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...     

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.     

考虑多因素的低渗透岩石相对渗透率

相对渗透率是制定油气田开发方案的重要基础资料。通常用非稳态流方法测定和用JBN方法计算它,但未考虑非达西流及毛管力的影响,故只适合于中高渗透岩石达西渗流的情形,且要求非稳态相对渗透率实验驱替速度较高。针对水湿和油湿岩心两种情形,分别导出了同时考虑启动压力梯度、毛管力及重力的相对渗透率公式,不受实验驱替速度较高的限制,解决了低渗透岩石非稳态相对渗透率的实验测定和计算方法问题。     

一种求解低渗透油藏启动压力梯度的新方法

由于存在启动压力梯度，低渗透油层中流体渗流不遵循达西定律，属于非线性渗流。对长庆西峰油田不同渗透率岩心进行室内驱替实验，改变岩心两端压差测量流体通过岩心的流速，求得“压差-流量”关系曲线并进行回归，二次多项式拟合相关系数较高，为此，将渗流速度表示为驱动压力梯度的二次多项式，与考虑启动压力梯度的理论渗流速度公式结合，即得到求解低渗透油藏启动压力梯度的数学模型。由该模型分析，启动压力梯度的主要影响因素是驱动压力梯度和流体的流度，启动压力梯度与前者成正比关系，与后者成反比关系。利用启动压力梯度可以计算低渗透油藏非线性渗流条件下油井产量、极限注采井距等。图5表1参12     

考虑应力敏感超低渗油藏油水相对渗透率的计算

相对渗透率是描述孔隙介质多相渗流的重要参数.用JBN方法计算忽略了毛管压力.且研究表明,低渗介质中的流体流动并不遵循达西定律,在渗流过程中存在启动压力梯度,随着油藏的开采,储层应力敏感增强,启动压力梯度和应力敏感对油藏的影响都不容忽视.因此,传统JBN方法获得相对渗透率曲线的方法与实际有一定差异.在传统方法基础上,导出...     

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。     

利用生产动态资料求解启动压力梯度

低渗透油藏的渗流不符合达西定律，其明显特点是存在启动压力梯度。为求得该参数，以考虑启动压力梯度的渗流规律和物质平衡原理为基础，推导出利用低渗透油藏注水见效时间和静态参数反演启动压力梯度的公式，并结合安塞低渗透油田的实际资料进行分析，表明反演计算结果与室内实验测量结果相符合，油藏启动压力梯度与渗透率呈现近似双曲函数关系，验证了本文方法的合理性与可靠性。     

启动压力测定对吉林油田低渗透油藏开发效果的影响

存在启动压力梯度意味着流体的渗流偏离达西定律,为非线性渗流。通过对吉林油田部分区块的启动压力测定及测试结果分析,得出结论:在低速渗流条件下,流体的流动为非线性渗流;流体在低渗透岩心中渗流时,存在启动压力梯度;启动压力受样品渗透率的影响,相对气测渗透率来说,岩心的渗透率越低,水测和油测渗透率的下降越显著,其启动压力越高;驱替速度对低渗透油藏采收率有较大的影响,有一个最佳的驱替速度。     

低渗透砂岩油藏渗流启动压力梯度实验研究

实验测定了3个不同渗透率级别的低渗透砂岩油藏样品的非达西渗流曲线,采用“毛细管平衡法”与传统的“压差－流量法”相结合, 非达西渗流曲线的完整性。在每块实验样品的平均渗汉速度与单位黏度的驱替压力梯度的关系坐标中,利用二次函数拟合实验数据点,通过二次函数曲线切线的斜经和截距的变化来描述低速非达西渗流中岩心渗透经和启动压力梯工的变化,探讨了启动压力梯度与空气渗透率、流体黏、驱替压力梯度的关系以及低非达西渗流段的渗透率与空气渗透率和单位黏度的驱替压力梯工的关系,并回归得到了经验公式。根据“毛细管平衡法”测定的最小驱替压力梯度和“切线斜率法”确定的非线性渗流段最大驱替压力梯度绘制了流态判定应用图版。     

低渗透气藏非达西渗流三项式产能方程的建立

低渗透气藏由于存在启动压力梯度,气体的渗流不再符合达西定律。考虑启动压力梯度影响,从气体多孔介质渗流力学理论出发,基于低渗透气藏非达西低速稳定渗流微分方程,建立了考虑启动压力梯度影响的低渗透气藏三项式产能方程,并提出了求解方法。通过某气藏的实际资料计算结果表明提出的方法切实可行,计算结果可靠。     

非达西渗流效应对考虑原油压缩系数低渗透油藏直井产能的影响

低渗透油藏普遍具有低孔、低渗特征,导致其油水渗流存在非线性和流态的多变性,使得流体的渗流不再符合经典的达西定律。考虑启动压力梯度、原油压缩系数和基于岩石本体有效应力理论的应力敏感效应的综合影响,推导出修正的低渗透油藏直井产能方程。以某低渗透油藏为例,力F究启动压力梯度、原油压缩系数应力敏感效应对其产能的影响。结果表明低...     

低渗透油藏中不同压裂注采井网非稳态产量计算分析

在井网压裂基础上进行注水,可以有效改善流场,增大泄油面积,是开发低渗透油藏的重要手段。快速准确预测低渗透油藏注水开发产量可以为开发优化设计奠定基础,但低渗透油藏注水开发呈现非稳态、非线性渗流特征,基于达西定律形成的油藏工程方法并不适用。本次研究通过流场分析,来划分等效流动单元,并在此基础上考虑了油水两相渗流启动压力梯度,采用流线积分法建立了不同压裂注采井网的水驱非稳态产量解析计算方法。与物理模拟及数值模拟相比,计算方法更简单,计算速度更快,可以为低渗透油藏压裂注采方式优选及注水开发对策制定提供手段。采用本方法计算并剖析了启动压力梯度、压裂注采方式及裂缝长度对油井生产动态的影响,结果表明：启动压力梯度增大了渗流阻力,与不考虑启动压力梯度相比,油井产量更低;受流动单元控制,不同压裂注采方式的增产效果及见水时间完全不同,同时压裂注采方式的增产效果最好,能够增产3.1倍,但见水时间仅为24个月;随着压裂缝长增加,油井产量越高,但当缝长超过最佳长度,增油效果不明显。     

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。     

低渗气藏考虑启动压力梯度的单井数值模拟

在已发现的天然气储集层中，低渗透、特低渗透储集层占相当大的比例，且这类储集层中流体渗流较为复杂，具有独特的渗流特征（即存在启动压力现象），流体在多孔介质中的流动不再符合达西定律，因此重视并研究启动压力现象对低渗气藏的开发有着十分重要的意义。而目前的大型油气藏数值模拟商业化软件中都没有考虑启动压力梯度的影响。为此，在渗流力学基础上建立了考虑启动压力梯度的三维气、水两相流数值模型，并编写了相应的数值模拟软件。通过与商业化软件CMG的计算结果对比分析认为本软件是合理、可靠的。然后通过本软件对气井在不同启动压力梯度情况下的模拟计算结果表明，启动压力梯度对低渗透气藏气井的生产动态的影响非常显著，如果不考虑启动压力梯度将导致预测的产量等开发指标明显偏高。因此，在进行生产动态的方案预测时应充分考虑启动压力梯度的影响，以使编制的开发方案能更加准确地指导低渗气藏的开发。     

变形介质地层低渗非达西渗流的油藏数值模拟

低渗油藏液体渗流存在一定启动压差,即只有当压力梯度超过某一阀值后液体才开始流动,其渗流规律不满足达西定律。通常存在着启动压力梯度阀值和地层绝对渗透率随地层压力动态变化的现象,为此建立了变形介质地层低渗非达西渗流的数学模型与数值模型;研制出了变形介质低渗非达西渗流的油藏数值模拟软件,它能模拟其他油藏数值模拟软件不能有效模拟的地层绝对渗透率动态变化和渗流规律不满足达西定律的油水两相三维渗流问题。     

启动压力梯度和应力敏感效应对低渗透油藏直井产能的影响

由于低渗透油藏普遍具有低孔、低渗特征,导致其油水渗流存在非线性和流态的多变性,使得流体的渗流不再符合经典的达西定律。考虑启动压力梯度和基于岩石本体有效应力理论的应力敏感效应的综合影响,推导出修正的低渗透油藏直井产能方程。以某低渗透油藏为例,研究启动压力梯度和应力敏感效应对其产能的影响。结果表明,低渗透油井中启动压力梯度比应力敏感对产能的影响大,建议进行产能预测时充分考虑启动压力梯度的影响。     

气体滑脱因子快速实验测定的理论及方法

为了研究气体在多孔介质中渗流时的滑脱行为机理及其渗流规律，需要快速实验测定气体滑脱因子和低渗、特低渗岩心的绝对渗透率，常规方法须经多次测量方可获得一个滑脱因子和绝对渗透率值。为此，依据达西定理和波-马定律研究了一个压力容器内的理想气体经岩心自由渗流的过程，导出了描述岩心气测渗透率与容器内两不同时刻气体压力及其时间隔的关系式，从而提出了一种新的测试岩心气测渗透率的方法。由此可在气体经岩心自由渗流、容器内压力下降的过程中，用计算机计录下多个压力、时间点，并利用这些数据计算出多个气测渗透率值，再由克氏方程经最小二乘法拟合得出绝对渗透率和滑脱因子。该测试方法可在一次压力下降过程中完成对绝对渗透率和滑脱因子的测量，而且测量速度较快。     

多种渗流模式的统一性研究

针对不同类型油气藏中采用各种不同的油气渗流模式相对孤立、缺乏统一物理解释的现状,以毛细管模型为基础,通过对N-S方程的简化和一系列推导,得出了常规油藏、低渗-稠油油藏和存在滑动效应的低渗透气藏的渗流速度表达式.研究表明,3种典型的渗流模式具有相同的物理模型和基本数学方程,边界条件的不同决定了其具体表达形式的差异,雷诺数是决定渗流模式的根本因素,从而揭示了3种典型渗流模式的一致性.推导出了连续函数形式的低渗一稠油油藏渗流方程,从而改变了广义达西定律的分段形式,且弥补了广义达西定律难以描述过渡段、夸大启动压力梯度的不足,具有较高的理论价值.     

启动压力影响下确定油藏有效动用半径

低渗透稠油储层具有启动压力梯度,油藏储量的有效动用受到更多条件的限制。基于低渗储层基本渗流特征,文中分析了油藏弹性能量开发中的不稳定渗流过程,并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,建立了在低渗透油藏衰竭开发过程中满足油井开井日产油量要求的有效动用半径的求解方法;结合油田实际情况,分析了低渗透储层中压力和压力梯度分布规律,以及油藏储量极限动用、有效动用半径的变化规律。研究表明,对于此类油藏,要综合考虑技术和经济条件确定油藏储量有效动用的界限,才能合理部署油藏开发井网。