凝析气藏考虑毛管数和非达西效应的渗流特征

近期的大量理论和试验研究发现,高速流动导致的毛管数和非达西效应对近井油气相对渗透率有显著影响,仅考虑非达西效应无法准确描述油气真实渗流状态。准确理解并考虑这2种效应的影响对凝析气藏渗流动态分析以及生产动态预测有很重要的意义。建立了油气两相渗流的定解问题,得到了拟稳态形式的流入动态方程。在三区渗流机理上,首次综合考虑了毛管数和非达西效应对相对渗透率的影响。实例分析揭示了高速流动下油气相对渗透率变化及油气分布状态新特征。对不同流入动态模型的对比分析表明,本方法比现有方法更有助于正确预测生产动态,评估气井产能。     

挥发性油气体系相平衡中的毛细管压力作用

考虑多孔介质界面现象对挥发油气体系相平衡规律和渗流规律的影响，能更真实地反映挥发油气体系在储集层多孔介质中的相态特征和渗流特征，从而更为准确地认识挥发油藏的开发动态规律，以便更合理、有效地开发该类油藏。针对我国某一挥发性油藏，利用研制的相态模拟分析软件分别对该油气体系的毛管压力、泡点压力和恒组成膨胀过程中液相含量和相对体积进行了相态模拟计算，认为毛细管压力对挥发油气体系相平衡起着复杂而重要的影响。     

均质圆形定压油藏不稳定渗流的数值解

为了解有水体压力供源的（或称有边水存在的）圆形油藏的压力动态变化，为小型断块边水油气藏的合理开发提供依据，利用网格自动或分技校。通过有限元计算解决了均质圆形定压油藏任意井位条件下的不稳定渗流问题，得到压力传播过程图，提出井位系数据的概念，计算出井在油藏任意位置时的井底压力随时间变化的理论曲线。通过井在圆形定压油藏中心位置的特殊情况数值解与解析解的对比，验证了数值解的正确性。     

流动单元约束的油藏数值模拟研究

油藏数值模拟在油田开发方案的编制和确定、油田开采中生产措施的调整和优化、剩余油形成与分布以及提高油藏采收率方面,已逐渐成为一种不可欠缺的研究手段。油藏数值模拟的精度主要受油藏地质模型的精细程度和模拟模型的求解精度的影响。从提高油藏地质模型精度入手,将流动单元与油藏数值模拟相结合,通过利用流动单元细分模拟层系和针对不同的流动单元选取相应的相对渗透率曲线,提高油藏数值模拟的精度。模拟结果表明,流动单元约束的油藏数值模拟模型具有初始拟合程度高、模型修改程度低、能够更精确的反映层内和平面剩余油分布的特点。     

聚合物产出液在杆管环空中的流动

室内聚合物的溶液流变性测试表明,大庆油田应用的聚合物溶液的流变性符合幂律模式.运用非牛顿流体力学理论和数理方法,考虑抽油杆的上、下往复运动,建立了杆管同心与偏心2种情况下速度、流量与压力梯度方程,并得到近似解.计算实例表明杆管环空中流体的速度随杆的上、下运动不断地变化.杆管同心时,非牛顿性越强,速度最大值越偏离几何中心;杆管偏心时,θ=0,n值越小,无因次最大速度越大,θ=π时,两者有差别.     

考虑毛管数和非达西效应的凝析气液两相流入动态

近期的大量理论和实验研究发现,高速流动导致的毛管数和非达西效应对近井油气相对渗透率有显著影响,而目前仅仅考虑非达西效应无法准确描述油气真实渗流状态。如何准确理解并考虑这两种效应的影响对于凝析气藏渗流动态分析以及生产动态预测有很重要的意义。本文建立了油气两相渗流的定解问题,得到了拟稳态形式的流入动态方程。在三区渗流机理上,首次综合考虑了毛管数和非达西效应对相对渗透率的影响。实例分析揭示了高速流动下油气相对渗透率变化及油气分布状态新特征。对不同流入动态模型的对比分析表明,本文方法较之现有方法更有助于正确预测生产动态,评估气井产能。     

幂律液体在平面管中的衰减流动

为了探讨维持流体在管道中稳定流动的压力梯度突然消失后的非定常流动，从液体流动的基本方程出发，导出了幂律液体在平面间隙中做衰减流动的控制方程和实始条件，利用差分和迭代法对非线性方程进行了数值求解。     

Investigation of Low Frequency Elastic Wave Application for Fluid Flow Percolation Enhancement in Fractured Porous Media

In recent years, some numerical models have been proposed to investigate the effects of the elastic wave such as ultrasonic on fluid flow behavior in porous media. Nevertheless, none of these models are applicable to the fractured reservoirs, especially when the fluid is a Bingham plastic. In this work, the model proposed by P. P. Iassonov and I. A. Beresnev (2003) Iassonov, P. P. and Beresnev, I. A. 2003. A model for enhanced fluid percolation in porous media by application of low-frequency elastic waves. J. Geophys. Res., 108: 2138–2146. [Crossref], [Web of Science ®] , [Google Scholar] for flow under exposure of elastic wave in nonfractured porous media is considered and used for development of a new model of steady state flow of a Bingham plastic fluid in fractured reservoirs. The Kazemi's “block and fracture” model assuming negligible vertical permeability in blocks is considered for modeling. In addition, two-phase flow behavior under elastic wave in fractured system is investigated. The results showed that, at higher pressure gradients, vibration amplitude cannot highly influence the fluid percolation, in contrast at lower pressure gradients, the fluid flow through the fractured porous media can considerably be improved by increasing vibration amplitude. Also, it has been found that in two-phase flow systems, wave can increase the produced oil-water ratio in the fractured media. The results of this study can be applied to the fractured reservoir simulations and can be a path breaking to the future studies on the prediction of flow enhancement under elastic wave in the fractured reservoirs.     

层状介质条件下水压裂缝缝内流场的理论研究

在水力压裂过程中,缝内流体的流动特征对裂缝的延伸和形态具有很大的影响。层状介质中水压裂缝的传播形状是不规则的,其三维流场可按多孔的平行平板间的层流流动进行模拟。根据水压裂缝缝内流体的流动特点,完成了三维流场的实际流动向二维流态转换的理论研究,得出了一些有益的结论。     

低渗透油藏油井流入动态研究

针对低渗透油藏的渗流为非达西流且存在启动压力的特点,建立了低渗油藏垂直井单相原油渗流的流入动态关系式,并提出了有效地层压力的概念,同时推导了油气两相渗流的流入动态关系式.为了考虑油井完善性对产能的影响,将流动效率定义为在相同压差下非完善井的实际产量与理想完善井的产量之比,这样便于数学描述,且其物理意义更加明确.在此基础上,探讨了油、气、水三相流体渗流动态关系的计算方法.分析结果表明,稳定流动时,达西流只是非达西流的一个特例.安塞油田53井次的现场应用资料表明,平均误差不超过10%,所建立的流入动态关系式有较强的适应性.     

具窜流的层状有界油藏定井底流压生产下的流量动态预测

建立了考虑表皮效应的层状越流油藏定井底流压生产的数学模型,求得拉氏空间下无 因次流量和累积流量的解析解;利用Stehfest数值反演,绘制了实空间下的无因次流量及累积流量 与无因次时间的双对数曲线。所获得的结果有助于认识层状油藏的流量动态并进行产量预测,还 可为是否需要对井筒附近进行改善提供参考。定井底流压下流量响应所反应出的油藏信息,有助 于确定油藏参数。     

致密岩心液体渗透率测量的新方法——毛细管流黏法

致密岩心液体渗透率测量对储层准确评价起非常重要的作用。致密储层常用的稳定测量实验很难准确快速测量岩心的液体渗透率。因此提出一个简便快捷测量致密岩心液体渗透率的新方法一毛细管流黏法。该方法通过差压式传感器直接测量压力，就能得出流体流量和黏度的乘积，并找出其与岩心串联的毛细管的内径和长度的关系式。实验结果表明，毛细管流黏法不需测量流体的黏度和流量，且具有测量误差小、耗时短、重复性好、设备装置简单等优点，对致密岩心液体渗透率的测量有很好的适用性。     

低渗透油藏流体渗流再认识

为了正确认识低渗透储集层渗流规律,针对目前低渗透油藏流体渗流理论中具有代表性的低渗透油藏流体非线性渗流模型,从模型建立所采用的假设条件、推导过程及使用实验数据的合理性等方面进行深入研究与分析,厘清低渗透油藏开发中长期存在的一些模糊认识。该模型建立过程中存在3方面问题:一是假设条件本身不能被科学所证实,所得结果不能被测量;二是公式推导过程中基本方程及导出过程均存在错误,导致其最终表达式错误;三是低渗透储集层岩石渗流实验中得到的压力梯度实验数值过高,不具有合理性。首次指出,不是所有低渗致密储集层流体渗流都具有启动压力梯度,只有当储集层压力系数低于1,渗流才需要启动压力梯度;低渗透油田开发中,储集层已建立了较高的驱动压力体系,低渗透油藏数值模拟、产能预测和试井都不应再考虑启动压力梯度。揭示低渗透储集层流体渗流规律、创建中国低渗透油田开发理论,需要发展数字岩心技术、创新现代油层物理实验技术等。     

导流筒结构对气升式环流反应器内气液两相流动的影响

使用欧拉-欧拉两流体模型研究了导流筒结构对气升式环流反应器内气液两相流动的影响。对物理模型进行了网格独立性的考察,使用Chisti关系式验证计算流体力学数值模型的可靠性,并在此基础上预测环己烷氧化反应器内导流筒直径、导流筒在反应器内的高度以及导流筒喇叭口的开度对反应器内气液两相流动的影响。模拟结果表明,导流筒上部增加喇叭口可有效提高反应器的气液分离能力,喇叭口直径增大,气液分离效果增强;导流筒直径增大,液相循环量增大,液相混合效果增强;随导流筒在反应器内的位置升高,液相表观速度和液相循环量呈增加的趋势并趋于稳定,而气含率则变化不大。     

The Influence of Multiphase Flow on the Interpretation of Pressure Transient Data in Multilayer Reservoirs With Cross Flow

The authors investigated multiphase flow effects on the analysis of pressure responses in layered reservoirs with cross flow. Virtually all studies on the subject of multiphase well test analysis have been carried out in single-layer reservoirs. However, many reservoirs are found to be composed of number of layers whose characteristics are different from each other and the wells in such reservoirs may be completed and produced from more than one layer. In order to examine the behavior of pressure data in multiphase multilayer reservoirs with interlayer communication several cases are considered. The contrast in phase saturations in each layer is the parameter of interest. For each case the applicability of conventional well test analysis is investigated and reservoir parameters such as phase mobilities, skin factor, and average reservoir pressure are compared with actual values. According to the results of this work, conventional multiphase well test analysis in the single layer reservoir can be used in layered reservoirs with cross flow; however, the data should be interpreted with care if horizontal saturation gradient in the layers is significant.     

页岩油藏单相流体低速渗流特征

页岩油气的有效动用条件及可动性评价方式与常规油气相比存在明显差异,为探究页岩油在微纳米孔隙中的渗流特征,采用低速渗流实验对国内外典型页岩区块潜江凹陷、济阳坳陷、美国鹰滩储层单相流体的低速非达西渗流规律进行了研究。研究结果表明:页岩油低速渗流特征主要受液固界面的边界层效应、滑移长度和渗流通道的影响。潜江凹陷渗流曲线呈下凹形特征,压力梯度越小,液固界面作用力越强,非线性段越明显;济阳坳陷受岩心微裂缝发育影响明显,低压力梯度时无机孔、微裂缝等大孔隙是主要流动通道,表面粗糙度及迂曲度低,随压力梯度增大,小孔及有机孔中流体参与流动;鹰滩储层受矿物组成与孔隙结构影响,渗流特征呈现2段斜率不同的线性段,随压差增大渗流阻力增加。该研究明确了微纳米孔隙中页岩油低速渗流的主要特征及影响机制,为制订页岩油开发方案,指导页岩油高效开发提供了理论依据。     

基于FLUENT的异径管管内流体流动特性分析

运用FLUENT有限元仿真软件,采用标准k-ε湍流模型,分别对规格DN350 mm×DN250 mm、DN350 mm×DN150 mm的同心异径管和偏心异径管进行流体流动的特性分析。结果表明,当流体从入口管流经变径处时,流速突然变化,产生扰动涡旋,使得静压值发生波动,继而出现最值;流速在变径出口处达到最大值,这使得异径管与平管段的接管处受到严重冲蚀,降低管道的使用寿命。建议在施工时在变径处应采用耐腐蚀性强的钢材或增加管道的壁厚,同时加强变径连接处的焊缝检测。     

弹性油藏中多相渗流的流-固-热耦合数学模型

基于对油藏中三大物理场（流体力场，固体力场及温度场）的系统分析，综合运用渗流力学，岩石力学，热力学理论，建立了一个全新的油藏渗流的流－固热耦合模型，该模型假设岩石骨架是可变形的，油藏内热量按热力学定律自由传递，孔隙流体压力和热应力会导致岩石骨架的变形；反之，岩石骨架的变形又会导致储渗特性和孔隙流体压力的改变，还会导致温度场的改变。建立了安全耦合的流体渗流方程、岩石变形方程和温度场方程，三者之间互含耦合项，互不独立，只能联立求解。给出了模型的数值求解思路。该文所建立的模型实现了油藏中渗流、变形，变温三者间真正意义上的耦合，较之已有的油藏渗流模型更能反映油藏的实际，是对油藏传统渗流理论和流固耦合力学理论的发展，能广泛运用于石油工程许多领域，该模型同时也为编制流－固－耦合应用软件提供了理论依据。     

采用微板流路控制技术分析苯乙烯中微量苯

采用Agilent公司的微板流路控制技术中心切割装置,建立了一种简便测定苯乙烯中微量苯含量的二维气相色谱分析方法,并与ASTMD6229—06标准方法的阀切换技术进行了比较,两者定量分析结果具有较好的一致性。测定苯含量为0.21～82.20mg/kg的苯乙烯试样时,微板流路控制系统和阀切换系统这两种方法的苯校正曲线相关系数r2分别为0.9991,0.9986,线性关系良好;标样回收率分别为95.9%～110.5%和98.9%～119.5%,5次测定的相对标准偏差均小于3.4%,两种分析方法的精密度良好。微板流路控制系统色谱柱和气路系统连接简便且死体积小,可部分代替传统的阀切割技术,具有良好的应用前景。     

椭圆井眼同心环空赫巴流体流动规律研究及压降计算简化模型

因岩石和地应力的非均匀性易形成椭圆井眼,导致现有规则圆形井眼环空流动模型存在较大误差.为明确椭圆井眼同心环空赫巴流体流动规律,建立了解析模型和Fluent仿真模型,分析椭圆井眼对环空流速和压降梯度的影响规律;通过修正水力直径和引入有效黏度的方法建立了椭圆井眼同心环空压降计算简化模型,实现流动压降的准确快速预测,并利用解...