考虑储气库裂隙储层分形特点的天然气渗流规律分析

考虑储气库裂隙介质分形特点以及临界运移饱和度的影响,根据两相不稳定渗流理论和分形理论,将裂隙储层介质分形参数引入到相对渗透率的预测,建立了储层相对渗透率与裂隙尺寸、典型单元体尺寸、毛管压力之间的关系;并分析了高含水衰竭油气藏裂隙储层改建储气库后的渗流规律及井底压力变化规律。采用计算模型与三维渗流模型所得计算结果进行了对比分析,并研究了分形维数、典型单元体尺寸、裂隙尺寸比、储层厚度、注气速率、排水速率对储气库井底压力的影响。计算结果表明:采用的计算模型考虑了裂隙储层的分形特点,具有较高的计算精度,可以满足实际工程计算需求;气相相对渗透率随着分形维数的增大而增大,水相相对渗透率随着分形维数的增大而减小;储气库井底压力随着裂隙介质分形维数、储层厚度、排水速率的增大而减小;随着典型单元体尺寸、裂隙尺寸比、注气速率的增大而增大。     

地下储气库天然气运移的等效渗流模型

考虑含水层型地下储气库水平尺寸远大于垂向尺寸的特点,建立含水层型地下储气库天然气运移的等效渗流模型.所建模型通过垂向积分并沿储层垂向高度平均将复杂的含水层型地下储气库三维渗流问题简化为二维平面问题.利用所建模型计算中国某拟建封闭含水层型地下储气库注气后储层含气饱和度和储层压力的变化,对比所建模型与传统三维渗流数学模型的...     

基于环空带压的地下储气库老井泄露量预测研究?

针对老井渗透率难以获得的难题,建立了求解老井渗透率的环空带压数学模型,并给出其解析解。在此基础上,根据渗流力学理论,建立了真实描述天然气沿老井泄露的气水两相渗流模型,并采用全隐式解法进行求解。基于该模型研究了储气库运行压力、井筒渗透率、天然气黏度和井眼尺寸等参数,对储气库天然气沿老井泄漏的影响。计算结果表明,天然气沿老井的泄漏量随着储气库运行压力、老井渗透率和井眼尺寸的增加近似线性增加,随着天然气黏度的增加而逐渐减小。     

凝析气藏循环注气开发注入干气超覆数值模拟

针对注入干气超覆现象影响凝析气藏循环注气开发效果并增加生产成本的现象,研究凝析气藏注入干气的超覆规律,基于对流扩散理论建立凝析气藏注入干气运移的数学模型,并应用该模型研究储层渗透率、储层厚度和注采压力比对注入干气超覆的影响。结果表明:随着干气注入量增加,注入干气与凝析气过渡带的宽度逐渐增加,过渡带中气体物质的量分数分布呈现中间密、两头疏的形状;运动方程中忽略重力项,干气垂向速度低而不易发生超覆;注入干气超覆强度随着储层渗透率增加而降低,减少储层开采厚度和提升注采压力比可明显降低注入干气超覆。     

新景矿9#煤顺层钻孔瓦斯抽采固-气耦合模型数值模拟

为了探讨顺层瓦斯抽采时的瓦斯渗流运移规律,提高低渗透煤层的抽采效率,运用弹塑力学理论,基于煤体骨架有效应力的变形特性,利用Kozeny-Carman方程进行理论推导,建立了钻孔周围煤体弹性形变与塑性形变的渗透率与孔隙率动态变化模型.结合多孔介质渗流力学理论,建立了钻孔抽采瓦斯渗流固-气耦合模型.针对新景矿9#煤的地质条件,运用COMSOL计算软件,对其耦合模型进行数值计算,得出了布孔间距与单钻孔有效抽采半径之间的关系.模拟结果表明：随着钻孔不断抽采,钻孔瓦斯抽采量初期比较大并能维持一段时间,随后将逐渐减小,最后接近稳定值,同时钻孔有效抽采半径也逐渐变大,但变化的程度越来越小.通过现场实际运用,验证了该模型与关系式的有效性与正确性.     

水驱气藏型储气库运行指标动态预测

针对水驱型气藏储层特征,通过归类分析揭示水驱气藏型储气库注、采运行规律,确定边水运移、岩石骨架应力敏感性及储层展布特征是此类气库运行效果的主要影响因素,并进一步完善水驱气藏型储气库渗流模型.从储层流体非稳态渗流理论出发,采用循环迭代的方式实现了水驱气藏型储气库运行指标动态预测,建立一种针对水驱气藏型储气库运行的参数分析方法.     

仿真模型模拟储气库建库与气库运行实验研究

为了明确真实地层条件下枯竭油藏储气库中气、水、油三相运行机理和气库运行效率影响因素。利用渗流所自主研发的透明二维玻璃模型,模拟高温高压条件下枯竭油藏地下储气库的多周期注采,定性研究了气、水、油三相的渗流特征。实验结果表明:储层物性影响气库库容,储层非均质性越严重,库容和运行效率越低。合理提高注采压力能够增加气库库容和运行效率。     

应力敏感油藏压裂井产量动态规律研究

基于广义达西定律及流固耦合理论建立了渗透率各向异性疏松砂岩脱砂压裂人工裂缝-油藏系统流固耦合模型,模拟分析了压裂造缝及降压生产流固耦合作用对储层应力、孔渗特性及生产动态的影响．研究表明：脱砂压裂造缝对储层物性影响主要体现在近井眼10m以内,且造缝宽度越大影响越显著,远离井眼及人工裂缝后,储层物性变化明显放缓;开井初期,储层孔渗参数变化显著,随生产时间增加,储层孔渗参数趋于稳定,仅随空间位置而变化;在压裂造缝及降压生产流固耦合作用综合影响下,近裂缝储层弹性模量显著增加,储层孔渗参数显著降低,压裂井产量明显低于常规渗流模型预测结果．对应力敏感性较强储层进行生产动态分析时,必须充分考虑流固耦合作用影响．     

气体钻井地层出水定量预测模型研究

气体钻井地层出水定量准确预测是气体钻井可行性钻前论证的关键。目前,已有的出水量预测方法较少考虑气体钻井井底压差下地层渗流过程与地层应力变化的流固耦合作用对出水量的影响,在渗流力学和岩石力学的基础上,综合考虑地层渗流过程与岩石应力变化的流耦合作用对地层应力、孔隙度、渗透率以及孔隙压力的影响,建立气体钻井孔隙性地层和孔隙-裂缝性地层出水量预测动态流固耦合模型。结合工程实际,通过该模型计算得到气体钻井快速钻穿水层后出水量随时间的变化关系,计算结果与现场监测吻合。研究对于钻前准确预测出水量和筛选气体钻井层位具有重要意义。     

煤层气藏强化开采各向异性力学性质分析

针对煤层多重孔隙系统空间非连续分布、力学属性各向异性的特点,综合考虑注气强化开采过程中多组份多过程物质运移特征,构建了正交各向异性等效连续煤层流固耦合模型,据此进一步剖析了煤层各向异性力学性质及其对孔渗参数与注采能力的影响。煤层各向异性的力学属性,导致开发过程中储层水平应力与应变的动态变化存在明显的方向性特征,沿力学强度或杨氏模量大的方向变化相对较大,进而带来裂缝宽度、渗透率及其变化的方向性差异,同时致使孔隙度、渗透率以及气体吸附浓度空间分布的非均质性,最终造成与横观各向同性介质不同的煤层气生产与CO2注入预测结果。研究成果对煤层气开发过程中孔渗参数及注采能力的准确预测具有重要意义。     

东胜气田致密砂岩储层渗流机理

致密砂岩气藏渗流阻力大,废弃压力高,采收率低,含水饱和度影响显著,明确致密砂岩储层气体的渗流机理对于气藏的有效开发具有重要意义。选取东胜气田致密砂岩储层样品100余块,开展了孔渗测试及其相互关系与分布特征分析;进行了致密砂岩储层在不同含水饱和度下的气体渗流特征实验,计算了单相气体及不同含水饱和度下气体渗流的滑脱因子;测试了样品在不同驱替压力下的气水两相相对渗透率曲线。实验研究结果表明：东胜气田致密砂岩储层覆压渗透率约为常压下测得的标准渗透率的1/10,且普遍低于0.1mD,孔隙度偏低;滑脱效应受渗透率、孔隙压力、含水饱和度影响明显;干岩心气体临界流态特征明显,小于0.1mD岩样渗流特征曲线为线性,大于0.1mD岩样非线性特征明显;含水饱和度对于渗流特征曲线影响显著,随着含水饱和度增加,气体渗流由气态渗流过渡到液态渗流,气相渗流滑脱效应逐渐变弱;驱替压差对残余水饱和度影响大,控制气藏生产压差,防止大压差驱动储层水,导致气井大量产水。渗流机理研究对于东胜致密砂岩含水气藏的合理、有效开发具有重要的基础理论支撑作用。     

低阻砂岩气藏测井饱和度计算方法——以准噶尔盆地玛河气田为例

为了解决准噶尔盆地南缘地区低阻油气藏饱和度计算数值不准问题,以玛河气田古近系紫泥泉子组低阻砂岩气藏为例.通过孔渗、岩电、铸体薄片、阳离子交换容量等实验数据,研究分析阳离子交换量、阳离子当量电导、阳离子交换容量、胶结指数、饱和度指数等参数的变化规律,建立适用于低阻砂岩气层含水饱和度计算的变参数的Archie饱和度模型和Wax-man-Smits(W-S)饱和度模型,并进行实例井验证,获得良好效果.研究结果表明:在低阻砂岩气层中,常规的Archie模型适用于胶结指数、饱和度指数较小的纯产气或电阻率较低的水层,但在气水同层中解释效果较差;而通过变参数的Archie与W-S模型计算出的含水饱和度值均满足同一段储层下部含水饱和度大于储层上部的规律特征,其结果数据与岩心分析、气测试结果相吻合.两种饱和度计算新模型对低阻砂岩气藏储层饱和度的解释精度和流体识别的准确度提高方面具有重要指导意义.     

不同充注方式下致密砂岩气藏的成藏效率探讨

 中国中西部地区致密砂岩气藏发育面积广,深部勘探潜力巨大;但由于储层孔渗条件差和充注方式不同,既有上气下水的常规致密气藏,也有气水倒置的深盆气藏。因此亟需探讨不同充注方式下致密砂岩气藏的成藏效率。利用理论推导结合物理模拟试验的方法,对断裂充注与致密储层底部烃源岩面式充注这2种不同充注方式的成藏效率进行探讨。结果表明,储层底部面式充注的成藏效率高于断裂疏导,表现为单位时间内的充注量前者较高;致密储层内部一般具有多种裂缝,发育裂缝带的致密储层的成藏时间相对较短,但储层内部气水关系复杂。本文模拟试验验证了理论推导的合理性,虽然试验温压条件与实际地质条件仍有一定的差距,但可为勘探实践提供有价值的理论参考。     

致密砂岩气藏高产富集带逐级深入的预测方法

元坝西部地区须四段上亚段气藏埋藏深,储层岩石类型主要为灰白色、浅灰色钙屑砂砾岩、钙屑砂岩,整体较 致密,厚度薄,为低孔、低渗裂缝孔隙型储层。多口井测试成果表明,具有一定厚度和孔隙较发育的钙屑砂砾岩、钙 屑砂岩分布和裂缝发育共同控制了天然气的高产富集带。针对须四上亚段气藏特点,根据钙屑砂砾岩岩石物理响应 特征,按照逐级深入的预测思路,在叠前联合反演基础上,利用叠前反演弹性属性进行岩性概率统计学预测,得到有利 的岩性分布区;以有利岩性区为约束,采用基于分频数据体的物性参数预测方法,得到有效储层厚度及分布范围;在叠 前地震裂缝密度预测的基础上,综合岩性和物性参数,预测了须四上亚段气藏高产富集带分布区。     

低渗砂岩克氏渗透率影响因素实验研究

室内实验是认识储层渗流规律的有效手段,低渗岩石气体渗流受到滑脱效应的影响。国内外学者在滑脱效应影响因素及受滑脱效应影响的渗透率参数测量方面进行了大量研究,但结论仍存在分歧。以鄂尔多斯盆地苏里格气田低渗砂岩气藏为研究对象,设计了新的岩心含水饱和度的建立方法,通过实验方法研究了含水饱和度、有效应力及二者耦合作用对低渗岩石气体滑脱效应的影响规律。结果表明,不同含水饱和度条件下(低于束缚水饱和度)岩心的气测渗透率与平均压力倒数仍然呈线性正相关关系,含水饱和度越高,滑脱因子越小,滑脱效应越弱;对于干岩样,围压增大气体滑脱效应变强,且滑脱因子随有效应力的增加呈线性增加的趋势,进行岩石应力敏感性实验过程中,若忽略滑脱效应的影响,未对气测渗透率做校正,实验评价结果偏低;含水饱和度比介质变形对气体滑脱效应的影响更强,对于高含水饱和度的低渗岩心,滑脱效应影响微弱,且受有效应力的影响不大。这为低渗砂岩气藏渗流机理研究提供了新思路。     

低渗火山岩气藏可动流体百分数及其影响因素

针对火山岩储层成岩机制与常规沉积储层差异大、岩性种类繁多、储层孔隙结构复杂等特点,综合使用离心
实验、核磁共振、恒速压汞及CT 成像等实验技术,对大庆徐深、吉林长岭和新疆滴西3 个火山岩气田可动流体百分数
及其影响因素进行了对比研究。实验结果表明,气水离心标定低渗致密火山岩气藏可动流体百分数使用的离心力应
为2.76 MPa,不同渗透率级别火山岩储层可动流体微观分布规律具有明显差异,渗透率越大,较大喉道控制的可动流
体比例越大,气藏开发难度越小,渗透率越小,较大喉道控制可动流体比例越小,0.100 mD 是可动流体微观分布规律
发生明显变化的临界渗透率。108 块岩芯可动流体百分数平均值为23.62%,长岭气田可动流体百分数最大,滴西气田
可动流体百分数最小。CT 成像与恒速压汞实验结果表明,孔喉大小及其匹配关系和裂缝发育程度是影响火山岩储层
可动流体百分数大小的主要因素。     

油气组分及同位素组成特征在莺琼盆地油气二次运移研究中的应用

油气不同组分的物理化学特性差异及地层中岩石、矿物选择性吸附造成的色层效应使油气在运移过程中其组分和同位素组成发生一定的变化 ,这为利用油气地化特征探讨油气运移提供了理论基础。利用该原理对莺琼盆地崖 13 1气藏天然气甲烷δ13C1值及凝析油族组分 (烷烃、芳烃、胶质 )、C6化合物 (正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、芳烃 )等的相对含量和碳同位素组成进行了研究。结果表明 ,该气藏中天然气甲烷及凝析油族组分的δ13C1值由西到东呈现逐渐变轻的趋势 ;凝析油中极性相对弱的组分含量逐渐增加 ,极性相对强的组分含量逐渐降低。这表明崖13 1气藏中的油气应主要来自一号断层西侧的莺歌海盆地 ,其运移方向是由西以东。对莺琼盆地东方 1 1气藏天然气甲烷δ13C1值的研究表明 ,该气藏主要是由下覆烃源岩生成的天然气向上运移到浅层形成的 ,气藏中大部分天然气的垂向运移距离在 2km以上     

天然气水合物渗流特征及其描述

天然气水合物渗流是一个多相多组分非等温的物理化学渗流过程,这个过程包含了相变、能量变化以及储层介质的物理性质的变化。提出了天然气水合物藏孔隙度、渗透率、饱和度等参数的定义方式。应用渗流力学理论,结合水合物开采方式,对其渗流过程进行了描述,建立了天然气水合物藏开采的基本数学模型,并探讨了目前天然气水合物渗流研究存在的问题,为下一步天然气水合物藏的物理模拟和数值计算提供了理论基础。     

鄂尔多斯盆地北部上古生界煤成气及其砂岩气藏成藏模式

鄂尔多斯盆地北部上古生界地层中广泛发育的煤层是大型气田形成的物质基础,煤层埋深为2.2~2.8 km,厚度为22~49 m,镜质体反射率为0.6%~2.5%,属长焰煤—贫煤;煤层是良好的烃源岩,其平均生烃强度为23.52×108m3/km2.煤层、砂岩储层和顶部上石盒子区域性泥岩盖层的良好空间配置是上古生界煤成气砂岩气藏形成的关键.描述了该地区上古生界砂岩和泥岩中2种高角度裂缝特征,指出了裂缝的形成时期及其在煤成气成藏中的运移通道作用.最后将该地区煤成气藏近源型成藏模式细分为近源-源内聚集型和近源-裂缝运移型.