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以曹台油藏为例,系统研究了裂缝性油藏渗流启动压力梯度,初步研究了考虑启动压力梯度应力敏感性变化的直井、垂直裂缝井和水平井的稳态渗流理论,并对曹台油藏进行了水平井开发方式的研究。
通过实验,测定了高凝油在不同温度、存在和不存在应力敏感的裂缝中的渗流启动压力梯度。以平行板和塑性流体为模型基础,推导了裂缝渗流启动压力梯度的理论计算公式。并以此计算得到了不同屈服应力原油在不同级别裂缝中渗流的启动压力梯度范围。结合毛管模型的启动压力梯度公式,计算对比了基质和裂缝中的启动压力梯度的差异。提出了含启动压力梯度的裂缝性油藏渗流模式划分方法。
推导的裂缝渗流启动压力梯度公式表明,其与流体屈服应力成正比,与裂缝宽度成反比。指明了启动压力梯度的变化本质上蕴涵于油藏压力和温度的变化中,指出了裂缝渗流启动压力梯度应力敏感性的不可忽略。
考虑裂缝性油藏启动压力梯度的应力敏感性变化特征,推导了平面平行流、径向流、垂直裂缝井、水平井纯裂缝稳态渗流公式。运用软件,结合曹台油藏具体参数对压力分布进行了数值求解。研究了变形系数、屈服应力、产量、裂缝井半长和水平井长度等因素对压力分布的影响。比较了直井、垂直裂缝井、水平井的压力分布差异。分析研究了因忽略启动压力梯度的应力敏感性变化带来的压力分布计算误差,并考察了渗透率变形系数对这种误差的影响。
运用数值模拟方法,研究了曹台油藏水平井在不同条件下的自然产能、水平井和直井注水开发效果、以及水平井蒸汽吞吐的开采效果和影响因素。最后对优选方案进行了经济评价。