非饱和低渗透黏土非线性渗流定律与固结

该文分析了渗流实验结果,得出:非饱和低渗透黏土渗流遵循具起始水力梯度的非线性渗流定律.考虑到在非饱和黏土中气相在含水饱和度大于90%时不能独立运动,基于该非线性渗流定律,分别建立了非饱和黏土定流量单向非线性渗流、定压单向非线性渗流、定流量径向非线性渗流固结数学模型.以黏性边界层思想,构造出了上述数学模型解的结构,以积分方程法,导出了非饱和低渗透黏土非线性渗流平均质量守恒方程、活动边界运动方程、压力分布与平均固结度计算公式.进行了实例计算分析,结果表明:与线性渗流相比,非线性渗流使黏土层同一位置处的无量纲超孔隙水压力增大,使非饱和低渗透黏土固结活动边界运动速度减小、使定流量单向渗流平均固结度增大.该文结果可用于非饱和低渗透黏土地质工程与岩土工程等领域.达西渗流固结计算是具有起始水力梯度的非线性渗流固结计算的特例.     

分形油藏中无限导流垂直裂缝井的非牛顿流渗流规律

首先求得了无限大分形油藏的点源解,然后用线源积分的方法求得了单重分形油藏中无限导流垂直裂缝井非牛顿流的压力分布公式.理论分析表明,等流量解在早期和晚期与无限导流解是一致的,并求得了早期和晚期的等流量解,早期和晚期p_wD-t_D双对数曲线图上出现的直线段斜率分别为1-δ+1/α和1-δ.建立了双孔分形油藏的椭圆流数学模型,求得了其近似解,其特殊情况为单重分形油藏的椭圆流模型的结果,与等流量解对比发现,选择合适的权重,其近似效果会很好,因此椭圆流模型可用于快速试井分析.计算了窜流系数λ、弹性储量比ω、幂律指数n、参数δ变化时的无因次井底压力随时间的变化规律,从曲线形状上看与均质油藏的大致相似.分析计算结果表明,双孔分形油藏中无限导流垂直裂缝井的压力动态特征大致可分四个阶段:早期的线性流阶段;中期的裂缝介质径向流阶段;中后期质量交换压力平缓过渡阶段;晚期的平均双重介质径向流阶段.     

碱水流动渗流过程输运问题计算

基于碱水驱油机理和碱水注入地层后的消耗机理,本文对不含油情况下碱水流动规律进行了数值计算,得出了带弥散的线性碱水驱碱水浓度随位置的变化规律,这给碱水驱油方案的设计提供了重要的依据。     

均匀流场中二维扩散方程的解析解

本文用LaPlace变换和分离变量法求出溶液在均匀流场中二维扩散方程的解析解,它是一个由补误差函数和余弦函数组成的无穷级数,其极限情况是已知的一维对流-弥散方程的解,横向弥散不仅使沿纵向流动的溶液横向输运浓度,而且使浓度沿纵向按指数规律衰减,从而能够分析-计算纵向和横向弥散的作用。     

含启动压力梯度的段塞流的压力动态分析

提出了准确描述含启动压力梯度的非达西渗流的试井分析工模型，用一咱稳定性极好的数值计算方法求得了无限大和有界油藏的典型曲线，为正确认识低渗秀油藏提供了一个好方法。分析表明，无界和有界油藏中含压力梯度的段塞流都存在一个稳定状态，区分稳定状态时的定压边条件是不必要的。     

双渗分形油藏的压力动态分析

本文研究了双渗分形油藏的不定常渗流，给出了其广义对流扩散方程组在拉氏空间中的通解，求得了双渗油茂中考虑井储和表皮效应的内边界条件下的解，其征兵为双油藏的的压力动态，最后用拉氏数值反计算和分析了双渗，双孔分形介质中瞬时压力特征。     

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。     

双重介质二维不定常渗流研究

本文采用傅立叶变换方法，求得了弱可压缩液体在双孔介质中二维不定常渗流的拉氏空间解，研究了非稳态变换双重介质裂缝储量比ω和介质间传导系数λ对无限导流垂直裂缝井的压力及压力导数的影响，绘制了影响因素的敏感性曲线，并对早期及晚期的结果进行近似，为试井分析提供了理论基础。     

考虑多因素的低渗透岩石相对渗透率

相对渗透率是制定油气田开发方案的重要基础资料。通常用非稳态流方法测定和用JBN方法计算它,但未考虑非达西流及毛管力的影响,故只适合于中高渗透岩石达西渗流的情形,且要求非稳态相对渗透率实验驱替速度较高。针对水湿和油湿岩心两种情形,分别导出了同时考虑启动压力梯度、毛管力及重力的相对渗透率公式,不受实验驱替速度较高的限制,解决了低渗透岩石非稳态相对渗透率的实验测定和计算方法问题。