随着低渗透油田的大规模开发,生产实际和室内实验都表明,流体在特低渗透储层中的流动属于非线性渗流,已经提出了各种形式的非线性渗流数学方程。但到目前为止,对这些非线性渗流方程只有数值解,还缺乏解析解。对于众多石油科学技术工作者来说,非线性方程的解析解是我们追求的重要目标,它对于我们提升现有计算方法,对于我们更准确地预测油田生产动态,提高石油科技水平,无疑都是非常重要的。为此,我们在这方面进行了探索。
一、我们以三参数非线性渗流方程为基础,依据稳态逐次替换法求解非稳态、非线性偏微分方程的基本原理,提出了一套求解非线性偏微分方程的解析方法。分析了油井产量变化规律,分析了影响产量的因素;
分析了定产条件下,井底压力变化规律,以及非线性参数对井底压力变化的影响。
二、基于同伦变换原理,提出了求解应力敏感耦合非线性偏微分方程的解析方法。分析了压力分布的特点,探讨了影响产量递减规律的因素和井底压力下降的规律。提出了附加表皮因子和附加启动压力梯度两种近似方法。讨论了附加表皮因子法与附加启动压力梯度法井底压力和产量递减
规律。
三、建立了分段压裂水平井有限导流能力产量递减模型,分析了非线性及应力敏感性的影响。分析了水平井筒压降规律和雷诺数变化规律及对产量的影响。
四、基于点源函数理论,提出了统一表征线性与非线性的格林函数及求解方法。论证了非线性渗流解析方法满足纽曼乘积条件,提出了归一化拟时间的概念,初步论证了非线性格林函数的解析方法,讨论了垂向渗透率对产量递减规律的影响。