油水两相渗流公式的改进

Muskat依据相对渗透率是饱和度的单变量函数的概念将Darcy定律推广到油水两相渗流中。分析两相渗流过程发现:饱和度梯度是决定渗流过程的重要参数,在指出Muskat公式缺陷的同时提出了改进两相渗流公式的新观点。     

泡沫性能研究

本文通过对国内外文献分析综述,给出了泡沫性能的具体含义及一般性结论。     

稠油油藏泡沫油渗流数学模型的建立

针对目前泡沫油渗流数学模型存在的问题,借鉴拟泡点模型和过饱和模型中拟泡点压力及弛豫时间的概念,通过对3组长岩心衰竭实验进行分析,建立了泡沫油渗流数学模型。模型中将泡沫油视为拟单相流,通过实验分析在泡沫油流动过程中流动介质的有效渗透率与降压速度、原油粘度和含气饱和度的变化规律,提出有效渗透率的数学表达式;认为泡沫油的粘度与相同条件下饱和油的粘度近似相等;将泡沫油的压缩系数视为油相与气相压缩系数的线性组合;同时在模型建立过程中考虑了泡沫油的过饱和现象。为了验证所建模型的正确性,分别将泡沫油渗流数学模型、拟泡点模型、过饱和模型及黑油模型计算结果与实验结果进行对比,结果表明泡沫油渗流数学模型与实验结果吻合程度较好,而其他模型计算偏差较大。     

临南油田渗流特性研究及开发中应注意的几个问题

临南油田是惠民凹人一个典型的断块油田。本文比较深入地研究了该油田深层、中低渗透、强亲水等地质特点和渗流特征，并根据油田的开发生产实际，提出了改善２注水状况，强化中低渗透层注水；净化注水水质注意油层保护；尽早研究卡堵水技术等开发中应注意的几个问题。     

泡沫复合驱体系稳定性及稳泡机理研究

泡沫复合驱油技术目前已在我国部分油田应用,选择泡沫性能优良的复合体系会推动该技术的广泛应用。文章研究了泡沫复合体系中发泡剂、稳泡剂和碱对复合体系稳定性的影响。筛选出配伍性较好配方是1.0%十二烷基苯磺酸、0.5%木质素黄酸盐与0.5%碱水复合体系,并对其进行了耐温、抗盐、抗油污染性能评价。通过扫描电子显微镜拍摄的泡沫照片分析,一般情况下泡沫体系Plateau边界越规则,泡沫半衰期越长,泡沫越稳定;泡沫间液膜越厚,发泡体积越小,发泡性能越差。该泡沫复合配方的确定对矿场实验具有一定的指导意义。     

空气泡沫在孔隙介质中的渗流特征研究

泡沫最佳体系为:0.5%的ZY起泡剂(石油磺酸盐)+空气,气液体积比1.2:1。此时的起泡体积400 m L,泡沫半衰期540 s,泡沫视黏度1210 m Pa·s。根据达西定律及质量守恒定律,推导出空气泡沫体系在孔隙介质中渗流时不同测压点的有效黏度μx数学表达式;并根据岩心孔喉直径及泡沫渗流线速度得到泡沫渗流时的剪切速率γ;拟合得到泡沫驱油体系在孔隙介质中渗流时的μx与γ的关系式为μx=Kγn-1,稠度系数K为375.94,幂律指数n为0.33。     

异常渗流油藏油水两相渗流特征研究

异常渗流油藏往往因为或是流体性质异常、或是多孔介质异常、或是流动状况发生变化．从而造成流体渗流不符合达西渗流规律。通过室内试验．确立了异常渗流油藏油水两相渗流特征的研究方法,测试了其油水两相相对渗透率曲线,并由无因次采液(油)指数的变化规律和计算预测曲线研究了异常渗流油藏的油水两相渗流特征。     

ZY空气泡沫的性能及流速对渗流特性的影响

中原油田采油工程技术研究院提供的阴离子型起泡剂ZY,有效物含量30%,其最佳加量为0.5%,此时的发泡体积为400 mL,泡沫半衰期为540 s,泡沫综合指数为216 L·s,泡沫视黏度为1210 mPa·s。通过岩心驱替实验研究了渗流速率对ZY空气泡沫在孔隙介质中渗流特性的影响。结果表明,ZY空气泡沫在孔隙介质中渗流时产生泡沫的临界起泡线速度为0.3 m/d。当渗流线速度从0.3增至1 m/d时,泡沫的平均阻力系数（整支填砂管）由14增至64;渗流速度大于1 m/d后,平均阻力系数约为70,泡沫的封堵能力受渗流速率的影响较小;填砂管前端泡沫的封堵能力大于后端泡沫,泡沫在孔隙介质运移过程中不断的生成和破灭,起泡速度总是小于消泡速度,直至泡沫完全消失。     

两相低速非达西渗流模型及相对渗透率曲线求取方法

流体在特低渗透-致密油藏中的渗流规律不符合达西定律,传统计算两相相对渗透率曲线的JBN方法并不适用.为了解决此类低速非达西渗流实验数据的处理问题,得到更为准确的相对渗透率曲线,在考虑两相渗流拟启动压力梯度的基础上,统计得到经验关系式,可计算不同空气渗透率岩样任意含水率下的拟启动压力梯度.依据低渗透岩样两相稳定流实验结果...     

泡沫驱数值模拟进展

泡沫剂可以减缓气驱中的气窜和重力超覆现象。随着泡沫剂在三次采油中的广泛应用,出现了许多泡沫驱的数值模拟方法,本文介绍了并对比各种模拟方法（半经验关系式模型,总量平衡模型、临界毛管力模型、阻力系数模型、组分方法、渗滤和网络模型以及半总量平衡模型等）,同时指出了发展更完善和合理的模型所要估的进一步工作。     

氮气泡沫在多孔介质中的封堵特性及其影响因素研究

泡沫在多孔介质中的封堵特性受到许多因素的影响。利用室内物理模拟实验方法研究了气液比、渗透率、注入速率、含油饱和度、地层内残留聚合物对泡沫在多孔介质中的封堵特性的影响。结果表明,气液比在（1：1）～（3：1）之间时,泡沫在多孔介质中封堵能力最强;泡沫在多孔介质中的表观粘度随着渗透率的增大而增大,其高渗透岩心中的相对封堵强度要大于在低渗透岩心中的封堵强度;泡沫在多孔介质中的注入速率越大其阻力因子越大,泡沫的注入速率最好控制在2m／d以上;当含油饱和度大于30％时,泡沫无法形成较大的封堵压差;聚驱后残留的聚合物可以增大泡沫的封堵压差。     

溶蚀下碱溶液在多孔介质中的传质规律研究

将溶蚀反应的溶蚀速率常数和多级反应级数引入到碱溶液传输方程中,建立了碱溶液在地层矿物多孔介质中含多级反应动力学的传输方程,并计算了碱溶液在地层矿物中一维浓度的分布.结果表明,物理模拟和数值模拟的一致性较好.该计算方法可以用作碱溶液传输过程的机理分析和实际驱替过程的模拟.分析了影响碱溶液在地层多孔介质中浓度分布的因素,如吸附、扩散系数、注入量、驱替速度和溶蚀等.该模型可用于预测碱耗、优化碱溶液浓度和注入量等参数,改善碱水驱或含碱复合驱的驱油效果,提高地层原油采收率.图5表1参16     

聚合物溶液在多孔介质中的渗流规律及其提高驱油效率的机理

通过室内实验，测定了聚丙烯酰胺（HPAM）溶液在流变仪中的流变性，通过多孔介质的流变性和残余阻力系数，并用不同的浓度，注入速度和岩心渗透率进行了驱油实验，结果表明，随着浓度的增加，聚合物溶液的体相粘度、表观粘度和残余阻力系数增加，衰竭层厚度减小，驱油效率增加，注入速度增加时，聚合物溶液的衰竭层厚度降低，粘弹性增加，驱油效率增加，渗透率的增加能使驱油效率增加，对提高驱油效率起作用的是聚合物分子的缠结作用引起的表观粘度的增加或衰竭层厚度的降低，这种作用能使平行于油水界面的拉动残余油的力增加。     

泡沫酸在多孔介质中流动形态研究

实验所用泡沫酸FSH-1由氮气和无机酸、有机酸、发泡剂、稳泡剂及其他多种添加剂组成,目前在中原油田已获得广泛应用。采用具有规则网格孔隙通道的平面玻璃微观模型,研究泡沫酸的渗流特点,得到了20组温度(50~120℃)/压力(20~32MPa)条件下泡沫酸的气液比,包括上限、下限及适宜值范围,结果表明形成稳定的连续泡沫流所需的气液比随温度升高略有增大,随压力升高显著增大;考虑到酸的有效穿透深度,泡沫酸的适宜气液比约为0.68。采用平面玻璃仿真微观模型(及规则微观模型),研究了泡沫酸的渗流特性,观测到了以下机理:①泡沫酸在仿真模型中流动时不断发生泡沫破灭和再生,其中包括气泡缩颈分离、液膜分离、气泡变形分割、气泡破裂聚并等现象;②泡沫酸优先进入较大孔道,产生贾敏效应,起液流转向作用;③气液比较大时,泡沫酸以相同流量通过模型时的压差较大;④泡沫酸中气泡大小可以通过气液比进行控制,气液比降低时泡沫中气泡直径减小;⑤泡沫酸连续流过仿真模型可引起模型两端压差持续增大,在规则模型中不发生此现象。图5表1参2。     

岩石介质流动电位影响因素实验研究

根据流动电位经典理论及各参数经验公式建立流动电位耦合系数与温度、溶液浓度的关系以及与填砂颗粒之间的关系式,并对各参数的变化规律进行分析.在实验室条件下,利用有机填砂管模型对不同浓度NaC1溶液通过不同尺寸石英砂的流动电位耦合系数进行测量.流动电位耦合系数随填砂颗粒的增大而缓慢增大,随盐水浓度的增加而明显减小.理论公式计算值与实际测量值拟合较好,高矿化度地层水条件下表面导电效应可以忽略.该研究对预测地层条件下油藏流动电位效应变化规律具有指导意义.     

多孔介质中泡沫驱油微观机理研究

泡沫处于平衡状态时,排液过程受到外力的影响很小,液膜中的液体在重力的作用下排出,使液膜变薄、失去弹性,与同时发生的气体扩散一起导致了泡沫破裂.在多孔介质中运移泡沫的稳定性除了上述因素影响外,还受到冲压、挤压、摩擦等因素的影响.采用高压可视化微观模型驱替装置,观察分析了水湿和油湿介质中不同压力下单一泡沫体系、复合泡沫体系泡沫的形成、衰变过程,分析了泡沫在多孔介质中的微观驱油机理.观察分析结果表明:泡沫的稳定性与压力和介质的润湿性有关,压力越高,泡沫的稳定性越好,水湿介质中泡沫的稳定性好于油湿介质;泡沫的的驱油效果也与压力和介质的润湿性有关,压力越高,泡沫的驱油效果越好,水湿介质中泡沫的驱油效果好于油湿介质.     

含分散油聚合物在多孔介质中的流动

聚合物和聚合物凝胶适于油气生产中降低产水 ,但它们存在明显降低与水共存油量的开采风险。通过不同比例渗透率降低法 (DPR)降低水的渗透率时 ,这种风险会小些 ,但是可能要用到大量的化学品。这就是频繁动用机械方式隔离油层使聚合物只进入需要水层的原因。本文关心的是为得到油层中聚合物的低渗透性 ,从而确保在挤注处理过程中聚合物向水层转向的含分散油聚合物 (ODP)的作用。岩心流动试验是在盐水或油饱和的砂岩岩心中进行的。到目前为止完成了以下研究。油饱和岩心中油分散聚合物流 (ODP)的流度降低比水饱和岩心中多 ;相反 ,油饱和岩心中渗透率下降较小。这个结果可用油存在条件下ODP流动过程中出现了较强的黏滞扩散现象来解释 ,黏滞扩散主要由微滴圈闭和聚合物吸附引起。结果表明聚合物中油滴的存在可以降低油层中聚合物的渗透性 ,因而聚合物可从油层转向水层     

致密多孔介质气体运移机理

气体在致密多孔介质中的运移受多种因素的影响,如孔隙结构、气体的赋存方式、温度和压力等。地层压力大,气体密度高,应属于稠密气体|另外,在页岩、煤岩、致密砂岩等多孔介质中发育了丰富的纳米级孔隙,使气体的运移机制极为复杂。详细研究了气体在致密多孔介质中的运移机理,并引入稠密气体理论,通过计算分子平均自由程,发现直径大于2nm的孔隙中,压力大于1.135MPa时(76.85℃),气体不会发生Knudsen型扩散,Fick型扩散和表面扩散可能是主要的扩散方式|并得到Knudsen渗透率修正因子随压力增加而减小,随温度的升高而增加,随孔隙半径的减小而增加,在较小孔隙中温度的影响更显著;气体从小孔扩散至大孔和裂缝系统是多种扩散机制的结果,孔隙的大小、气体的赋存方式和压力直接关系到气体的运移机理。对比分析Klinkenberg渗透率和Knudsen渗透率修正因子,发现Knudsen渗透率模型是更精确的渗透率模型,Klinkenberg渗透率修正因子可以看作是Knudsen渗透率修正因子的一级修正。 