基于Level set方法的微观水驱油模拟分析

通过引入Level set方法,构建两相界面运移数学表征方法,结合Navier-Stokes方程建立两相微观渗流数学模型,借助有限元方法进行求解,并利用微观玻璃刻蚀模型驱替实验验证数值模拟结果。结果表明,基于该渗流数学模型的数值模拟结果与实验结果的吻合度很高。利用Navier-Stokes方程并结合Level set方法实现了两相流体驱替的微观数值模拟,从而为研究微观两相渗流特征及驱油机理提供了一种新方法。在不等径并联喉道单元模型基础上,进行了不同驱替条件下的数值模拟计算,分析了发生孔隙尺度两相窜流的临界喉道直径比的变化特征,结果表明驱替压差及油水两相黏度比越大,越容易发生微观窜流,更易导致在较小喉道中形成微观残余油。本文研究结果为微观水驱油机理的进一步研究奠定了基础。     

基于Level Set有限元方法的微观水驱油数值模拟

在微观水驱油实验的基础上,建立了二维微观孔隙模型;引入Level Set数学方法,结合N-S方程,建立了微观两相渗流数学模型,借助有限元方法,进行水驱油两相数值模拟,研究微观水驱油动态特征。研究了孔喉非均质性、润湿非均质性、油水两相黏度以及驱替压差对驱油效果的影响;通过对模拟结果中孔隙内流体的波及效率、两相界面的运移速度以及优势渗流通道的分析发现,Level Set方法能很好地处理各因素下油水两相界面的拓扑变化,为微观水驱油机理的研究提供了一种新的技术方法。     

致密砂岩孔隙中气水分布规律可视化实验

为深入研究气水两相渗流在储层岩石孔隙中形成封闭气和残余水的机理,采用3D打印技术和玻璃刻蚀技术制作了2种具有气藏岩石孔喉结构特征的微流控芯片和1种裂缝-孔隙模型,并研制了一种人造微观可视化模型,进行气水两相驱替实验,观察水驱气和气驱水过程中气水分布情况。结果表明：水驱气和气驱水过程中气水在孔喉中分布规律相反;在水侵过程中,因卡断和绕流作用会形成封闭气,盲端、角隅和不连通孔隙等处也会形成封闭气,当盲端朝向与水流方向夹角为锐角时,盲端中滞留气可被部分采出;在裂缝-孔隙模型中,裂缝、“十型”和“H型”孔道是水驱过程中形成封闭气的主要原因;气驱水过程中,卡断、绕流和“A型”孔道是形成残余水的主要原因。研究多孔介质中气水流动的微观渗流机理有助于了解气藏成藏机理及水驱气时气藏的开发特性,可为定量分析实验现象提供较为准确的图像及数据资料,对于提高气藏开发效果的技术决策具有重要参考价值。     

大港油田驴驹河储气库注采渗流机理研究

为深入研究大港油田板桥地区储气库在多周期注采过程中气水两相流体的渗流规律,以该地区驴驹河储气库储层岩心为对象,开展储层流体相渗特征及储层注采模拟岩心渗流特征实验研究。结果表明：经过多次气水交互驱替实验后,出现气水相渗滞后现象,孔隙系统中部分区域孔喉微小,导致相渗滞后现象更为明显;建库储层在周期性注采过程中,气驱水纯气带受膨胀携液作用影响,储气空间增加;气水过渡带受气水互锁作用影响,气相渗流及动用率降低。该研究可为驴驹河储气库开发动态分析、预测、调整、提高采收率、设计库容参数以及安全运行提供科学依据,也为后期储气库数值模拟研究分析奠定基础,达到准确评价与预测储气库产能的目的。     

苏里格西部致密砂岩储层不同孔隙类型下的气水渗流规律

为了探究苏里格西部致密砂岩储层的渗流规律,选用铸体薄片、常规压汞等资料,采取定性与定量相结合的方法对孔隙结构进行分析,在此基础上结合气水相渗测试以及可视化真实砂岩模型进行气水驱替及泄压实验,模拟气藏成藏及开发过程中不同孔隙类型的渗流规律和流体分布。依据不同孔隙的相对含量将孔隙组合类型分为溶孔-粒间孔、晶间孔-溶孔、溶孔-晶间孔、晶间孔4类,并对4类孔隙类型代表样品的孔喉特征及渗流规律进行分析。结果表明:不同孔隙类型储层的渗流规律分异明显,随着储层物性越来越好,束缚水饱和度逐渐减小,束缚水处的气相相对渗透率逐渐增大,两相共渗区不断加宽,渗流能力增强,气水相互干扰逐渐减弱;可视化气驱水驱替类型随孔隙类型变好逐渐由指状驱替过渡为驱替程度较大的均匀驱替,在同等生烃条件下有利于天然气充注构成有效储层;泄压实验结果表明,孔隙类型好的样品泄压所需的时间短,压力下降的幅度大,采出程度高;孔隙类型较差的样品残留水过多,使得气相相对渗透率减小,采出程度较低。根据压汞结合相渗测试,确定研究区储层束缚水转变为可动水的节点生产压差为7 MPa,为苏里格西部气井降低产水风险、提高采收率提供理论依据。     

致密砂岩气藏气水驱替微观渗流特征研究——以苏南上古生界盒8、山1储层为例

为了研究致密砂岩气藏气水两相驱替微观渗流特征,以苏南地区上古生界盒8、山1低渗透致密砂岩储层为例,利用真实砂岩薄片模型和微观可视化技术,实验模拟了气水两相驱替过程中流体的渗流特征及残余水、气的分布规律。根据样品微观孔隙结构非均质程度及实验结果将驱替类型分为3类,Ⅰ类为网状-均匀活塞式驱替,非均质性弱,启动压力低,驱替效率高,为优势储层;Ⅲ类指状非活塞式驱替,为差储层,孔喉半径大小差异在5~10μm内,容易形成指状驱替;Ⅱ类为指状-网状非活塞式驱替,介于Ⅰ类和Ⅲ类之间。苏南地区储层以Ⅲ类和Ⅱ类为主,对于此类非均质致密砂岩气藏的开发,合理控制采气速度有利于提高采收率。     

致密砂岩气藏气水流动规律及储层干化作用机理

致密砂岩气藏储层渗透率低，在地面条件下开展真实岩心的驱替流动实验很困难，因而无法研究其微观流动机理。为此，基于格子Boltzmann方法（以下简称LBM），模拟地层高温高压条件下致密气驱替地层水的流动过程，得到了地层中束缚水的分布状况；然后采用激光刻蚀模型，进行储层干化实验，并借鉴该实验的可视化结果对储层干化数值模拟进行简化；在此基础上利用数值模拟手段研究储层干化对致密气渗流能力的影响。研究结果表明：①所采用的格子Boltzmann模型在地层高温高压条件下满足Laplace定律，由该模型计算得到的两相Poiseuille流速度数值解与解析解结果基本一致，表明该模型可以用于地层条件下气水非混相驱替的模拟；②致密气在多孔介质连通的大孔道中优先突破，并且在突破后驱替地层水的速度显著下降；③地层水与岩石壁面的接触角显著影响气水两相流动，岩石亲水性越强驱替速度越慢；④致密砂岩气藏中束缚水可分为吸附水膜、盲端孔隙水、死孔隙水和卡断水4类，在多孔介质中大量连通的微小通道被卡断水和吸附水膜占据，存在着明显的“水锁”现象，严重影响致密气在储层多孔介质中的渗流能力；⑤干化剂可与束缚水反应并且产生大量气泡，将吸附水膜、卡断水和盲端孔隙水消耗掉，从而提高气体的渗流能力；⑥对于由卡断水形成的“水锁”区域，增大干化强度可以有效改善气体渗流能力，整体上随着干化强度的增大，致密气渗透率也增大，但干化强度超过一定的限度后，致密气渗透率的增幅逐渐减小。     

多孔介质中气水渗流的微观机理研究

利用微观玻璃模型进行了气水两相渗流微观机理研究.孔隙水平的直观观察表明:气水两相排驱和渗吸的微观渗流机理截然不同,低流速时虽然二者均受毛管力的影响,但排驱时气水前缘始终沿连续的大喉道路径运移,存在明显的跳跃式运移现象;速度较高时,有明显的粘性指进现象,气体前缘呈树枝状,随流速的增加,分叉更多.而低速渗吸时水沿壁进入孔隙,首先充满小喉道,发生严重的毛管指进,并沿壁能到达孔隙模型的各个角落,前缘推进随流速的增加而变得均匀.实验结束后的气水微观分布分析,对提高油气采收率的研究具有指导意义.      

基于致密砂岩储层气水渗流阻力系数的产能新模型

致密砂岩储层气水两相渗流规律复杂，实验难度大、目前的两相渗流方程具有一定的局限性。为此，在常规气水相渗测试实验的基础上改进流程，实现了不同压力条件下的气水两相渗流模拟，通过数学分析从系数拟合和减少参数2个角度出发建立了2个渗流阻力系数数学模型，并采用数值模拟的方法验证了2个数学模型的正确性与适用性，然后推导出新的产能方程。研究结果表明：(1)不论是水驱气还是气驱水过程，同一块岩样在高孔隙压力条件下的渗流阻力系数都比常压实验条件下的数值都要大，说明高孔隙压力对于气水两相渗流有一定的影响；(2)孔隙压力的持续增大对于气水两相渗流阻力的影响变小，气水两相的渗流能力在一定阶段后并不随孔隙压力的增大而发生明显变化；(3)不论是纯水驱、水驱气还是气驱水过程，渗流阻力系数与孔隙压力之间都有着较好的对数关系，与渗透率之间则为反比关系；(4)从系数拟合和减少参数2个角度出发建立了2个渗流阻力系数数学模型，进而推导了全新的产能方程，气井实例计算的IPR曲线与传统方程计算结果基本一致。结论认为，渗流阻力系数消除了实验岩样几何尺寸与驱替速度的影响，推导的致密砂岩气藏新的产能计算模型可靠、准确，该认识对于高效合...     

低渗透储层渗流机理研究现状及展望

概括了低渗储层渗流机理的研究现状,总结了目前研究低渗储层渗流机理实验的方法,指出了现有渗流机理研究方法的不足,探讨了可视化物理模型及先进实验和孔隙级数字岩心结合的方法在油田开发领域内的应用前景。可视化模型实验可以清楚观察到驱替的详细过程,有利于弄清流体在驱替过程中的流动状况。应用有限的实验数据和孔隙级数字岩心相结合的方法,可以研究储层的微观渗流机理、模拟驱替实验、评价驱替效果等等。     

川南地区龙马溪组元素地球化学特征及有机质富集主控因素

为了研究川南威远-长宁地区龙马溪组古氧化还原条件及有机质富集主控因素,对4口取心井开展了主、微量元素分析。结果表明：①威远-长宁地区龙马溪组龙一1亚段整体富集V、Ni、Ba、Th和U等元素,亏损Cr元素;龙一₂亚段整体富集V、Ba、Th和U等元素,亏损Co和Cr元素。②龙一₁亚段沉积初期,研究区为缺氧环境,至中晚期,威远地区演变为贫氧或含氧环境,长宁地区演变为含氧环境。③龙一₂亚段沉积时期,威远地区WD204 H井区为稳定的含氧环境,WD201井区仍为贫氧或偶含氧环境,而长宁地区整体处于稳定的含氧环境。④龙一₁亚段有机质的富集主要受古氧化还原条件控制,龙一₂亚段有机质的富集主要受古生产力强弱控制。该研究成果对川南地区龙马溪组的页岩气勘探具有重要参考价值。     

致密砂岩气藏黏土矿物特征及其对储层性质的影响——以鄂尔多斯盆地苏里格气田为例

为了研究致密砂岩气藏的储层性质,以X射线衍射定量评价黏土矿物赋存特征为基础,结合铸体薄片、扫描电镜、高压压汞及核磁共振等资料,对鄂尔多斯盆地苏里格气田二叠系盒8段致密砂岩气藏15块黏土矿物样品进行了物性特征、孔隙结构及可动流体的影响因素等研究。结果表明：伊利石（体积分数为3.07%）及高岭石（体积分数为1.86%）是研究区主要的黏土矿物;黏土矿物本身发育丰富的微-纳米级孔隙,并贡献部分储集空间,同时也是论证次生溶蚀孔隙形成的间接证据;绿泥石主要起到晚期充填破坏孔隙的作用,伊利石及伊/蒙混层的大量出现会破坏储层性质;可动流体修正参数将孔隙表面亲水性考虑在内,突出了亲水性黏土与可动流体赋存特征的关系（R²>0.70）。该项研究提供了致密砂岩气藏黏土矿物与储层性质耦合关系的新视角,可为生产实践提供理论指导。     

CNPC Makes Remarkable Achievements in Implementation of Go-World Strategy

CNPC Successfully Acquires Kazak Oil Company China National Petroleum Corporation （CNPC） has recently announced that it successfully acquired PetroKazakhstan （PK）, a Kazak oil company headquartered in Canada. A local Canadian court in Alberta has approved the US$4.18-billon acquisition of PK by CNPC, which took over the company through its wholly-owned subsidiary China National Petroleum Corporation International （CNPCI）.     

China''''s Oil Giants Ready for Worldwide Operation

CNPC and Sonatrach sign oilcontract On July 14, China National Oil &Gas Exploration DevelopmentCorporation (CNODC), which isresponsible for management andoperation of the overseas projectsinvested by CNPC, signed an oilcontract with Algeria NationalPetroleum Corporation (Sonatrach Inc)in Alger, under which the two sides willcooperate for oil field development inSouthwest Algeria's Adrar Provinceand construction and operation of a     

前置液体系在龙17井固井中的应用

龙17井是中国石油天然气集团公司川庆钻探工程公司和中国石油西南油气田公司在九龙山构造的一口重要预探井，设计井深为5 850 m。为解决Φ177.8 mm套管悬挂固井前钻井液漏失严重的难题，经固井专家对固井方案和工艺设计的研究，决定采用西南石油大学研制的具有高效抗污染和提高界面胶结质量的前置液体系。应用结果表明，前置液在改善界面胶结质量和保证有效层间封隔的效果明显，不仅能保证固井施工安全，而且还避免了因顶替效率低、界面胶结质量差导致的测井质量差和潜伏的环空油气水窜问题。     

中卫—贵阳输气管道的创新设计研讨

中卫—贵阳输气管道是中国石油正在设计建设的又一骨干管道,管道从北向南将通过秦岭和大娄山区,与西气东输二线、兰成原油管道、兰成渝成品油管道、中缅原油管道并行敷设。中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司在承担初步设计过程中,牢记设计龙头责任,在并行管道敷设、复杂山区输气管道的工艺设计中创新设计思路和优化设计方法,合理处理了不同类型油气管道并行敷设的相关难题;突破传统布站方式的束缚,优化了复杂山区段的压气站布局,方便了大型站场的建设和运行管理。研讨了并行敷设油气管道线路、山区输气管道工艺优化设计的做法,其创新的设计思路和优化方法可为类似工程的设计建设提供借鉴。     

Status and Prospects of Petroleum Exploration and Development in China

A new system facing petroleum industry market has been initially established after the recognition and institutional shift of three oil giants, China National Petroleum Corporation （CNPC）, China Petrochemical Corporation （Sinopec） and China National Offshore Oil Corporation （CNOOC） in 1998. By reviewing past ten years development of domestic oil and gas exploration, outstanding performances have been achieved through discovery a batch of large scale oil and gas fields, resulting a positive growth in reserves and keeping the oil yield rising steadily, with quick growth of natural gas production.     

CAOHC RESTRUCTURE AVIATION OIL CORPORATION WITH BIG-TWO OIL GIANTS

China National Petroleum Corporation (CNPC),China Petrochemical Corporation (Sinopec) and China Aviation Oil Holding Company (CAOHC)signed a framework agreement in Beijing on November 8, 2004 to establish a limited aviation oil company on the basis of China Aviation Oil Supply Corporation, one of CAOHC's core companies. The new company is expected to be set up in 2005.     

Schlumberger and China Petroleum Industry Eye Win-Win Goal

In the afternoon of Oct. 10, 2005, China National Petroleum Corporation （CNPC）, China Petrochemical Corporation （Sinopec）, China National Offshore Oil Corporation （CNOOC） and Schlumberger jointly celebrated 25 years of cooperation between China petroleum industry and Schlumberger at Diaoyutai State Guesthouse. The successful accomplishment of logging operation by Schlumberger in Ren 28 well of North China Oilfield, its first logging service in China, 25 years ago marked the beginning of friendly cooperation between Schlumberger and China Petroleum Industry. In view of the requirement of China Petroleum Industry,     

Deadly Gas Accident Leads to CNPC''s Management Reshuffling

Ma Fucai resigned from the position as president of China National Petroleum Corporation (CNPC),the nation's largest oil company, on April 14 taking responsibility for the gas well blowout in Southwest China's Chongqing that killed 234 people on December 23, 2003. Vice president of CNPC Chen Geng stepped in as head of the oil giant. Chen was also president of the overseas-listed PetroChina at that time, of which CNPC is the parent company.