考虑启动压力梯度下的火山岩气藏数值模拟研究

由于火山岩气藏储层存在基质和裂缝双重介质、原始含水饱和度较高的特点,导致渗流过程中存在启动压力梯度的影响,常规砂岩气藏的单一介质、达西渗流理论已经不适用于此类气藏。从物质守恒理论出发,建立了考虑启动压力梯度的双重介质气、水两相渗流数学模型,利用有限差分方法进行数值求解,编写了数值模拟计算程序;结合室内实验研究结果,确定了模型中的相关参数的取值,渗透率小于0.1×10-3μm2、束缚水饱和度大于20%时,要考虑启动压力梯度的影响。利用XS气田实际单井进行数值模拟研究表明:模拟结果符合客观实际,考虑比不考虑启动压力梯度影响时的稳产时间、稳产期产气量、稳产期采出程度、最终采收率等生产开发指标小。在生产过程中,应考虑启动压力梯度对火山岩气藏生产开发的影响。     

应用磷灰石裂变径迹研究大民屯凹陷的古地温

为深刻认识辽河盆地古地温特征，利用裂变径迹分析方法，对大民屯凹陷钻井岩心中19块磷灰石样品的裂变径迹年龄和长度做了测试。结果表明，随井深增加，径迹年龄和平均径迹长度有减少、变短的显著趋势，ES3^4地层磷灰石裂变径迹表观年龄比地层年龄年轻得多，说明沉积后曾长时间处于退火带中，退火带古地温为74～130℃，有效加热时间为4l～45Ma，2300～4000m深度地层处于退火过渡带。将径迹长度分布特征与地史、热史模拟结果相结合，认为该区在ES4段末经历一次短时间迅速增温后，ES3^1亚段存在一个区域抬升降温的热事件过程，其后地层稳定下降，沉降幅度小、沉积物较薄，温度增加缓慢，古地温梯度高于今地温梯度，对生、排烃较为有利。     

利用流体包裹体确定古地温梯度的探讨--以苏北盆地为例

碎屑岩(岩石)沉积、成岩过程中,会发生结晶、颗粒次生加大等作用.在这种矿物的结晶、生长过程中,碎屑岩孔隙中的液体会被捕获在矿物的晶体缺陷、空穴、晶格空位、位错及微裂隙之中,成为流体包裹体.利用包裹体测温资料,可以确定沉积盆地各地质时期的古地温,并计算出古地温梯度,反映沉积盆地在地质历史中的古地温演化状况.石油地质研究认识到,干酪根在60～150℃温度范围内生成石油,在150～200℃温度范围内生成天然气.因此,恢复沉积盆地在不同历史时期的古地温及古地温梯度,在石油地质研究中具有十分重要的意义.     

酸性气井关井后重组分沉降对井筒组分变化的影响

目前经典的井筒稳态多相流流动模型没有考虑关井后重组分沉降作用,可能导致井筒压力-温度预测不准。针对酸性气井井筒复杂流动特征,基于热动力学平衡原理和热扩散理论,考虑酸性气井关井后H₂S及CO₂重组分在重力、化学势变化以及热扩散作用下向下沉降,建立了重组分沉降过程中组分梯度方程和扩散模型,模拟计算了井筒压力分布和组分变化。研究表明：关井后井筒中H₂S和CO₂重组分沉降导致流体密度、H₂S、CO₂摩尔浓度从井口到井底逐渐增大,而C₁、C₂组分含量逐渐减少。实例井5 000 m井深井口样和井底样H₂S含量差别近10%,建议酸性气井流样分析宜采用井底样。这也解释了为什么酸性气井井底一般腐蚀更为严重。     

幂律流体偏心环空螺旋流压力梯度的数值计算

为合理设计钻井水力参数,对可视为幂律流体的钻井液偏心环空螺旋流动的压力梯度进行了研究。利用待定系数法对幂律流体偏心环空螺旋流的控制方程进行了变换,得到了压力梯度公式。以可视为幂律流体的CMC水溶液为例,利用有限差分法对该流动的压力梯度进行了数值计算,并分析了内管自转速度、环空偏心度和流量对其的影响。结果表明:环空偏心度和流量是其主要的影响因素。通过比较利用轴向速度数值解求得的压力梯度与利用轴向速度解析解求得的压力梯度,发现二者吻合效果较好,进一步说明文中给出的幂律流体偏心环空螺旋流的压力梯度公式和数值计算方法是正确的,可进一步推广应用。     

注水压力对低渗透储层渗流特征的影响

低渗透油藏中流体的渗流规律是当前渗流力学重要的研究领域。低渗透油藏储层的主要特征是渗透率低,油水流动的孔道微细,渗流阻力大,固-液界面及液-液界面之间相互作用显著。这些特点造成了低渗透油藏渗流规律的复杂性。通过室内岩心流动实验,研究了注入压力对岩石渗透率和流体渗流规律的影响。结果表明,低渗透储集层存在非线性渗流特征,当注入压力较低时,流体在岩心中流动速度随压力梯度的变化很小,也就是在低压下,注入水很难进入地层;当压力梯度较大时,渗流速度与压力梯度的关系呈近似的直线关系;在上覆压力和压力梯度不变的条件下,注入压力越高,岩石渗透率就越高。由此可见,在考虑储层保护的前提下,对低渗透储层采用高压注水,有利于提高注水效果。     

几种重要水驱特征曲线的油水渗流特征

介绍8种重要的水驱特征曲线,推导出表示它们油水渗流特征的含水饱和度～含水率关系,因而加深了对它们水驱特征实质的认识.由于推导是可逆的,从这个意义上说,也完成了全部8种重要水驱特征曲线的推导.卡札柯夫水驱曲线是一个通式,俞启泰水驱曲线Ⅰ、西帕切夫水驱曲线、沙卓诺夫水驱曲线是其特例.俞启泰水驱曲线Ⅰ、西帕切夫水驱曲线和卡札柯夫水驱曲线m>0时,在水驱全过程都是合理的;卡札柯夫水驱曲线m=0即沙卓诺夫水驱曲线,含水高时不适用.俞启泰水驱曲线Ⅱ也是一个通式,纳札洛夫水驱曲线是其m=1的特例,含水低时不适用.卡札柯夫水驱曲线和俞启泰水驱曲线Ⅱ共同组成了适用于我国水驱层状油田和底水驱碳酸盐岩油田的广义水驱特征曲线组合,有很大的理论意义与实际应用价值,但求取参数时,使用者判断介入较多,因而它们的特例:参数求解方便的的西帕切夫水驱曲线和纳扎洛夫水驱曲线有很大使用价值.马克西莫夫-童宪章水驱曲线在含水过低或过高时不适用,能很好描述含水中段的水驱动态,也有很大使用价值,应用时应注意它的适用性的含水界限研究.俞启泰水驱曲线Ⅲ含水高时不适用,水驱特征类型极为罕见,使用价值很小.     

利用镜质体反射率数据估算地层剥蚀厚度

认为依照Ｄｏｗ（１９７７ ） 提出的直接利用镜质体反射率数据估算不整合面地层抬升与剥蚀厚度的方法所获得的计算结果并非不整合面地层剥蚀厚度,其物理意义相当于正断层错动造成的地层缺失厚度。强调了古地热梯度随时间的变化及其在剥蚀厚度估算中的意义;阐明利用镜质体反射率数据计算古地热梯度、进而估算剥蚀厚度的方法;通过对Ｄｏｗ（１９７７） 的井下数据进行的再评估, 演示了此方法的实际操作过程;为使此方法简便易用,给出了用于镜质体反射率与最高古地温换算的ＲｏＴｔ 曲线图解。     

低渗透油藏非达西渗流瞬时压力计算方法

含有动边界条件的低渗透油藏非达西不稳定渗流模型是强非线性的,难以求出精确解析解,因此,将非达西渗流存在启动压力梯度的特征体现在模型的连续性方程中,建立了能反映动边界移动特征的低渗透油藏非达西不稳定渗流数学模型,但该模型并不含动边界条件,以便进行数值计算;采用Douglas-Jones预估校正法求得模型瞬时压力的数值解,并通过不动点迭代法验证了所求数值解的精确性。结果表明:低渗透油藏非达西不稳定渗流模型的井底瞬时压力曲线不同于经典达西渗流模型,其曲线存在拐点,在拐点之前,动边界还未到达定压外边界,此时主要依靠液体及岩石的弹性膨胀挤出原油;在拐点之后,动边界已传播到定压外边界,定压外边界的能量也已补充进来。     

T-1井随钻地层压力监测和分析

该文以T-1井为例,介绍了钻探山前构造带高温高压地层的随钻压力监测技术。在录井中,以dc指数为核心,结合气测录井的背景气、单根气和后效气及其它录井参数如钻井液密度、出口温度、起下钻抽吸及阻、卡情况等的综合分析评价,阐明了综合录井地层压力监测方法。文章还首次探讨了在PDC钻头钻进情况下的dc指数求取方法,使全井的压力检测得以实现。在T-1井,较系统地阐述了正常压力段、压力过渡带、异常高压带、异常超高压段的检测分析特征,由实例证明,该技术方法是可行的,与MDT测试压力结果是相符的,同时也有利于油气层的发现、评价和保护,对指导安全钻井十分有效。