低渗透油藏变渗透率非达西试井模型

为建立与实际非线性渗流一致的试井解释模型,在考虑低渗透油藏变渗透率渗流效应的基础上,建立了二维低渗透油藏变渗透率非达西试井模型,给出了差分方程组数值求解方法,绘制了考虑不渗透边界影响的试井典型曲线,进行了不渗透边界与低速非达西对低渗透油藏试井曲线的敏感性分析.研究结果表明,对于非达西流动情形,压力导数曲线在径向流动阶段...     

低渗透油藏通用非达西渗流模型及压力曲线特征

研究表明低渗透油藏渗流规律不符合达西定律.根据学者在低渗透非达西多相渗流的数值模拟分析中提出的渗流速度和压力梯度关系,进一步提出了变渗透率效应概念,建立了低渗透油藏通用非达西渗流试井模型,采用追赶法对变渗透率效应差分方程组迭代求解.对渗透率取几何平均数,解决了迭代求解过程中解的振荡不收敛问题.计算结果表明:变渗透率效应持续时间越短,压力曲线及压力导数曲线上翘越大.基于变渗透率效应建立的通用非达西渗流试井模型及其求解的方法比目前动边界计算方法稳定性更好,比较符合实际情况.达西渗流试井模型只是低渗透油藏通用非达西渗流试井模型的特例.     

低渗透油藏中段塞流DST不稳定试井分析

大量的试验表明：低油藏具有启动压力梯度,渗流不符合达西定律,且液体不稳定渗流具有动边界。本文用数值有限差分方法,求解低渗油藏中段塞流ＤＳＴＩ参流方程,从而得到相应的试井分析方法。道德建立了低渗透油藏中段塞流ＤＳＴ测试流动期和压力恢复期的渗流数学模型;然后用数值方法得到了典型试井理论图版;并以实全服低渗透油藏中段塞流ＤＳＴ试井解释过程;分析表明：在低渗透油藏中段塞流ＤＳＴ测试汉动期,独立的组合参数有     

低渗透变形介质气藏压裂井产能分析

低渗透变形介质气藏压裂井生产过程中,气体渗流一般不遵循达西定律,而是存在启动压力梯度和介质变形影响的低速非达西渗流.变形介质的渗透率随有效应力的增大而降低,一般与压力变化呈指数关系.为此,基于压裂井三线性渗流模型,建立并求解了低渗透变形介质气藏考虑启动压力梯度和介质变形影响的有限导流垂直裂缝井不稳定渗流的数学模型,来研...     

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。     

低渗厚层砾岩油藏试井解释模型及合理关井时间研究——以八区下乌尔禾组油藏试井解释为例

克拉玛依油田八区下乌尔禾组油藏为低渗透厚层砾岩油藏，试井解释模型复杂且多样化，单一的常规达西渗流机理下试井分析模型，不能完全适应试井资料分析解释的要求，本文通过对油藏流体渗流机理的分析和研究，建立了新的试井解释模型——低渗透非达西渗流模型，提高了试井资料解释结果的可靠性，解释结果更加符合油藏实际；同时建立了油藏合理的压力恢复关井测试时间，为同类油藏的试井动态监测提供了可借鉴的经验。     

低渗透油藏非达西渗流瞬时压力计算方法

含有动边界条件的低渗透油藏非达西不稳定渗流模型是强非线性的,难以求出精确解析解,因此,将非达西渗流存在启动压力梯度的特征体现在模型的连续性方程中,建立了能反映动边界移动特征的低渗透油藏非达西不稳定渗流数学模型,但该模型并不含动边界条件,以便进行数值计算;采用Douglas-Jones预估校正法求得模型瞬时压力的数值解,并通过不动点迭代法验证了所求数值解的精确性。结果表明:低渗透油藏非达西不稳定渗流模型的井底瞬时压力曲线不同于经典达西渗流模型,其曲线存在拐点,在拐点之前,动边界还未到达定压外边界,此时主要依靠液体及岩石的弹性膨胀挤出原油;在拐点之后,动边界已传播到定压外边界,定压外边界的能量也已补充进来。     

低速非线性渗流试井分析理论研究

低渗透油气藏存在不符合达西定律的渗流，从大量实验和产生低速非达西渗流的影响因素分析，低渗透油气藏确定存在启动压力。鉴于此，提出了准确描述含启动压力梯度非达西渗流的试井分析数学模型及模型的解，研究制作了非达西渗流的内、外边界条件下的典型样板曲线，该样板曲线对试井分析解释提供了可靠的帮助，为正确认识和研究低渗透油气藏的特殊规律提供了一个好的方法。     

界面分子力作用与渗透率的关系及其对渗流的影响

将界面化学理论和渗流物理理论相结合，在毛细管模型与单分子层作用模型的基础上，推导出了固液界面分子力作用与多孔介质的渗透率或孔隙半径的近似关系式，并设计和进行了岩心流动对比实验。结果表明：在低渗透多孔介质中，液体渗流为非达西类型，渗流曲线特征为凹形曲线至直线，存在（拟）启动压力梯度；非达西特征取决于多孔介质的渗透率和流体性质；固液界面分子力作用随多孔介质的渗透率或孔隙半径增大而单调递减。在低渗透多孔介质中，固液界面分子力对液体渗流的影响较大，且为渗流具有非达西特征的主要原因；而在较高渗透率多孔介质中，它对渗流的影响可以忽略，液体渗流为达西类型。综述了非达西渗流应用研究现状。图２表１参１１（陈志宏摘）     

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文章从低渗透油气藏中流体低渗流速度特征入手，通过引入启动压差概念，建立了能描述低渗透油气藏中流体低速非达西渗流的渗流微分方程和考虑井筒储集、表皮效应的低速非达西渗流DST段塞流试井模型，并结合适当的地质模型、内（外）边界条件，构成了低速非达西渗流定解问题。通过对其求解，从试井解释的角度上得出新型样板曲线，这进一步丰富了对低渗透油气藏的认识。在进行DST测试时，启动压差的影响将会导致续流时间延长，增加解释的难度；其试井导数曲线后期上翘，不能简单认为是边界反映，要结合地质及生产实际情况做细致分析才能得出结论，这有效地解决了过去遇到的压力导数曲线上翘而解释边界距离太近的疑难问题。此外，采用低速非达西渗流模型可解释为何在低渗层中刚开井投产时无产量，而经过一段时间后才有产量的现象。     

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在低渗透气藏开发领域的理论研究与工程实际应用中,需要根据渗流运动定律建立渗流数学模型,以对工程技术指标进行定量计算与分析。文章分析了在含束缚水条件下低渗透岩石介质气体渗流实验结果,得到了其渗流规律及特征,即在气体渗流速度与压力梯度的关系图上表现为从较低压力梯度下的凹形曲线至较高压力梯度下的直线连续变化的非线性渗流曲线。根据渗流实验结果,建立了含束缚水的低渗渗透岩石介质气体非线性渗流定律。该定律与气体渗流实验结果吻合很好。达西线性渗流定律只是本定律的特例。新的非线性渗流定律可运用于低渗透介质气体非线性渗流理论及工程应用研究,为低渗透介质天然气资源开发与低渗透岩石介质环境地质工程评价奠定了理论基础,对多种领域的工程实际应用具有重要指导意义。     

压裂改造复合页岩气藏不稳定压力与产量分析方法

为了给页岩气现场开发提供理论依据,考虑页岩气扩散、黏性流、解吸等多种传质机理,建立了复合页岩气藏的综合流动数学模型。基质中考虑浓度差引起的非稳态流动,内外区裂缝中考虑达西流动,水力压裂主裂缝考虑为无限导流;引入了新的无因次量,在椭圆坐标系下综合运用拉氏变换、Mathieu函数、Stehfest数值反演等方法对数学模型进行了解析求解;分析了定产量条件下不稳定压力和定井底压力条件下产量的变化特征,基于不稳定压力曲线将页岩气流动划分为7个流动阶段,即井筒储集阶段、过渡流阶段、早期线性流阶段、基质向裂缝窜流阶段、早期径向流动阶段、第一径向流与第二径向流的过渡阶段、第二径向流动阶段,为复合页岩气藏生产动态分析提供了理论基础。研究结果表明:增大改造区域半径和渗透率可以提高页岩气产量;扩散系数越大、兰格缪尔体积和兰格缪尔压力越大,页岩气产量越大,气藏初始压力高对页岩气的开发具有积极的影响。结论认为,所建立的综合流动数学模型丰富了页岩气多级压裂水平井开发分析方法。     

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在低渗透油气藏中，油气藏流体的流动一般不遵循达西定律，而是低速非达西流。水力压裂已成为开发低渗透油气藏的较为常用且相当有效的增产措施，试井在分析压裂井动态方面有其独特的作用。文章针对低渗透油气藏中的低速非达西流，从渗流力学基本理论出发，在总结、继承前人成果的基础上，给出了低速非达西流下考虑表皮和井筒存储效应的有限导流垂直裂缝井三线性流动试井分析模型，用积分变换的方法求得了该模型的Laplace空间解，并利用Stehfest方法对此解进行了数值反演，作出了考虑表皮和井筒存储效应、不考虑表皮和井筒存储效应以及不同启动压力梯度下的模型的试井分析曲线。文章对上述典型曲线进行了特征分析，在考虑井储和表皮效应的情况下，对现场实例进行了拟合分析，拟合效果较好。     

低渗气藏考虑非线性渗流特征的稳态产能方程

低渗、致密砂岩气藏已逐渐成为勘探开发的热点，其储层特征和高含水特点导致了渗流机理不同于常规气藏，主要表现为：在近井区呈现为高速非达西渗流形式；在远井区由于启动压力梯度的影响呈现低速非达西渗流形式。因此，采用常规达西渗流条件下建立的产能方程评价单井产能必然存在误差。目前针对非线性渗流机理对开发的影响已有深入研究，但建立的模型大多是复杂不稳定渗流模型，现场实际应用不方便。为了弥补现有气藏工程理论的不足，从基本渗流方程出发，建立了考虑低速非达西渗流机理的直井稳态产能方程，与实际井测试数据进行了对比，并深入分析了低速非达西渗流机理在不同条件下对产能的影响程度。     

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文章通过室内物理模拟气体驱替岩心实验，从流体在低渗透多孔介质渗流机理出发，对所得实验数据进行处理，研究了一种确定低渗气藏气体渗流克林肯贝尔常数和非达西系数的新方法，并验证了气体在低渗气藏中的渗流存在滑脱现象，即克林肯贝尔效应，遵循非达西渗流规律。通过对实验数据进行回归分析，得到低渗气藏气体渗流克林肯贝尔常数大小与地层平均渗透率关系式，并绘制了求解低渗气藏气体渗流克林肯贝尔常数大小的理论图版。文章中所确定的克林肯贝尔常数和非达西系数数学表达式为建立气、水两相渗流数学模型、数值模型以及求解数值模型奠定了基础。     

考虑启动压力梯度的低渗透气藏不稳定渗流模型

低渗透气藏气体渗流存在启动压力梯度,为准确描述存在启动压力梯度的低渗透气藏的不稳定渗流问题,在前人研究成果的基础上,根据存在启动压力梯度的低速非达西渗流的特点(流体流动边界不断向外扩展),建立了一个考虑启动压力梯度的低渗透气藏非线性渗流数学模型.采用格林函数法与数值逼近法相结合的方式对低渗透气藏的非线性渗流数学模型进行求解,建立了单井控制半径的求解方程,同时制作了计算控制半径的图版,利用该图版可以方便地计算出单井的控制半径.实例计算表明,采用考虑启动压力梯度的不稳定渗流模型能够正确地反映低渗透气藏的渗流机理和开采动态.     

适用于凝析气藏压裂的双介质多相多组分渗流模型

含水凝析气藏压裂后,随着生产过程中压力不断降低,地层各个烃类组分不断发生相间传质,并且由于裂缝的存在使得地层流动状态从径向流变为拟径向流或双线性流,凝析气藏形成双重介质多相多组分未饱和流动,需要建立渗流模型来了解产能动态变化。为了计算结果的准确性,当井底流压低于上露点压力时,必须对每个时间步长的压力分布进行判断,确定区域的边界,并对不同的区域采用不同的渗流模型进行计算。基于凝析气藏数值模拟的基本理论,通过高斯积分通量的基本思想对３个不同渗流区域进行了物质平衡与相态变化过程中组分摩尔物质量的综合计算和判断,得到了３个区域在双重介质条件下的渗流模型。对Ｋ-13井的模拟和计算结果表明,模型能较为精确地模拟计算含水凝析气藏压裂后的产能动态变化,具有较强的可靠性、实用性和参考价值。     

低渗透气藏气井产能试井资料分析方法研究

低渗透气藏渗流机理不同于常规气藏，尤其是束缚水饱和度（S_wr＞30%）较高的低渗透气藏存在启动压力梯度，从而使测得的气井修正等时试井资料二项式产能分析曲线斜率为负值，无法分析应用。为此，文章基于低渗透气藏非达西低速不稳定渗流微分方程，推导出具有启动压力梯度的低渗透气藏气井稳定产能方程和不稳定产能方程，并提出低渗透气藏等时试井资料优化分析新方法，应用该方法不仅可以快速确定气井产能方程,评价气井产能，同时还能求出气藏的启动压力梯度、渗透率、表皮系数等物性参数。实例应用表明，所提出的产能试井分析新方法具有实用价值。     

基于阵列感应测井资料的油气层产能预测

在勘探阶段资料较少的情况下．应用测井资料预测产能一直是测井评价中的难题，特别是对低渗透、孔隙结构复杂的储集层产能预测更是如此．其原因主要是常规测井资抖与产能的相关性差。通过对油气层产能影响因素、阵列感应测井探测特性和钻井液滤液对油气层侵入特点的分析，研究储集层中原始流体被冲洗的程度，据此确定地层的渗流特性。由达西定律出发，建立了根据阵列感应测井资料确定储集层渗流特性参数的方法，进而预测（或估计）产能。实际资料证实，该渗流特性参数不但与储集层的孔隙直径和喉道直径关系密切，而且与油气层产能具有较高的相关性（相关系数为0．9343）。据此，可针对具体油气藏，在勘探阶段应用阵列感应测井资料预测油气层产能。