考虑启动压力梯度和应力敏感性低渗透油藏数值模拟研究

本文在详细调研低渗透油藏渗流规律和数值模拟技术的基础上,考虑启动压力梯度和应力敏感性的影响,建立了符合低渗透油藏流体特征的三维三相数学模型,并采用全隐式方法求解得到数值模型,在所建模型的基础上编制了低渗透油藏的数值模拟软件,分析了启动压力梯度和应力敏感性对低渗透油藏注水开发过程中的产能的影响。     

水平井开发低渗透油藏压力特征及影响因素分析

针对水平井开发低渗透油藏情况,考虑低渗透油藏遍存在启动压力梯度,简化建立盒状油藏水平井不稳定渗流数学模型,通过有限元方法进行数值求解,确定水平井井底压力数值解,并对影响水平井井底压力的因素进行了研究。研究表明启动压力梯度存在使水平井压力及压力导数曲线上翘,且启动压力梯度越大,特征曲线上翘越明显;地层各向异性或水平井在地层中垂向上的位置不同时,水平井早期径向流持续时间和压力导数不同。     

低渗透弹性储层非达西流动数值模拟研究

本文从低渗透油藏渗流机理出发，考虑启动压力梯度、渗透率和孔隙度随压力发生变化等因素，对低渗弹性储层油藏建立了二维的两相渗流模型，并选用有限差分方法对模型进行数值求解．在求解结果基础上分析各类参数对低渗透油藏开采的影响。本文为经济有效地开发低渗透油田提供了理论指导和技术支持，并对进一步研究低渗透油藏非线性渗流理论、不断完善和发展油气地下渗流力学具有非常重要的意义。     

启动压力梯度和应力敏感对低渗透油藏产能的影响

大量实验研究和现场应用证实低渗透油藏中存在启动压力梯度和应力敏感效应,导致其渗流特征较为复杂,传统意义上的经典渗流规律不再适用于低渗透油藏。而传统意义上的经典渗流理论推导的产能方程又通常忽略了应力敏感效应和启动压力梯度作用。本文针对低渗透油藏渗流特征,引入启动压力梯度和应力敏感系数的影响建立了低渗透油藏产能方程,并以某低渗透油藏为例,研究了应力敏感效应和启动压力梯度对低渗透油藏产能的影响。结果表明:①启动压力梯度和应力敏感对油井产量影响分别呈线性下降关系和幂函数下降关系;②启动压力梯度比应力敏感效应对油井产量影响更为强烈;③建议低渗透油藏产能预测时必须考虑启动压力梯度和应力敏感效应的影响作用。     

低渗透油藏增效开发技术研究与应用

影响低渗油藏储层驱替压力系统建立的最主要因素是启动压力梯度。所以,在低渗透油藏的开发中,应按照一定标准适当缩小注采井距来提高驱替压力梯度,采取整体压裂措施减小启动压力梯度。此外,采用数值模拟的方法对油藏开发方案进行优化,优化项目主要包括注水和压裂时机的选择。这对低渗透油藏的高效开发有重要的意义。     

关停期注水技术研究及应用

国内外低渗透油藏普遍存在物性差,注水开发难以达到设计注采比,油藏保持合理压力开发难度大,储层应力敏感性强,压力降低储层不可逆伤害大,产量递减快且恢复困难等问题。针对这些问题国内外知名低渗透油藏均推荐采用超前注水技术提前注水达到指定压力后开发,可改善开发效果,显著提高采收率。而对于错过了实施超前注水时机开发地层压力已经降到合理压力以下的低渗透油藏,如何恢复压力并保持合理压力开发是目前这类低渗透油藏面临的重大难题。为了解决这一难题,我们在七棵树油田开展利用低油价油井关停时机实施注水加快速度补充能量试验,并应用油藏数值模拟技术和动态监测情况相互应证的方法,形成了一套适合低渗透油井关停期注水的技术策略,得出关停期注水技术提效的关键在于油井复产后合理提液,成功实现对应油井増油30%。     

低渗透油藏合理井排距比研究

为合理有效开发低渗透油藏,以胜利油田某区块为研究对象,从低渗透油藏流体地下渗流机理出发,根据低渗透油藏的渗流特征,考虑地层各向异性影响,建立了144个不同的地质模型。通过144种方案的设计,在相应的地质模型基础上,运用数值模拟方法,对合理井排距比进行了研究,得出了不同各向异性条件下的合理井排距比,对经济有效开发低渗透油藏具有重要意义。     

基于变启动压力梯度的低渗透油藏两相流试井解释模型

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。文章针对这些特点,引入变启动压力梯度和渗透率模数,建立了低渗透油藏两相流试井解释模型,并采用数值方法求解,绘制压力和压力导数双对数曲线。结果表明:初始含水饱和度、相渗曲线会使得压力和压力导数曲线的中后期出现上移或者下移。     

考虑流固耦合低渗透储层数值模拟研究

针对低渗透储层的渗流特征,基于流固耦合的基本理论,考虑低渗透油藏渗流时启动压力梯度和低渗储层的流——固耦合特性,将渗流力学与弹塑性力学相结合,建立适合低渗透油藏的流——固耦合渗流数学模型。在油藏岩土应力和应变分析基础上,结合有效应力原理和岩石骨架本构关系,建立了低渗透储层岩层骨架的数学模型,包括孔隙度方程、平衡方程、几何方程、岩石骨架本构关系等。通过考虑流——固耦合数值模拟的计算结果可以看出,低渗透油藏中流——固耦合效应是十分明显的。     

考虑变启动压力梯度低渗透油藏压力分布研究

针对低渗透油藏,综合考虑低渗透油藏启动压力梯度和应力敏感效应以及裂缝导流能力随时间变化的典型特征,将储集层的渗流分为三段,即生产井和注水井附近压裂段的一维线性渗流模型,且考虑压裂缝导流能力随时间的变化关系;以及中间地层的非线性渗流模型,且考虑低渗透油藏生产过程中存在的压敏效应对启动压力梯度的影响。研究发现考虑了裂缝导流能力随时间变化和动态启动压力梯度的因素更能准确描述实际低渗透储集层地层压力分布规律。     

特低渗透次生孔隙发育油田压力敏感性研究

通过模拟次生孔隙发育与次生孔隙弱发育油藏在不同上覆压力下,渗透率的变化,研究低渗透储层的应力敏感性。两类油藏由于储层特征存在较大的差异,压力敏感性对储层渗透率的损害程度不同,次生孔隙发育油藏应力敏感程度要弱渗透率随着压力增加下降较缓慢,应力卸载后裂缝的渗透率恢复率达到原先的91.2%,对储层渗透率损害较小;而次生孔隙弱发育油藏应力敏感程度要强,随着压力增加下降较快,应力卸载后裂缝的渗透率恢复率不超过71.0%,对储层渗透率损害大。最后分析了压力敏感性伤害的原因及其对开发过程的影响,并为开发提供合理的依据。     

启动压力梯度对低渗透油田开发的影响研究

低渗透油田由于存在启动压力梯度,开采难度很大,因此,在低渗透油田开发时必须考虑启动压力梯度的影响。针对低渗透油藏存在启动压力梯度的特点,以具有启动压力梯度的渗流公式为基础,结合低透油藏渗流理论研究了启动压力梯度对低渗透油田开发的单井产量、平均地层压力、合理井距、注水见效时间的影响。     

低渗透油藏非达西渗流数值模拟研究

低渗透油藏中存在启动压力梯度,采用达西渗流已经无法准确描述油藏中流体的流动,为此提出了低渗透油藏启动压力梯度数学表征方法,建立了考虑启动压力梯度非线性渗流模型以及相应的数学数值模型,在现有数值模拟软件的基础上编制了非线性渗流数值模拟插件,并将其应用到油田模型中,计算表明,初步模拟结果与现场实际数据基本吻合,验证了方法的正确性。     

低渗透裂缝性油藏变形双重介质试井解释模型

由于低渗透裂缝性油藏渗透率低,启动压力梯度的影响、应力敏感导致渗透率的变化均不能忽略,且裂缝性储层具有裂缝和基质双重介质,本文考虑二次梯度项和介质变形对渗流方程的影响,推导并建立了低渗透双重变形介质油藏试井解释模型,采用差分方法进行求解,以渤海B油田裂缝性油藏为例,进行试井解释分析。研究结果表明:对于模型的非线性化问题,可采用无因次化和拉普拉斯变换相结合的方法进行线性化处理,再求解。且采用模型绘制的压力动态曲线特征符合低渗透裂缝性油藏渗流特征,对同类油田试井解释具有一定的借鉴意义。     

考虑启动压力梯度的低渗透气藏单井数值模拟研究

低渗透储层非均质性明显,孔隙度低,连通性差,含水饱和度高,从而导致了其独特的渗流特征并且也增加了其开发开采的难度。目前大型数值模拟软件中均未考虑启动压力梯度的影响。由西南石油大学张茂林研究员等研发的＂BKOPR数值模拟研究软件＂则添加了启动压力系数,考虑了启动压力梯度对油气藏开采的影响。本文针对HC低渗透气藏进行数值模拟研究,选择典型井建立单井模型,进行历史拟合以及单井合理采气速度分析,研究启动压力梯度对气藏单井开发的影响。     

有限差分法在低渗油藏数值模拟中的应用

在低渗透油藏中存在着启动压力梯度,其渗流不再符合达西定律。本文考虑启动压力梯度及毛管力的影响,建立径向水驱油两相渗流微分方程,并利有限差分法进行数值模拟。对于低渗油藏由于启动压力梯度及毛管力的作用,不仅增大了原油的开采难度,而且降低了原油的最终采收率。因此,低渗透油藏强化注水以扩大生产压差,从而改善开发效果。     

低渗透砂岩渗流启动压力梯度研究进展

低渗透油田已逐步成为国内投入开发的主力战场,而启动压力梯度的研究是低渗透油藏渗流规律研究的关键所在,本文对低渗透油层渗流启动压力梯度研究成果就行了总结,明确了启动压力梯度确定方法,包括室内物理实验模拟方法、数值实验方法、试井解释方法;对比了近年来对于启动压力梯度实验研究的几个重要成果,总结得出了低渗透油藏＂毛细管平衡法＂和＂压差-流量法＂及稳态法和非稳态法的应用,并对其方法的模型及实验装置图进行了简单的总结介绍,为低渗透油藏启动压力梯度研究提供依据。     

低渗透油藏天然能量开发阶段最优生产压差确定方法

低渗透油藏具有较强的应力敏感性且存在启动压力梯度,其微观渗流特征不符合经典的达西渗流规律[1-3]。通过分析渗透率及启动压力梯度随压力的变化规律,创新的提出了启动压力梯度模量的概念,推导了综合考虑渗透率模量及启动压力梯度模量的单井产量模型,对其求导得到了最优生产压差计算方程。利用牛庄油田A区块油藏基本参数进行了研究,得出了牛庄A区块在不同的渗透率模量、启动压力梯度模量下最优生产压差计算图版。指出在矿场生产中,无限制的增大生产压差,会导致单井产量下降,影响开发效果,应通过室内实验获得岩心渗透率模量、启动压力梯度模量,从而确定最优生产压差。     

低渗透应力敏感性油藏的合理开发

随着现代化进程得进一步发展,人类对于资源的渴求程度也随之增大,由于时下对于低渗透油藏的开发水平不高,因此人们对油藏资源的深度勘探也提上了日程。应用控制变量法,采用变流体压力应力敏感的实验策略,在保证围压一定的前提下,应用不同的流体压力对某地渗透油藏的岩心的渗透率进行科学校验,并通过多次实验得到符合一般规律的研究结果。实验现象表明:围压一定的前提下,流体压力越小则岩心渗透率越低,但其减幅趋于平缓;同时,其应力敏感性越高,整个过程呈不可逆态。通过对于径向渗流理论的深度探究,结合应力敏感度相关性质,进一步分析此得到对于低渗透应力敏感性油藏的合理开发办法,希望能够以此为相关从业人员今后的工作提供一定的借鉴价值。     

低渗透油藏CO_2驱油效果评价

针对低渗透油藏水驱采收率低,注水困难的特征,通过分析具体油藏的地质、储层及原油物性和最小混相压力等条件,确定了该油藏满足进行CO_2混相驱的要求。使用数值模拟软件Eclipse对该油藏进行模拟,对比连续注水、连续注气和周期注气三种开发方式,发现周期注气开发效果最好。当注停时间比为2:1时采出程度最高,分析其原因为注停时间比为2:1时,低渗透油藏能量的传播使地层压力重新均匀分布。对比不同CO_2驱替压力,发现当驱替压力在CO_2最小混相压力附近时采出程度最高,驱替压力大于最小混相压力,随着压力增大,采出程度越低,分析原因为储层发生堵塞现象。