复合驱驱油剂物理化学渗流规律研究

在复合驱油过程中，驱油体系内含有的各种化学剂与油层的岩石之间发生相互作用，化学剂在各相中的分配及化学反应，都会影响到复合驱物理化学渗流的机理和规律。系统阐述了复合驱油过程中的物理化学作用和驱油机理，并通过将复合驱过程中的物理化学影响因素归纳为几个等效因素，可以把复合驱物理化学渗流方程归纳为带吸附作用的对流扩散方程。研究结果表明：复合体系在亲水和亲油多孔介质中的驱油渗流机理有很大的不同。亲水条件下，复合体系驱油的主要特征是原油被驱油体系夹带运移通过喉道；亲油条件下，复合体系驱油的主要特征是体系进入孔隙与原油形成油包水型乳状液，并变形通过喉道。得出的复合驱物理化学渗流方程可用来预测化学剂的传输规律。     

复合驱油体系物理化学渗流机理研究

复合驱油体系内含有各种化学剂,这些化学剂与油层岩石间的相互作用及化学剂在各相中的分配与化学反应,都会影响到复合驱物理化学渗流的机理和规律。在前人研究的基础上系统的阐述了复合驱油过程中的物理化学作用和驱油机理;此外,将复合驱过程中的物理化学影响因素归纳为几个等效因素,可以将复合驱物理化学渗流方程归纳为带吸附作用的对流扩散方程。结果表明:复合体系在亲水和亲油多孔介质中的驱油渗流机理有很大的不同。亲水条件下,复合体系驱油的主要特征是原油被驱油体系夹带运移通过喉道;亲油条件下,复合体系驱油的主要特征是体系进入孔隙与原油形成油包水型乳状液,并可变形通过喉道。给出的渗流方程可用来预测化学剂的传输规律。     

复合驱油体系物理化学渗流机理研究

复合驱油体系内含有各种化学剂,这些化学剂与油层岩石间的相互作用及化学剂在各相中的分配与化学反应,都会影响到复合驱物理化学渗流的机理和规律.在前人研究的基础上系统的阐述了复合驱油过程中的物理化学作用和驱油机理;此外,将复合驱过程中的物理化学影响因素归纳为几个等效因素,可以将复合驱物理化学渗流方程归纳为带吸附作用的对流扩散方程.结果表明：复合体系在亲水和亲油多孔介质中的驱油渗流机理有很大的不同.亲水条件下,复合体系驱油的主要特征是原油被驱油体系夹带运移通过喉道;亲油条件下,复合体系驱油的主要特征是体系进入孔隙与原油形成油包水型乳状液,并可变形通过喉道.给出的渗流方程可用来预测化学剂的传输规律.     

三元复合体系在多孔介质中的渗流特性

通过渗流实验,分析了影响三元复合体系及其乳状液在多孔介质中渗流特性的因素,建立了三元复合体系在多孔介质中表现为粘弹流体的本构方程,分别推导出了三元复合体系表现为粘性和粘弹性流体的渗流方程。结合实验,对其渗流方程计算结果进行了检验。结果表明,用粘弹流体的渗流方程可以较准确地描述三元复合体系的渗流特性。此研究结果对油田开展三元复合驱技术具有指导意义     

确定油藏油水渗流特征的新方法

在马克西莫夫-童宪章水驱特征曲线的基础上,将微分和物质平衡方程、Welge方程相结合,可得到马克西莫夫-童宪章水驱特征曲线对应的微观油水渗流特征方程,为利用油藏生产数据确定油水渗流特征提供新的方法。利用物性好的大庆油田南二三开发区葡Ⅰ组油藏生产数据,给出详细计算流程,其计算结果与水驱油实验结果基本一致,表明新方法可行。利用三塘湖油田牛圈湖特低渗油藏马62井区油水渗流特征进行验证,发现马62井区体积压裂后所表现出的油水渗流特征与相邻井区室内实验确定的结果相差较大,表明室内实验得到的油水渗流特征只反映了基岩的油水渗流特征,未能反映多孔介质油藏注水开发过程中的水驱油特征。     

基于致密砂岩储层气水渗流阻力系数的产能新模型

致密砂岩储层气水两相渗流规律复杂，实验难度大、目前的两相渗流方程具有一定的局限性。为此，在常规气水相渗测试实验的基础上改进流程，实现了不同压力条件下的气水两相渗流模拟，通过数学分析从系数拟合和减少参数2个角度出发建立了2个渗流阻力系数数学模型，并采用数值模拟的方法验证了2个数学模型的正确性与适用性，然后推导出新的产能方程。研究结果表明：(1)不论是水驱气还是气驱水过程，同一块岩样在高孔隙压力条件下的渗流阻力系数都比常压实验条件下的数值都要大，说明高孔隙压力对于气水两相渗流有一定的影响；(2)孔隙压力的持续增大对于气水两相渗流阻力的影响变小，气水两相的渗流能力在一定阶段后并不随孔隙压力的增大而发生明显变化；(3)不论是纯水驱、水驱气还是气驱水过程，渗流阻力系数与孔隙压力之间都有着较好的对数关系，与渗透率之间则为反比关系；(4)从系数拟合和减少参数2个角度出发建立了2个渗流阻力系数数学模型，进而推导了全新的产能方程，气井实例计算的IPR曲线与传统方程计算结果基本一致。结论认为，渗流阻力系数消除了实验岩样几何尺寸与驱替速度的影响，推导的致密砂岩气藏新的产能计算模型可靠、准确，该认识对于高效合...     

多元泡沫化学剂复合驱油数值模拟研究

对多元泡沫复合驱油进行了实验研究,分析了渗流机理、渗流规律,根据质量传输流体力学、化学动力学、物质平衡原理和泡沫上浮运动机理,建立了多元泡沫化学剂复合驱油渗流数学模型。结合实验结果建立了描述泡沫流动机理和物理化学性质的数学模型方程。实验研究表明,多元复合泡沫具有驱油、调堵及提高驱油效果的多重作用。泡沫上浮总体上有利于开采及提高油层的驱油效率。采用复合泡沫驱油对高含水油田仍有较好的驱油效果。该方法可以作为三次采油后和高含水期进一步提高采收率的有效手段。     

新型分流量解析方程的建立与应用

在确定新型广义水驱特征曲线的基础上,利用反向推理,先将水驱特征曲线反演为含水变化规律,再结合Welge方程,可导出水驱油分流量解析方程.新的分流量方程属超越方程,在特定条件下,可简化为经典油水两相渗流实验结果;若与莱文莱特函数结合,可得到表征两相渗流特征的油水相渗比值关系式.选用4个不同类型油藏的水驱油实验数据进行拟合...     

三元复合体系在多孔介质中的渗流特性

通过渗流实验,分析了影响三元复合体系及乳状液在多孔介质中渗流特性的因素,建立了三元复合体系在多孔介质中表现为粘弹流体的本构方程,分别推导出了三元复合体系表现为粘性和粘弹性流体的渗流方程。此研究结果对油田开展三元复合驱技术具有指导意义。     

早期聚合物驱分流量方程建立及应用

针对目前已有的聚合物驱分流量方程没有考虑聚合物溶液在储层中的流变性,无法准确描述聚合物驱油藏动态的问题,从多相渗流力学理论出发,综合考虑聚合物溶液物化特性、储层物性和相渗曲线特征等多种因素的影响,建立了早期聚合物驱分流量方程。实例分析表明,所建立的分流量模型能够较好地预测早期聚合物驱油田含水上升规律,可对聚合物驱效果进行快速评价。     

本源微生物驱油渗流场—微生物场耦合数学模型

通过对本源微生物驱油机理的研究,从好氧、厌氧两步激活理论出发,建立了一个全新的本源微生物驱油渗流场—微生物场耦合的数学模型,并给出了数值模型的求解思路。在该模型中,微生物作用下的渗流方程是时间和空间的函数,阐述了微生物本身及3类主要代谢产物(表面活性剂、聚合物及气体)对物性参数的作用与影响,同时渗流方程也体现了微生物采油的主要作用机理。微生物方程以网格内的物质均匀分布为基本假设,阐述了由于流体流动造成的物质分布的变化规律和微生物群落间的级联代谢过程。该模型为本源微生物驱油数值模拟软件的研发提供了理论依据。     

DETECTING METHOD FOR THE RELATIVE PERMEABILITY CURVE OF POLYMER FLOODING

基于非牛顿流体渗流理论,推导并建立了聚合物溶液非牛顿流体体系驱油的分流量方程和前缘运动方程,考虑了体系流变性、储层物性以及驱替速度和不可及体积对聚合物驱渗流特征的影响,得到了新的聚合物驱相对渗透率计算模型.通过对实验流程和方法的改进,实现了恒速驱替,使实验过程与理论模型所要求的假设条件一致,建立了测定聚合物驱相对渗透率的新方法.新方法测定结果与常规水驱相对渗透率曲线的对比分析表明:聚合物驱两相跨度范围增大,残余油饱和度降低;同一含水饱和度下的水相相对渗透率偏低,油相相对渗透率偏高;在等渗点右侧,随含水饱和度的增加,水相相对渗透率上升幅度相对较缓.     

微生物提高采收率理论模型

从微生物生长动力学出发,得到了微生物新陈代谢表达式和生长方程;在物质平衡原理基础上建立了微生物运移、基质浓度分布和代谢产物浓度分布方程;在研究微生物与油藏流体作用基础上,得到了微生物作用引起流体性质变化的我度方程和毛管力方程;在考虑岩石对微生物吸附条件下,得到了油层孔隙度、渗透率、流体饱和度变化方程;以黑油模型为基础,得到了油、气、水渗流方程。该模型基本包括了微生物驱油过程中发生的生物、化学、岩石流体物性、渗流等现象,可用于微生物驱油的油藏数值模拟计算,预测微生物驱油过程中菌体的生长、运移及提高采收率程度。参7（雷光伦摘）     

孔隙介质中二相渗流机理

本文考虑驱替条件对二相渗流过程的影响。建立了考虑到准数π(=K/σ-gradp)变化的二相渗流方程,给出了求解方法。并对这一提法下的二相渗流机理进行了研究,推广了Buckley-Leverett理论。     

粘土胶驱油组分模型模拟器

粘土胶可进行深度堵水调剖驱油，且经济投入少，增油效果明显。考虑粘土胶的成胶、运移机理和室内物理模拟驱替实验结果，研究粘土胶驱油渗流问题，建立反映粘土胶输运特征的数学模型（对流及扩散质量守恒方程，运动方程，浓度方程，饱和度方程，毛管压力方程，粘度方程，渗透率变化方程，盐敏性方程，吸附方程，离子交换方程，乳化方程，相对渗透率方程，阻力系数方程），研制了适于粘土胶驱替流动的八组分（水，油，粘土胶，总阴离子，钙离子，镁离子，钠离子，多种助剂）模型模拟器。分析了粘土胶驱中段塞浓度大小、乳化强度、盐敏特性与驱油效率的作用关系。为油田的合理开发和经营决策提供了有效的数值模拟手段。建议进一步试验并推广粘土胶驱油。表３参２（陈志宏摘）     

基于Level set方法的微观水驱油模拟分析

通过引入Level set方法,构建两相界面运移数学表征方法,结合Navier-Stokes方程建立两相微观渗流数学模型,借助有限元方法进行求解,并利用微观玻璃刻蚀模型驱替实验验证数值模拟结果。结果表明,基于该渗流数学模型的数值模拟结果与实验结果的吻合度很高。利用Navier-Stokes方程并结合Level set方法实现了两相流体驱替的微观数值模拟,从而为研究微观两相渗流特征及驱油机理提供了一种新方法。在不等径并联喉道单元模型基础上,进行了不同驱替条件下的数值模拟计算,分析了发生孔隙尺度两相窜流的临界喉道直径比的变化特征,结果表明驱替压差及油水两相黏度比越大,越容易发生微观窜流,更易导致在较小喉道中形成微观残余油。本文研究结果为微观水驱油机理的进一步研究奠定了基础。     

聚合物驱数学模型的若干问题

随着聚合物驱理论、油田开发技术和化学工艺的发展,现有的聚合物驱数学模型在油藏开发模拟过程中暴露出一些问题,如驱油体系流变特性、渗流特性、物理化学特性,聚合物驱提高采收率机理、开发效果,原油物性,模拟计算等。依据渗流力学、物理化学、提高采收率及物理模拟实验理论讨论了现有聚合物驱数学模型在质量守恒方程、驱油体系表观黏度模型、聚合物驱残余油饱和度模型、水相渗透率下降系数、可及孔隙体积以及原油黏度模型中存在的问题,并提出了相应的解决方法和改进的模型。     

微观驱油实验数值模拟方法

针对化学驱微观驱油物理实验条件和方法,引入Cahn-Hilliard相场方程来描述油水两相的相分离行为,结合其他守恒方程建立了数学模型,提出了基于有限元方法计算多孔介质内两相流体渗流的微观数值模拟方法。通过对比聚合物/表面活性剂的二元复合驱实验结果,验证了该模拟方法的正确性,并结合数值模拟结果进一步分析二元复合驱的驱油机理和影响因素。结果表明,该方法将微观驱油物理实验与数值模拟实验结合,从多角度进一步揭示了微观驱油机理。     

海上K油田优势渗流通道定量刻画研究

海上K油田平面、纵向非均质性严重,经过长期注水开发油田含水率、采出程度高,形成优势渗流通道影响开发效果。为了调整吸水剖面改善开发效果,本文根据渗流力学原理推导出优势渗流通道描述方法,利用相对渗透率曲线推算出井间窜流通道定量刻画方程,并将该方法应用于K油田,定量刻画出优势渗流通道体积、渗透率、孔喉半径等参数;在此基础上设计优化化学驱调堵段塞用量,采出程度较基础水驱方案提高8.55个百分点。     

流线法在二维两相渗流解析求解中的应用

以五点井网为例,基于压力叠加原理及Buckley—Leverett方程,利用流线法求解特征线,建立了二维两相非活塞式驱替的解析求解模型,并运用该模型对驱替过程中的饱和度分布、驱替前缘位置等进行了计算。文中将Buckley—leverel!方程应用于多维计算,给出了二维两相渗流问题的解析求解方法,并将计算结果与Eclipse数值求解结果进行对比．验证了该方法的实用性,对渗流计算的简化及解析求解理论向多维多相的进一步发展具有一定的推进意义