低渗透油藏注水开发的水突进特征

用活塞式水驱油方法，研究具有启动压力梯度的油藏中油水两相径向渗流特征，包括单一油层的驱替特征和双层油层在水驱过程中油水界面突进的差异。分析表明：相同注采压差条件下，启动压力梯度越大，生产阻力越大，油水界面推进越慢，产液量越低。增大注采压差．可以增加油井的产液量，减弱启动压力梯度对生产的不利影响。启动压力梯度加剧了双层油层注水开发时的层间矛盾．特别是在低渗透层渗透率小于50mD时影响更为显著。     

低渗透储层水驱油渗流阻力特征

低渗透储层物性差、孔喉细小,水驱油过程中渗流阻力较大,注采井间难以形成有效的驱替压力梯度,建立渗流阻力的描述方法、研究渗流阻力的影响因素和变化特征对低渗透储层注水开发具有重要意义。在油水流动质量守恒定律的基础上,建立了低渗透储层水驱油渗流阻力梯度数学模型,应用水驱油渗流阻力梯度变化率函数分析水驱油渗流阻力梯度的变化特征,为低渗透储层中水驱油渗流阻力梯度的描述提供一种宏观表征方法。理论分析表明:低渗透储层水驱油渗流阻力梯度呈非线性特征,随着含水饱和度的增加水驱油渗流阻力梯度先增加后减小。低渗透储层注水开发存在最大渗流阻力梯度,与油相粘度、储层渗透率和注入速率相关;低渗透储层注水速率越大,需要克服的最大渗流阻力越大;油相粘度越大,最大渗流阻力越大;储层渗透率越低,最大渗流阻力越大。     

低渗透油藏非线性渗流压力动态

研究了低渗透油藏中弱压缩液体低速非线性流。这是一种动边界非线性渗流问题,不能求得其模型的严格解析解。运用平均质量守恒的方法求得了模型的近似解。得到了介质中的压力随时间的变化规律和启动压力梯度对压力变化的影响。结果表明：非线性渗流使压力的传播越慢;当时间较长时,井底压力随时间变化由对数规律变成指数规律,随着开发时间的延长,非线性渗流压力动态与线性的差别变大。研究结果为低渗透介质中弱压缩流体非线性流压力动态分析提供了依据。     

分形低渗透油藏非线性渗流压力分析

分形作为非线性科学的三大块之一，已被广泛运用于多种学科领域。在油气工程学科中，它已成为描述介质非均匀性的有力工具。 通过建立分形低渗透介质中弱压缩液体非线性流数学模型，运用平均质量守恒的方法，求得此模型的解。得到了介质中的压力随时间的变化规律，和渗透率与孔隙度非均质性及启动压力梯度对渗流及压力变化的影响规律。结果表明：介质的渗透率非均质性越强，压力传播越快；介质的孔隙度非均质性越强，压力传播越慢；启动压力梯度越大，压力传播越慢；渗透率非均质性、孔隙度非均质性与非线性流均使开发指标变差与开发难度加大。研究结果为分形低渗透油藏压力动态分析提供了依据。     

低渗透油藏注水开发储层动态特征变化

随着我国经济的不断发展,对石油的需求也越来越强烈;另外随着石油的大量开采,石油的产出率也越来越少,针对低渗透油田方面的开采也变得非常重要,针对这方面的油田有非常重要的开发意义,注水开发的方式是对于低渗透油田最为常见的一种开发手段,通过对我国现有的低渗透油田进行研究,分析低渗透油田在注水开发中所存在的生产特征和影响因素,并提出相关的解决措施,提高我国低渗透油田的开采量,才能进一步提升我国的经济实力。     

低渗透油藏超前注水理论及其应用

低渗透油藏最显著的特征是存在启动压力梯度和介质变形现象,这使其在开发过程中渗流阻力增大、单井产量降低,递减速度加快,稳产难度加大,并降低最终采收率。对低渗储层启动压力梯度和介质变形进行了物理模拟实验,定量描述了两者的非线性变化规律,分析了介质变形对储层物性参数的影响。通过室内实验、渗流理论、数值模拟以及矿场试验研究,建立了低渗透油藏非线性渗流数学模型,提出了在超前注水期运用保持合理地层压力水平、注水压力、注水强度和注水时机的开发技术,在长庆等低渗透油田现场应用后取得较好的开发效果,提高单井产量15%~20%。     

低渗透储层非线性渗流模型研究

依据毛管模型及边界层理论,建立了非线性渗流模型.同时利用恒速压汞实验确定了大庆低渗透油田喉道分布密度函数.应用非线性渗流模型与喉道密度分布函数,对低渗透储层中产生非线性渗流的压力梯度区域进行了准确界定,并对影响非线性渗流的因素进行了定量分析.结果表明,在非线性渗流过程中储层渗透率与启动压力梯度均为变量,二者是产生非线性渗流的主要因素.其中,渗透率的影响程度较大,但产生影响的范围较窄;而启动压力梯度的影响程度相对较小,而影响范围较大.     

低渗透油层非线性渗流特征

方法 根据物理模型实验资料，推导出低渗透油层的渗流数学方程，研究了低渗透油层中油、水渗流特征及规律。目的 改善低渗透油层开发效果。结果 启动压力梯度与渗透率成反比；与原油极限剪切应力成正比。当存在启动压力梯度时，渗透率越小，单井产量减小幅度越大；原油的极限剪切应力和井距越大，单井产量减小辐度越大。结论 可以采用整体压裂改造、降低原油剪切应力、小井距及较大生产产压差，改善低渗透油层开发效果。     

低渗透油藏渗流特征及合理井距分析研究

利用多孔介质内流体渗流特性测试装置．测试了低渗透储层内流体的非达西渗流规律，结果表明．流体渗流时存在启动压力梯度，流体的性质和渗流介质是导致非达西流的主要园素;建立了最小驱替压力梯度、临界驱替压力梯度与渗透率的实验数学模型，提出了技术极限井距的概念,并结合实际油藏。计算了技术极限井距和经济极限井距。     

低渗透油藏岩石物性对渗流的影响分析

正确认识低渗透油藏的非线性达西渗流规律,有助于更为合理、有效地开发低渗透油藏。通过对低渗透油藏主要粘土矿物与水相互作用的实验分析及填砂管渗流实验对比,揭示了非线性达西渗流的起因,为深入研究低渗透油藏渗流规律奠定了一定的实验基础。实验结果表明,粘土矿物的膨胀与分散不仅使渗流的有效孔隙体积减小,而且可形成高粘溶胶,这是引起油藏非线性渗流的主要原因之一。     

一种求解低渗透油藏启动压力梯度的新方法

由于存在启动压力梯度，低渗透油层中流体渗流不遵循达西定律，属于非线性渗流。对长庆西峰油田不同渗透率岩心进行室内驱替实验，改变岩心两端压差测量流体通过岩心的流速，求得“压差-流量”关系曲线并进行回归，二次多项式拟合相关系数较高，为此，将渗流速度表示为驱动压力梯度的二次多项式，与考虑启动压力梯度的理论渗流速度公式结合，即得到求解低渗透油藏启动压力梯度的数学模型。由该模型分析，启动压力梯度的主要影响因素是驱动压力梯度和流体的流度，启动压力梯度与前者成正比关系，与后者成反比关系。利用启动压力梯度可以计算低渗透油藏非线性渗流条件下油井产量、极限注采井距等。图5表1参12     

低渗油藏束缚水下油相启动压力梯度分析

低渗油藏流体渗流具有一定的启动压力梯度,但目前对启动压力梯度的确定方法不一,且主要考虑的是单相流体（如单相油）的启动压力梯度.文中则通过室内物理模拟实验测试单相水、单相油以及束缚水下的油相流动启动压力梯度.结果表明：通过驱替实验数据回归得到的最小启动压力梯度比直接测得的要小得多,更贴近现场实际;最小启动压力梯度与渗透率呈较好的幂函数负相关关系,即随着渗透率增加,启动压力梯度逐渐减小;渗透率相同时,单相油的启动压力梯度要大于单相水,而束缚水下的油相启动压力梯度要明显大于单相油和单相水.对油井产能来说,在注采井距确定和油藏数值模拟中,应考虑束缚水下的油相启动压力而非单相油.研究结果对低渗—特低渗油藏渗流理论研究具有重要意义.     

异常高压低渗透油藏注水优化分析——以史南油田史深100区块为例

异常高压低渗透油藏作为低渗透油藏的一种特殊类型,由于其处于地下较高压力场和温度场中,油气储层具有显著的弹塑性变形特征,开采机理有其自身特点。正确认识与评价油藏开发方案,对于经济高效地开发此类油藏具有重要的指导意义。文中以史深100断块沙三中亚段低渗透油藏为例,提出保持较高注水压力,通过井网加密等调整技术大幅提高史深100断块沙三中亚段油藏的开发效果,最后给出的开发建议为,在史深100区块逐渐加大井网加密力度,全面改善区块开发效果。     

樊151块低渗透滩坝砂油藏注水技术

樊151块为低渗透滩坝砂油藏,储层整体物性差,注水过程中水井注入压力越来越高。针对这一问题,室内评价了储层的敏感性、润湿性、水质配伍性,系统分析了注水井吸水能力变差的原因,然后优化了转注工艺及注水体系,并进行了现场试验,效果良好,实现了樊151块稳定注水,从而提高了储量动用率及最终采收率。     

低渗透油田超低界面张力表面活性剂降压增注研究

针对临盘低渗透区块水井注入压力高的问题,开展了室内低渗透岩心低界面张力表面活性剂降压驱替实验,实验筛选的烷醇酰胺(6501)与羧基甜菜碱(CBET)复配体系能与该区块含蜡原油界面张力达到10-3 mN/m数量级。实验通过注入一定量的原油来模拟储层中的残余油以及注入水中油滴对孔道的堵塞作用,水驱压力平衡后再转注表面活性剂溶液,考察活性剂的降压能力。结果表明:复配体系为0.01%6501+0.01%CBET时降压效果最好,压降率为19.56%。     

运用压汞法研究低渗岩心的启动压力

为了便于研究低渗透岩心的启动压力，运用压汞实验设备，对大庆油田的32块低渗透岩心进行压汞实验研究，通过对压汞实验得到的大量数据进行处理，得到了每一块岩心的平均渗透率及与其对应的启动压力梯度。对岩心的气测渗透率及其对应的启动压力梯度数据进行幂乘拟合，求得了岩心的启动压力梯度与气测渗透率的关系式。采用该关系式，可以根据低渗透岩心的气测渗透率求得其启动压力梯度，这对于今后低渗透油田的开发将有重要参考价值。图4表2参6     

低渗透油藏拟启动压力梯度

对大庆外围和长庆西峰油区低渗透油藏岩心进行了恒速压汞、核磁共振和渗流实验,从不同角度研究了低渗透储集层拟启动压力梯度形成原因及影响因素.由于储集层中固液作用形成的边界层的存在,且低渗透油藏喉道非常微细,因而低渗透油藏流体流动需要克服启动压力梯度.在低压力下,参与渗流的喉道少,岩心断面上的渗流截面小,随着驱动压力增加,参与渗流的喉道数量增加,岩心断面上的渗流截面增大.储集层的孔隙结构特征、可动流体饱和度对拟启动压力梯度有显著的影响.主流喉道半径及可动流体饱和度越大,拟启动压力梯度越小.拟启动压力梯庹是储集层渗流非线性程度和渗流能力的表征参数,是孔隙结构、固液作用的综合体现.图6参14     

吸附水层对低渗透油藏渗流的影响机理

以玻璃微珠表面吸附水层随离心转速的变化实验为基础,得到了吸附水层厚度与驱动压力梯度的经验关系公式。利用这一结果,研究吸附水层对油藏中水渗流规律的影响。研究结果表明,在中、高渗透率油藏中,由于孔隙喉道较大,吸附水层厚度对渗流横截面的影响很小,渗流特征基本符合达西定律;而在低渗透油藏中,尤其在低流速的情况下,孔隙喉道半径与吸附水层厚度处于同一数量级,吸附水层厚度就成了影响水渗流规律的主要因素。变化的吸附水层厚度可以解释低渗透油藏中低流速下的非达西渗流特征。     

低渗透油藏超裂缝延伸压力注水方法探讨

低渗透油藏经压裂改造进入注水开发期后,由于井底注水压力已接近或超过裂缝延伸压力,在注水井中裂缝前缘可能会因微裂缝张开而逐步形成高渗透带。如果井网布置不当,裂缝处于不利方位,生产井将出现见水早、甚至暴性水淹等不利于生产的严重后果。为此,提出了一种新的井网布置方式,同时试图利用这类低渗透油藏超过裂缝延伸压力注水时裂缝前缘可能形成高渗透带的特性来减少注水井数,以提高低渗透油藏开发的整体经济效益。     

低渗透气藏水相蒸发对气体渗流的影响

低渗透气藏近井区地层水蒸发对气体渗流会产生一定的影响。为此,研究了水相蒸发现象产生的机理和变化规律,分析了利用水相蒸发解除气井水锁效应的可行性。结果表明：气井生产压差和气井产量是影响近井区水相蒸发的两个主要因素,产量越高,生产压差越大,水相蒸发的影响半径越大;水相蒸发主要发生在距井筒5 m的范围内;在低渗透气藏气井生产初期可以适当降低井底压力,放大生产压差,提高水相蒸发速率以快速解除水锁效应,降低气体渗流阻力。