油藏近井地带油水两相径向渗流特征

实际油藏中近井地带渗流为平面径向流,首先建立了二维两相径向渗流方程,得到了相对渗透率比值与流体饱和度关系解析解,然后设计了平面径向渗流实验,并用该解析解对渗流特征进行了分析,并与常规JBN处理结果进行了比照,得到近井地带油水径向渗流新特征.研究结果表明,建立的解析模型,能表征近井地带油水相渗关系,并且平面径向流模型试验结果说明,在近井地带,相对渗透率比值与流体饱和度呈直线关系对应的饱和度区间变小,油水在渗流中呈现出更为复杂的渗流关系,以非线性作用为主.     

低渗透油藏油水两相渗流研究

用无因次分析法对低渗透岩心的实验数据进行了分析,得出新的低渗透油藏非达西渗流方程,并建立了油水两相渗流的数学模型。通过实例计算,研究了低渗透油藏中储层参数、流体特性以及开采方式等因素对注水开发效果的影响。结果表明,由于非达西渗流的影响,注水开发时容易发生指进现象,而地层倾角的增大可以削弱指进;地层原油粘度的增大会增强开采难度,而地层渗透性能的改善会使油井产能提高。因此,低渗透油藏应加密井网,强化注水以扩大生产压差,从而改善开发效果。     

岩心油水两相渗流启动压力梯度实验研究

为了搞清油藏储层油水两相渗流启动压力梯度特点及其影响因素,对不同渗透率岩心水驱油两相渗流的启动压力梯度进行了室内实验测定,根据实验现象和实验结果,分析了产生启动压力的岩心孔隙内部的阻力效应。研究结果表明：气体渗透率小于50×10-3μm2的低渗岩心具有较大的启动压力梯度,且随渗透率降低,启动压力梯度快速增加,岩心内含水饱和度越高,启动压力梯度越大;气体渗透率大于50×10-3μm2中高渗岩心启动压力梯度随渗透率变化不大,且数值较小,随岩心含水饱和度增加而降低;产生启动压力的阻力效应大小和岩石的润湿性、毛管压力、微观孔隙的油水分布状态、固液界面张力及孔喉半径有关。对于低渗透油藏,岩心的润湿指数越大,含水饱和度越高,固液界面张力越大,所产生的油水两相阻力效应越大,岩心启动压力梯度就越大。     

低渗透油藏油水两相渗流研究

用无因次分析法对低渗透岩心的实验数据进行了分析，得出新的低渗透油藏非达西渗流方程，并建立了油水两相渗流的数学模型。通过实例计算，研究了低渗透油藏中储层参数、流体特性以及开采方式等因素对注水开发效果的影响。结果表明，由于非达西渗流的影响，注水开发时容易发生指进现象，而地层倾角的增大可以削弱指进；地层原油粘度的增大会增强开采难度，而地层渗透性能的改善会使油井产能提高。因此，低渗透油藏应加密井网，强化注水以扩大生产压差，从而改善开发效果。     

低密度差油水两相旋流分离的实验研究

研制了一种新型的液－液旋流分离器。对影响旋流分离效率的各因素进行了详细的实验研究，分析了入口含油浓度，回流率和流量对分离效率的影响，所得结果表明，旋流分离方法适用于低密度差液－液两相的分离。现场试验的分离结果达到国家有关标准。     

压差时量的提出及平面单向流变量的等价性

针对平面单向流主动变化量与被动变化量之间函数关系有待明确的问题,提出了压差时量的概念,开展了平面单向流变量之间函数关系研究,在研究中利用压差时量与累积注入量之间的函数关系,结合Buckley Leverett方程和Welge方程,推导了压差时量与出口端含水饱和度、含水率、累积采油量、采出程度之间的函数关系,获得了以下认识：平面单向流任意两个变量之间存在由参数方程所确定的函数关系,压差时量是参数方程的参数;平面单向流中的变量具有等价性。根据以上认识,以层间矛盾研究为例,利用压差时量概念和变量等价性研究了层间矛盾产生的机理。压差时量的概念和变量等价性的认识,明确了主动变量与被动变量之间的函数关系,建立了驱替过程中各变量之间的等价关系,该认识对相关理论问题和应用问题的研究起到一定促进作用。     

油水两相渗流压降数值试井模型的建立

数值试井问题不同于常规油藏数值模拟问题。介绍了数值试井模型中采用的非结构网络技术,给出了在非结构网络下油水两相流动控制方程的离散形式,而后耦合了井筒存储和表皮系数公式,得到了压力降落数值试井问题的产量模型。将压力法与数值试井模型进行了对比校验,发现随油井的生产,压力导数曲线呈上翘趋势。通过计算结果对比,对原压力法提出的无量纲方法进行了修正。修正后的双对数曲线均可与同参数的单相流双对数曲线重合,边界反应也可以从两相流的压降式井曲线中获得。     

底水驱动油藏水平井油水两相流产能研究

首先利用镜像反应法和势的叠加原理,对底水驱动油藏水平井稳定渗流进行理论研究,得到只有单相油流流动条件下的底水油藏水平井产能公式;在单相油流流动的基础上,以单相流动时的产量作为水平井的初始产量,再应用势的叠加原理和等值渗流阻力法推导出两相流动时的底水驱动油藏水平井产能公式。     

水敏感性对低渗油藏油水两相渗流影响实验研究

为研究水敏对低渗储层油水两相渗流的影响,以江汉盆地XG组储层为例,结合微纳米CT、SEM开展研究,通过对比水敏前后孔隙结构、油水相对渗透率曲线、含水率曲线和无因次指数曲线评价水敏对油水两相渗流的影响。实验结果表明：岩心在发生水敏后导致黏土膨胀,在流体作用下发生分散运移,使得渗透率下降,孔喉半径和配位数分布频率有降低的趋势。从油水两相渗流中可以看出原油采收率在水敏后得到了提高,水敏后含水率上升更快,含水变化率峰值增大;水敏后的提液比水敏前提液更有效果,无因次吸水指数因岩石孔喉细小,毛细管滞留原油现象严重,注入水利用率很低,因此随着注入水的不断注入,无因次吸水指数急剧升高。     

渗透性岩层介质油水两相渗流分析

准确模拟油藏中的流体流动过程,提示流体的分布规律,必须考虑由于注水和开采所引起的多相流体的渗流、应力状态的变化和储层变形之间的耦合作用。近年来引起中国学者的极大兴趣,成为油藏工程及相关领域研究的热点问题之一,基于岩石力学、渗流力学、地质力学、计算力学以及流固耦合渗流的基本理论,建立了多孔介质渗流场和应力场耦合的数学模型,采用有限元法进行了程序设计,通过数值模拟方法对渗透岩层介质井眼周围油水两相渗流规律进行了研究,用于解决实际工程问题。     

煤层气开采中两相流阶段的流固耦合渗流

在考虑气溶于水的情况下,建立了煤层气开采过程中的气、水两相流阶段的渗流场与煤岩体变形场以及物性参数间耦合作用的多相流体流固耦合渗流模型,通过将岩土质点的位移分量引入到渗流场、渗流场中的孔隙流体压力引入到变形场、有效应力和孔隙流体压力引入到渗流物性参数中,实现了流固耦合间的相互作用。     

油气两相流流过弯管的局部阻力特性研究

以油气、气水为工质，对进口水平、出口垂直向上的９０弯管内气液两相流局部阻力特性进行了实验研究．弯管内径４５ｍｍ、弯曲半径为３００ｍｍ．根据实验结果，总结出了气水、油气两相流体流过弯管时的局部阻力变化规律，并与前人的结果进行了比较．重新提出了统一的弯管局部阻力计算公式，计算值和实验值符合良好．     

荷电气固二相流实验研究

利用激光多普勒测速仪和皮托管分别对荷电气固二相流弥散相及输送相的速度场进行了测量和研究。采用数学回归方法，建立了两者之间关系的半经验公式，该式可用于静电喷粉机械设计计算。     

径向反应器主流道压力分布分析

在动量恢复方程的基础上，分析了主流道的静压分布。在分流流道中，按照摩擦阻力作用和动量交换作用的相对大小，分４种情况讨论了静压变化的规律。在集流流道中静压总是趋于下降。为径向反应器的合理设计提供了依据     

燃气射流气固两相流场研究

以含颗粒的燃气射流为研究对象,分析燃气射流中颗粒在发动机喷管内外的物理特性、颗粒的形状与尺寸特性、燃气与颗粒的相互作用等性质,在此基础上建立气固两相流颗粒随机轨道模型,并进行数值模拟.结果表明:采用随机轨道模型可以有效地模拟气固两相燃气射流中的颗粒脉动现象,得到与实验性质一致的结果;由于颗粒与燃气的相间作用,颗粒在追随燃气运动的同时,对燃气运动发生阻滞和传热作用,影响两相燃气射流流场结构.     

垂直下降管中高粘液体两相流的流型转变

对垂直下降中高粘液体两相流的流型转变进行了深入的理论研究。     

两固定平行圆盘间幂律流体径向流动的摄动解法

在考虑惯性效应的情况下,得到了推求速度分布和压力分布各阶近似解的方法,并得到了从零阶到二阶的近似解。与文献结果对照表明:本文的理论值与实验值吻合得很好,且优于前人的理论结果。     

宾汉流体与颗粒间的密相两相湍流研究

参照密相液固两相湍流方程，并考虑到宾汉流体的本构关系，建立了描述汉流体与颗粒间的两相湍流流动的控制方程，编制了计算程序，为数值计算奠定了理论基础，采用IPSAR（Inter Phase Slip Algorithm Revised）算法，对直圆管内的宾汉流体与颗粒间的两相湍流流动进行了数值计算研究。结果表明：在直圆管中，颗粒相的速度分布比较均匀，且其在壁面处高于宾汉流体，随着屈服应力的增加，两相主流速度均减小，同时宾汉流体动能有减小的趋势，而颗粒相体和浓度则呈现出增加的趋势，因此宾汉流体的了应力及对其湍流流动有重要的影响。     

管内油气两相流流量变化瞬态过程研究

为了给油气两相流管线的设计和运行的安全性提供参考依据,并为油气两相流瞬态模型研究提供检验数据,对流量改变引起的油气两相流瞬态过程进行了详细实验研究．实验系统的管路采用管径为２９ｍｍ,总长为１８ｍ的有机玻璃管道,由水平段、垂直上升段和垂直下降段三种管道布置组成;实验工质为３０＃机油和空气．在垂直下降段、水平段和垂直上升段设置测量段,测量压力、压降、含液率和流型;用微机数据采集系统实现自动连续采集,能得到流动参数快速变化的详细信息．该系统可同时采集１６路信号,采集频率为１ｋＨｚ．实验发现,增加气相流量时压力会陡然增加,超过最后的稳态值,出口流量也会出现瞬间峰值,增加液相流量和分别减小两相流量的操作不会引起超越稳态值的问题,因此在油气两相流管线的设计和运行操作时应考虑气相流量增加过程中出现的极大值超越稳态设计值所带来的技术问题．