基于压敏效应的变启动压力梯度渗流模型

特低渗透油藏受压敏效应作用,渗透率随着地层压力的变化而变化,从而导致启动压力梯度变化,而目前已有特低渗透油藏渗流模型中仅体现静态启动压力梯度,未同时考虑压敏效应和变启动压力梯度,计算结果与矿场实际情况往往偏差较大.利用非达西渗流理论及压敏效应公式等,以长垣外围扶余油层特低渗透油藏为研究对象,建立考虑压敏效应和变启动压力...     

考虑压敏效应的变启动压力梯度试验研究

低渗透变形介质油藏中流体渗流不服从达西定律,存在启动压力以及较强的压敏效应,压敏效应会对启动压力梯度产生影响。采用模拟地层水驱替存在较强压敏效应的天然岩心,测得了有效应力变化对孔隙度和渗透率的影响和单相水驱时的启动压力梯度,获得了不同有效应力作用下的孔隙度和渗透率及不同渗透率岩心所对应的启动压力梯度。采用最小二乘法对试验数据进行回归,得到了孔隙度和渗透率随有效应力变化的模型、启动压力梯度随渗透率变化的模型及考虑压敏效应的启动压力梯度数学模型,提出了变启动压力梯度的概念。研究表明,低渗透变形介质油藏的启动压力梯度随有效应力的增大而增大;在生产过程中应选择合理的生产压差和注水时机,保持合理的地层压力,防止启动压力梯度增大对产量造成影响。      

低渗透油藏非线性流数值模拟与极限井距研究

达西渗流已经无法准确描述低渗透油藏中流体的流动.研究了低渗透油藏启动压力梯度数学表征方法,建立了考虑启动压力梯度非线性渗流模型及其油气水三相数模模拟的数学模型,并形成了相应的数值模型.在现有数值模拟软件的基础上编制了非线性渗流数值模拟插件,并将其应用到油田模型中,模拟了不同渗透率下低渗透油藏注水驱油过程.初步模拟结果与现场实际数据基本吻合,验证了方法的正确性,获得了启动压力梯度与极限注采井距的关系图版,为低渗透油藏开发提供了依据.     

低渗透油藏压裂井生产动态分析

基于低渗透油藏非达西渗流理论,考虑基质拟启动压力梯度、压敏效应和裂缝变导流能力,并认为水力压裂裂缝为有限导流能力裂缝,建立了低渗透油藏压裂井的不稳定渗流模型。通过COMSOL有限元软件模拟压裂井的生产动态分析发现,启动压力梯度和压敏效应存在,会明显降低压力井产能。裂缝的变导流能力在时间越长时,对产能和近井压力分布影响越大。该研究对认识低渗透油藏有限导流垂直压裂井的生产动态有积极意义。     

低渗透均质油藏非达西渗流的产量动态规律

由于低渗透油藏存在非达西渗流机理,因此目前采用基于达西渗流理论的产能预测结果与实际存在较大的误差.基于低速非达西渗流理论,建立了考虑启动压力梯度的低渗透均质油藏产量变化数学模型,油藏外边界考虑了无限大、定压和封闭三种条件,应用Laplace变换方法求解得到了该模型在Laplace空间的解,采用Ste-hfest数值反演算法,绘制了三种外边界条件下产量和累计产量变化的理论曲线;讨论了启动压力梯度、边界距离对产量的影响规律,对比分析了非达西渗流与达西渗流产量动态变化规律的差别.研究表明:与达西渗流相比,由于启动压力梯度的存在,导致产量下降速度加快,累计产量下降.     

变形介质地层低渗非达西渗流的油藏数值模拟

低渗油藏液体渗流存在一定启动压差,即只有当压力梯度超过某一阀值后液体才开始流动,其渗流规律不满足达西定律。通常存在着启动压力梯度阀值和地层绝对渗透率随地层压力动态变化的现象,为此建立了变形介质地层低渗非达西渗流的数学模型与数值模型;研制出了变形介质低渗非达西渗流的油藏数值模拟软件,它能模拟其他油藏数值模拟软件不能有效模拟的地层绝对渗透率动态变化和渗流规律不满足达西定律的油水两相三维渗流问题。     

考虑启动压力梯度和应力敏感的页岩油井产能分析

为研究启动压力梯度及应力敏感效应对页岩油井产能的影响规律,基于油气水三相渗流模型,建立了考虑启动压力梯度和应力敏感效应的页岩油渗流数学模型,给出了数值求解方法,并编制了页岩油藏数值模拟器。利用页岩油藏数值模拟器分析了启动压力梯度和应力敏感效应对多级压裂页岩油水平井产能的影响规律。页岩油藏数值模拟器退化计算结果与Eclipse软件的计算结果基本吻合,验证了模拟器的准确性。数值模拟结果表明:当启动压力梯度达到0.5 MPa/m时,生产10 000 d的累计产油量为无启动压力梯度时的24.7%;当应力敏感系数由0.1 MPa-1升至0.5 MPa-1时,生产10 000 d时储层近井地带的渗透率降低近一个数量级,累计产油量为无应力敏感效应时的36.2%;同时考虑启动压力梯度和应力敏感效应时,累计产油量更低。研究结果表明,启动压力梯度和应力敏感效应对页岩油井的产能均有较大的抑制作用,如不考虑启动压力梯度和应力敏感效应会过高估计页岩油井的产能,页岩油藏数值模拟器可为页岩油藏的开发提供指导。      

基于非达西、压敏效应及裂缝的数模技术

针对工程化数模软件不能准确描述低渗透油藏非达西渗流特征问题,建立了同时考虑特低渗透油藏流体非达西渗流和变形介质的数学模型,建立了势梯度模合成方法,完善了井和网格方程耦合技术,在自主裂缝数值模拟软件上开发了低渗透油藏流体非达西渗流、压敏效应功能,推出了集非达西、压敏效应、裂缝功能于一体的DQdual2.0软件。实际算例分析表明,非达西渗流模式反映了启动压力的存在,能较真实地模拟低渗透储层的产油能力。大庆油田10个区块应用结果表明,DQdual2.0软件适用于低渗透油田开发动态计算。     

特低渗透油藏非线性渗流数值模拟

提出了一个非线性渗流新模型,并建立了非线性渗流数学模型,构造了相应的有限差分离散化格式,确定了考虑非线性渗流的井 网格流动方程,编制了三维三相非线性渗流数值模拟软件。该模型同样具备模拟达西渗流模型和拟启动压力梯度模型的能力,为低渗透油藏数值模拟软件的工程化应用奠定了基础。利用该数值模拟软件分析了低渗透油藏非线性渗流区域以及非线性渗流对生产规律的影响,认为低渗透油藏流动区域绝大部分处于非线性渗流范围,利用拟启动压力梯度模型及达西模型进行计算均会产生较大误差,同时水相非线性渗流同样不可忽略。     

低速非达西渗流油藏产能分析

低渗透油藏具有启动压力梯度、非达西渗流和应力敏感性等特点,其产能与常规中高渗储层有较大差异。根据低渗透油藏的特点,建立了考虑非达西渗流、启动压力梯度和应力敏感性的渗流数学模型,得到了低渗透油藏的产能公式,并对各影响因素进行分析。结果表明,低渗透油藏与传统达西渗流和拟启动压力模型渗流有明显区别,相同压差下,达西模型产能最高,非达西渗流模型次之,拟启动压力模型最低;应力敏感性是油井产能的不利因素,压差越大,影响越大。因此,在实际低渗透油藏开发产能评价中应考虑非达西渗流特征和储层的应力敏感性。     

井下增压超高压射流钻井技术研究进展

随着浅层油气资源勘探开发程度越来越高,深层油气资源成为中国油气资源战略接替的重要领域。而深井、超深井钻井勘探过程面临钻速慢,成本高等亟待解决的问题。应用超高压喷射钻井技术来提高深井超深井钻井速度是一种行之有效的方法,而实现超高压射流最主要的工具是井下增压器。通过国内外文献调研,主要介绍了国内外井下增压器工艺和增压机理以及超高压射流辅助破岩机理的研究进展,指出了前人研究的不足或尚未完善之处,在此基础上指出了井下增压器及其超高压射流辅助钻井破岩机理的研究方向。     

盖层、压力封盖和异常压力系统研究

通过对四川盆地川西坳陷中生界非常规致密砂岩气藏的研究,认为物性盖层的遮盖能力不仅取决于其孔隙,还取决于其缝隙及其孔隙水的压力。对辽河西部凹陷第三系油气藏的研究发现,欠压实超压封盖是一种非常有效的封盖,并将盖层分为微孔型、微缝型和欠压实超压型3种类型,提出应用饱和度与对应毛细管压力的比值,即主峰饱压比,作为区分微孔型和微缝型盖层的参数。盖层的孔隙水异常压力常常是由泥岩欠压实形成的,与通常的泥岩遮盖机理并不相同,欠压实泥岩盖层在埋藏浅—中等的地层中具有重要作用,对于浅层气更加重要。微孔型盖岩的发育可以导致封存箱的形成,在埋藏中等—深的地层中最为重要,也是最常见的具封存和遮挡作用的盖岩类型。异常压力系统是具有一定体积的地质体,根据其成因可分为封闭型(封存箱)、滞排型(与欠压实有关的超压带)、顶封滞排型和入侵型4种类型。根据异常压力和压力遮盖封闭研究,勘探的优先目标是一大(体积大)、一高(压力系数高)、一低(压力梯度低)的封存箱或封存包,或者是欠压实滞排超压带压力遮盖闭合区主遮盖面的紧下方,可概括为异常压力系统封存或遮盖聚集油气,也简称为超压封盖油气的理论认识。      

精细控压钻井控压响应时间浅析

精细控压钻井通过PWD随钻测压、计算机控制、回压泵和节流阀等闭环调节井口回压,精细控制井底压力,以满足安全、快速钻井的需要。判断精细控压钻井系统性能高低的一个重要指标就是压力控制的响应时间。短的控压响应时间可以很快平衡井底压力变化,维持钻进在井底压力基本恒定下进行。以回压从井口传到井底的时间为研究对象,建立了回压在环空传播速度的计算模型,分析了影响回压传播速度的主要因素钻井液密度、气体含量和岩屑含量,并以控压钻井实例数据计算为例、分析了精细控压钻井的控压响应时间,为精细控压钻井提供理论支持。     

充气控压钻井过程压力影响因素分析

常规钻井技术钻遇复杂地层时,钻井液安全密度窗口窄,钻井液性能可能发生剧变,压差卡钻、粘附卡钻、喷漏同层、上漏下喷和井壁垮塌等复杂问题经常发生,甚至导致钻井作业无法正常进行,增加诸多非钻井作业时间,使钻井周期和费用大幅度上升;充气控压钻井(MPD)作为一种新的钻井技术,能够降低甚至避免诸类钻井问题,结合环空多相流水力学模型,综合分析了钻井液排量、注气量、机械钻速、井口回压和井身结构等因素对MPD环空压力的影响,实现MPD环空及井底压力保持在一定的范围内准确、快速可调,从而提高钻井效率,降低作业成本.在不久的将来,控压钻井将会是一种更安全、更快、更有效的钻井技术.     

PLC在超高压管线试压装置中的应用

油田管线工程中需在施工现场对超高压管线进行 10 0MPa液体焊缝强度试压和 8MPa气体严密性试压 ,为保证操作安全和试验准确可靠 ,选择OMRON的C2 0 0H型可编程序控制器(PLC)作为试压装置的控制系统。给出了PLC的主要参数、输入输出端子接线图、控制程序框图和控制系统梯形图。装有PLC的试压装置在塔里木油田某一工程中对 10 0、 5 0 0、 10 0 0m焊接管线进行的检测表明 ,PLC控制系统工作性能良好 ,提高了试压装置的自动化程度 ,达到了设计要求     

再谈启动压力梯度

启动压力梯度其实并不存在,它只是一种实验假象。通过分析启动压力梯度导致的一些错误结果,证明了启动压力梯度不存在。若存在启动压力梯度,当地层中未注入流体时, 压力却可以升高．这违背了科学原理;地层将不存在静4-ef~力,而是存在压力梯度不为0的压力分布, 这与实际情况不符：地层压力将永远恢复不到原始地层压力,显然与实际情况也不相符;地层压力分布将出现动边界奇点．数学上将不能自洽;油气运移将无法进行,也就不会有油气聚集, 实际情况并非如此;流体静止时将具有抗剪切能力,违背了流体力学的基本原理。     

在检波器上施加不同重物的试验

传统上，采集地震资料基于这样的假定，检波器的质量要尽可能地小。1999年，当Steeples和其合作者使用一个农场耕作工具，将72个检波器自动、并几乎同时地进行了插置时，每个检波器的有效质量有了显著的提高，通过在100Hz的垂直检波器的顶部施加不同的重量，对检波器的质量如何影响传播时间、振幅、频率及资料总的品质进行了试验，在资料的采集过程中，还对能提供不同能量的四种震源进行了测试，对试验得到的资料进行频谱分析显示，较小的重量对检波器记录地面震动的能力影响最大，很大的重量对检波器记录地面震动能力的影响却有限。     

Calculating the interaction of parts of detachable joints on pressure vessels and pressure piping

Translated from Khimicheskoe i Neftyanoe Mashinostroenie, No. 4, pp. 15–19, April, 1995.     

高压气井钻进过程中控制回压值研究

对于高压气井特别是含硫气井安全钻井的控制回压值确定,目前还没有明确结论。文中以漂移流动理论为基础,建立了高压气井带回压井筒气液两相流动计算模型,并结合算例采用数值方法分析了不同井口回压对气体膨胀抑制效果及井底压力的影响。在综合考虑抑制气体膨胀、控制井底压力降低幅度、井控装备工作安全和不同回压下井控人员心理压力等因素的前提下,给出了保持高压气井钻井安全宜施加2～5 MPa井口回压的建议。