低滲透油藏壓裂水平井試井解釋方法研究.pdf

1、壓裂水平井技術(shù)是開采低滲透油氣田的關(guān)鍵性技術(shù),而試井解釋則是獲得低滲透油氣藏參數(shù)以及對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的重要手段。傳統(tǒng)的試井解釋方法是在解析模型的基礎(chǔ)上,對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行假設(shè)、簡(jiǎn)化和抽象,但其缺乏處理如低滲透油藏壓裂水平井等復(fù)雜問題的能力。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)低滲透油藏壓裂水平井的滲流特征以及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)做精確描述和模擬,提高對(duì)低滲透油藏的理解和認(rèn)識(shí),論文從低滲透油藏非線性滲流特征入手,結(jié)合壓裂水平井技術(shù)和數(shù)值試井的理論及方法,以黑油模型為基礎(chǔ),建立了將

2、水力壓裂裂縫內(nèi)滲流、水平井變質(zhì)量流動(dòng)與油藏非線性滲流相耦合的低滲透油藏壓裂水平井油水兩相數(shù)值試井滲流數(shù)學(xué)模型。針對(duì)油藏、壓裂裂縫和水平井之間網(wǎng)格系統(tǒng)尺度差別大,網(wǎng)格劃分困難,采用常規(guī)網(wǎng)格剖分方法不能反映油藏近井、遠(yuǎn)井地帶的實(shí)際滲流特征以及油藏邊界描述不準(zhǔn)確等問題,論文提出了壓裂水平井的混合網(wǎng)格剖分方法,并基于該混合網(wǎng)格剖分方法,利用有限體積法對(duì)低滲透油藏壓裂水平井油水兩相數(shù)值試井滲流數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了數(shù)值離散,并采用GMRES方法對(duì)非線性方

3、程組進(jìn)行求解。同時(shí),由于生成的混合網(wǎng)格及非線性方程組有著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)量巨大、計(jì)算速度慢且求解困難等一系列問題,論文利用并行程序設(shè)計(jì)以及計(jì)算方法對(duì)網(wǎng)格生成方式和數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行了改進(jìn),提出了試井模型的快速求解方法,顯著地提高了試井模型的求解速度。論文還進(jìn)一步利用數(shù)值模擬方法驗(yàn)證模型的正確性,并討論了不同油藏參數(shù)、水平井參數(shù)和裂縫參數(shù)對(duì)壓裂水平井壓力響應(yīng)的影響特征。最后,為了快速、準(zhǔn)確地求取試井模型的相關(guān)參數(shù),降低人為因素的影響,論文將傳統(tǒng)

4、最優(yōu)化方法、微粒群算法和并行算法相結(jié)合,提出了并行分群式微粒群優(yōu)化算法。該算法避免了微粒群算法易陷入局部最優(yōu)的問題,加快了搜索速度,而且其與高斯.牛頓法相結(jié)合,保證了算法的穩(wěn)定性。同時(shí),由于采用并行算法求解,降低了算法的復(fù)雜度,提高了計(jì)算效率。并且根據(jù)算法的原理,還可在一定程度上劃分流動(dòng)階段。本文提出的低滲透油藏壓裂水平井試井解釋方法,將非線性滲流理論、混合網(wǎng)格剖分方法、有限體積方法、微粒群算法和并行計(jì)算方法等多種方法相結(jié)合,完善了低滲