启动压力梯度等效数值模拟的应用

目前启动压力梯度的数值模拟技术尚不成熟,虽能进行机理分析,但由于运算量过大还未广泛应用于实际油藏开发。鉴于启动压力梯度设置的复杂性,在Eclipse软件的基础上,针对特低渗透油藏启动压力梯度变化大的特点,在不同渗透率级别下应用"THPRES"关键字设置平衡分区,研究了启动压力梯度等效数值模拟的应用方法。该方法能够大大地减少整体工作量和计算量,可大规模应用于实际区块油藏数值模拟,为合理预测特低渗透油藏开发提供了有力的依据。     

考虑启动压力梯度的低渗透渗流模型改造

如何充分反映启动压力梯度的影响一直是低渗透油藏数值模拟研究领域的难点,以低渗透油藏渗流机理为研究起点,通过对低渗透油藏渗流模型的改造,得到了一种启动压力梯度在数值模拟方程中新的表现形式,并研发出相应的低渗透油藏数值模拟编辑器,通过与专业石油软件进行对比验证了该模型的高精确度,进一步结合实际油田资料完成了该模型的实际生产应用,结果表明改造后的模型很大程度上加强了启动压力梯度对低渗透数值模拟过程的影响程度,并且能够更加准确地反映出低渗透油藏的实际生产动态。     

考虑启动压力梯度的压裂气井产能数值模拟

压裂是低渗透气藏保持经济开采和增产的重要措施，压后产能是进行压裂方案优化设计的重要依据。考虑低渗透气藏中普遍存在的启动压力梯度对气体渗流的影响，建立了压裂气井产能模拟模型，给出了数值计算模型，编制出考虑启动压力梯度的压裂气井产能模拟软件。计算表明，启动压力梯度对压裂气井产能影响很大，在产能模拟时应考虑启动压力梯度的影响。     

启动压力梯度的室内简便测量

试验表明,低渗透油藏存在启动压力梯度,针对低渗透岩心稳定时间长,流量精确测量困难的问题,采用非稳态测压方法求解岩心的启动压力梯度。设计实验方法如下：初始时刻,将岩心在高压下饱和原油,在一端封闭,并装入测压计,待系统压力平衡且稳定时间,将岩心另一端放空至某一压力值,连续测量封闭端压力变化,直至系统达到稳定状态。     

低渗透油藏启动压力梯度的简单测量

方法 以质量守恒定律为基础,推导出用平衡法测量启动压力梯度公式。目前寻找低渗透油藏启动压力梯度的简单测量方法,为低渗透油藏开发理论依据。结果 已同藏参数时,采用一次开井生产一段时间后,关井测稳态井底压力或岩心端面压力的方法,可以计算出岩心或油藏的启动压力梯度;未知不地,采用两次开井生产,两次关井测稳态井底压力或岩心生产端压力方法,可以计算出岩心和油藏的启动压力梯度。结论用稳态测压法可以简单地求解低     

聚合物驱数值模拟渗流参数的测定研究

本文采用部分水解聚丙烯酰胺,在大庆油田厚层试验区的天然岩心上,建立了聚合物驱数值模拟渗流参数的测定方法,研究了渗透率、注入速度、温度、分子量和矿化度对渗流参数的影响,初步建立了R_K_(max)、b_p与渗透率、线性推进速度和温度的关系式,从而充实和完善了原聚合物驱模型,为厚层聚合物驱矿场试验提供了数值模拟参数。     

考虑启动压力梯度的压裂气井产能数值模拟

压裂是低渗透气藏保持经济开采和增产的重要措施,压后产能是进行压裂方案优化设计的重要依据。考虑低渗透气藏中普遍存在的启动压力梯度对气体渗流的影响,建立了压裂气井产能模拟模型,给出了数值计算模型,编制出考虑启动压力梯度的压裂气井产能模拟软件。计算表明,启动压力梯度对压裂气井产能影响很大,在产能模拟时应考虑启动压力梯度的影响。     

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。     

低渗透油藏聚合物驱启动压力梯度的表征

为研究低渗透油藏聚合物驱启动压力梯度对渗流规律的影响, 通过稳态压差-流量法和毛细管平衡法, 研究了水驱油至残余油状态时岩心渗透率和聚合物溶液黏度对聚合物驱渗流曲线的影响, 建立最小启动压力梯度、 拟启动压力梯度与体系黏度、 岩心渗透率和流度的量化关系。结果表明, 在相同渗流速度下, 随着岩心渗透率降低、 体系黏度增加, 聚合物驱压力梯度增大; 随着体系黏度增加、 岩心渗透率或流度降低, 聚合物驱的最小启动压力梯度和拟启动压力梯度均增大, 且都大于相同条件下的水驱启动压力梯度值; 拟启动压力梯度与流度关系曲线的拐点为 17.89×10^-3μm²/mPa· s, 低渗透油藏进行聚合物驱的渗透率下限为 10×10^-3μm²。水驱拟启动压力梯度方法可以用于表征聚合物驱渗流曲线的拟启动压力梯度。图 9表1参 14     

低渗透油藏中水驱油两相渗流分析

在进行水驱油活塞式驱替时,假设流体不可压缩,忽略重力和毛管力的作用,则渗流存在水区（含不可动油）和油区。研究油、水相启动压力梯度对渗流的影响,得到注采压差、产量和界面运动公式,并绘制了启动压力梯度对无量钢产量的影响曲线。水相的启动压力梯度削弱指进,而油相的启动压力梯度增强指进。油相启动压力梯度越大,驱替产量越小、越困难;流度比对渗流的影响大于启动压力力梯度。比较各种水驱形式的无量纲产量曲线可知,垂     

考虑启动压力梯度的油水两相渗流压力分布

针对目前低渗透油水两相油藏渗流压力分布规律研究较少,且未考虑含水饱和度沿径向不均匀分布等问题,在充分考虑到水驱前缘突破油井后,含水饱和度沿油藏径向不均匀分布的情况下,建立了考虑启动压力梯度的油水两相径向稳定渗流模型,并推导出了压力分布方程。利用实验数据,结合径向Buckley-Leverett方程获得油水两相启动压力梯度以及两相流度与径向距离r的函数关系,代入到求解的压力分布方程中求出该油藏的最终压力分布,并结合实例进行计算。     

变启动压力梯度三维三相渗流数值模拟方法

建立了多相非达西渗流数学模型,构造了该模型的有限差分离散化方法;推演了模拟低渗透油藏非达西渗流的井-网格流动方程;基于原有黑油模拟器实现了这套模拟方法,使工程化模拟器具备了模拟低渗多相非达西流的能力;综合室内实验结果和矿场动态资料而得到的两相非达西渗流参数,使得模拟结果符合低渗透油藏的开发动态特征。通过对计算结果的分析,指出了基于不同流动规律预测开发指标的差别,提出了度量储层动用状况的启动系数概念,初步评价了注水开采渗透率为2×10^-3μm²油藏的井距适应性。     

聚驱后三元复合驱进一步提高采收率数值模拟研究

首先利用正交实验设计,确定了化学剂最佳注入程序为0.1PV聚合物前置段塞、0.45PV三元复合剂主段塞、0.05PV聚合物后续保护段塞,其次再依据聚驱后区块特点及实际情况,设计了三套井网方案并开展了聚驱后三元复合驱进一步提高采收率数值模拟研究。数模结果表明,三元复合驱与前一阶段聚驱相比平均可提高采收率12.9%,其中,水平井和直井的注采组合方案提高的采收率幅度最大,达到15.97%,所以聚合物驱后应综合考虑水平井的注采调整和三元复合驱的多重优势,以期取得更好的开发效果。     

基于启动压力梯度等效表征的低渗透油藏数值模拟

目前成熟并应用广泛的大型商业数值模拟软件均基于达西定律,但理论和实验研究均表明低渗透储层存在启动压力梯度;因此,数值模拟在低渗透油藏压裂设计、井网优化和方案研究等方面有一定局限性。部分学者研究编制的数值模拟程序无法处理百万级网格的实际油藏模型,为此,文中通过在商业数模模拟软件中巧妙地设置关键字,建立了一套启动压力梯度在油藏数值模拟中的等效表征方法。运用油藏工程方法中的极限井距理论验证了该方法的可行性;将该方法应用于BZ油田实际油藏模型,指导油田先导试验井压裂设计,证明对存在启动压力梯度的油藏方案研究具有重要意义。     

考虑毛管滞后的周期注水作用机理数值模拟

目前大多数周期注水开发油藏数值模拟计算的开发效果都好于实际油藏周期注水的开发效果.采用数值模拟方法,对周期注水中的毛管滞后现象和考虑毛管滞后的周期注水作用机理进行了研究.结果表明,周期注水时,含水饱和度变化方向发生周期性变化,其原因是油藏驱替过程中驱替和吸入交替进行,进而导致毛管滞后;毛管滞后将产生新的毛管压力曲线,它位于驱替毛管压力曲线和吸入毛管压力曲线之间.周期注水中毛管压力是主要的作用力,考虑毛管滞后时高、低渗透层间流体交渗量和高、低渗透网格间油的交渗量都小于不考虑毛管滞后(采用驱替毛管压力曲线)时的交渗量.考虑毛管滞后的周期注水数值模拟的开发效果较符合油田开发实际.     

黏弹效应改善聚驱效果的数值模拟研究

根据前人实验研究成果，建立黏弹效应本构方程；以临界德博拉数法和临界黏弹流速法作为发生黏弹效应门限的判断方法，建立考虑黏弹效应的数学模型，提出了相应数值计算方法，用编制的软件，结合大庆油田聚合物驱实际，以对比计算方法研究了黏弹效应对聚合物驱油效果的影响。结果表明：聚合物驱油过程中的黏弹现象常发生于注入井与生产井的近井区域，能够起到提高采收率，降低含水率，抑制高渗层水淹的良好驱油效果。对比黏弹模型与原模型的分层吸水，产油，产油量变化，认为利用黏弹效应开发中，低渗层，可使之成为增产主力；生产井附近的黏弹效应可使中，高渗层产油能力反弹，能够提高驱油效果。图1表3参7（黎洪摘）。     

基于流线的聚合物驱热降解数值模拟

聚合物驱是化学驱提高采收率的主要方法之一。热降解是影响聚合物驱效果的重要因素,利用油藏数值模拟进行聚合物驱方案设计时,应考虑聚合物的热降解作用,但目前考虑热降解的聚合物驱数值模拟尚未完善。为此,基于准确反映热降解的粘度衰减模型,利用分时步更新流线及网格—流线场互相映射的方法求解降解时间,实现了聚合物驱热降解数值模拟。该方法物理意义明确,适用性强,计算结果准确,可以准确反映聚合物在流动状态下的热降解过程。利用该数值模拟方法进行了3组模型的研究,结果表明,聚合物驱过程中聚合物的降解时间小于在地层中的传播时间,聚合物驱达到稳定后,降解时间等于传播时间。热降解对地层中聚合物质量浓度分布基本无影响,但会造成聚合物粘度降低,延长聚合物驱见效时间,同时使含水率下降,漏斗变小,驱油效果变差,在聚合物驱方案设计时应充分考虑聚合物的热降解作用。     

聚合物驱后注气稳定重力复合驱数值模拟

聚合物驱后剩余油分布高度零散、顶部油层剩余油难以动用,而聚驱后的主导技术尚无明确方法。在原油受力分析的基础上,提出了油藏顶部注气、底部三元复合驱的思路。针对大庆聚合物驱后区块,进行了不同驱替方式的预测对比研究。结果表明,注气稳定重力复合驱效果最好,提高采收率幅度达到了13.53%。对比不同驱替方式的顶部油层剩余油饱和度,注气稳定重力复合驱能够将顶部低渗透油层有效动用,剩余油大幅减少。分析不同时间点的纵向剩余油饱和度分布,顶部注气后利用纵向压差驱替剩余油向下运移,底部实施三元复合驱利用平面压差驱替剩余油,实现了立体驱替。注气稳定重力复合驱技术为聚驱后提高采收率技术的发展提供了新思路。     

对三元复合驱注入方式的数值模拟研究

三元复合驱注入方式涉及三元体系段塞大小、段塞配方、组合等研究内容,文中应用化学驱数值模拟软件UTCHEM(改进后),对典型五点法布井方式的三元复合驱技术采用不同的前置聚合物调剖段塞、三元主段塞、三元副段塞、后置聚合物保护段塞的注入方式的驱油效果进行了较为全面地计算。计算结果表明,三元复合体系在一定程度上对提高驱油效果具有协同效应;适宜的段塞大小、段塞组合及合理配方的注入方式可在较为经济的条件下获得更好的驱油效果。     

考虑分子扩散作用的裂缝性油藏CO_2混相驱数值模拟

与常规油藏不同,在裂缝性油藏注气开采中,分子扩散作用是提高基岩原油采出程度的主要机理之一,然而这一机理常被忽略或者认识不足。为了研究分子扩散作用对裂缝性油藏CO2混相驱的影响,文中建立并推导了考虑分子扩散作用的多相、多组分双重介质数学模型,并应用有限差分方法和Matlab软件编程进行模型的求解,同时与基于国外某裂缝性碳酸盐岩油藏建立的常规Eclipse双重介质组分数值模型进行了验证对比。计算结果表明,所建模型比Eclipse常规数值模型模拟结果可比性强、实用性好,能够准确描述分子扩散对注气开发的影响,为提高裂缝性油藏注气动态预测技术的准确性提供一定帮助。