低渗透油藏微乳液驱启动压力梯度研究

利用微流量计量仪,通过“压差⁃流量”法,精确测定了低渗透油藏水驱和微乳液驱的启动压力梯度,深入分析了低渗透油藏非线性渗流特征,重点研究了微乳液对低渗透油藏启动压力梯度的影响和作用机理。结果表明,低渗透油藏的“压差⁃流量”曲线是一条上凹型曲线,具有非达西渗流特征。启动压力梯度与渗透率呈乘幂关系,启动压力梯度随渗透率的减小而增大,水驱平均启动压力梯度为0.050 MPa/m,微乳液驱平均启动压力梯度为0.039 MPa/m。微乳液之所以会有效降低启动压力梯度,是因为它能够显著降低界面张力,减小了边界层的渗流阻力。微乳液界面张力越低,启动压力梯度也就越小。     

低渗透孔隙-裂隙介质气体非线性渗流运动方程

已有的煤层气渗流研究基于达西定律,而实验表明低渗透介质气体渗流为非线性流。采用实验、理论与计算相结合的方法建立低渗透孔隙-裂隙介质气体非线性渗流运动方程。实验结果表明,低渗透孔隙-裂隙介质气体渗流曲线是从较低压力梯度下的凹形曲线至较高压力梯度下的直线,是连续变化的曲线,直线延长线不通过坐标原点,存在拟启动压力梯度。根据该普遍特征,建立了非线性渗流运动方程。其参数量纲与物理意义清楚,运动方程计算的理论曲线与实验结果吻合很好,达西定律是运动方程的特例,运动方程可运用于低渗透孔隙-裂隙介质气体渗流理论及开发计算研究。     

低渗透毛管束单相渗流模型的建立

近些年来,人们通常用实验的方法研究低渗透油藏的渗流机理.相比而言,低渗透油藏的渗流机理缺乏理论性的研究.将毛细管的视渗透率代入低渗透油藏的渗流方程,分别把流速和启动压力梯度进行叠加,建立了低渗透毛管束单相渗流模型,对低渗透油藏的单相低速渗流进行了理论上的研究,合理解释了渗流曲线发生弯曲的原因.并指出如果某毛细管的启动压...     

低渗透油藏启动压力梯度新算法及应用

针对目前大多数低渗透油层的渗流研究都是通过岩芯驱替实验得到渗透率与启动压力梯度的关系,不仅费时费工,而且考虑的因素比较单一的问题.通过对中国西部某低渗油田不同渗透率岩芯室内驱替实验,从流体在低渗透多孔介质渗流机理出发,对实验数据进行处理和回归分析,建立了新的物理模型,提出了一种求解启动压力梯度的新方法,得到求解低渗透油藏启动压力梯度数学模型.由数学模型可以得到启动压力梯度的主要影响因素是驱动压力梯度、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.利用求解启动压力梯度的数学模型,结合低渗透油田实际,研究了启动压力梯度对单井产量、极限注采井距和含水上升率的影响.     

边界层对低渗透非达西渗流规律影响的实验研究

针对低渗透油藏中渗流规律偏离达西定律的问题,利用微毛管进行了边界层实验,研究了单一毛管中边界层厚度与压力梯度的关系,并在低渗岩心中进行了边界层对渗流规律影响的研究。同时分析了毛管半径、驱动压力梯度、粘度等影响边界层厚度的因素,并对他们的具体影响方式做了说明。研究结果表明:吸附边界层对低渗多孔介质中流体的渗流特征有着极其重要的影响,边界层越厚,渗流规律越偏离达西定律。     

三重介质低渗油藏非达西非稳态渗流研究

针对低渗透油藏不再符合线性达西定律的情况,考虑启动压力梯度和动边界共同影响,建立了带井筒存储和表皮效应的三重介质低渗油藏非达西非稳态渗流模型.鉴于数学模型的非线性和非齐次性,通过引入新定义的无量纲压力线性化压力扩散方程,采用Laplace变换结合Ste-hfest数值反演方法,研究了启动压力梯度、溶洞窜流系数、基质窜流系数、裂缝储容比和溶洞与基质储容比之比等敏感参数对无量纲井底压力和压力导数曲线的影响规律.结果表明:无量纲启动压力梯度为0时,压力导数具有无限大外边界的水平径向流特征,随着无量纲启动压力梯度的增大,压力导数曲线中后期上翘幅度越大.     

低渗透砂岩石油渗流的微观模拟实验研究

采用天然低渗透砂岩微观模型,通过与实际地质状况较为相似条件下的油驱水实验,模拟石油在低渗透砂岩孔隙内的渗流,分析和探讨了低渗透砂岩孔隙介质中石油的微观渗流机理.研究结果表明,石油在低渗透砂岩中渗流路径曲折复杂,运移渗流模式有稳定式、指进式和优势式3种;石油在低渗透砂岩中渗流存在启动压力梯度,启动压力梯度与砂岩孔隙度关系复杂,而与砂岩渗透率有很好的相关性;石油的渗流速度与驱替压力呈很好的相关性,石油以相同速度在不同渗透率级别的砂岩内渗流时所需要的驱替压力随砂岩渗透率的增大而降低.     

启动压力影响下注采井间有效驱替规律

低渗透储层具有明显的启动压力梯度,导致注采井间的渗流场分布与常规条件存在一定差异.基于典型注采条件下的渗流特点和驱替过程分析,在产量方程中引入启动压力梯度,构建出考虑启动压力影响下一注一采定产渗流模型.通过推导得出注采井间压力场、速度场分布的数学表达式,并建立计算注采井间有效驱替面积、有效注采井距的方法,得到不同开发条件下井间渗流场分布和注采单元中有效驱替范围变化的规律.结合典型低渗透油藏参数进行的研究表明,根据有效驱替要求确定有效注采井距,并以此为基础部署开发井网,能在更大程度上有效驱动注采单元内的流体,进而提高低渗透油藏的开发效果.     

洪湖油田低渗透油藏渗流特征研究和应用效果

洪湖油田为中低孔隙度低渗透率油藏,根据油田特征,经过室内实验研究了单相、两相渗流规律,确定流体在多孔介质中的流动特征,并分析了水驱油实验成果,确定了最佳驱油效率.单相油渗流实验证明了洪湖油田低渗透岩心存在启动压力梯度;两相实验测试了油水两相相对渗透率曲线,对油藏开发后期的含水规律进行了预测.     

一种新的低渗透气藏产能方程

综合分析滑脱效应、启动压力梯度效应和高速非达西效应,依据渗流力学原理建立稳定渗流条件下综合考虑三种效应影响的低渗透气藏产能方程.应用该方程对不同滑脱系数和不同启动压力梯度下的流入动态曲线进行比较.在相同井底流压下,随着滑脱效应影响因子的增大,气井产能逐渐增大；随着启动压力梯度的增大,气井产能逐渐减小.     

低渗透气藏产能方程的改进

低渗透气藏在成藏机理上与中高渗透气藏存在较大差别,若将中高渗透储层的开发理论和技术应用于低渗透储层必将产生较大误差.通过分析致密气藏成因、储层特征及渗流机理,考虑影响低渗透气藏渗透率的因素,将低渗透气藏低速渗流的指数式方程简化为达西渗流方程,建立改进的低渗透气藏产能方程,并给出该方程的求解方法.通过实例分析论证了此方法的可靠性和实用性.     

低渗透油藏垂直裂缝井的产能分析

根据低渗透油藏的非达西渗流规律,建立并求解常流压条件下垂直裂缝井双线性流数学模型,推导出低渗透油藏垂直裂缝井的产能公式.研究表明,随表皮系数的增加,垂直裂缝井的产量在减小并趋于平缓,表皮系数5是一个明显的分界点,同时表皮系数对压裂井的初期产量影响很大.启动压力梯度对压裂片的初期产能影响不大.在生产后期,肩动压力越大,产量下降越快.因此,在进行低渗透油藏垂直裂缝井产能分析时,必须在生产的后期考虑启动压力梯度的影响.     

启动压力影响低渗透油田产量递减规律机理研究

中高渗透油藏分析方法是否仍适合低渗透油藏尚需验证。针对此问题,在低速非达西渗流理论的基础上,研究低渗透油藏的产量规律,并给出相应的油田产量递减率与产量、生产时间的算式,以及低渗透油田产量递减率通式。     

Investigation of Barree-Conway non-Darcy flow effects on coalbed methane production

Coalbed gas non-Darcy flow has been observed in high permeable fracture systems,and some mathematical and numerical models have been proposed to study the effects of non-Darcy flow using Forchheimer non-Darcy model.However,experimental results show that the assumption of a constant Forchheimer factor may cause some limitations in using Forchheimer model to describe non-Darcy flow in porous media.In order to investigate the effects of non-Darcy flow on coalbed methane production,this work presents a more general coalbed gas non-Darcy flow model according to Barree-Conway equation,which could describe the entire range of relationships between flow velocity and pressure gradient from low to high flow velocity.An expanded mixed finite element method is introduced to solve the coalbed gas non-Darcy flow model,in which the gas pressure and velocity can be approximated simultaneously.Error estimate results indicate that pressure and velocity could achieve first-order convergence rate.Non-Darcy simulation results indicate that the non-Darcy effect is significant in the zone near the wellbore,and with the distance from the wellbore increasing,the non-Darcy effect becomes weak gradually.From simulation results,we have also found that the non-Darcy effect is more significant at a lower bottom-hole pressure,and the gas production from non-Darcy flow is lower than the production from Darcy flow under the same permeable condition.     

低渗透双重介质油藏试井解释模型

低渗透油藏不仅渗透率低,储层存在一定的应力敏感性,而且原油在地层中的流动不满足达西定律,其渗流必须克服一定的启动压力梯度才能流动.针对这些特点,引入渗透率模数表示介质变形对渗透率的影响,考虑原油的非达西流动,建立了低渗透双重介质油藏试井解释模型,采用数值方法进行求解,绘制压力和压力导数双对数曲线.结果表明:低渗透双重介质油藏的压力和压力导数双对数曲线不存在0.5水平直线段,而是呈现为上翘的曲线,并且对后期压力响应影响起主要作用的是裂缝的启动压力梯度和渗透率模数.     

低渗透油藏改善开发效果研究与实践

舍女寺油田孔二段油藏空气渗透率26.7×10-3 μm2,开发过程中存在储层物性差、注水困难、注采井网不完善、油藏低速低效开采等问题.为此,开展了孔二段低渗油藏改善开发效果的4项研究,即提高水驱控制程度、合理驱动压力梯度、小井距加密提高连通程度和非主流线井压裂.实施后舍女寺油田孔二段油藏采油速度从0.81%上升到0.92%,最终采收率从14.8%提高到26.1%,增加可采储量38×104 t,为同类型油藏提供了改善开发效果的技术对策.     

原油脱气对低渗透油藏有效驱替压差的影响

地层原油脱气导致渗流阻力增大,严重影响低渗透油藏的开发效果。以卫城某油藏为例,通过稳态法水驱油实验,研究了原油黏度变化对油水两相启动压力梯度的影响,进而研究了启动压力梯度变化对低渗透油藏有效驱替压差的影响。研究表明,地层原油脱气后,随着原油黏度的增大,启动压力梯度增大,导致井间有效驱替压差减小,当注采压差较小时,将难以建立有效驱替;提出了针对这一问题的应对措施。研究成果对于低渗透油藏注采井网设计及后期的治理调整具有指导意义。     

低渗透油藏微乳液配方的优选及性能研究

对适用于低渗透油藏开发的微乳液配方及性能进行了研究,并以方程系数法为基本方法,通过室内实验确定出适用于朝阳沟低渗透油藏的微乳液配方(质量分数):1%石油磺酸盐+1%正丁醇+1.38%正己醇,测量微乳液特性参数R=0.261,验证配方微乳液为最佳中相体系。使用激光粒度仪对微乳液体系进行粒子半径测量,测量其粒子半径在0.01~0.22μm,适用于朝阳沟油藏微小孔喉。通过微乳液驱替低渗透岩心实验,得到微乳液驱能在水驱采收率的基础上提高最终采收率7.41%,降低注入压力24%,验证了该微乳液体系对朝阳沟低渗透油藏的适用性。