拟启动压力对低渗透单相流体及油水两相渗流的影响——以沙埝油田沙7断块为例

应用压差-流量法测定岩心启动压力,根据实验结果和数学方法分析启动压力对油水渗流的影响,并对达西公式和JBN计算方法进行改进,推导出适合低渗透储层规律的公式.研究结果表明,由于启动压力的存在,低渗透油藏油水渗流非达西现象突出,借用达西公式所获得的视渗透率随压力梯度发生变化,当压力梯度达到最大启动压力梯度时,渗流进入拟线性流阶段.     

两相低速非达西渗流模型及相对渗透率曲线求取方法

流体在特低渗透-致密油藏中的渗流规律不符合达西定律,传统计算两相相对渗透率曲线的JBN方法并不适用.为了解决此类低速非达西渗流实验数据的处理问题,得到更为准确的相对渗透率曲线,在考虑两相渗流拟启动压力梯度的基础上,统计得到经验关系式,可计算不同空气渗透率岩样任意含水率下的拟启动压力梯度.依据低渗透岩样两相稳定流实验结果...     

岩心视渗透率模型及泄油半径计算方法研究

确定启动压力梯度和模拟非达西效应是建立低渗透油藏渗流模型和确定合理井距的前提,使用启动压力梯度确定低渗透油藏泄油半径研究已见报道,但确定中高渗油藏泄油半径仍是个难题。尝试通过视渗透率模型解释产生非达西效应的原因,并通过建立岩心视渗透率计算公式来求解中高渗油藏泄油半径。通过收集冀东油田岩心压汞资料,基于毛细管束模型计算了不同进汞压力下岩心的视渗透率,使用非达西效应段起点和终点压力梯度建立了视渗透率计算公式,并统计岩心实验数据得到了非达西效应段起点和终点压力梯度与空气渗透率关系,最后建立岩心视渗透率渗流模型,给出了确定中高渗油藏泄油半径的数值模拟计算方法。     

考虑启动压力梯度的相对渗透率计算

低渗透油气层由于存在启动压力梯度，渗流规律不符合达西定律，而现今实验室处理相对渗透率曲线的JBN方法是建立在达西定律基础上的，没有考虑启动压力梯度的影响。为解决非稳态实验中对低渗透岩心的数据处理问题，在低渗透非达西渗流理论的基础上，推导了考虑启动压力梯度的油水相对渗透率计算公式，当启动压力梯度为零时，该公式与JBN计算公式相同，可以看作是JBN方法的推广。与JBN方法相比，考虑启动压力梯度后得出的油、水相对渗透率都是偏小，可以看出JBN公式对低渗透储层并不适用。考虑了启动压力梯度的影响后，得出的相对渗透率曲线更符合低渗透岩心的真实驱替过程，所以更有利于油气藏工程中的计算。     

低渗透变形介质气藏压裂井产能分析

低渗透变形介质气藏压裂井生产过程中,气体渗流一般不遵循达西定律,而是存在启动压力梯度和介质变形影响的低速非达西渗流.变形介质的渗透率随有效应力的增大而降低,一般与压力变化呈指数关系.为此,基于压裂井三线性渗流模型,建立并求解了低渗透变形介质气藏考虑启动压力梯度和介质变形影响的有限导流垂直裂缝井不稳定渗流的数学模型,来研...     

低渗透油藏通用非达西渗流模型及压力曲线特征

研究表明低渗透油藏渗流规律不符合达西定律.根据学者在低渗透非达西多相渗流的数值模拟分析中提出的渗流速度和压力梯度关系,进一步提出了变渗透率效应概念,建立了低渗透油藏通用非达西渗流试井模型,采用追赶法对变渗透率效应差分方程组迭代求解.对渗透率取几何平均数,解决了迭代求解过程中解的振荡不收敛问题.计算结果表明:变渗透率效应持续时间越短,压力曲线及压力导数曲线上翘越大.基于变渗透率效应建立的通用非达西渗流试井模型及其求解的方法比目前动边界计算方法稳定性更好,比较符合实际情况.达西渗流试井模型只是低渗透油藏通用非达西渗流试井模型的特例.     

特低渗透油藏启动压力梯度对开发指标影响剖析

本文从流体在低渗透多孔介质渗流机理出发，分析了其渗流规律一非达西渗流，通过室内试验表述了非达西渗流启动压力梯度与地层平均渗透率的关系，根据建立的启动压力数值模型，研究了启动压力梯度对低渗透油田开发指标的影响，为经济有效的开发低渗透油田提供理论指导。     

低渗透均质油藏非达西渗流的产量动态规律

由于低渗透油藏存在非达西渗流机理,因此目前采用基于达西渗流理论的产能预测结果与实际存在较大的误差.基于低速非达西渗流理论,建立了考虑启动压力梯度的低渗透均质油藏产量变化数学模型,油藏外边界考虑了无限大、定压和封闭三种条件,应用Laplace变换方法求解得到了该模型在Laplace空间的解,采用Ste-hfest数值反演算法,绘制了三种外边界条件下产量和累计产量变化的理论曲线;讨论了启动压力梯度、边界距离对产量的影响规律,对比分析了非达西渗流与达西渗流产量动态变化规律的差别.研究表明:与达西渗流相比,由于启动压力梯度的存在,导致产量下降速度加快,累计产量下降.     

低渗透气藏压裂井产能公式推导与分析

低渗透气藏一般具有极低的孔隙度和基质渗透率,受滑脱效应和启动压力梯度的影响更为突出。为了更精确地预测低渗透气藏的产能,指导低渗透气藏的合理有效开发,有必要弄清滑脱效应和启动压力梯度对低渗透气井产能的影响大小。针对低渗透气藏特征,基于非达西渗流理论,根据保角交换原理,推导了考虑启动压力梯度、滑脱效应和人工压裂影响的低渗透气井产能方程。分析了不同启动压力梯度和滑脱效应下各流入动态曲线,以及不同的基质渗透率下滑脱效应对气井产能的影响大小。结果表明：随着启动压力梯度的增加,压裂气井产量下降,但下降不明显;随着滑脱系数的增加,压裂气井产量增大;井底流压越低,气井产量随滑脱系数的增加变化越明显;气藏的基质渗透率越低,滑脱效应的变化对气井产能的影响越大。因此,对于特低渗气藏,在低压情况下,滑脱效应的影响不可忽略。     

非线性渗流地层水平气井二项式产能方程

水平井是开发低渗透气藏最有效的方法之一,而低渗透气藏存在着启动压力梯度效应以及高速非达西渗流时的紊流效应。通过建立和求解包含水平气井井身结构参数、近井区高速非达西渗流条件下气体紊流因素以及启动压力梯度效应的水平气井渗流模型,推导出描述水平气井产能的二项式产能方程。在此基础上,依据理论推导和计算,对水平气井和直井的产能进行对比,研究启动压力梯度以及非达西渗流对水平气井产能的影响。结果表明启动压力梯度对水平气井产量影响呈一线性下降关系,非达西流动引起水平气井产能的降低,并且非达西流动对水平井的影响小于对直井的影响。     

Low velocity non-linear flow in ultra-low permeability reservoir

Experimental equipment is designed to investigate single-phase oil/water flow in ultra-low permeability cores, using capillary flow meter to achieve accurate measurement of fluid volume. The results confirm that the single-phase oil/water flow in ultra-low permeability cores is not consistent with Darcy's Law. Typical flow curve is a combination of straight line and concave curve. The lower permeability the core has, the stronger non-linearity the concave curve shows. Pseudo (minimum) threshold pressure gradient exists widely in utra-low permeability cores for different fluid. Physical simulation and theoretical studies have shown that the relationship between threshold pressure gradient and permeability is a power function with the power of − 1. Nonlinear factor is defined to describe nonlinear flow characteristics. Higher viscosity leads to larger nonlinear factor and wider distribution of pressure. The minimum threshold pressure gradient can be calculated by pseudo threshold pressure gradient and nonlinear factor.     

低渗透地层压力扰动传播规律

在低渗透介质中压力扰动传播规律直接反映了井周围储层的动用范围。通过积分方法近似求解含启动压力梯度和动边界的非线性平面径向不稳定渗流数学模型,得到一种新的压力分布规律和动边界传播规律的解析表达式。在启动压力梯度为零的情况下计算井壁压力,并与经典结果及其他5种解式计算结果对比,文中解析表达式计算结果是准确可靠的。     

超低渗浅层砂岩油藏储层非线性渗流模型

以鄂尔多斯盆地渭北地区延长组浅层超低渗砂岩油藏为研究对象,基于储层岩石的应力-应变关系及应力敏感性实验研究认为,流体在渗流过程中,启动压力梯度是动态变化的。利用介质变形、应力敏感性及动态启动压力梯度等参数,采用实验方法、线性回归方法和对比法,根据非达西渗流方程,建立了超低渗浅层砂岩油藏渗流模型。结果表明:超低渗浅层砂岩油藏应力敏感模型与正常埋深储层的应力敏感性模型相似;相对于考虑静态启动压力梯度的超低渗砂岩油藏渗流模型,考虑动态启动压力梯度的超低渗砂岩油藏渗流模型,在同一泄油半径内日产油量小,并且随着泄油半径的增加,日产油量减小幅度越来越大,生产井"压降漏斗"变小、变缓。此结果与油田生产实际相吻合。     

低渗透高饱和油藏能量合理补充时机研究

低渗透高饱和油藏储层具有启动压力梯度,原油饱和压力较高,地层饱和压差较小,油藏开发受到诸多条件的限制.文中基于低渗透高饱和油藏基本渗流特征,分析了衰竭开发阶段储层流体不稳定渗流过程,采用稳定逐次逼近法,求解包含启动压力梯度项的渗流方程;考虑启动压力梯度影响,在低渗透高饱和油藏早期开发阶段,建立油藏能量合理补充时机的确定方法.结合实际油田情况,分析了衰竭开发阶段储层中压力分布和油井产量变化规律.研究表明,要综合考虑储层性质和流体条件的影响以及油田开发条件的要求,确定合理开采速度下的能量合理补充时机,才能获得较好的开发效果.     

低渗透油藏考虑注采比时不稳定渗流规律研究

针对低渗透油藏注采比高的实际情况，建立考虑启动压力梯度和注采比因素的均质油藏不稳定渗流数学模型，并运用数值方法求解，绘制并分析了井底压力动态曲线。研究表明，启动压力梯度和注采比对不稳定压力动态影响较大。在低渗透油藏测试资料分析中考虑其影响是十分必要的。     

低渗透油藏注水开发的水突进特征

用活塞式水驱油方法，研究具有启动压力梯度的油藏中油水两相径向渗流特征，包括单一油层的驱替特征和双层油层在水驱过程中油水界面突进的差异。分析表明：相同注采压差条件下，启动压力梯度越大，生产阻力越大，油水界面推进越慢，产液量越低。增大注采压差．可以增加油井的产液量，减弱启动压力梯度对生产的不利影响。启动压力梯度加剧了双层油层注水开发时的层间矛盾．特别是在低渗透层渗透率小于50mD时影响更为显著。     

低渗透分形油藏-井筒耦合流动分析

针对油水生产的实际过程,综合考虑了启动压力梯度、储层介质的分形及油藏和井筒的耦合流动,将油藏渗流与井筒管流作为整体来研究,建立了分形低渗透油藏-井筒耦合流动模型。采用IMPES方法对模型进行离散,应用追赶法求解,得到井口定产量生产、定压外边界情况下,分形低渗透油藏-井筒耦合的一个计算示例的数值解,分析和讨论了参数对压力动态的影响。     

低渗透油藏拟启动压力梯度

对大庆外围和长庆西峰油区低渗透油藏岩心进行了恒速压汞、核磁共振和渗流实验,从不同角度研究了低渗透储集层拟启动压力梯度形成原因及影响因素.由于储集层中固液作用形成的边界层的存在,且低渗透油藏喉道非常微细,因而低渗透油藏流体流动需要克服启动压力梯度.在低压力下,参与渗流的喉道少,岩心断面上的渗流截面小,随着驱动压力增加,参与渗流的喉道数量增加,岩心断面上的渗流截面增大.储集层的孔隙结构特征、可动流体饱和度对拟启动压力梯度有显著的影响.主流喉道半径及可动流体饱和度越大,拟启动压力梯度越小.拟启动压力梯庹是储集层渗流非线性程度和渗流能力的表征参数,是孔隙结构、固液作用的综合体现.图6参14     

考虑高速非达西效应的油水相对渗透率计算模型

油水相对渗透率是描述储层多孔介质油水渗流的重要参数,高产的高孔高渗油藏在近井地带可能会发生单相或两相的非达西渗流,以致于在常规条件下得出的相渗曲线并不能准确地表达该类油藏的渗流特征,导致产能评价及预测不合理。通过考虑高孔高渗储层多孔介质的油水渗流特征,建立了考虑高速非达西效应的高孔高渗油藏非稳态油水相对渗透率计算模型,进行了非稳态油水相对渗透率实验,计算了不同油相或水相非达西系数对油水相对渗透率曲线的影响,最后数模分析了高速非达西效应对高孔高渗油藏的影响。研究表明,水相对油水相对渗透率曲线的影响较为显著,非达西效应的影响在油水相渗曲线的两端更为明显。两相高速非达西效应虽然降低了油藏的总体产液量,但是抑制了产水,增加了产油量,与单相高速非达西效应相比,两相高速非达西效应对油田生产并不一定具有负面作用。     

大庆特低渗砂岩单相水启动压力梯度实验研究

实验选取4块大庆低渗透砂岩岩心,渗透率分布0.1～110-3μm2,利用毛细管平衡法研究了岩样的非达西渗流过程。本实验周期长达3个月,精确度高,实验结果表明:低渗砂岩岩样存在启动压力梯度,流量-压力梯度曲线呈上凹变化,且随着气测渗透率的降低,曲线逐渐右移;流度越大,启动压力梯度越小,同时通过建立低渗岩样的启动压力梯度和流度的双对数坐标曲线,回归得到了启动压力梯度和流度的关系;实验后期表现出异常的渗吸现象,通过计算渗吸量与孔隙体积的比值(即渗吸度),得到平均渗吸度在13%左右,这对于提高低渗油藏的采收率有着重要意义。