特低渗透油藏渗流理论研究

根据低渗油藏渗流特征,提出了非线性渗流连续模型,在此基础上推导了稳态渗流压力分布公式和产量计算方法,用积分法得到非稳态渗流压力分布和动边界传播规律的公式。对该模型和其他低渗模型为基础得到的稳态和非稳态渗流的计算结果进行比较,不同模型计算结果差别显著。在研究低渗油藏渗流规律和指导开发低渗油藏的生产实践须考虑非线性渗流的影响.     

特低渗透储层油水两相非达西渗流特征

以榆树林地区特低渗透岩样油水两相渗流实验为实例,对特低渗透岩样在不同含水饱和度下的拟启动压力进行了研究,通过对实验数据进行的理论分析,得到了描述油水两相非达西渗流的经验关系式.对稳态法测定的特低渗透岩样油水两相相对渗透率曲线进行研究的结果是:当空气渗透率小于2×10-3μm2时,油水的相对渗透率就依赖于油水渗流速度,对油相影响较大,流速越低,油相相对渗透率也越低,油水两相同时渗流时的拟启动压力比单相时要大很多.     

特低渗透油藏非线性渗流数值模拟

中国石油探明储量和未动用储量中特低渗透储量占很大的比例,迫切需要对特低渗透多孔介质中非线性渗流规律进行深入研究。根据特低渗透油田储集层岩心特征和流体渗流特征,建立了特低渗透油藏流体渗流的非线性渗流模型,依此建立了特低渗透油藏非线性渗流数值模拟的数学模型,并研制了相应的特低渗透油藏数值模拟软件。利用所研制的特低渗透油藏数值模拟软件,对榆树林特低渗透油田树322区块进行数值模拟计算,研究表明:拟线性渗流只发生在井口附近的局部小区域内,而在地层内部相当大的区域内是非线性渗流,非线性渗流占据了地层渗流的主导地位。因此,考虑非线性渗流比以往只考虑线性渗流以及考虑拟启动压力梯度的方法更适合特低渗透油田。图6参10     

特低渗油层非达西渗流压裂水平井非定常渗流产能预测新方法

建立了反映特低渗透油层基质-裂缝非达西渗流条件下水平井耦合非定常流动的渗流数学模型,形成了非达西渗流条件下压裂水平井非定常渗流产能预测新方法。利用优化设计数值模拟研究裂缝长度、裂缝条数、裂缝分布、水平井长度、裂缝间距、裂缝导流能力等对压裂水平井开发效果的影响,揭示了压裂水平井基质-裂缝耦合两相流动开采变化规律。计算结果与试验动态数据变化规律相符,有效指导矿场压裂水平井优化设计。     

特低渗透油藏非线性渗流数值模拟

提出了一个非线性渗流新模型,并建立了非线性渗流数学模型,构造了相应的有限差分离散化格式,确定了考虑非线性渗流的井 网格流动方程,编制了三维三相非线性渗流数值模拟软件。该模型同样具备模拟达西渗流模型和拟启动压力梯度模型的能力,为低渗透油藏数值模拟软件的工程化应用奠定了基础。利用该数值模拟软件分析了低渗透油藏非线性渗流区域以及非线性渗流对生产规律的影响,认为低渗透油藏流动区域绝大部分处于非线性渗流范围,利用拟启动压力梯度模型及达西模型进行计算均会产生较大误差,同时水相非线性渗流同样不可忽略。     

特低渗透岩心单相渗流实验研究

为研究特低渗透油藏岩心气、油或水单相流动渗透率的变化，利用朝阳沟油田扶杨油层岩心进行了室内实验，证实了特低渗透岩心单相流体渗流的启动压力和渗透率降低幅度与所用流体性质有关，启动压力增大幅度随气测渗透率减小而增加，渗透率降低幅度随着气测渗透率的降低而增大。     

特低渗透纵向非均质储层渗流特征研究新方法

大庆外围扶杨油层不仅具有储层薄、砂体窄小、渗透率特低的特点,而且纵向上非均质性较强,水驱开发过程中层间矛盾严重,认清纵向非均质储层的渗流规律对于有效开发特低渗透油田是十分必要的.应用油藏数值模拟方法,根据流体在特低渗透储层中遵循的非线性渗流规律,建立了基于该区块地质特征的纵向正韵律非均质数学模型,模型引入渗透率修正系数对渗透率进行修正,采用五点法进行数值模拟计算,并与常规的达西渗流模型进行对比.结果表明:非线性渗流规律增强了储层纵向非均质性,相对高渗储层吸水能力增强,相对低渗储层吸水能力减弱;非线性渗流规律下注水压力升高,含水上升速度加快,区块整体开发效果差于达西渗流规律情况;相对低渗储层渗透率修正系数普遍分布在0.2～0.4,动用程度低;相对高渗储层渗透率修正系数普遍分布在0.6～0.8,动用程度高;在纵向非均质储层中,毛管力作用可减缓层间非均匀吸水量,故适当降低注水速度不仅可以降低注水压力,而且可以缓解层间吸水矛盾,从而改善开发效果.     

微裂缝性特低渗透油藏单相流体渗流特征

微裂缝性特低渗透油藏具有特殊的渗流运动规律。通过对不同渗透率的微裂缝性特低渗透率岩心进行越流压力实验测试，发现岩心的导流能力基本由微裂缝提供，基质贡献极其微弱，基本没有窜流现象发生，其越流压力曲线形态接近于单一介质越流压力曲线形态。利用不同粘度的流体对不同渗透率的微裂缝性特低渗透率岩心进行单相渗流动态测试，结果表明，渗流曲线呈下凹型非线性曲线形态，但真实启动压力梯度比较大，且在渗透率较小时，启动压力梯度剧增，弯曲段比较长，拟直线段出现时间比较晚，流体的密度和粘度、油藏渗透率及启动压力梯度等均应考虑为压力的函数。在分析对比越流压力曲线和渗流曲线特征的基础上，建立了描述微裂缝性特低渗透油藏渗流特征的运动方程，该方程综合考虑了启动压力梯度和压敏效应等影响因素，是达西定律的推广形式。     

大庆外围特低渗透油藏非线性渗流周期注水研究

大庆外围某特低渗透试验井区平面非均质性严重,周期注水利于驱动低渗透区原油.由于特低渗透油藏压力敏感性强,文中根据非线性渗流规律,进行数值模拟研究,优化周期注水方式.采用矿场实际数据,选取矩形五点井网,建立平面非均质模型,分析“增注-减注”方式与“增注-停注”方式的含水率、采出程度、有效驱动体系的建立及地层压力保持情况.结果表明,“增注-减注”方式比“增注-停注”方式采出程度高、驱油波及系数大、低渗区非线性及储层伤害影响小.分析结果对低/特低渗透油藏注水开发具有指导意义.     

深层低渗油层渗流规律及水驱油特征研究

深层低渗油藏的渗流规律及水驱油特征具有特殊性。通过中原油田文13北块的岩心试验资料的分析、研究,认为深层低渗油藏单相流体渗流表现为非达西流特征,渗透率越低,启动压力梯度越大;油水两相渗流特性反映束缚水饱和度高,油水两相流动范围窄;具有垂直于流动方向裂缝的储层采收率最高。为该块及同类型油藏分析剩余油分布规律、制定合理的提高采收率方案提供了依据。     

特低渗透储层油水渗流特征研究

通过室内实验，研究分析了特低渗透储层岩样启动压力梯度与渗透率的关系，利用建立的恒压法油水测定公式测定了油水相对渗透率曲线，描述了特低渗透储层样品的不同压力梯度对渗流特征的影响。这将为特低渗透储层开发提供理论实验依据，对合理开发特低渗透油田有着十分重要的意义。     

水平井油水两相流动滑脱速度解释模型研究

准确求取流体的真实流动速度是确定油水各相分层流量及产液剖面测井解释的关键。针对水平井油水两相流动中油水各相真实流动速度之间的差异,建立了油水两相流动滑脱速度解释模型,并在现场进行了试处理．试用效果较好。     

低渗透无隔板底水油藏油井见水时间预测

基于底水锥进和低渗透非达西渗流原理,推导出了低渗透无隔板底水油藏油井见水时间的预报公式。通过鄂尔多斯盆地砂岩底水油藏某油井的实际计算,其预测见水时间与实际见水时间的相对误差仅为6.47%.     

气井气水两相流试井解释方法

大部分气井在生产过程中常常是气水两相流动,采用常规的现代试井分析方法不能得到合理的储层参数。通过建立气水两相流的气井试井解释方法,结合实际资料进行分析,表明新的试井分析方法更能准确的反映储层的流动情况,根据解释结果计算的产能与实际产能情况相符。     

润湿性对油水渗流特性的影响

用亲水露头砂制备水测渗透率分别为0.030、0.197、0.508μm2的3组人造柱状岩心,每组岩心分为表面亲水(不处理)、中性润湿(经甲基硅油处理)、亲油(经胜利原油煤油混合油处理)3类,其表面润湿性经切片测定动态接触角确认。分别用矿化度19.4 g/L的模拟胜利地层水和模拟油测定岩心渗透率。相同渗透率岩心的水测渗透率,岩心表面亲水时最高,中性润湿时次之,亲油时最低,变化幅度随渗透率的增大而减小,最大达600倍;油测渗透率则在表面中性润湿时为最高,亲油时次之,亲水时最低。岩心的水驱采收率,以岩心表面中性润湿时为最高,表面亲水时大幅下降,表面亲油时最低,但与表面亲水时相比,降幅不大。认为油润湿是低渗透油藏注水压力高的原因之一,将油藏润湿性转为中性,可提高水(及化学驱油剂)的注入能力。表3参8。     

双河油田储层渗流单元分析及应用

油田开发后期预测剩余油分布的精度主要取决于数值模拟模型是否反映了储层的非均质性．介绍了双河油田储层渗流单元分析方法、渗流单元分类、储层渗流单元制图等;研究了储层渗流单元分布特征,认为渗流单元分布极其复杂,各种类型渗流单元相间分布,渗流单元规模、形态表现出极强的非均质性．提出了数值模拟器网格应根据渗流单元分布特征来划分,以期获得较高精度的剩余油公布图．     

新立油田低渗透裂缝性储层形成原因

描述了新立油田扶杨油层裂缝发育的特征和规律。通过从沉积相类型、储层岩石学特征、主要成岩作用、区域构造背景、新构造演化的角度来分析该区低渗透裂缝性砂岩储层形成的原因,认为沉积、成岩作用是形成低渗透储层的原因;钙质胶结为主的砂岩是裂缝形成的岩性基础;在区域构造背景以及该区特定构造演化的作用下,最终导致了新立油田扶杨油层呈现低渗透裂缝性的特征。     

低温高渗透油藏调堵剂ZJ-1的室内研究及评价

研制了一种适用于低温高渗透油藏调堵剂ZJ-1,确定了调堵剂ZJ-1最佳配方：2000mg／LHPAM、1％有机铬交联剂、1％有机酚醛交联剂、1％稳定剂及淡水。结果表明,调堵剂ZJ-1能在低温成胶,具有较好的稳定性、封堵性和耐冲刷性。     

低渗透油藏小水量防堵塞水嘴设计与试验

针对低渗透多层油藏分层注水时水嘴易堵塞问题,研制了小水量防堵塞水嘴。利用FLU—ENT软件对水嘴的节流原理进行了数值模拟分析,并对水嘴的节流效果进行试验研究。数值模拟分析和试验结果表明,小水量防堵塞水嘴通过绕流增加流道长度以增加沿程损失,改变水嘴内流体的流动方向和扩大流道截面积来增加水嘴的局部压力损失,在不降低水嘴节流效果的前提下,既满足小水量注水的要求,又大幅度扩大了水嘴通流面积,有效防止了水嘴堵塞。