有效压力对低渗透变形介质油藏物性影响的研究

通过文东地区岩心模拟实验,对低渗透变形介质油藏岩石渗流特性、变形特征进行了系统研究。表明压力高低、加压速度快慢、加压方式等对油藏渗流和变形产生显著影响。常规"渗透率"是与驱动压差和有效压力相关的变量。压力初始变化和幅度严重影响储层变形程度,因此开采初期合理控制压差对油藏最终采收率的提高至关重要。     

低渗透变形介质油藏合理生产压差研究

岩石的强应力敏感性和启动压力梯度是低渗透变形介质油藏开发中必须要考虑到的基本特征。研究表明,为了使低渗透变形介质油藏得到合理的开发,防止由于应力敏感性对储层造成的伤害,必须制定合理的生产压差。合理生产压差与渗透率变异系数之闻满足相关性非常好的乘幂函数关系,岩石的应力敏感性越强,采用的合理生产压差就必须越低。     

低渗透油藏有效驱动半径研究

由于流体在低渗透油藏中渗流存在启动压力梯度,如何考虑启动压力梯度的影响来确定低渗透油藏的有效驱动半径,是提高低渗透油藏开发效果的主要研究内容之一.考虑启动压力梯度的影响,应用一源一汇的产量公式推导出低渗透油藏的有效驱动半径计算公式,可以确定在一定的注采条件下有效驱动半径与地层物性的变化关系.实例应用结果表明:低渗透油藏的有效驱动半径与压差、油藏厚度成正比,与启动压力梯度成反比.     

变形介质油藏压力产量分析方法

低渗透油藏压敏效应显著,油层的孔隙度、渗透率随压差近似呈指数规律变化。从变形介质的本构方程出发建立了渗流微分方程;并用数值计算方法求解变形介质(包括圆形边水油藏和封闭油藏)中的渗流问题,分析了介质变形对典型试井曲线和油井产量的影响。变形介质油藏与常规油藏的生产压力动态明显不同,渗透率变形系数越大,定产生产的中、后期压降越大(表现为试井曲线的导数曲线径向流特征段消失),定压生产时的产量越低。算例应用表明:数值差分方法是一种有效的求解变形介质渗流问题的方法。图3参5(王孝陵摘)     

低渗透变形介质油气藏渗流流-固耦合研究

低渗透变形介质油气藏流体渗流和岩石物性对应力场的变化比较敏感,采用耦合应力场和流体渗流场能较好地反应实际情况。对流体渗流和岩石应变耦合数学模拟理论和岩石力学实验方法进行了综合分析,以某个多相流油藏、气藏、存在水力压裂裂缝等情况为例进行研究。研究表明,可用本文方法预测岩石渗储物性动态交化、应力应变、及其对生产的影响。这里介绍的方法在石油工程方面具有广阔的应用前景。     

变形介质低渗透油藏的产能分析

在低渗透油藏中，由于多孔介质孔隙和喉道较小，固液作用显著，因此达西定律已不适应，实验表明，低渗透油藏渗流时存在启动压力梯度，另外，有些低渗透油藏还具有介质变形的性质。尤其是异常高压的低渗透油藏，变形介质的渗透率一般随压力变化呈指数关系，考虑启动压力梯度和介质变形的影响，研究低渗透油藏中直井产量的变化规律，计算表明，低渗透油藏中，油井的产量随启动压力梯度和介质变形系数的增大而减小，随生产压差的增大而增大，对于采油指数，则存在一个最佳压差，此时采油指数最大，在油田的生产中，可通过增大生产压差或者 减小注采井距来提高油井的产量。     

介质变形对低渗透油藏压裂产能影响有限元模拟

针对介质变形对低渗透油藏压裂产能影响的定量评价问题,建立了介质变形 渗流耦合模型,并应用有限元数值模拟技术对耦合模型进行求解;采用裂缝单元模型处理水力裂缝与储层区域离散的网格尺度协调问题,即将裂缝单元的质量、刚度矩阵变换叠加到储层整体模型矩阵中模拟压裂后的开发动态。模拟分析结果表明,介质变形造成储层渗透率变化是低渗透油藏压裂产能下降的重要因素,随裂缝长度增加和生产压差增大,其影响效应更加显著。     

变形介质低渗透油藏油井指示曲线研究

考虑启动压力梯度和介质变形系数的影响,推导了变形介质低渗透油藏油井产能方程。根据此模型可得到不同介质变形系数以及不同启动压力梯度条件下的油井指示曲线和采油指数曲线。计算结果表明：在相同的生产压差条件下,油井产量和采油指数随着介质变形系数和启动压力梯度的增大而降低。     

低渗透油田压力控制的方法及效果

根据低渗透油田储层物性较差、压力传导慢的特征,本文从注采系统整体性出发,研究压力系统的控制机理、控制方法和控制范围。结合大庆外围油由的实例,通过压力控制,达到了注采系统的平衡协调,延长了采油系统的稳产过程,提高了低渗透油田的开发效益。     

变形介质低渗透油藏水平井产能特征

针对低渗透油藏水平井生产过程中井底附近渗流场的复杂性问题,对低渗透油藏水平井远井区域和近井区域渗流场的多种基本渗流形态进行了分析,基于稳定渗流理论,给出了考虑启动压力梯度的变形介质在低渗透油藏中3种流态并存的水平井产能计算公式.通过实例计算分析了水平井产能特征和不同水平井井段长度条件下各种流态的主次关系与转换特征.研究结果表明,低渗透油藏水平井的产能随启动压力梯度和介质变形系数的增大而降低;随水平井段长度的增加,远井区域先以径向流为主,逐步转化为平行流;近井区域以径向流为主.     

渗透率及压力对低渗油藏CO2驱油效率的影响

注CO2开发油气田是一种有效提高油气采收率的技术手段,但由于CO2区油成本较高,分析储层是否适合注CO2,其驱油方式的可行性研究至关重要。地层渗透率和压力保持水平对CO2驱油效率影响较大,因此,通过室内长岩心物理模拟实验,研究了在不同渗透率和压力保持水平条件下CO2驱油效率、驱替压差及气体突破时机的变化情况。结果表明：驱替过程中驱替压差随渗透率的降低而增大,驱油效率和气体突破时间也都随渗透率降低而增大;随压力保持水平升高,CO2突破时间越长,驱油效率也越高。     

低渗透油田建立有效驱替压力系统研究

启动压力规律和渗流理论研究表明，只有当驱替压力梯度完全克服油层启动压力梯度时，注采关系才能建立，因此克服低渗透油层启动压力梯度的最小驱替压力梯度所对应的注采井距，即是注水井和生产井之间能够建立有效驱替的最大注采井距。根据低渗透油田油气渗流理论推导出不等产量的注水井和生产井之间驱替压力梯度的分布表达式，可以反映出注水井与生产井之间的压力分布情况。模拟计算表明，若将该成果应用于低渗透注水开发油田将会明显改善开发效果。     

考虑变形效应低渗透气藏合理生产压差的选择

大部分低渗透气藏属于变形介质。一般采用流固耦合方法来处理变形介质问题，但是算法非常复杂。本文采用一种简单的变形效应处理方法，研究了变形效应对选择合理生产压差的影响。     

低渗透异常高压气藏数值模拟研究

气体在低渗透异常高压气藏中的渗流为偏离达西规律的非线性渗流,常规气藏数值模拟技术基于达西定律,无法对这种非线性渗流予以准确描述.基于以前的研究成果,通过分析启动压差、变形介质对低渗透异常高压气藏渗流的影响,建立了低渗透异常高压气藏的三维气、水两相非线性渗流数学模型,模型可以考虑多种非线性渗流对气藏开发动态的影响.利用该模型对四川某低渗透异常高压气藏典型井进行了数值模拟研究,模拟单井增压与不增压开采方案,对比结果表明,低渗透异常高压气藏采用增压开采,生产效果可得到明显改善.模拟单井采用增压开采后,当产气量为11×104 m3/d时,稳产期为8.5 a,采出程度为60.06%,与不增压开采相比,稳产期延长1 a,采出程度提高8.37%.     

特低渗储层压敏的蠕变性实验

为了研究特低渗储层压敏的蠕变特征,选用特低渗天然岩心,在一系列有效压力下,研究渗透率随时间的变化特征及不同有效压力下其变化特征的差异。研究结果表明：在同一有效压力下,岩心渗透率随时间的增加而逐渐降低并最终达到稳定;在较小有效压力发生蠕变达到稳定时,渗透率损失速度更快;在较高有效压力下蠕变达到稳定时所需的时间更短。建议在压敏实验过程中每个压力点稳定足够长的时间直到渗透率稳定,在油藏降压开采过程中监控因蠕变效应带来的渗透率变化,为开发方案的调整提供依据。     

低压低渗气藏钻探过程中的保护方案

针对鄂尔多斯塔巴庙区块低压低渗气藏物理特性复杂的情况，推荐一套切实可行的气层保护方案。即实行全面钻井液监控；采用欠平衡钻井技术；储层保护前期研究；采用与地层流体配伍性好的阳离子钻井液体系；降低钻井完井液的滤失量，API滤失量小于5mL、高温高压滤失量小于15mL、固相含量小于8％、含砂量小于0．3％；根据储层裂缝的宽度和走向使用保护剂；对裸眼完钻的气层利用洗井清除井壁附近的污染带，恢复储层原始渗透率；固井作业防止气窜；采用具有抑制地层水敏、速敏保护气层的优质射孔液；水力压裂优化压裂设计，严格压裂施工。总之，气层保护技术是一个系统工程，任何一个环节的问题，都将对气层产生伤害．因此需加强气层保护研究，做到在钻开气层到投产的每道工序都采取积极有效的气层保护措施。     

低渗透油藏压力敏感性实验研究

低渗透砂岩储层在开采过程中,随着有效应力的升高将会发生渗透率应力敏感,导致渗透率的下降。在考虑储层原地应力的情况下,对塔里木油层岩心进行了实验研究。结果表明:该区块的应力敏感性很强,变化规律符合指数关系式,在同一区块,渗透率相对较高的岩心随着覆压的变化渗透率恢复程度反而越低。通过对4个不同区块具有代表性的4块岩心进行饱和水后测定渗透率的变化实验表明:饱和水后渗透率急剧降低,渗透率相对较高的岩心渗透率下降得越明显。     

低渗砂岩气藏开发中的压敏效应问题

利用弹性力学、渗流力学理论建立了毛细管受压模型,推导出了渗透率与有效压力之间的本构关系式。通过室内模拟实验,证明该关系式与实验结果非常吻合;同时结合气井的生产参数,利用推导出的考虑压敏效应的低渗砂岩气藏的产能公式,预测了降压生产时气井产气量的变化情况。从考虑压敏效应的流入动态曲线可以看出：当有效压力较低时,流入动态曲线的形态与常规流入动态曲线的形态接近,随着有效压力的增大,曲线逐渐地表现出一个明显的拐点,井底流压以此拐点为临界点,当井底流压大于此临界点值时,流量随着井底流压的降低而增大;但当井底流压小于此临界点值时,流量不在随着井底流压的降低而增大,甚至出现急剧的下降现象。由此可见,压敏效应对气井开发效果有一定程度的影响,拐点的井底流压即是合理开采气藏的临界井底流压。因此,在实际生产中,应找出临界井底流压,建立合理的生产制度,避免因压力下降过快而造成储层伤害。     

低渗透油藏启动压力梯度的应力敏感性实验研究

低渗透油藏由于天然能量不足、岩性致密和压力传导能力差,导致开发过程中地层压力下降幅度较大。地层压力的下降会造成岩石变形而影响其物性和渗流能力,岩石表现出应力敏感性特征。借助室内岩心流动实验,模拟再现地层压力的下降过程,研究了低渗透油藏有效上覆压力对岩石启动压力梯度的影响。结果表明,当地层压力下降时,启动压力梯度随着岩石骨架承受的有效上覆压力的增加而增加,即启动压力梯度具有应力敏感性;且岩石的渗透率越低,当地层压力下降幅度相同时,启动压力梯度的增幅越大,即启动压力梯度的应力敏感程度越强。因此,在根据启动压力梯度计算低渗透油藏合理井距时,要充分考虑地层压力保持水平对启动压力梯度的影响。