启动压力梯度真的存在吗？

一些室内实验测量到了低渗透储层存在启动压力梯度的现象,由于该现象对油田开发十分重要,关于启动压力梯度是否存在的问题,需要进行深入的研究。由于测量启动压力梯度时采用的是单相流体,单相流体并不存在毛管压力,因此,毛管压力不是启动压力梯度存在的原因。边界层中的流体并非不流动,而是流动滞缓,因此,边界层效应也不是启动压力梯度存在的原因。研究结果表明,实验室测量到启动压力梯度现象,主要是由于流量测试困难和测试时间太短所致,表皮效应加剧了启动压力存在的假象,注水井存在启动压力是由于井底污染和润湿滞后所致,流体在地层中流动并不需要启动压力梯度。     

盖层物性封闭力学机制新认识

根据渗流力学原理,建立了包含边界层阻力的盖层物性封闭能力的力学方程,边界层阻力以启动压力梯度表征,该方程表明:盖层的物性封闭烃类能力取决于毛细管力、盖层厚度和边界层阻力。并用模拟实验和文献资料验证了盖层厚度及烃类流体性质对盖层物性封闭能力的影响。认为深入理解盖层厚度和边界层阻力对盖层物性封闭的影响,将有利于发现特殊盖层,解放更多的油气资源 。     

普通稠油油藏渗流特征实验研究——以新疆油田九4区齐古组油藏为例

稠油油藏原油粘度高,流体渗流不符合达西定律,其流动时存在启动压力。根据稠油油藏渗流特点,设计了合理确定稠油启动压力的实验测试方法。通过对新疆油田稠油油藏不同原油粘度、不同渗透率、不同温度条件下天然岩心的渗流实验,研究了束缚水饱和度下油相启动压力梯度及流速-压差关系,并对实验数据进行回归,得到了启动压力梯度、流速-压差曲线参数与岩石气测渗透率、流体粘度关系的经验公式。实验结果表明,利用该测试方法能快速、准确地测定稠油油藏的启动压力。原油粘度对稠油启动压力梯度的影响大于储集层物性的影响。稠油启动压力梯度及描述流速-压差曲线的参数和岩石气测渗透率与流体粘度比值有很好的相关性。     

启动压力梯度和应力敏感效应对油藏产能的影响

由于启动压力梯度和应力敏感效应的存在,油藏流体的渗流过程不再符合经典的达西渗流理论,流体的流动阻力加大,使油井的产能降低。通过建立启动压力、应力敏感效应存在下的产能方程,分析启动压力、应力敏感效应以及启动压力梯度和应力敏感效应同时作用时的油井采油指数变化,研究启动压力梯度和应力敏感效应对油井产能的影响。结果表明:启动压力梯度存在时,油井采油指数随生产压差的增大而增大;应力敏感效应存在时,油井采油指数随生产压差的增大而减小;启动压力梯度和应力敏感效应同时存在,可以通过调节生产压差来提高油井的产量。     

稠油非线性渗流及其对采收率的影响

稠油中含有大量的胶质、沥青质,而胶质、沥青质的极性和表面活性很强,当它们与岩石颗粒表面接触时,就表现出明显的相互作用。这样,在岩石颗粒表面就形成一个富含极性物质的特殊液体层——边界层。稠油边界层的存在影响到稠油在地层中的流动,最终影响到水驱采收率。通过室内试验研究了稠油在多孔介质中的渗流规律,并以此为基础研究了注采压差与采收率的关系。结果表明,稠油在多孔介质中流动存在一启动压力,渗透率越低,启动压力越大,注水开发时注入压力必须高于启动压力,在考虑防止指进的情况下适当提高注水压力,降低边界层的厚度,才能提高稠油的采收率。     

低渗透高饱和油藏能量合理补充时机研究

低渗透高饱和油藏储层具有启动压力梯度,原油饱和压力较高,地层饱和压差较小,油藏开发受到诸多条件的限制.文中基于低渗透高饱和油藏基本渗流特征,分析了衰竭开发阶段储层流体不稳定渗流过程,采用稳定逐次逼近法,求解包含启动压力梯度项的渗流方程;考虑启动压力梯度影响,在低渗透高饱和油藏早期开发阶段,建立油藏能量合理补充时机的确定方法.结合实际油田情况,分析了衰竭开发阶段储层中压力分布和油井产量变化规律.研究表明,要综合考虑储层性质和流体条件的影响以及油田开发条件的要求,确定合理开采速度下的能量合理补充时机,才能获得较好的开发效果.     

低渗透油藏启动压力梯度实验研究

随着低渗透油藏的开发,启动压力梯度对开发有不可忽视的影响,它是流体边界层性质异常和流体塑性的综合表现形式.选取青海某油田低渗透油藏天然岩心,根据实验数据拟合结果,分别比较了各渗流方程的准确性.结果表明,幂函数和二次多项式的拟合结果最佳.根据所得启动压力梯度,分别讨论了启动压力梯度与渗透率、流体粘度、流度的关系.研究表明,低渗透油藏启动压力梯度与渗透率、流度成反比,与流体粘度成正比,并且与渗透率和流度之间有较好的乘幂关系.从高才尼-卡尔曼公式出发,得出了启动压力梯度与岩石孔隙度、孔道半径成反比,与流体粘度、孔道迂曲度、比面成正比.从推导的公式可知,岩石孔道半径和迂曲度对启动压力梯度的影响比孔隙度和流体粘度大.该研究成果对油田生产现场减小启动压力,降低渗流阻力有着一定的指导意义.     

低速非达西流动机理分析

对低速非达西流动现象机理的解释历来有争议.近十余年我国学者对地下油气储集层中的非达西流动现象进行了较广泛的数学模拟和实验研究,大多相信与流体边界层性质异常有关.边界水曾被认为是在固体表面分子剩余力场作用下形成的一种晶体结构物质,但早在20世纪70年代,这种认识已被包括提出者在内的学者们否定,有关实验表明,边界水与本体水的黏度没有差别,不动层厚度仅为1～2个水分子层厚度.根据近代表面与胶体化学原理指出,液体在储集层中的低速非达西流动不应归咎于流体边界层性质异常,而应归咎于岩石中胶体颗粒进入孔隙流体引起的塑性流动;气体在含水岩样中的低速非达西流动不应归咎于水膜,而应归咎于气体相渗透率滞后现象导致的水在岩样中的重新分布.图2表1参24(贺承祖摘)     

济阳坳陷地层油气藏油气运移动力与方式探讨

油气运移研究相对不足是目前制约济阳坳陷地层油气藏勘探的关键因素之一。本文依据油气成藏动力学理论,运用流体包裹体分析技术、油气运移物理模拟实验和地质统计学方法,对地层油气藏油气运聚动力与方式进行了探讨。研究认为,济阳坳陷地层油气藏油气运移动力早期以流体异常压力为主,后期逐渐过渡到以浮力为主;流体异常压力推动着含烃流体向外运移,浮力因输导层产状变化而具有一定的局限性;"高压临时仓储"的存在增加了远距离地层圈闭的成藏几率;盆缘流体异常压力值和地层水矿化度值突进方向与盆缘鼻状构造、坡折带展布方向一致,为油气运移的主要汇聚方向;流体异常压力的形成与发育特点决定了油气运移方式以幕式为主,也使济阳坳陷横向上发育多种地层油藏类型、纵向上发育多套含油层系。     

SAGD启动阶段操作参数和油藏特征的影响

本文论述了数值模拟在蒸汽辅助重力泄油(SAGD)启动阶段的优化应用.启动期间的主要目的是在两口井间建立一致的连通.首先注入井和生产井都循环蒸汽,然后在两口井间施加压差.这一动态过程会造成重要的温度和压力瞬时变化,这在制定启动策略时应该仔细考虑.通常,启动策略的目标是使井对转到完全SAGD操作的时间最短,并且不会对长期的生产效果造成任何不利的影响.使用一个完全耦合的井筒/油藏热采模拟器进行敏感性分析,即研究蒸汽循环速度、油管直径、油管隔热性和井底压力的影响.井间压差的影响以及施加压差的时机也是研究的对象.为了更好地理解井筒和油藏之间的相互作用,离散化井筒被置于混合油藏网格中.为了研究垂直和水平渗透率、油藏压力、初始油/水饱和度和流体性质的影响,启动策略用3个不同的例子加以检验,它们代表了加拿大Alberta主要的稠油生产区域:Athabasca、Cold Lake和Peace River.     

考虑流动边界影响的低速非达西渗流试井解释模型

流体流动边界不断向外扩展是低速非达西渗流压力波传播的特点。针对这种情况,建立了考虑井筒储存和表皮效应影响的低速非达西渗流定产量生产的固定边界数学模型,用格林函数法求出井底压力的拉普拉斯空间解,根据流体从静止到流动所需的启动压差确定不同时刻的流动边界半径,用固定边界模型计算井底压力与时间的关系,以此作为流动边界模型的一种数值逼近。用Stehfest数值反演算法绘制了井底无因次压力与无因次时间关系曲线,讨论了流动边界、启动压力梯度、井筒储集和表皮效应的影响及非达西渗流与达西渗流井底压力动态的差别。     

讨论《启动压力梯度真的存在吗？》一文

低渗透储层是否存在启动压力梯度已经成为低渗透油田开发以及低渗透油藏开发理论中的热点问题,在学术界存在着诸多争论。其中将同一渗流问题放在稳定和不稳定两种不同渗流条件下进行讨论的研究,就令不少研究者费解。而利用探边公式计算流体波及到边界的距离,并将表皮效应错误地与启动压力梯度相联系,从而提出在低、特低渗透储层渗流中不存在启动压力梯度的说法是不合理的。     

低渗透地层压力扰动传播规律

在低渗透介质中压力扰动传播规律直接反映了井周围储层的动用范围。通过积分方法近似求解含启动压力梯度和动边界的非线性平面径向不稳定渗流数学模型,得到一种新的压力分布规律和动边界传播规律的解析表达式。在启动压力梯度为零的情况下计算井壁压力,并与经典结果及其他5种解式计算结果对比,文中解析表达式计算结果是准确可靠的。     

低渗透油藏拟启动压力梯度

对大庆外围和长庆西峰油区低渗透油藏岩心进行了恒速压汞、核磁共振和渗流实验,从不同角度研究了低渗透储集层拟启动压力梯度形成原因及影响因素.由于储集层中固液作用形成的边界层的存在,且低渗透油藏喉道非常微细,因而低渗透油藏流体流动需要克服启动压力梯度.在低压力下,参与渗流的喉道少,岩心断面上的渗流截面小,随着驱动压力增加,参与渗流的喉道数量增加,岩心断面上的渗流截面增大.储集层的孔隙结构特征、可动流体饱和度对拟启动压力梯度有显著的影响.主流喉道半径及可动流体饱和度越大,拟启动压力梯度越小.拟启动压力梯庹是储集层渗流非线性程度和渗流能力的表征参数,是孔隙结构、固液作用的综合体现.图6参14     

动边界其实并不存在

由于启动压力梯度概念的引入,渗流力学便有了动边界的概念。为了深入了解动边界的性质,该文根据理论分析方法对启动压力梯度存在时的地层压力传播问题进行了研究。研究发现,启动压力梯度存在时地层被分成流动区和非流动区,二者之间的界限为动边界。但是,由动边界概念出发,可以得出非流动区的流体既流动又不流动的悖论,因而理论已不能自洽。动边界由启动压力梯度引起,启动压力梯度并不存在,是一个实验假象,因而,动边界也不存在。消除动边界,渗流力学理论则能够自洽。     

库车坳陷依南构造带侏罗系异常高压成因探讨

依南构造侏罗系埋深大于3000m,处于异常高压体系下,下侏罗统发育天然气气藏。侏罗系纵向上储盖组合发育,具有良好的封闭性,横向上边界断层亦具有良好的封闭性。据泥岩声波时差测井资料和泥岩实测孔隙度分析,地层为正常压实,对异常高压的形成无明显影响。气态烃的生成使地层孔隙流体体积增大,长石伊利石化使地层固体体积增大,构造抬升使地层维持原始地层压力,因此,控制依南构造带侏罗系异常高压形成的主要因素为构造抬升作用、气态烃的生成作用及长石伊利石化作用。     

考虑启动压力梯度时普通稠油非线性渗流模型解析求解方法

建立了油井定产及定井底流压条件下考虑启动压力梯度时单相不稳定渗流模型和油水两相二维不稳定渗流模型,并结合物质平衡原理及动边界理论建立了非线性渗流模型解析求解方法;选取渤海A油田实际地质及流体参数进行实例计算,结果显示启动压力梯度在很大程度上影响了油井有效压力的传播半径和传播速度,以及近井周围的压降,因此在油井实际生产过程中,需要根据实际地质流体特性合理设计生产压差,尽可能克服近井地带综合压力损失,以保证油井连续生产.     

东濮凹陷深层异常温压条件下的油气生成特征

运用石油与天然气生成理论,讨论了东濮凹陷深层异常温压条件下烃源岩热演化的异常现象。研究表明,与正常压力油气热演化规律相比,异常高压作用下,烃源岩热演化程度明显偏低,有机质热演化程度与其受热史不匹配,有机质的热演化明显受到抑制。只有地层压力达到一定门限值时,才会明显发生这种现象。在东濮凹陷,当压力系数大于1.5时,有机质的热演化出现明显异常。对深层异常温压条件下烃源岩的生烃潜力研究表明,深层烃源岩仍然具有较高的生烃潜力。同时对该区深层含烃流体相态、储集性及深部盖层封闭性能等问题进行的分析表明,东濮凹陷深层异常温压条件下油气勘探具有良好前景     

低渗透岩心中油水两相渗流启动压力梯度试验

低渗透储层的孔隙变尺度和微尺度效应使得其中流体流动更加复杂化,主要表现为非线性渗流特征和存在启动压力梯度。对胜利油田桩74断块东营组油层26块低渗透岩心进行室内渗流试验,分别测定了岩心油单相和油水两相的启动压力梯度,结果表明,在油单相渗流过程中,随着流度增大,启动压力梯度逐渐减小,当驱替流体流度增大到一定值后变化平稳,油层流度对启动压力梯度的大小影响非常显著;不同初始含水饱和度的两相最小启动压力梯度与流度均呈幂指数关系;随含水饱和度的增加,启动压力梯度逐渐减小。通过对油水混合流体黏度进行饱和度加权,建立了统一的启动压力梯度试验模型,模型适用于单相和油水两相流渗流,具有较好的自适应性。