基于启动压力梯度的致密油藏非线性渗流模型

新疆吉木萨尔致密油储层具有较强的应力敏感性和启动压力梯度,目前的非线性渗流模型不能反映致密储层的渗流特征。因此,在室内岩心驱替物理模拟实验的基础上,建立了考虑启动压力梯度和应力敏感的致密油藏非线性渗流模型,并根据模型绘制出压力梯度利用率图版。结果表明,致密油藏启动压力梯度与渗透率呈对数变化关系;新模型的渗流特征曲线与油藏实际渗流特征曲线误差小于5.00%,能真实反映出油藏实际渗流特征;渗透率越高,压力梯度利用率（N）越高,压力损失越少;压力梯度增大,N呈对数形式增大。为提高致密油藏压力梯度有效利用率,应增大生产压差,同时采取酸化、压裂等措施改善储层渗透率。     

储层应力敏感性对致密气藏压裂水平井试井分析的影响

针对致密气藏储层特征,采用解析解与数值解相结合的半解析法,建立了考虑储层应力敏感性和裂缝导流能力的致密砂岩气藏多段压裂水平井渗流数学模型,提出了一种考虑储层应力敏感效应的致密砂岩气藏压裂水平井试井分析方法.通过模型求解,对比分析了不同压裂规模的水平井试井解释压力动态曲线,并明确了储层应力敏感性对压降、压恢试井分析的影响.     

低渗砂岩渗透率应力敏感性试验研究

渗透率应力敏感性研究方法不同,得到的敏感程度则不同.以氮气为孔隙流体,对一块低渗砂岩岩样进行不同围压和孔隙流体压力下的渗透率测试,利用Bernabé方法求取渗透率有效应力系数,获取渗透率有效应力,并对应力敏感指数法加以修正,发现岩样表现为中等应力敏感.     

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.     

低渗透油藏启动压力梯度新算法及应用

针对目前大多数低渗透油层的渗流研究都是通过岩芯驱替实验得到渗透率与启动压力梯度的关系,不仅费时费工,而且考虑的因素比较单一的问题.通过对中国西部某低渗油田不同渗透率岩芯室内驱替实验,从流体在低渗透多孔介质渗流机理出发,对实验数据进行处理和回归分析,建立了新的物理模型,提出了一种求解启动压力梯度的新方法,得到求解低渗透油藏启动压力梯度数学模型.由数学模型可以得到启动压力梯度的主要影响因素是驱动压力梯度、流体的流度,启动压力梯度与前者成正比关系,与后者成反比关系.利用求解启动压力梯度的数学模型,结合低渗透油田实际,研究了启动压力梯度对单井产量、极限注采井距和含水上升率的影响.     

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。     

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.     

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。     

河道型低渗透储层有限导流垂直裂缝井动态特征

低渗透储层内考虑启动压力梯度的流体渗流过程中,动边界的传播规律反映储层的动用范围,并影响井底压力动态.建立河道型低渗储层考虑启动压力梯度和存在动边界的有限导流垂直裂缝井双线性流渗流数学模型,通过Laplace变换,得到动边界传播方程和地层流体压力分布方程;在Laplace变换域中,运用牛顿迭代和Stehfest数值反演方法计算获得井底压力分布特征、动边界传播规律及产能动态曲线.结果表明:启动压力梯度越大,动边界传播越慢、压力损失越大、井产量下降越快;定产条件下,裂缝导流能力越大,压力损失越小;裂缝导流能力对动边界传播影响较小;定压条件下,动边界存在最大值.由压力分布特征和动边界范围确定单井最大动用面积,对实际生产具有指导意义.     

应力与温度综合作用的煤岩渗透机理

为评估深部煤岩的瓦斯抽采特性,探究不同条件下煤岩渗透率演化规律,利用含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,开展不同平均有效应力和不同孔隙压力下温度升高的三轴渗流实验.基于分形理论表征温度引起的煤岩孔裂隙扩展和滑脱因子变化情况,进一步考虑压缩变形及滑脱效应对煤岩渗透率的影响,建立应力与温度综合作用的煤岩分形渗透率模型.结果表明:1)随温度升高煤岩整体具有压缩效应,渗流通道减小,渗透率先急剧下降后趋于平缓.2)在相同温度下煤岩渗透率随平均有效应力的增大逐渐减小,随孔隙压力增大先急剧减小后趋于平缓.煤岩裂隙压缩系数C_f随平均有效应力增大逐渐减小,随孔隙压力增大煤岩裂隙性系数具有相同的变化趋势.3)新建渗透率模型的计算值和实测值基本一致,其理论机理适用性及数据匹配度均优于Lu模型,该模型可以较好表征多因素影响下的煤岩渗透率演化规律.4)孔隙压力较低时,滑脱效应较为明显,且在孔隙压力升高初期考虑滑脱效应的煤岩渗透率曲线比不考虑滑脱效应的渗透率曲线更接近实验测量值.     

原油脱气对低渗透油藏有效驱替压差的影响

地层原油脱气导致渗流阻力增大,严重影响低渗透油藏的开发效果。以卫城某油藏为例,通过稳态法水驱油实验,研究了原油黏度变化对油水两相启动压力梯度的影响,进而研究了启动压力梯度变化对低渗透油藏有效驱替压差的影响。研究表明,地层原油脱气后,随着原油黏度的增大,启动压力梯度增大,导致井间有效驱替压差减小,当注采压差较小时,将难以建立有效驱替;提出了针对这一问题的应对措施。研究成果对于低渗透油藏注采井网设计及后期的治理调整具有指导意义。     

一种新的低渗透气藏产能方程

综合分析滑脱效应、启动压力梯度效应和高速非达西效应,依据渗流力学原理建立稳定渗流条件下综合考虑三种效应影响的低渗透气藏产能方程.应用该方程对不同滑脱系数和不同启动压力梯度下的流入动态曲线进行比较.在相同井底流压下,随着滑脱效应影响因子的增大,气井产能逐渐增大；随着启动压力梯度的增大,气井产能逐渐减小.     

油气储层渗透率应力敏感性与启动压力梯度的关系

人们在进行油气储层渗透率应力敏感性实验研究时,得到的结论不统一.利用毛管模型及启动压力梯度理论,通过实验研究发现之所以会有不同的结论,是因为所取岩心的初始渗透率存在较大差异.经分析得到如下结论:由于启动压力梯度的存在,使得低渗、特低渗储层比中高渗储层具有更强的应力敏感性,当初始渗透率小于某一临界值时,渗透率越低对应力越敏感,大于此值后,渗透率降低只与有效应力有关,而与初始渗透率无关.在油气生产过程中,储层变形对低渗、特低渗油气藏生产的影响很强,加大了这类油气藏的开发难度.     

杏六区薄差储层水驱油特征

通过对杏六区薄差储层典型相对渗透率曲线进行筛选,采用流动系数作为权重系数对单层归一化后的曲线进行复合,得到复合相对渗透率曲线。由复合相对渗透率曲线可知,杏六区薄差储层具有残余油饱和度、束缚水饱和度小,驱油效率低,共渗区范围较窄的相渗特征。根据相对渗透率曲线计算含水率和采出程度,得出含水率与采出程度的关系曲线分为“凸”型和“S”型两种。通过研究杏六区薄差储层的驱油效率与渗透率、原油黏度、驱替压力梯度的关系曲线可知,驱油效率随渗透率、驱替压力梯度的增加而增加,随地层原油黏度的增加而降低。对驱油效率与微观结构孔隙参数进行相关性分析。结果表明,孔隙半径与驱油效率之间的相关系数最小,仅仅为0.090,驱油效率和喉道半径之间的相关性最大,相关系数为0.437;另外,微观孔隙结构参数中孔隙半径对驱油效率的影响较小,喉道半径与孔喉比对驱油效率的影响较大。     

低渗非达西渗流相对渗透率计算方法及特征

现有的相对渗流率计算公式是基于在西定的,而低渗油层渗流为非达西类型。闻低渗非达西渗流相对渗透率计算方法,导出了计算公式,并进行了非稳态流动实验。结果表明：在低渗油藏相对渗透视经曲线中;来缚水和残余油饱和度较高,相渗流区范围较;随含水饱和度增大,油相对渗透率递减较快,水相对渗透率递增较慢;非达西渗流使油相相对渗透率增大,使水相相对渗透率减小,使产水率增大;油井见水后,产油量会迅速下降,水驱低渗油藏采     

Experimental Study into Permeability of Broken Mudstone

Much attention should be paid to the permeability of broken rocks in goafs for the sake of water preservation in mining and to prevent disasters. Using a special device together with the MTS815.02 Rock Mechanics Test System, we tested the permeability of broken mudstone during its compacting process, and obtained the relations between axial stress and differential seepage pressure and between the pressure gradient and the seepage velocity. The effect of axial stress, grain size, and seepage velocities on the permeability coefficient is analyzed. The results show that 1） permability varies abruptly when the load reaches the compressive strength of rock samples, 2） for a constant seepage velocity, the differential seepage pressure and the axial stress can be expressed by an exponential function, 3） for a constant axial stress, the pressure gradient and the seepage velocity can be also expressed by an exponential function and 4） the permeability coefficient of broken mudstone of different sizes is closely related to its compaction state and will decrease with the increase of axial stress, expressed as a logarithmic function.     

Seepage law and permeability calculation of coal gas based on Klinkenberg effect

Focused on the Klinkenberg effect on gas seepage, the independently developed triaxial experimental system of gas seepage was applied to conduct research on the seepage characteristics of coal seam gas. By means of experimental data analysis and theoretical derivation, a calculation method of coal seam gas permeability was proposed, which synthesized the respective influences of gas dynamic viscosity, compressibility factor and Klinkenberg effect. The study results show that the Klinkenberg effect has a significant influence on the coal seam gas seepage, the permeability estimated with the method considering the Klinkenberg effect is correct, and this permeability can fully reflect the true seepage state of the gas. For the gas around the standard conditions, the influences of dynamic viscosity and compressibility factor on the permeability may be ignored. For the gas deviating far away from the standard conditions, the influences of dynamic viscosity and compressibility factor on the permeability must be considered. The research results have certain guiding significance in forming a correct understanding of the Klinkenberg effect and selecting a more accurate calculation method for the permeability of coal containing gas.     

多层油藏产量劈分新方法及应用

综合考虑不同含水饱和度下油水流动能力的不同和常规的黏度、地层系数、压力等参数对多层合采油藏产量劈分的影响,并且根据生产动态数据,应用多元线性拟合的方法,计算油水相对渗透率,提出新的动态分析相渗产量劈分法.新方法不仅考虑了黏度、地层系数等因素,最重要的是结合了以动态数据多元线性拟合为基础的相渗曲线.将实例的数值模拟计算结果和常规地层系数法劈分结果进行对比发现,应用该方法进行产量劈分的结果精确度高,适用性强.