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目前二次采油中普遍采用注水驱替原油的开发方式,而井网中注入井和生产井通过人为压裂或注水诱导产生裂缝的情况较为普遍。利用裂缝注采井网进行油气田开发过程中存在裂缝影响计算不准,产能预测不准,井网的优化与调整和注入方案的优化依据不足的问题,根源在于对裂缝注采井网渗流规律研究不清楚。裂缝注采井网的两相渗流问题解析解具有直观、快速、准确等特点。裂缝注采井网渗流解析解的完善必将为油气藏工程的发展带来积极的作用。
首先利用多重Schwarz-Christoffel变换建立了不同角度裂缝注采井网单元内复势模型和产能模型,利用井网复势分布关系描绘了三种注采井网内任意时刻的流线分布,模拟了裂缝无因次长度和井网面积对无因次产能的影响,发现裂缝井网的无因次产能在裂缝无因次长度较小时受裂缝无因次长度影响较大,在裂缝无因次长度达到0.4以后影响很小,井网面积越大则裂缝井网在产能方面优势越明显,为裂缝注采井网的优化与调整和注入方案的优化提供了依据,为井网的开发指标的解析计算奠定了基础。
其次建立了利用流线分布特征求解裂缝注采井网注水前缘突破后生产井含水率和累积采出程度的解析方法,并提出了逐时间步法和时间步值数组法两种实现方法,求得了均质、平行裂缝和对角裂缝注采井网注水前缘突破后任意时刻的生产井含水率和累积采出程度,发现裂缝无因次长度对驱油效率的影响程度受到裂缝与井网夹角的影响很大,为裂缝注采井网开发油藏的方式评价提供了有力工具。
最后针对垂向非均质油藏建立了用Dykstra-Parsons非均质变异系数表征的拟相渗解析计算模型,求得不同非均质程度下的非均质油藏的拟相渗,将其应用于非均质油藏裂缝注采井网水驱开发指标的解析预测,定量描述非均质程度对开发指标影响,解决了非均质油藏裂缝注采井网水驱开发中难以定量描述非均质程度对开发指标影响的问题。