低渗透储层油、气、水三相渗流特征

为了合理地开发外围低渗透油气田,建立有效驱动体系,提供可借鉴的实验分析和渗流解释,通过室内实验研究分析了低渗透储层岩样在单相油驱、两相水驱油以及气驱油条件下的启动压力特征;系统地研究和评述了大庆外围油田油水、油气两相流体渗流特征,利用STONE 标准化概率模型预测了低渗透储层油、气、水三相共存时油相渗流变化特点和规律。结果表明,对于低渗透岩样,无论是单相还是两相驱替实验都存在着启动压力,两相流体渗流启动压力大于单相流动时启动压力,三相流动时要比两相渗流阻力大,任意两相渗流系统的共渗透范围均大于三相渗流时共渗透范围,在低渗透油气田开发时应避免三相流动的发生。     

水平井油气水三相流入动态研究

针对目前流入动态计算方法在计算水平井油气水三相流体产能时存在的问题，基于Petrobras关于垂直井油气水三相流入动态的研究思路，用修正的Cheng方法描述其中的油相流入动态，建立了水平井油气水三相流入动态的计算模型，并分析了水平井井筒变质量流动阻力对水平井流入动态计算的影响。研究结果表明，目前常用的Borisov方法、Giger方法、joshi方法、Renard方法以及Cheng方法在计算水平井油气水三相流入动态时存在较大误差，建议采用该模型计算水平井油气水三相的流入动态。     

根据孔隙的概率分布计算油气水三相相对渗透率曲线的方法研究

利用等效介质理论的基本原理,对油气水三相在多孔介质中的不可压缩、非混相流动。根据多孔介质中孔隙的概率分布建立了一套计算油气水三相相对渗透率(KR)曲线的基本方法。并且,编制了相应的计算软件EMTKR-3。应用该软件可以对任意类型的孔隙概率分布函数进行油气水三相等值KR曲线的计算。同时,研究了油水两相同渗、油气两相同渗、油水粘度比等因素对三相渗流条件下等值KR曲线的影响。结果表明:在渠道流态条件下,强湿相和强非湿相的相对渗透率只是其本身饱和度的函数,而中间润湿相的相对渗透率是两相饱和度的函数。     

根据孔隙的概率分布计算油气水三相相对渗透率曲线的方法研究

利用等效介质理论的基本原理,对油气水三相在多孔介质中的不可压缩、非混相流动。根据多孔介质中孔隙的概率分布建立了一套计算油气水三相相对渗透率(KR)曲线的基本方法。并且,编制了相应的计算软件EMTKR-3。应用该软件可以对任意类型的孔隙概率分布函数进行油气水三相等值KR曲线的计算。同时,研究了油水两相同渗、油气两相同渗、油水粘度比等因素对三相渗流条件下等值KR曲线的影响。结果表明:在渠道流态条件下,强湿相和强非湿相的相对渗透率只是其本身饱和度的函数,而中间润湿相的相对渗透率是两相饱和度的函数。     

皮球集流油气水三相流涡轮流量计测量模型研究

基于皮球集流涡轮流量计与放射性密度-持水率计组合仪在油气水三相流流动环中的动态测量结果,建立了预测三相流总流量的涡轮流量计物理模型,该模型考虑了等效"气液"滑脱速度及流型影响.由于流型转变与两相流运动波传播特性密切相关,还提出了基于"气液"两相流运动波传播速度特征的流型划分准则,并利用该准则在不同流型区域内提取了气相漂移速度及相分布系数2个重要的流动特性参数.最后,将研究所得的三相流流动特性与涡轮流量计物理模型相结合,给出了具有较高精度的三相流总流量预测结果,表明利用集流型涡轮流量计仍然可以有效地测量油气水三相流总流量.     

不完善油井的油气水三相流入动态关系

在Petrobras推导的完善井的油、气、水三相流入动态关系基础上,考虑了油井的不完善性对流入动态关系的影响,建立了不完善井的油气水三相流入动态关系数学模型,完善了油气水三相流入动态理论体系。引用二次式流动效率描述油气两相流时油井不完善性对产能的影响程度,可以计算不完善井的最大产油量。实例计算表明,油井的不完善性对产能存在不同程度的影响,应用本文方法可以预测不同流动效率下的油气水三相流入动态。     

含有油水乳状液油气水三相分层流的水力学模型

在油气水的三相管内流动中,分层流同样也是一种常见流型。由于互不相溶的油水两相之间相互作用及分散程度的复杂性,所以油气水三相分层流比一般的气液两相分层流要复杂许多。使用一维三流体模型求解含有油水乳状液的分层流、即气体/(W/O型)乳状液/(W/O/W型)多重乳状液的三相分层流。通过模型的求解可以确定油气水分层流的相分率及其他相关参数和压降。     

油气水三相流动滑脱模型及其应用

郭海敏,金振武,褚人杰.油气水三相流动滑脱模型及其应用.测井技术,1993;17(2):135～140油气水三相流动中,气的密度最小,水的密度最大,油的密度介于二者之间。因此,不论流型如何,气的流速将大于油、水的流速,而油的流速又大于水的流速。所以,三相流动中将同时存在两个独立的滑脱速度。依据这一原理,本文提出了油气水三相流动生产测井解释的滑脱模型。根据这一模型,可以直接利用生产测井信息计算出油气水的流速及相应的流量和产量;可以制作油气水含量校正图版,同时也可以分析三相流动中测井系列选取等问题。     

井筒油气水三相流动压力与温度分布的耦合计算模型

井筒温度分布的准确计算,对于油井生产测试、井筒析蜡预测和油井动态分析都有着重要的意义。考虑到油气水物性受到压力和温度两方面的共同影响以及油气两相之间质量交换的前提下,以质量守恒、动量守恒、能量守恒方程和传热学原理为基础,建立了井筒油气水三相流动压力与温度分布的耦合计算模型,通过将井筒分段,采用有限差分法对模型进行求解,得到了井筒油气水三相流动时的压力与温度分布。计算结果表明,建立的模型具有较高的计算精度,可以作为工程计算参考。     

油气水三相携砂井筒变质量流量流动实验研究

为研究稠油开采过程中多相存在条件下的井筒流动规律,基于大尺寸井筒油、气、水、砂多相复杂流动物理模拟实验装置,开展了油气水三相携砂流动实验,分析了黏度、液相主流流量、气相主流流量等参数对井筒压降规律及携砂能力的影响规律。结果表明:随着气相主流流量的增大,相同条件下,井筒压降先降低后增大;随着液相主流流量的增加,油气水三相携砂井筒流动压降增大,且基本呈线性变化;气相壁面注入对砂床高度影响不大;气相主流速度、液相主流速度对砂床高度的影响均比较大;随着气相流速与液相流速的增大,砂床高度均明显降低。在实际生产中,采取注气等措施促使液相转化为水包油乳化液将有利于提高单井效益,并保证较长的洗井周期。     

水平管油气水三相流压降特性实验研究

为了深入了解水平管内油气水三相流的流动特性并准确预测流动过程中的压降变化,以白油、自来水和空气为实验介质,在多相流实验平台上进行了油气水三相流流动实验研究。对实验过程中出现的流型进行整理,将水平管内油气水三相流的流型划分为分层流、泡状流、间歇流(段塞流和弹状流)和环状流。基于Chishlom的压降关联式,重新定义了关联参数C,并提出了适用于水平管油气水三相流的压降预测关联式。通过与实验测量压降比较可知,改进的压降预测关联式能较好地预测水平管内的油气水三相流压降,可以作为水平管油气水三相流摩擦压降计算的通用关系式。     

光纤探针阻抗传感器涡轮组合测井仪三目流解释方法

早期的油气水三相流测井解释方法需要有密度参数,但放射性密度计早已停用,而压差密度计在流量100 m3/d以下的套管内,测量密度的分辨率极低无法应用.提出了一种基于光纤探针、阻抗传感器和涡轮流量计的组合测井仪,对该仪器在油气水三相流模拟实验装置上进行实验,分别建立光纤探针、涡轮流量计及阻抗传感器在三相流下的响应规律图版,通过图版插值的方法建立油气水三相流解释方法.实验结果表明,不同气量下涡轮响应与光纤探针响应关系曲线、涡轮响应与油水两相流量关系曲线、油水两相含水率与油水两相流量关系曲线,可用于解释气相流量、油水两相流量及油水两相含水率.     

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对凝析气藏开发动态和经济效益的正确预测需要正确模拟这类气藏的液态和相态。模拟流态最重要的是获取有代表性的凝析油气相对渗透率曲线，它是数模和试井分析中最常用的基础曲线，目前通常采用模拟油和模拟气相渗曲线来替代凝析油气相渗曲线。但低界面张力的传统油气在多孔介质中的流动规律并不同于凝析油气的流动规律，凝析油气物性非常接近，凝析油在水与凝析气之间形成一个水动力连续的夹膜，它随着凝析气一起流动。同时多孔介质特性、原生水、润湿性、重力、界面张力、粘滞力、流速等因素对凝析油气流动规律的影响作用也不同于对传统油气流动的影响作用。由于微观渗流规律不同，凝析油气相对渗透率的变化规律不同于传统油气相渗，不能用低界面张力油气体系相渗来代替凝析油气相渗，进而确定了实验实测相渗曲线的重要性和今后的研究方向。     

水平管油气水三相段塞流压降预测模型

油气水三相流动条件下,油水混合物黏度不但受油黏度、水黏度及含水率的影响,还与流动状态密切相关,缺乏可靠的黏度预测方程是导致段塞流压降预测精度不高的重要原因。为此建立了油气两相段塞流压降方程,并与油水混合物黏度预测模型融合,在油气水多相流实验环道上进行了实验验证,为提高油气水三相流压降预测精度提供了新的途径。     

国外油气水三相流流动形态研究的最新进展

多相流流型的研究有两个重要内容，即流型的划分和流型的转变和判断，学者们对流型的研究结果的看法是有分歧的，目前在油气水三相流流型的研究上应尽快解决三个问题，一是统一流型的定义；二是发展定量手段进行流型测试；三是加强对油水分散体系的形成和反相规律的研究，对于两相流和多相流而言流动形态指的是相分布状况和结构特性，它影响着流动的力学性质和传热，传质特性，９０年代以来，国外开展了水平管中油气水三相流流动形态     

光纤探针阻抗传感器涡轮组合测井仪三相流解释方法

早期的油气水三相流测井解释方法需要有密度参数,但放射性密度计早已停用,而压差密度计在流量100 m~3/d以下的套管内,测量密度的分辨率极低无法应用。提出了一种基于光纤探针、阻抗传感器和涡轮流量计的组合测井仪,对该仪器在油气水三相流模拟实验装置上进行实验,分别建立光纤探针、涡轮流量计及阻抗传感器在三相流下的响应规律图版,通过图版插值的方法建立油气水三相流解释方法。实验结果表明,不同气量下涡轮响应与光纤探针响应关系曲线、涡轮响应与油水两相流量关系曲线、油水两相含水率与油水两相流量关系曲线,可用于解释气相流量、油水两相流量及油水两相含水率。     

油井多相流数值模型

建立了直井和小斜度井中多相流分析的数值模型.该模型通过计算油气水三相井中各相的速度、体积流量、压力、流体特性等流动参数随深度变化情况来模拟油井内三相流的流动.     

混合器在多相流计量和标定装置中的应用

为了减小或避免速度差,通常在多相介质混合处采用设置两相或三相混合器的方法,使得各单相介质流经混合器后多相介质混合均匀、流动稳定,以便较准确的对多相流进行计量和标定。混合器可以分为两大类,一类为气液或油水两相混合器,另一类为油气水三相混合器。在多相流量计入口所用的两相或三相混合器主要以混合作用为主,它对于减少气、液两相流的速度滑差,提高流动稳定性和计量准确度十分重要。在多相测试标定装置中所用的两相或三相混合器具有混合和混流作用,它可确保三相介质流动平稳或混合均匀,对于缩短流动发展直管段长度,尽快得到充分发展的速度分布及减少气、液两相流的速度滑差, 提高流型稳定性具有重要意义。     

二氧化碳—烃—水系统相平衡闪蒸计算方法研究

本文对二氧化碳-烃-水系统的相平衡闪蒸算法进行了研究,提供了一个用两相闪蒸理论来近似进行三相闪蒸的方法,称为拟三相闪蒸法;并对二氧化碳-烃-水系统进行了两相(油、气)、三相(油、气、水)和拟三相闪蒸计算。结果表明,在水相数量较多的情况下,使用油气两相闪蒸算法来模拟二氧化碳-烃-水系统的相平衡过程是很不准确的,而本文提供的拟三相算法可在计算量增加不多的前提下,得出准确的结果。     

利用IFT变化测量三相相对渗透率

本文描述不同界面张力（IFT）对三相相对渗透率影响的实验研究结果。报道三相中两相间低界面张力对三相相对渗透率影响的实验证明结果。 为建立界面张力可以系统控制的三相体系，用十六烷、正丁醇、水和异丙醇四种液体组成的体系。报道平衡相组分和IFT的测量，报告的四种流体组成的体系相特性表明：富水相可能代表“气”相，富正丁醇相可能代表“油”相，富十六烷相可能代表“水”相，因此，我们用油湿特氟隆人造岩心模拟流体在水湿油藏中流动。根据联合使用Welge／Johnson—Bossier—Naumann法和三相流理论推导得到的采收率和压差数据确定相饱和度和三相相对渗透率。报道了所测量的三相相对渗透率。 实验结果表明润湿相的相对渗透率不受IFT变化影响，而其它两相则明显受到影响。随着IFT的下降，相同饱和度的油、气相更易流动。对于油气IFT在0．03—2．3范围来说，我们发现IFT下降近100倍，油气相对渗透率增加约10倍。