亲油多孔介质残余油膜的微观运移机理

为研究亲油多孔介质中残余油膜的微观运移机理,以毛细管渗流模型为基础,结合边界层理论,建立膜状残余油微观渗流模型.根据亲油多孔介质中膜状残余油的分布特征,推导毛细管中油、水微观运移方程;改进毛细管模型,推导不等径毛细管模型的油水相对渗透率表达式,得到相对渗透率曲线,分析毛细管半径、边界层厚度和流体黏度对相对渗透率曲线的影响.结果表明:随着毛细管半径增大,相对渗透率曲线向左逐渐平移;随着边界层厚度减小,相对渗透率曲线向左逐渐平移;随着油黏度增大,水相的相对渗透率曲线向右下方逐渐平移,油相的相对渗透率曲线没有变化.该结果对分析高含水期残余油渗流机理及提高采收率提供理论指导.     

应用毛管压力资料确定相渗曲线参数的新方法

毛管压力和相对渗透率作为岩石的基本属性,都是(非)湿相饱和度的函数,在一定条件下可以相互转化。应用毛管压力资料求取相渗曲线的方法主要有Corey模型、Brooks-Corey模型、Li-Horne模型及Burdine模型。前3种模型涉及到参数的确定,都是根据经验或者采取试错法确定参数,存在很大的误差。研究提出通过拟合毛管压力曲线,探究其定量函数关系式来确定参数,从而计算出相渗曲线。Burdine模型是为了提高计算精度,在Purcell模型基础上引入了迂曲度的概念提出来的。Burdine模型涉及积分,计算复杂,所以结合毛管压力、相对渗透率的分形几何式,通过拟合已有的毛管压力数据,计算出分形维数,再以分形维数为桥梁,求出相渗曲线。     

油气藏相渗特征参数的非线性参数识别

复杂多相流体体系相渗特征曲线是认识多相流体在多孔介质中的渗流机理和进行数值模拟及油气藏开采动态预测的基础.利用非稳定法实验原理,采用室内实验获取非稳定驱替过程的压力历史和各相的生产资料,根据非线性参数识别技术,通过LMF算法和最优控制算法来实现相对渗透率特征参数变化步长的自动调节,使模拟压力拟合非稳定流实验的压力历史数据,解决了复杂多相流体渗流相渗特征参数的识别问题,由此获得的相对渗透率曲线不但快速、饱和度范围宽、曲线形态好,而且消除了常规方法假设条件带来的结果误差.非线性参数识别结果和试验结果具有较好的一致性,证明了方法的可靠性.     

考虑临界流动饱和度凝析气体系的吸附模型

在凝析气藏的开发过程中,流体处于地下多孔介质中,由于多孔介质孔隙壁面的影响,毛细凝聚现象必然存在,从而不可避免地会对反凝析过程产生影响,从而影响整个凝析气体系的相态特征.在考虑凝析油临界流动饱和度的基础上,改进了凝析气在多孔介质中的气液混合吸附模型,在以往的吸附模型中加入临界流动饱和度对吸附的影响这一条件,使得新的吸附模型更具有真实性,能更好的模拟多孔介质中凝析气体系的相态问题,并且对一个真实凝析气藏的相态作了计算.采用新建立的模型计算多孔介质中反凝析饱和度比不考虑多孔介质吸附时要大,气相摩尔分数减小,液相摩尔分数增加.     

离心毛管压力曲线表征及应用

回眸了利用离心毛管压力曲线实验数据，确定岩石的孔隙大小分布，分析岩石的单相流体流动特性，在室内快速评价油井工作液对储层的损害，确定润湿性和驱替能量，计算绝对渗透率和相对渗透率方法。用三参数双曲线方程拟合离心毛管压力实验数据，采用最小二乘法术解，获得毛管压力曲线解析表达式及其积分表达式和微分表达式，可拟合各类毛管压力曲线整个数据范围，便于曲线微分、积分、准确计算岩心的入口饱和度，光滑实验数据、进行曲线外推求阈压。     

储层毛管压力曲线构造方法及其应用

为了连续获取储层毛管压力曲线评价储层孔隙结构,针对储层毛管压力资料非常有限这一问题,以169块不同类型的岩芯压汞资料分析为基础,提出了利用常规孔隙度、渗透率等参数构造毛管压力曲线的新方法,并建立了毛管压力曲线的构造模型.通过与实际岩芯压汞毛管压力曲线的对比,验证了构造模型的准确性,并提出优选综合物性指数模型来连续构造毛管压力曲线.将该毛管压力曲线应用于实际储层评价中以求取平均毛管半径、最大毛管半径和储层含水饱和度等地层参数以及评价储层的孔隙结构,与岩芯分析结果以及油田现场利用测井模型解释获取结果对比表明,新模型计算的结果是真实可靠的.     

砂岩储层渗透率与压汞曲线特征参数间的关系

通过对大量岩样毛管压力数据的分析研究发现,在双对数坐标下储层岩石毛管压力曲线呈现明显的双曲线特征,且可用双曲线的两条渐近线Pd和Sb及喉几何因子Fg三个参数唯一确定,双曲线的顶点代表了非润湿相在岩石系统中完全占扭有效控制流体流动的那部分有效孔隙空间的状态。且双曲线的位置形态参数或顶点参数决定了岩石绝对渗透率的大小。分别用位置形状参数和顶点参数成功建立了岩石绝对渗透率的估算模型,并用大量实测数据验证了估算模型的可靠性。     

滑移边界条件下的渗流基本微分方程

首先根据牛顿流体的应力和应变的关系,以及在层流条件下,在固壁附件滑移长度和滑移速度的线性关系,得到了在层流条件下,具有滑移边界的圆管中的速度公式和流量公式;然后采用毛细管束模型,推导出了在多孔介质中具有滑移效应的渗流速度方程,和滑移渗流的基本微分方程.方程中的渗透率由非滑移渗透率和相对滑移渗透率组成,相对滑移渗透率的数值取决于毛管半径R和滑移长度b.     

低渗透油藏气水相对渗透率计算方法研究

和常规油气藏不同,致密气藏中流体的渗流并不符合经典的达西定律,而是同时存在着动态启动压力梯度和应力敏感效应。常规的JBN方法计算相对渗透率时并没有将这两者考虑在内,势必造成计算的误差。在分析致密气藏特殊渗流机理的基础上,建立了考虑动态启动压力梯度和应力敏感效应的致密气藏两相渗流计算方法并进行了实例验证。结果表明,在考虑动态启动压力梯度和应力敏感性的情况下,气、水两相的渗流能力均有明显下降,其中水相相对渗透率降低速度加快,而气相相对渗透率上升速度有所减缓,等渗点相对渗透率降低,岩芯的残余水饱和度升高。不同孔隙压力下的相对渗透率实验结果表明,随着孔隙流体压力的下降,动态启动压力梯度和应力敏感性对于渗流的影响越来越显著,这两种因素在内的新方法得到的相对渗透率曲线和传统的JBN方法得到的曲线差异也越来越明显。新方法计算得到的相对渗透率曲线更能准确的表征致密储层流体的渗流形态。     

聚合物驱相对渗透率曲线及影响因素微观模拟

结合逾渗理论,在油水两相三维网络孔隙模型的基础上,考虑了聚合物的流变特性、吸附特性及衰竭层效应,建立了油/聚合物溶液两相流的三维准静态孔隙网络模型.通过模型计算结果与室内实验结果的对比验证了模型的有效性.在此基础上,研究了不同孔喉比、吸附量、流变特性及衰竭层厚度时聚合物相对渗透率曲线的影响.结果表明:随着孔喉比增大,残余油饱和度增大,油相相对渗透率变小,水相相对渗透率增大.随着幂率指数的增大,油相的相对渗透率基本不变,而水相的渗透率随着幂率指数的增大而变小.衰竭层厚度的大小对油相渗透率的影响较小,但随着衰竭层厚度的增加水相渗透率不断上升.随着吸附量的减小,残余油饱和度减小,两相区变大,水相渗透率增大.与其他理想模型相比,本文中的模型可以更真实地研究油/聚合物两相流动特征.     

考虑裂隙-岩块间水交换的单裂隙非饱和渗流数值模拟

为了研究单裂隙非饱和渗流的水力特性,根据裂隙面分形维数、裂隙面位错值和面积接触率,提出了采用随机布朗函数生成裂隙开度分布的方法;基于裂隙局域立方定理成立的假定,并考虑裂隙-岩块间拟稳态水交换,建立了单裂隙非饱和渗流数值分析模型。模拟得到的裂隙毛细压力-饱和度以及非饱和渗透系数-毛细压力的关系曲线能够反映排水、吸水间的滞后性及体现排水时的进气值和残余水饱和度。模拟结果与试验结果的定性对比表明,建立的模型可为考虑裂隙-岩块间水交换的单裂隙非饱和渗流模拟提供合理可行的方法。最后对比了考虑与不考虑裂隙-岩块间水交换的裂隙非饱和渗透系数-毛细压力关系曲线,结果表明,在高毛细压力(低饱和度)下,可忽略裂隙-岩块间的水交换。     

多孔介质中油气体系相平衡规律研究

油气体系和储层多孔介质是一个相互作用的系统，当地层压力低于饱和压力时，储层中同时存在气、液、固（指岩石）三相，在多孔介质中，由于孔隙半径小，因而毛细管压力应予以考虑，在建立了考虑毛细管压力的相平衡计算模型之后，针对二个凝析气藏，一个黑油油藏和一个挥发油藏，分别对其油气体系的毛细管压力，饱和压力和恒组成膨胀过程中液相含量进行了相态模拟模拟计算，总结出毛细管压力对油气体系相平衡的影响规律。     

凝析油气相渗函数分析评价

实验证明低界面张力的凝析油气体系相对渗透率受界面张力、速度、粘滞力的影响 ,它与饱和度的关系不能只进行界面张力校正。目前国外提出的改进相渗函数方法很多 ,总结了现有的函数 ,对它们进行结构分析并评价了两大类方法各自的优缺点。用阻尼非线性最小二乘拟合法结合实验数据 ,对诸方法进行了总体拟合效果评价和预测效果评价 ,推荐出目前最好的方法。指出函数存在的问题和解决问题的方向     

低阻油气层测井解释方法研究及应用

针对低阻油层测井资料解释的含油饱和度往往偏低,造成油水层难以识别的问题,提出了用测井毛管资料综合法,该方法是以岩芯样品的实测孔隙度(ψ)分析和压汞实验室毛管压力与油藏条件下毛管压力、毛管压力与含油高度(H)的关系转换,统计得出了相对含油体积与孔隙度、含油高度的关系,利用该关系可估算储层的含油饱和度,与工作站解释相结合,应用于大安北葡萄花油层,与试油对比,吻合率很好。     

多孔烧结陶片吸水特性实验方法

建筑被动蒸发降温效益以多孔材料吸水特性为基础。以广泛应用的多孔烧结陶片为例,相关参数测试方法标准并不一致。笔者参考国际标准采用“单面浸泡法”测试了3种多孔陶片的毛细吸水系数及毛细饱和含水率,实验结果表明,在第1吸水阶段,材料孔隙率与毛细吸水系数及毛细饱和含水率呈现显著正相关关系。参考中国标准,采用“整体浸泡法”和“真空饱和法”测试了上述3种材料在水中浸泡24 h后的含水率,并与“单面浸泡法”测试结果进行了对比研究,结果显示,后者实验结果分别比前两者低3.25%和21.58%。研究表明,第1阶段吸水速率高的材料具有更高毛细饱和含水率,此种陶片更适宜蒸发降温应用。测试方法上单面浸泡法优于整体浸泡法。采用重复性误差衡量实验精确度,分析结果表明上述实验的重复性误差均低于2.40%。     

一种利用J函数建立含油饱和度模型方法研究

针对注水开发油田不同程度的水淹,以往利用测井解释的含油饱和度曲线建立的含油饱和度模型,不能满足油田开发需求。为了在模型中更真实地反映出地层的原始含油状态,首先把油藏条件下的毛管压力曲线转换成J函数,再利用多元回归得到J函数与含水饱和度间的关系,最后把由油水界面和储层构造深度计算得到油柱高度,经多元回归建立含油饱和度与孔隙度、渗透率和油柱高度的关系式,进而得到三维含油饱和度场,从而为储量复算和油藏数值模拟提供准确依据。     

高束缚水饱和度低阻油层测井解释技术

依据室内核磁共振、毛管压力等多项实验分析资料 ,结合冀中地质实际、测井、试油资料 ,提出了基于核磁共振测井的储层束缚水饱和度校验方法和复杂地质条件下低电阻率油层测井解释技术。经过近两年在华北油田的实际应用 ,利用此技术可方便地定量评价由高束缚水饱和度引起的低电阻率油层 ,见到了明显效果     

单毛细管中卡森流体的分形分析

研究非牛顿流体类卡森流体在单毛细管中的流动特性。根据弯曲毛细管的分形特征,推导该流体在单毛细管中的流量、流速、启动压力梯度和有效渗透率的分形解析解,所得分形模型将卡森流体的流动特性与毛细管的结构参数有机联系起来。