该表达式中的f可根据具体的模型和参数进行调整和优化。

收稿日期:2006209221作者简介:付春权(1967-),男,内蒙古呼伦贝尔人,高级工程师,从事气田开发工作。

文章编号:100023754(2007)0520053204低速非达西渗流垂直裂缝井试井分析付春权1,尹洪军1,刘　宇2,庞战强3(11大庆石油学院石油工程学院,黑龙江大庆　163318;21中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津　300452;31中油测井公司,北京　100043)摘要:根据低渗透油藏的非达西渗流规律,利用椭圆流动模型和质量守恒的方法,建立并求解了考虑启动压力梯度影响的有限导流垂直裂缝井不稳定渗流的数学模型,获得了垂直裂缝井井底压力公式,绘制了试井典型曲线,分析了导流能力、井储效应、表皮效应和启动压力梯度等因素对试井曲线的影响。

分析表明,当压裂井井储效应及表皮效应较大时,双线性流段甚至部分地层线性流段难以出现。

垂直裂缝导流能力越小,则井底压力越低,表现为无因次压力越高;但当导流能力增大到一定程度时,压裂井试井曲线形态变化不大。

启动压力梯度对垂直裂缝井试井典型曲线影响较大,主要表现为压力及压力导数曲线后期出现上翘趋势,并且随着启动压力梯度的增大,上翘趋势越明显。

最后,给出了1口压裂井的试井解释实例。

关键词:垂直裂缝;椭圆流;启动压力梯度;压力动态;有限导流中图分类号:TE353 文献标识码:AW ell testi n g ana lysis for verti ca l fracture wells w ith low 2veloc ity non 2Darcy flowF U Chun 2quan 1,YI N Hong 2jun 1,L I U Yu 2,P ANG Zhan 2qiang3(11Petroleum Engineering College of D aqing Petroleum Institu te,D aqing 163318,China;21Tianjin Subsidiary Co m pany of China O ffshore O il Co m pany,Tianjin 300452,China;31PetroCh ina L ogging Co m pany,B eijing 100043,Ch ina )Abstract:Mathe matical models f or finite 2conductivity vertical fracture wells with unstable fl ow concerning the influences of threshold p ressure gradient are established and calculated according t o the non 2Darcy fl ow rules f or l ow 2per meability reservoirs,adop ting the elli p se fl ow models and mass conservati on la w .Thr ough the mathe matical models,we could a 2chieve bott o m p ressure equati on for vertical fracture wells,map the typ ical curve f or well testing,and meanwhile,study the influential fact ors on testing curve such as conductivity,accu mulati on effect,surface effect and threshold p ressure gradient .The study indicates that (1)double linear fl ow secti on or even partial strata linear fl ow secti on would not ap 2pear due t o large accumulati on effect and surface effect in the fracture well;(2)the weaker the conductivity of the ver 2tical fracture,the l ower the bott om p ressure is,and p resents higher di m ensi onless p ressure,but when conductivity ex 2tends t o a certain degree,the well testing curves f or fracture wells won ’t vary t oo much;(3)the threshold p ressure gradient has a larger influence on typ ical well testing curve of a vertical fracture well,p ressure and p ressure guide curve cli m b up at later stage,and the larger the threshold p ressure gradient is the more oblivi ous the upwar p ing is .A p ractical exa mp le of fracture well testing exp lanati on is given f or illustrati on .Key words:vertical fracture;elli p se fl ow;threshold p ressure gradient;p ressure dyna m ics;finite conductivity 垂直裂缝井的试井分析是压裂井渗流理论的重要应用之一。

低渗透油藏非达西渗流整体压裂优化设计的开题报告一、选题背景低渗透油藏是对油气勘探和开发的一种新的挑战。

由于低渗透油藏的渗透率较低，一般在1毫达西以下，导致渗透率的限制，使得油藏的地下开采效率大幅降低。

近年来，整体压裂技术作为一种有效地改善低渗透油藏开采效率的方法，得到了广泛应用。

在整体压裂过程中，通过向井内注入高压流体使得岩石中的裂隙得到扩张，增加了渗透率和储量，使其能够有效地进行油气采集。

但由于低渗透油藏属性的限制，整体压裂技术实施难度较大，且优化设计效果有待进一步提高。

二、研究目的及意义本研究旨在针对低渗透油藏的特别属性，探索整体压裂优化设计及操作方案，以提高油田开发效率和经济效益。

具体目标如下：1. 分析低渗透油藏的特性和导致整体压裂效果受限的原因；2. 综合考虑压裂液配方、注入压力、泵入量等参数，进行优化设计；3. 提出适用于低渗透油藏的整体压裂操作方案；4. 通过实验研究，验证优化设计和操作方案的效果，为低渗透油藏的整体压裂提供科学依据。

三、研究内容本项目主要研究内容包括：1. 分析低渗透油藏的物性特征、地质构造等基本属性，并探讨其对整体压裂的影响；2. 系统总结整体压裂技术中的参数及其对效果的影响，为优化设计提供参考；3. 探究低渗透油藏整体压裂的优化设计方案，对压裂液配方、注入压力、泵入量等参数进行研究；4. 借助数值模拟或实验室实验等手段，验证压裂方案及其效果，总结最佳操作方式。

四、研究方法1. 文献综述法：对于低渗透油藏的特性、整体压裂技术的研究现状、优化设计方案等方面进行充分的文献调研和综述；2. 数值模拟法：通过建立数学模型，模拟整体压裂过程中的流动和变形情况，进行整体压裂的优化设计和方案验证；3. 实验室实验法：利用实验室设备和实验样品，通过模拟压裂液和实测地质条件，验证优化设计和操作方案的有效性；4. 统计分析法：对整体压裂过程进行数据、实验结果的统计分析，找出影响压裂效果的关键因素，为优化设计提供参考。

压裂液综合滤失系数的计算方法研究
曾晓慧;郭大立;王祖文;赵金洲
【期刊名称】《西南石油大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2005(027)005
【摘要】准确认识和计算压裂液综合滤失系数,既是压裂施工设计中的一个关键问题,也是压后分析评估的一个核心内容.通过对压裂液综合滤失系数的四种计算方法,即理论计算方法、压后压力降落分析、瞬时关井压力梯度法和压裂过程压力反演方法综合分析后认为,理论计算方法得到的压裂液综合滤失系数往往小于实际情况,而且地层渗透率越低问题越严重,对此给出了理论计算方法计算的压裂液综合滤失系数的修正关系式,具有重要的借鉴和指导意义.
【总页数】4页(P53-56)
【作者】曾晓慧;郭大立;王祖文;赵金洲
【作者单位】西南石油学院石油工程学院,四川,成都,610500;西南石油学院石油工程学院,四川,成都,610500;新疆石油管理局试油公司,新疆,克拉玛依;西南石油学院石油工程学院,四川,成都,610500
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.12
【相关文献】
1.压裂液滤失深度及滤失速度计算新模型 [J], 李爱芬;张环环;郭海萱;李爱山;司志梅;陈国鑫
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中国石油大学（）现代远程教育毕业设计（论文）低渗透油田压裂液返排规律研究姓名：学号：性别：专业: 石油工程批次：学习中心：指导教师：年月摘要水力压裂是低渗透油气藏开发评价和增产增注必不可少的技术措施，而油气井压后的压裂液返排又是水力压裂作业的重要环节。

目前，对压裂液返排的控制，大多采用经验方法，没有可靠的理论依据。

本文对压裂液的返排过程和压后井底压力的确定进行了较为系统的研究，旨在为压裂液返排控制提供理论依据。

本文在以压裂液的滤失量计算的基础上，运用流体力学和数值模拟的相关理论以及物质平衡原理，针对返排期间裂缝闭合的过程，考虑了启动压力梯度的影响，建立了压裂液返排的数学模型，给出了压裂液返排数学模型的数值解法。

研究表明，为了减少压裂液对储层的伤害，低渗透储层中的压裂井应采用停泵后立即返排的方式，使裂缝强制闭合。

实测井口压降曲线与计算值的比较结果表明，建立的模型能够比较准确地预测裂缝闭合过程和压裂液返排过程。

最后，对返排的过程进行了室模拟实验研究，通过岩心实验，发现了返排过程中的一些特定规律。

然后以滤失机理研究为基础，通过了建立裂缝壁面上的渗流模型，编制了返排参数预测程序，可通过对压裂返排效果的预测来指导压裂液返排作业。

关键词：水力压裂；裂缝闭合；压裂液返排；数学模型；井底压力目录第1章绪论 (1)1.1压裂液返排规律研究的目的和意义 (1)1.2目前关于压裂液返排规律研究存在的不足 (2)第2章低渗透油田特点及压裂液返排规律研究现状 (3)2.1国外低渗透油田储量分布及特点 (3)2.1.1 国外低渗透油田储量分布 (3)2.1.2 国外低渗透油田的主要特点 (3)2.1.3 国低渗透油田储量分布 (4)2.1.4 国低渗透油田的主要特点： (4)2.2压裂液返排规律研究现状 (5)2.2.1 国外压裂液返排的推荐做法 (5)2.2.2 国压裂液返排的研究现状 (7)2.3裂缝形态的数学模型 (8)第3章裂缝闭合期间压裂液返排模型 (9)3.1裂缝闭合过程中模型的假设条件 (9)3.2压裂液返排的二维数学模型 (9)3.2.1 压裂液从地层返排的数学模型 (9)3.2.2 初始条件及边界条件 (13)3.3模型的数值解法 (14)3.3.1 返排模型的离散 (14)3.3.2 求解方法 (17)3.4裂缝闭合时间及压裂液返排量的确定 (18)3.4.1 裂缝闭合时间确定 (18)3.4.2 压裂液返排量的计算 (18)3.4.3 停泵后裂缝体积变化量的计算 (19)3.5实例计算与分析 (20)3.6室实验模拟研究 (22)3.6.1 实验方法 (22)3.6.2 实验数据及处理 (23)第4章压裂液返排的实验研究 (26)4.1实验仪器材料 (26)4.2实验步骤 (26)4.3实验数据处理与结果分析 (26)4.3.1 采用瓜胶压裂液进行压裂实验 (26)4.3.2 采用田菁胶压裂液进行实验的结果 (29)图4-6 累计流量与渗透率恢复值 (30)4.4结论与建议： (30)第5章压裂过程中的滤失与返排效果预测 (31)5.1压裂液滤失理论 (31) (32)5.1.1 受压裂液黏度控制的滤失系数C15.1.2 受地层流体压缩性控制的滤失系数C2 (32) (34)5.1.3 压裂液造壁性控制的滤失系数C35.1.4 综合滤失系数C (34)5.2一维总滤失体积计算 (35)5.3压裂液返排数学模型 (36)5.3.1 饱和度呈线性分布 (36)5.4实例计算 (37)5.5影响压裂液造壁性滤失系数实验 (38)结论 (39)参考文献 (40)第1章绪论1.1 压裂液返排规律研究的目的和意义压裂工艺是油、气藏增产和提高采收率的最有效的措施之一[1-2]。

毕业设计（论文）低渗透油田压裂液返排规律研究摘要水力压裂是低渗透油气藏开发评价和增产增注必不可少的技术措施，而油气井压后的压裂液返排又是水力压裂作业的重要环节。

目前，对压裂液返排的控制，大多采用经验方法，没有可靠的理论依据。

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研究表明，为了减少压裂液对储层的伤害，低渗透储层中的压裂井应采用停泵后立即返排的方式，使裂缝强制闭合。

实测井口压降曲线与计算值的比较结果表明，建立的模型能够比较准确地预测裂缝闭合过程和压裂液返排过程。

最后，对返排的过程进行了室内模拟实验研究，通过岩心实验，发现了返排过程中的一些特定规律。

然后以滤失机理研究为基础，通过了建立裂缝壁面上的渗流模型，编制了返排参数预测程序，可通过对压裂返排效果的预测来指导压裂液返排作业。

关键词：水力压裂；裂缝闭合；压裂液返排；数学模型；井底压力目录第1章绪论 (1)1.1压裂液返排规律研究的目的和意义 (1)1.2目前关于压裂液返排规律研究存在的不足 (2)第2章低渗透油田特点及压裂液返排规律研究现状 (3)2.1国内外低渗透油田储量分布及特点 (3)2.1.1 国外低渗透油田储量分布 (3)2.1.2 国外低渗透油田的主要特点 (3)2.1.3 国内低渗透油田储量分布 (4)2.1.4 国内低渗透油田的主要特点： (4)2.2压裂液返排规律研究现状 (5)2.2.1 国外压裂液返排的推荐做法 (5)2.2.2 国内压裂液返排的研究现状 (7)2.3裂缝形态的数学模型 (8)第3章裂缝闭合期间压裂液返排模型 (9)3.1裂缝闭合过程中模型的假设条件 (9)3.2压裂液返排的二维数学模型 (9)3.2.1 压裂液从地层返排的数学模型 (9)3.2.2 初始条件及边界条件 (13)3.3模型的数值解法 (14)3.3.1 返排模型的离散 (14)3.3.2 求解方法 (17)3.4裂缝闭合时间及压裂液返排量的确定 (18)3.4.1 裂缝闭合时间确定 (18)3.4.2 压裂液返排量的计算 (18)3.4.3 停泵后裂缝体积变化量的计算 (19)3.5实例计算与分析 (20)3.6室内实验模拟研究 (22)3.6.1 实验方法 (22)3.6.2 实验数据及处理 (23)第4章压裂液返排的实验研究 (26)4.1实验仪器材料 (26)4.2实验步骤 (26)4.3实验数据处理与结果分析 (26)4.3.1 采用瓜胶压裂液进行压裂实验 (26)4.3.2 采用田菁胶压裂液进行实验的结果 (29)图4-6 累计流量与渗透率恢复值 (30)4.4结论与建议： (30)第5章压裂过程中的滤失与返排效果预测 (31)5.1压裂液滤失理论 (31) (32)5.1.1 受压裂液黏度控制的滤失系数C15.1.2 受地层流体压缩性控制的滤失系数C2 (32) (34)5.1.3 压裂液造壁性控制的滤失系数C35.1.4 综合滤失系数C (34)5.2一维总滤失体积计算 (35)5.3压裂液返排数学模型 (36)5.3.1 饱和度呈线性分布 (36)5.4实例计算 (37)5.5影响压裂液造壁性滤失系数实验 (38)结论 (39)参考文献 (40)第1章绪论1.1 压裂液返排规律研究的目的和意义压裂工艺是油、气藏增产和提高采收率的最有效的措施之一[1-2]。

压裂液滤失深度及滤失速度计算新模型李爱芬;张环环;郭海萱;李爱山;司志梅;陈国鑫【摘要】建立了计算压裂液滤失深度及滤失速度的新模型,运用预处理共轭梯度法可对模型进行求解,得到压裂液的滤失深度,进而求得滤失速度.之后,应用该模型计算了滤失压差、压裂液黏度及界面张力对两者的影响.结果表明:随着压裂液黏度的减小,滤失深度与滤失速度均逐渐增大,两者与压裂液黏度呈幂指数关系;随着滤失压差的增大,滤失深度与滤失速度均逐渐增大,并与滤失压差呈线性关系;界面张力对两者几乎没有影响.【期刊名称】《西安石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(030)001【总页数】5页(P67-71)【关键词】滤失深度;滤失速度;压裂液;毛细管;黏度;压差;界面张力【作者】李爱芬;张环环;郭海萱;李爱山;司志梅;陈国鑫【作者单位】中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580;中石化胜利油田分公司石油工程技术研究院,山东东营257000;中石化胜利油田分公司石油工程技术研究院,山东东营257000;中石化江苏油田工程院,江苏扬州225100;中石化安全工程研究院,山东青岛266000【正文语种】中文【中图分类】TE357.1水力压裂工艺是有效开发页岩油藏、致密及低渗油气藏的关键技术[1-2]，压裂液滤失深度及滤失速度的大小是影响压裂设计和压裂效果的关键因素之一。

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Dr Dong等人[14-18]基于一维岩心水驱油实验提出了相互连通的毛管束模型来模拟活塞式水驱油过程，预测了水驱油前缘位置。