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。     

低渗透油藏微乳液驱启动压力梯度研究

利用微流量计量仪,通过“压差⁃流量”法,精确测定了低渗透油藏水驱和微乳液驱的启动压力梯度,深入分析了低渗透油藏非线性渗流特征,重点研究了微乳液对低渗透油藏启动压力梯度的影响和作用机理。结果表明,低渗透油藏的“压差⁃流量”曲线是一条上凹型曲线,具有非达西渗流特征。启动压力梯度与渗透率呈乘幂关系,启动压力梯度随渗透率的减小而增大,水驱平均启动压力梯度为0.050 MPa/m,微乳液驱平均启动压力梯度为0.039 MPa/m。微乳液之所以会有效降低启动压力梯度,是因为它能够显著降低界面张力,减小了边界层的渗流阻力。微乳液界面张力越低,启动压力梯度也就越小。     

低渗透双重介质油藏试井解释模型

低渗透油藏不仅渗透率低,储层存在一定的应力敏感性,而且原油在地层中的流动不满足达西定律,其渗流必须克服一定的启动压力梯度才能流动.针对这些特点,引入渗透率模数表示介质变形对渗透率的影响,考虑原油的非达西流动,建立了低渗透双重介质油藏试井解释模型,采用数值方法进行求解,绘制压力和压力导数双对数曲线.结果表明:低渗透双重介质油藏的压力和压力导数双对数曲线不存在0.5水平直线段,而是呈现为上翘的曲线,并且对后期压力响应影响起主要作用的是裂缝的启动压力梯度和渗透率模数.     

洪湖油田低渗透油藏渗流特征研究和应用效果

洪湖油田为中低孔隙度低渗透率油藏,根据油田特征,经过室内实验研究了单相、两相渗流规律,确定流体在多孔介质中的流动特征,并分析了水驱油实验成果,确定了最佳驱油效率.单相油渗流实验证明了洪湖油田低渗透岩心存在启动压力梯度;两相实验测试了油水两相相对渗透率曲线,对油藏开发后期的含水规律进行了预测.     

深层低渗透油层渗流规律与水驱油特性研究

深层低渗透率油藏的渗流规律及水驱油特性具有特殊性。本文通过中原油田文13北块的岩心试验资料的分析、研究,表明深层低渗透率油藏单相流体渗流表现为非达西流动,渗透率越低,启动压力梯度越高。油水两相流动反映出束缚水饱和度高,油水两相流动范围窄;垂直于裂缝方向流动的储层采收率最高。为该块及同类型油藏分析剩余油分布规律、制定合理的提高采收率方案提供了依据。     

特低渗透油藏合理井距确定新方法

注采井距是影响特低渗透油藏开发效果的关键,目前主要根据渗透率和启动压力梯度大小来确定。阐述了这种方法的局限性,根据物理模拟实验分析了启动压力梯度和应力敏感系数的变化规律,得到其数学描述形式,建立了特低渗透油藏非线性渗流数学模型。针对目前求解特低渗透油藏合理井距的局限性,基于修正后非线性稳定渗流数学模型和叠加原理,提出求解特低渗透油藏合理注采井距的新方法。该方法除能考虑储层渗透率、注采压差外,还可以考虑流体粘度、预期产量、启动压力梯度以及介质变形程度的影响,同时形成了合理注采井距优化理论图版,方便现场应用。     

低渗透非均质油藏径向渗流特征研究

利用实验手段回归出启动压力梯度与渗透率的相关式,并用此式得出非均质油藏的启动压力梯度分布,建立了考虑启动压力梯度的三维三相径向坐标下的渗流数学模型和有限差分方程.有限差分方程中每个网格块上的启动压力梯度可以考虑为不同值,网格块上的启动压力梯度值可由初始化参数场给定,编制了相应的软件,并对比了低渗非均质储层不考虑启动压力梯度、启动压力梯度为常数和启动压力梯度非均匀分布时的压力分布特征.     

低渗透砂岩石油渗流的微观模拟实验研究

采用天然低渗透砂岩微观模型,通过与实际地质状况较为相似条件下的油驱水实验,模拟石油在低渗透砂岩孔隙内的渗流,分析和探讨了低渗透砂岩孔隙介质中石油的微观渗流机理.研究结果表明,石油在低渗透砂岩中渗流路径曲折复杂,运移渗流模式有稳定式、指进式和优势式3种;石油在低渗透砂岩中渗流存在启动压力梯度,启动压力梯度与砂岩孔隙度关系复杂,而与砂岩渗透率有很好的相关性;石油的渗流速度与驱替压力呈很好的相关性,石油以相同速度在不同渗透率级别的砂岩内渗流时所需要的驱替压力随砂岩渗透率的增大而降低.     

低渗透水驱油田面积井网见水时间计算新方法

低渗透油田储层应力敏感性较强,导致渗透率损失严重,引起启动压力梯度变大,渗流阻力增大,降低油田水驱效果。目前已有的见水时间预测模型未同时考虑应力敏感性和变启动压力梯度等因素,导致运算结果不符合矿场实际。为此,首次推导了考虑应力敏感性和变启动压力梯度的不等排距及井距条件下的五点法、四点法、反九点法井网见水时间预测模型。新模型计算结果误差相对较小,更符合现场实际,研究成果可指导区块措施调整,为改善水驱油田开发效果提供理论支撑。     

低渗透毛管束单相渗流模型的建立

近些年来,人们通常用实验的方法研究低渗透油藏的渗流机理.相比而言,低渗透油藏的渗流机理缺乏理论性的研究.将毛细管的视渗透率代入低渗透油藏的渗流方程,分别把流速和启动压力梯度进行叠加,建立了低渗透毛管束单相渗流模型,对低渗透油藏的单相低速渗流进行了理论上的研究,合理解释了渗流曲线发生弯曲的原因.并指出如果某毛细管的启动压...     

低渗储层非线性相渗规律研究

矿场试验和实验表明低渗油藏流体渗流不再符合Darcy公式而是存在明显的非线性,这种非线性效应对单相、多相流体的流动均产生影响.从非线性渗流的形成机理出发,利用恒速压汞技术确立低渗储层喉道分布密度函数,在此基础上,根据毛管模型与边界层理论,建立了低渗储层非线性相渗模型,并结合大庆油田某区块进行了分析研究.结果表明,在非线性渗流压力梯度范围内,地层中压力梯度的增加,储层绝对渗透率逐渐增加、水相渗透率逐渐降低,油相渗透率逐渐升高,油井含水率上升速度降低.     

红河致密砂岩油藏注CO_2可行性室内评价研究

红河油田是典型的特低孔致密油藏,采用常规注水开发方式难以经济有效动用。采用室内物理模拟实验手段,从CO_2与储层和地层原油的配伍性、注入能力及储层注入界限等方面,探讨了红河油田注CO_2开发的可行性。实验结果表明,红河油田储层注CO_2流体不会产生堵塞,CO_2与储层原油配伍性较好;相同渗透率下,CO_2驱的注入指数为注水指数的8倍,且注CO_2驱是一个比较稳定的过程,注CO_2驱相对注N2驱来说,突破的时间较长,在较低渗透率的时候,没有出现较快突破的情况;结合非线性渗流、恒速压汞实验技术,发现当渗透率低于0.08 mD时,注CO_2的压力梯度呈明显升高的趋势,确定0.08 mD是注CO_2驱的储层渗透率下限。综合实验结果表明,红河致密油藏注CO_2驱开发在技术上是可行的。     

考虑启动压力梯度的海上稀油油藏剩余油分布及挖潜界限研究

在传统黑油模拟器的基础上引入非线性渗流系数,建立了考虑油相启动压力梯度因素影响的黑油模拟器,研究海上大井距开发条件下稀油油藏的剩余油分布规律与挖潜界限.与常规的Eclipse软件模拟结果相比,考虑稀油油藏启动压力梯度后油藏的井间、层间剩余油富集程度加大.以储量动用程度为标准对该油藏加密、纵向的挖潜界限进行量化,其量值为注采井距400 m以上或者渗透率级差10以上.针对J油田的剩余油富集层位进行识别,并实施了开关层作业,实际单井日增油量达到120 m3.     

各向异性低渗储层渗流特征分析

各向异性、启动压力梯度和应力敏感现象是低渗油藏最显著的特征.建立了同时考虑以上三因素的低速非达西渗流数学模型,考虑方程强烈的非线性,用近似的解法求出稳定渗流以及不稳定渗流方程的解;根据物质平衡原理,得到了定产量、变产量和定流压生产时动边界的运动规律、地层压力分布特征以及产量变化规律.结果表明,各向异性地层激动区边界以椭圆形式向外拓展,改变了井网合理井排距;启动压力梯度和应力敏感使油井产能降低,边界移动速度变慢,单井控制面积减小,增大了油藏的开采难度.     

致密油层体积压裂非线性渗流模型及产能分析

针对致密油非线性渗流特征和储层压敏特性,建立了致密油储层体积压裂非线性渗流模型,基于树状分叉分形理论表征体积压裂复杂裂缝形态,根据致密油在体积压裂改造区内不同流动形态,划分为3个区域,推导出了致密油层体积压裂直井三区耦合产能公式,分析了变形系数、分形维数、压敏效应、改造区大小、裂缝导流能力等参数对直井产能的影响.研究结果表明:体积压裂直井产能与变形系数呈非线性递减关系,且生产压差越大,产能下降越多,下降幅度达到70%;体积压裂形成的裂缝条数越多,体积改造区等效渗透率越大;储层压裂改造体积越大,主裂缝越长,直井产能越高;主、次裂缝导流能力越大,直井产能也越高,主裂缝导流能力15~20D·cm,次生缝导流能力在6~10D·cm效果较好.     

流体压缩性和压敏性对低渗油藏产量的影响

针对低渗油藏的特性,推导出考虑启动压力梯度和流体压缩性的应力敏感油藏的质量流量公式,利用质量与密度关系式得到相应的体积流量公式.计算表明:考虑应力敏感性时,油井产量不再随着生产压差的增加而呈正比例增加;当储层呈现强应力敏感特性时,油井产量随生产压差的加大而增加缓慢,此时需要优化出合理的生产压差.考虑流体压缩性时,油井产量随着流体压缩系数的增大而增大.相对误差随压差的增大呈直线递增,故不能忽略流体压缩性的影响.在工程上,只有当生产压差足以克服启动压力梯度的阻碍效应时,油井才能快速见到产量.     

存在启动压力梯度时的合理注采井距确定

由于流体在低渗透油藏中渗流存在启动压力梯度,在确定低渗透油藏合理注采井距时如何考虑启动压力梯度的影响,是提高低渗透油藏开发效果的主要研究内容之一.根据等产量一源一汇渗流理论,获得了注采单元主流线中点处的最大压力梯度计算式,结合启动压力梯度与渗透率的关系建立了低渗透油藏合理注采井距的确定方法,得到不同渗透率和注采压差下合理注采井距理论图版.实例应用结果表明,所述方法简单实用,分析结果与油田实际情况基本一致.     

亲水多孔介质残余油滴的微观运移机理

为分析高含水期剩余油微观分布特征,以毛细束渗流模型为基础,建立油滴状残余油微观渗流模型,推导毛细管中油、水微观运动方程,进而导出基于微观渗流模型条件下油、水相对渗透率表达式;分析毛细管半径、驱替压力梯度、油滴与水滴的长度比、油滴半径和原油黏度对油、水相对渗透率的影响.结果表明:随着毛细管半径增大,相对渗透率曲线向右平移;随着驱替压力梯度增大,油、水两相相对渗透率增加;随着油滴与水滴长度比的减小,水相相对渗透率曲线陡峭上升;随着油滴半径减小,油相相对渗透率提高;原油黏度越大,油相相对渗透率下降越快.该结果为分析高含水期残余油渗流机理及提高采收率提供指导.     

低渗油藏注入水有效影响范围研究

低渗透油藏最显著的特征是存在启动压力梯度,这使其在注水开发过程中渗流阻力增大、降低注入水的波及范围,在考虑流体渗流时存在的启动压力梯度影响条件下,如何准确确定注入水影响范围,是有效开发低渗油藏的关键技术之一.根据等产量一源一汇渗流理论,获得了注采单元的等最大压力梯度等值线方程,在确定低渗透油藏合理注采井距的基础上建立了考虑启动压力梯度影响的注入水有效影响范围分析理论与方法,得到不同渗透率和注采压差下注入水有效影响范围.实例应用结果表明,该方法简单实用,分析结果与油田实际情况基本一致,该方法时油田合理井距的确定有指导意义.     

三重介质低渗油藏非达西非稳态渗流研究

针对低渗透油藏不再符合线性达西定律的情况,考虑启动压力梯度和动边界共同影响,建立了带井筒存储和表皮效应的三重介质低渗油藏非达西非稳态渗流模型.鉴于数学模型的非线性和非齐次性,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Ste-hfest数值反演方法,研究了启动压力梯度、溶洞窜流系数、基质窜流系数、裂缝储容比和溶洞与基质储容比之比等敏感参数对无量纲井底压力和压力导数曲线的影响规律.结果表明:无量纲启动压力梯度为0时,压力导数具有无限大外边界的水平径向流特征,随着无量纲启动压力梯度的增大,压力导数曲线中后期上翘幅度越大.