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章利用低速渗流实验装置，在残余水状态下，对亲水低渗储层岩石中气体低速渗流机理进行了大量的实验研究。研究成果表明：在残余水状态下，亲水低渗储层岩石中的气体低速渗流具有明显的非达西渗流特征；在克氏回归曲线上，存在着界定不同渗流机理影响的临界点。在临界点以下，气体渗流受毛细管阻力影响，表现为气体有效渗透率随净压力增大而递增；临界点以上，气体渗流受气体分子滑脱效应影响，表现为气体有效渗透率随净压力增大而递减。临界压力的高低反映了毛细管阻力和气体分子滑脱效应作用力这两种不同作用机理对气体低速渗流的影响程度。     

特低渗储层岩石中流体的渗流特征

通过安塞油田特低渗储层大量的岩心实验表明，单相油或水在特低渗储层岩石中的流动均存在非达西渗渗流特征，且单相油的非达西渗流的特征更为明显。由于非达西渗流的存在，流体的视渗透率不仅是岩石渗透率的函数，而且是压力梯度的函数。岩心渗秀率越小，     

低渗非达西渗流的视渗透率及其对油田开发的影响

从低渗非达西渗流特征出发，分析了低渗储层渗流过程中的启动压力梯度，流动孔隙数和附加渗流阻力，提出了低渗储层中渗流过程中视渗透率的概念，研究了视渗透率与压力梯度的关系以及储层中视渗透率的分布，区分了储层中的易流动半径和不易流动带，并由此说明了低渗透油田的开发特征，针对低渗储层视渗透率分布及对油田开发的影响，提出了改善低渗透油田开发效果的途径。     

含水低渗透多孔介质气体低速非达西理论研究

从分析气体驱替过程气水界面上气水毛管力构成入手,通过假设液固界面作用产生的流体边界层的极限剪切应力的递减规律,建立完全饱和水的毛细管气体驱替模型,并得到气水两相时气体临界流动压力的相关理论计算公式;由非混相渗流模型进一步得出气体最低渗流阻力与含水饱和度相关的结论.研究表明,低渗透岩心高含水情况下,气体临界流动压力主要由边界层的极限剪应力与气水毛管力构成,其中毛管力是主要的驱替阻力,边界层的影响在渗透率较低的情况下才表现出来.临界流动压力反映了毛细管力与边界层作用对气体渗流的影响,并使气体表现出非达西渗流特征.由于毛细管力将会随含水饱和度发生变化,因此可动水饱和度的变化会引起渗流阻力发生改变,而渗流阻力的变化也是气体产生非达西渗流的原因.     

煤系致密砂岩气渗流机理实验模拟研究——以四川盆地上三叠统须家河组煤系致密砂岩气为例

中国含（油）气盆地广泛发育与煤系烃源岩共生或伴生的致密砂岩气,以四川盆地须家河组和鄂尔多斯盆地上古生界最为典型。受煤系烃源岩大范围面状蒸发式排烃和低缓构造背景影响,致密砂体内气体运移聚集过程中水动力和浮力作用相当受限,在这种低渗低速条件下,非达西渗流特征非常明显,形成气—水混杂的含气区。致密砂岩气驱水模拟实验中,渗流曲线形态主要受岩心渗透率大小的影响,渗透率值越低,则启动压力梯度越大,非达西现象愈加明显。致密砂岩注气驱水实验过程中,岩心的最大含气饱和度一般小于50%,主要分布在30%～40%之间,含气饱和度平均值为38%左右,与地下岩心所在气层的实际含气饱和度比较相近。岩心含气饱和度与渗透率呈较好的对数正相关关系,相关系数为0.891 5。致密砂岩气体单相渗流过程中,由于存在气体渗流的“滑脱效应”,低速非达西渗流特征异常明显,存在“拟初始流速V_d”。 单相气体渗流曲线形态特征主要受岩心渗透率及环压大小控制,渗透率值愈小或者环压值愈大,则非线性段越长,临界压力越高,启动压力梯度越大（0.02~0.08MPa/cm）,拟初始流速则越大,非达西渗流特征越明显。致密砂岩气渗流机理研究表明,储层渗透率越低,启动压力越大,流速越慢,天然气运聚效率和含气饱和度较低。针对煤系致密砂岩气运聚机理实验室模拟研究,为揭示致密砂岩气富集规律和评价选区,同时为开发机理研究提供理论基础。     

束缚水饱和度对水力压裂非达西气井产能的影响

中高渗透气藏水力压裂气井,不仅在裂缝内存在非达西渗流,在储层孔隙内也可能存在非达西渗流。而对于储层内的非达西渗流,束缚水饱和度的影响不能忽略。在考虑储层和裂缝内气体非 达西渗流的基础上,研 究了储层内只存在束缚水时束缚水饱和度对非达西系数及水力压裂非达西气井产能的影响。结果表明,非达西渗流系数随束缚水饱和度的增加而增加,且渗透率越小,增加的幅度 越大。对于中高渗透的气井,气体的非达西效应比较明显,储层渗透率越大,束缚水饱和度的影响越明显,对气井的产量影响也越大。     

低渗透致密储层气体低速非达西渗流地层压力分布及产能分析

低渗致密储层中含水条件下气体流动呈现低速非达西渗流特征。基于此认识,建立了低渗致密储层气体低速非达西渗流压力特征方程,推导了定压力边界和定产量边界条件下的径向流解析解,给出了低速非达西渗流条件下产能公式。计算分析表明:低渗致密储层气体低速非达西流动不同于有激励即有响应的达西流动,低速非达西流动必须克服启动压力梯度后才能流动;低渗致密储层气体低速非达西流动时,近井地带能量递减远快于达西流动的情况,储层波及范围小,存在合理的动用半径;给定不同配产情况下,可以确定井筒压力以及对应的有效动用半径;在给定压力条件下,不同的渗透率和气藏储量丰度对应不同的气井产能。     

低渗透油藏非达西渗流视渗透率及其对开发的影响

低渗透储层渗流具有非达西特征和启动压力梯度,是研究低渗透储层开发过程中问题的基础。文中探讨了低渗透储层非达西渗流机理,研究了低渗非达西渗流特征所引起的视渗透率变化。结合储层渗流特征和工程因素等方面研究了注水开发低渗透油藏所引起的视渗透率变化,并给出了改善低渗透储层开发效果的途径。研究表明,储层渗透率变化受多种因素影响,生产中所表现出来的现象是各种影响因素综合作用的结果。采取综合治理措施,减小各种不利因素的影响,有利于改善低渗透油田的开发效果。     

低渗储层特殊渗流机理和低渗透气井动态特征探讨

本文针对低渗储层气体低速非达西渗流机理这一前沿课题,介绍了开展实际低渗岩样特殊渗流实验的结果和认识,探讨了低渗岩石气体低速非达西渗流的物理实质和一般规律,认识到了含水状态下岩样渗流偏离达西定律的现象并可以用"启动压差"和"临界压力梯度"两个参数来描述.在实验研究基础上建立了描述气体低速非达西渗流的数学模型,采用幂级数解法求得低渗储层气体低速非达西渗流模型繁荣通解.在此基础上通过大量的计算和分析理论曲线,提出了低渗气井不稳定试井曲线的后期段连续上翘的原因在于气体低速非达西渗流的新观点.文章最后介绍了上述研究成果在四川低渗气井试井分析中的应用实例,对低渗气井的试井分析具有一定指导作用.     

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在致密飞藏中,由于吸附水膜的影响、岩石孔隙道喉道狭窄、连通性差、渗透率极低,加之气液固相间表面吸附力的作用等原因,在低渗油藏、气藏中均存在妄动压力梯度问题,即流体在多孔介质中的流动不再符合达西定律,而是遵从低速非达西渗流规律,四川石油管理局勘探开发研究院的开发研究院的室内实验已证明了这一点。在等温、单相、层流及忽略气体９骨脱效益的的条件下,气体低速达西渗流与液体低速非达西渗汉无因次渗流无因次渗流方     

特低渗透储层微观孔隙结构参数对渗流行为的影响——以鄂尔多斯盆地长6储层为例

通过压汞和渗流实验对鄂尔多斯盆地长6特低渗透储层岩心进行了孔喉结构和渗流实验研究。压汞实验表明,研究区曲线类型总体上属于B类和C类;曲线偏向图的右上方分布,中间过渡段相对较陡,进汞曲线和退汞曲线夹角较小;门槛压力和中值压力高,分选性一般;孔喉半径对渗透率的贡献由单一区域向多区域均有分布;门槛压力、中值压力等与渗透率具有良好的相关关系,但退汞效率和退汞饱和度与渗透率相关性较差。单相渗流实验表明,部分样品在低压力梯度时具有非达西渗流特征,并过渡为达西渗流;两相渗流实验结果表明,储层具有高束缚水饱和度、高残余油饱和度,两相共渗区较窄的特征。     

低渗透地层气体钻井液体侵入数值分析

气体钻井过程中会遇到低渗透地层，地层液体的侵入遵循低速非达西渗流规律，用基于达西渗流建立的传统预测模型来计算气体钻井过程中低渗透地层液体的侵入量将会产生较大误差。为此，在分析井底压力与地层液体侵入量关系的基础上，考虑了实际钻井中逐渐打开储层的过程，提出了气体钻井过程中低渗透地层液体侵入量的预测方法，并建立预测模型计算钻至任意井深时地层液体侵入量。计算表明，启动压力梯度对低渗透地层液体的侵入量影响较大，用基于达西渗流建立的预测模型计算的低渗透地层液体侵入量较实际值偏高，不考虑钻井过程也不能准确预测气体钻井过程中地层液体的侵入量，且预测误差随储层渗透率、厚度的增加而增大。进一步说明不能用传统的达西公式计算气体钻井中低渗透地层液体侵入量。建议用低速非达西渗流理论来预测气体钻井过程中低渗透地层液体的侵入量具有重要的意义。     

低渗气藏气体渗流滑脱效应影响研究

低渗透气藏储层致密、渗透率极低、以微孔道为主，当气体在低渗孔隙介质中低速渗流时，气体渗流的主要物理特征是具有“滑脱效应”。为此，研究了具有滑脱效应的储层渗透率界限以及孔隙压力条件。通过对苏里格气田32块低渗岩心样品所进行的实验，探讨了低渗气藏天然气渗流规律。研究表明，当努森数介于0.1~1时，气体渗流不遵从克氏方程。实验结果还表明：克氏系数随储层渗透率的增大而减小，当储层渗透率大于0.1×10^-3μm²时，气体滑脱效应可以忽略不计；克氏系数随平均孔隙压力的增大而减小，当孔隙压力大于1.5 MPa时，气体滑脱效应也可以忽略不计。     

描述特低渗透油层两相渗流特征的改进方法

在室内实验研究的基础上，从单项非线性渗汉方程出发，按一维两相渗流理论，导出了描述特低渗透油层油水两相渗流特征的公式，用该公式建立了低渗透岩样非稳态油水相对渗透经曲线计算方法。该方法突破传统只在标配系数LμV＞1的情况下计算特低渗透岩样油水相对渗透率曲线问题，不仅考虑了毛管压力的影响，还考虑了油水非达西渗流的影响，反映了特低渗透储层岩心的两相非线性渗流特点。利用该公式可以为正确描述特低渗透油田油水两相渗流规律提供可靠的实验资料。     

低渗砂岩气藏气体特殊渗流机理实验研究与分析

针对渗透率低于10^-3μm^2天然低渗透砂岩岩心，在改造的气体渗透率测定仪上进行含水岩样中气体渗流规律的室内实验。实验中运用微波法建立含水饱和度模型，通过在不同孔渗范围内的低渗岩样中进行气体渗流实验以达到研究气体特殊渗流机理的目的。研究发现，气体渗流受渗透率和含水饱和度的控制。在干燥和低含水饱和度状态下，气体渗流曲线呈上凸型，渗透率越小，受滑脱效应的影响越明显。随含水饱和度增大，渗流曲线由上凸型向下凹型转变，滑脱动力影响变小，毛细管力影响变大。复合型渗流曲线则完整反映了气体渗流的整个过程。本研究对制定低渗透气藏相关开发技术对策具有重要的指导意义。     

低渗透油层渗流特征及对油田开发的影响

方法以实验研究为基础，结合安塞、玛北、石西等油田实际情况，研究了低渗多孔介质中流体渗流特征和有效压力的变化对低渗多孔介质的影响及其对开发效果的影响。目的为低渗透油田开发提供依据。结果由于岩石孔隙表面存在“吸附滞留层”，使低渗多孔介质中流体渗流为非达西渗流；有效压力对渗流特征的影响，表现为有效压力对孔隙结构的影响；随有效压力的增大，储层渗透率逐渐减小；低渗透储层径向流的泄油半径远小于线性流的泄油半径。结论开发低渗透油藏，必须采取特殊的开发方案（如压裂改造或打水平井等），以改变原油的流动方向，变径向流为线性流。     

低、特低渗透砂岩气藏单相气体渗流特征实验

由于低渗透、特低渗透砂岩气藏储层孔隙结构的特殊性,其单相气体的渗流特征与中高渗透储层相比存在很大的差别,有必要对其渗流特征进行研究。通过对数十块低渗透、特低渗透砂岩岩心不同驱替压力下单相气体渗流特征的实验研究,结果表明,一般情况下特低渗透砂岩储层（小于0.1×１０-3μm２）的渗流特征符合克氏渗流曲线特征,但是在孔隙压力很低的情况下会表现出由于强滑脱效应而引起的非线性渗流特征;对于低渗透率储层（大于0.1×１０-3μm２）,气体的渗流特征在低驱替压力下符合克氏渗流曲线特征,但是在较高驱替压力下会表现出明显的高速非线性渗流特征。对于特低渗透砂岩储层而言,气体渗流一般不可能发生高速非线性流效应;而对于低渗透储层,就要考虑高速非线性效应对低渗透砂岩气藏气体渗流规律的影响。     

三角洲储层渗流参数动态模型研究——以胜坨油田二区下第三系沙二段8~3小层为例

以注水开发36年的胜坨油田二区下第三系沙二段83小层的三角洲储层为例,应用岩心分析和渗流物理模拟数据,研究了渗流参数随注水开发的变化规律和机理,建立了渗流参数的润湿性模型、孔隙结构模型和相对渗透率模型。研究结果表明,随着注水开发程度的加深和综合含水率的提高,该储层岩石的亲水性逐步增强;岩石平均比表面积降低,孔隙和喉道半径增大,孔隙连通性和孔喉分布变好。平均残余油的水相相对渗透率有降低的趋势,标准化油水相对渗透率曲线交点的水饱和度向右偏移,即交点水饱和度增大。在相同水饱和度下,油相渗透率增大,水相渗透率下降,8种油藏开发流体的动力地质作用引起了渗流参数的变化     

大庆油田表外储层渗流特征实验

表外储层渗流特征不同于表内储层。物性特征研究表明,表外储层主要为低渗透和特低渗透储层,分别占33.98%和40.79%。渗流特征研究表明,表外储层具有非达西渗流特征,启动压力的存在会影响注水开发;油水两相渗流时,表外储层的束缚水、残余油的饱和度较高,油水两相渗流的共渗范围较小,驱油效率低,由于黏土质量分数较高,水相相对渗透率上升较慢,曲线形态呈现弓背形状。无因次采油(液)指数变化曲线分析结果表明,表外储层依靠提液增加产量的潜力不大。     

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。