考虑动边界影响的低速非达西渗流数值试井

低渗透油藏往往出现低速非达西渗流,表现出启动压力梯度以及流体流动边界不断向外扩展等特殊现象。充分考虑启动压力梯度与动边界的影响,建立了低速非达西渗流有效井径试井的数学模型,对时间和空间变量进行离散化,求出其数值解,进一步分析了压力动态特征及影响因素,绘制了特征曲线,得到了动边界的传播规律。结果表明,启动压力梯度越大,动边界传播越慢。     

双重低渗介质含启动压力梯度不定常渗流研究

建立了考虑启动压力梯度和动边界共同影响的双重低渗介质储层非达西不定常渗流模型,通过引入新定义的无量纲压力线性化压力扩散方程,采用Laplace变换结合Stehfest数值反演算法对模型进行解析求解,得到井壁压力分布和动边界传播规律.对低渗双重介质敏感参数进行了分析,结果表明:启动压力梯度对动边界传播、井壁压力及压力导数动态曲线有很大影响,启动压力梯度越大,动边界传播越慢、压力损失越大,并且井壁压力导数曲线在后期有上翘特征;不同弹性储容比和窜流系数下低渗双重介质井壁压力导数曲线区别于中高渗双重介质的特征在于其后期出现上翘.运用Duhamel褶积和有效井径模型建立了不稳定试井分析典型曲线图版.     

动边界双渗透油藏低速非达西渗流试井模型

考虑启动压力梯度与动边界的影响,建立了微可压缩双渗透油藏低速非达西渗流有效井径试井的数学模型,对时间和空间变量进行离散化求出其数值解;进一步分析了压力动态特征,绘制了有界油藏定压条件下的典型曲线,得到了动边界的传播规律,结果表明:双渗透油藏的特征曲线出现层间窜流段,压力导数曲线出现一明显的"凹子","凹子"的深度受启动压力梯度、地层系数比、层间储容比及层间窜流系数的影响。动边界的传播主要受启动压力梯度的影响,启动压力梯度越大,动边界传播越慢;动边界传播末期稳定于一个值,说明低渗透油藏的单井控制面积是有限的。     

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。     

非牛顿流体在污染地层中的不定常渗流

具有屈服应力的幂律流体是一类流动性质复杂的非牛顿流体。用传播半径和平均质量守恒方法,研究井筒附近已受污染的油藏中,具有屈服应力的幂律流体的不定常渗流,得到了不定常径向渗流近似解析解。绘制了非牛顿流体启动压力梯度、幂律指数和表皮系数对井底压力动态曲线和压力传播半径扩散的影响图,并重点分析了启动压力梯度、幂律指数和表皮系数对井底压力动态曲线和压力传播半径的影响。经过化简给出 几种简化条件下的不定常径向渗流公式。     

基于低速非达西渗流的单井压力分布特征

由于启动压力梯度存在,低速非达西渗流与达西渗流在压力传播规律等方面存在不同。运用稳态逐次逼近非稳态解的方法,建立了定流量和定流压条件下的非达西渗流模型,研究了两种情况下低速非达西渗流中的压力传播特征。定义了导压阻滞系数,导压阻滞系数,用于表征启动压力梯度对压力传播速度的影响。导压阻滞系数越大,压力传播到某一给定范围所需时间越长,但产液量的增加可使压力传播速度加快。不同于达西渗流,低渗透储层存在一个极限半径,当压力传播半径达到该值后,不再向外传播。     

低渗透油藏中垂直裂缝井的不定常渗流

在考虑启动压力梯度的影响的情况下,分析了无限导流和有限导流垂直裂缝井的不定常渗流,将地层中的流动看作椭圆充,在此基础上用质量守恒定律研究动边界与无量纲时间的关系,从而得到相应的试井公式,对于有限导流的情况,渗流由裂缝内的线性流和地层中的椭圆流组成。绘制了理论图版,重点分析了妄动压力梯度对流动及典型试井曲线的影响：启动压力梯度的存在,增加了渗流阻力,使井底压差增大,表现在压力导数曲线上为后期曲线上翘     

箱形低渗油藏水平井渗流特征与产能公式

人工填砂方法难以模拟低渗透油藏渗流规律.借助低渗透油藏水平井开发物理模型,并利用等值渗流阻力法推导出箱型油藏水平井产能公式.通过测试4块不同渗透率模型的拟启动梯度表明,其值小于同渗透率级别、直径为2.5 cm岩心的拟启动压力梯度,在一定程度上解释了实验室用小岩心测得启动压力梯度过大的原因;三维压力分布图表明,无论动边界是否传播到了远井端的封闭边界,压力消耗主要集中在井底附近.     

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。     

基于三参数非线性渗流的致密气藏数值试井分析

目前在低渗透储层的试井模型中,常采用具有平均启动压力梯度的拟线性渗流方程,然而拟线性渗流方程只能反映低渗透流动的启动压力梯度特征,不能描述流动的非线性特征。三参数非线性渗流方程既反映了启动压力梯度特征,也描述了非线性凹形曲线。为了提高致密气藏试井资料的解释精度,完善低渗透非线性试井理论,建立了一种基于三参数非线性渗流方程的致密气藏数值试井模型。利用有限差分方法求解模型,获得了井底压力响应曲线及储层压力分布。分析了压力响应曲线和压力分布特征,对比了三参数非线性模型与拟线性模型的结果,并研究了最小启动压力梯度和平均启动压力梯度的影响。研究结果表明：系统径向流阶段的压力导数曲线偏离0.5线,压降曲线的上翘幅度取决于平均启动压力梯度,压力恢复曲线的上翘幅度取决于平均启动压力梯度与最小启动压力梯度的差值。外边界响应的早晚和动边界扩展速度取决于最小启动压力梯度。     

双重介质油藏压力动态分析的边界元方法

为了研究任意形状双重介质油藏中流体的渗流规律，建立了任意形状双重介质油藏不稳定渗流的数学模型。利用Laplace变换，将该模型转变成Laplace空间的修正Helmhohz方程，用边界元方法获得油藏内任意点的压力，进而由杜哈美原理得到考虑井筒储存效应和表皮效应的井底压力。不同边界条件双重介质油藏井底压力的典型曲线分析表明：窜流系数控制过渡段出现的早晚，裂缝弹性容量系数控制过渡段持续时间的长短，油藏的边界条件对油藏的压力动态存在明显影响。不渗透区域的存在对双重介质油藏压力导数曲线存在明显的影响，可根据压力导数典型曲线的特征识别近井大范围局部不渗透区域的存在。图7参20     

低渗透油藏考虑注采比时不稳定渗流规律研究

针对低渗透油藏注采比高的实际情况，建立考虑启动压力梯度和注采比因素的均质油藏不稳定渗流数学模型，并运用数值方法求解，绘制并分析了井底压力动态曲线。研究表明，启动压力梯度和注采比对不稳定压力动态影响较大。在低渗透油藏测试资料分析中考虑其影响是十分必要的。     

特低渗透油藏压裂水平井产量递减规律

基于考虑启动压力梯度和压敏效应综合影响的广义达西定律,以椭圆渗流理论和平均质量守恒定律为基础,分别建立了无限导流垂直裂缝井和有限导流垂直裂缝井的不稳态渗流理论,进而通过叠加原理建立了带有任意裂缝条数的压裂水平井产量递减模型,分析了压裂水平井不稳态时期的产量递减规律。结果表明,压裂水平井初期产量比较高、递减比较快,但是产量很快进入缓慢递减、平稳变化阶段。启动压力梯度、变形系数越大,压裂水平井单井产量越低;当启动压力梯度大于0.01 MPa/m以后,对产量及其递减规律的影响显著。压裂缝条数越多、裂缝越长、导流能力越大,压裂水平井产量也越高,递减速度也越快,但随着压裂缝条数、长度和导流能力的增加,产量增幅逐渐变小。     

启动压力梯度的不稳定快速测量

试验表明,低渗透油藏存在启动压力梯度。以往采用稳态渗流法测量岩心的启动压力梯度,但效果不好。针对低渗透岩心稳定时间长,流量精确测量困难的问题,设计了一种用非稳态渗流测压方式求解岩心的启动压力梯度的方法。设计实验方法为:初始时刻,将岩心在高压下饱和原油,在一端封闭,并装入测压计,待系统压力平衡且稳定后,将岩心另一端放空至某一压力值,连续测量封闭端压力变化,直至系统达到稳定状态。理论方面,考虑启动压力梯度和动边界的影响,建立低渗透岩心中液体的不稳定渗流方程,并用数值有限差分的方法求解,得到岩心封闭端的不稳定无量纲压力曲线。在双对数坐标图上,用实测压力数据和理论无量纲压力曲线拟合,求出低渗透岩心的启动压力梯度。此方法的优点是实验简单,实验条件易于控制,实验时间短。     

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     

稠油油藏水平井产能预测新模型

不同黏度下稠油室内实验研究结果,证明了稠油流动中存在启动压力梯度,启动压力梯度随原油黏度的增大而增大。考虑水平井三维空间渗流特征和启动压力梯度,应用速度势理论建立了稠油油藏水平井产能预测新的数学模型。应用新模型,对海上稠油油藏水平井产能进行了预测,分析了启动压力梯度对稠油油藏水平井产量和动用范围的影响:启动压力越大,水平井产能越低;启动压力梯度增大了渗流的阻力,减小了水平井的动用范围。     

稠油非线性渗流测定方法研究

稠油由于其非牛顿特性,在多孔介质中的渗流特征与常规原油不同,一般表现为非线性渗流,其特征之一是可能存在启动压力梯度,只有当驱替压力梯度超过启动压力梯度时稠油才开始流动,且渗流规律偏离达西定律。通过室内实验研究,设计了合理测量启动压力梯度的方法。利用天然岩心与实验室配制的模拟油,设定不同的驱替流量来测量启动压力梯度,研究实验测量启动压力梯度过程中驱替流量对测量结果的影响。结果表明,当驱替流量超过某一临界值时,测量得到的启动压力梯度会受到驱替流量的影响。因此,在测量岩心真实启动压力梯度的过程中,实验方法和驱替流量的选择不容忽视。