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.     

鄂尔多斯盆地岩性油藏微观水驱油特征及影响因素——以华庆油田长8_1油藏为例

针对鄂尔多斯盆地陇东地区长8油藏微观水驱油机理研究薄弱的现状,以华庆油田长81储层为例,应用真实砂岩微观模型水驱油渗流实验、物性、恒速压汞、核磁共振等测试资料研究了储层微观水驱油特征及驱油效率的影响因素,认为喉道半径大小及分布形态与水驱油渗流规律关系密切.结果表明:长81储层微观渗流路径为均匀驱替、网状-均匀驱替、指状-网状驱替、指状驱替4类,在同一实验条件下对应的驱油效率依次降低;70%以上的残余油以绕流、油膜状分布;储层物性、孔隙结构、可动流体饱和度均受控于成岩作用,其对水驱油机理的影响具有一致性.总体上,当渗透率1.5mD、喉道半径0.5μm、分选系数0.15、可动流体饱和度40%、驱替压力增加率50%、驱替速度0.012mL/min时,驱油效率增大趋势明显减弱.油藏开发过程中应注重将采油数据和岩心水驱油渗流实验相结合,优选高渗带设计合理的开发工艺、分段开发.     

低渗透气藏低速非线性渗流数值模拟研究

大量实验表明,低渗气藏流体在低速渗流时不仅要克服启动压力梯度,而且还受到气体滑脱效应的影响.基于低渗气藏的这一渗流特征,建立了考虑启动压力梯度和气体滑脱效应的低渗低速非线性渗流数学模型及其有限差分方程,并编制数值模拟软件,对比研究了四种情况:(1)不考虑启动压力梯度和气体滑脱效应;(2)仅考虑启动压力梯度;(3)仅考虑气体滑脱效应;(4)考虑启动压力梯度和气体滑脱效应.数值模拟结果表明:情形(3)的累计产量最高,情形(4)次之,情形(1)第三,情形(2)最低.这一结果说明启动压力梯度和气体滑脱效应对低渗气藏的生产影响很大,由此证明了模型的正确性和适用性.     

基于分流理论的低渗透油藏CO_2泡沫驱渗流模拟

泡沫驱油体系在多孔介质中的渗流机理十分复杂,为准确认识CO_2泡沫驱油机理,揭示其渗流规律.本研究基于低渗透油藏CO_2泡沫驱渗流特征,考虑启动压力梯度及泡沫中表面活性剂的吸附,根据分流理论和物质平衡原理,将表面活性剂分别溶于水或CO_2,并在不同注入条件下,分别建立低渗透油藏CO_2泡沫驱一维渗流模拟模型.运用图解法进行求解,确定驱替过程中含水饱和度的剖面分布.油藏数值模拟结果验证了所建模型的有效性.对不同泡沫质量、表面活性剂分布情况下的曲线进行分析,结果表明,泡沫中含水率提高,泡沫质量变差,泡沫驱替前缘移动速度先增后减,存在最佳的含水饱和度使得驱替效果最好;泡沫混相驱替前缘移动速度随气相与液相中表面活性剂质量浓度之比的增大而增加,当其趋近于无限大时,驱替效果达到最优.     

特低渗透油藏启动压力梯度研究

针对单相和油水两相流体启动压力梯度的产生机理和对渗流规律的影响问题,通过稳态"压差-流量"测定启动压力梯度法,分别用模拟油、地层水、注入水和蒸馏水对我国某油田119块典型特低渗岩芯进行驱替实验,得到了单相和油水两相渗流的启动压力梯度值,分析了启动压力梯度的变化规律.物理模拟和理论研究都表明,不同渗流介质测得的启动压力梯度与渗透率均成幂函数关系,并且幂指数近似为-1.同时,由于毛管力和贾敏效应作用,油水两相启动压力梯度远远大于单相渗流的启动压力梯度.结合油田实际,说明了启动压力梯度在特低渗透油气藏开发中的应用.     

基于启动压力梯度的致密油藏非线性渗流模型

新疆吉木萨尔致密油储层具有较强的应力敏感性和启动压力梯度,目前的非线性渗流模型不能反映致密储层的渗流特征。因此,在室内岩心驱替物理模拟实验的基础上,建立了考虑启动压力梯度和应力敏感的致密油藏非线性渗流模型,并根据模型绘制出压力梯度利用率图版。结果表明,致密油藏启动压力梯度与渗透率呈对数变化关系;新模型的渗流特征曲线与油藏实际渗流特征曲线误差小于5.00%,能真实反映出油藏实际渗流特征;渗透率越高,压力梯度利用率（N）越高,压力损失越少;压力梯度增大,N呈对数形式增大。为提高致密油藏压力梯度有效利用率,应增大生产压差,同时采取酸化、压裂等措施改善储层渗透率。     

低渗透油藏气水相对渗透率计算方法研究

和常规油气藏不同,致密气藏中流体的渗流并不符合经典的达西定律,而是同时存在着动态启动压力梯度和应力敏感效应。常规的JBN方法计算相对渗透率时并没有将这两者考虑在内,势必造成计算的误差。在分析致密气藏特殊渗流机理的基础上,建立了考虑动态启动压力梯度和应力敏感效应的致密气藏两相渗流计算方法并进行了实例验证。结果表明,在考虑动态启动压力梯度和应力敏感性的情况下,气、水两相的渗流能力均有明显下降,其中水相相对渗透率降低速度加快,而气相相对渗透率上升速度有所减缓,等渗点相对渗透率降低,岩芯的残余水饱和度升高。不同孔隙压力下的相对渗透率实验结果表明,随着孔隙流体压力的下降,动态启动压力梯度和应力敏感性对于渗流的影响越来越显著,这两种因素在内的新方法得到的相对渗透率曲线和传统的JBN方法得到的曲线差异也越来越明显。新方法计算得到的相对渗透率曲线更能准确的表征致密储层流体的渗流形态。     

低渗透油藏水平井产能计算新模型

基于Joshi水平井产能思想,利用复变函数理论和等值渗流阻力法,考虑启动压力梯度下,推导了顶底层封闭、四周无限大致密油藏水平井稳态产能解析解.通过实例计算,误差在7％以内,证明了模型准确性.引入无因次量m,研究了启动压力梯度对产能的影响程度,结果表明:启动压力梯度对产能影响程度的无因次量m随启动压力梯度增加线性增加,在低渗、特低渗油藏水平井产能计算中,忽略启动压力梯度会造成较大误差.     

低渗透非均质油藏径向渗流特征研究

利用实验手段回归出启动压力梯度与渗透率的相关式,并用此式得出非均质油藏的启动压力梯度分布,建立了考虑启动压力梯度的三维三相径向坐标下的渗流数学模型和有限差分方程.有限差分方程中每个网格块上的启动压力梯度可以考虑为不同值,网格块上的启动压力梯度值可由初始化参数场给定,编制了相应的软件,并对比了低渗非均质储层不考虑启动压力梯度、启动压力梯度为常数和启动压力梯度非均匀分布时的压力分布特征.     

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.