高注低采改善平面非均质油藏开发研究

为了解决高注低采改善平面非均质油藏注水开发理论问题,采用岩心组合模型水驱油实验,研究了4种平面非均质模型方案在不同注采方式下水驱油机理,建立了反映平面非均质油层渗流特征的渗流数学模型,利用积分变换推导出模型的解析解.实验特征和模型计算结果表明:高注低采的开发过程中储层全程泄压效果也远好于低注高采的开发情况.解决了高注低采开发的基本理论问题,为矿场应用提供理论依据.     

存在启动压力梯度时的合理注采井距确定

由于流体在低渗透油藏中渗流存在启动压力梯度,在确定低渗透油藏合理注采井距时如何考虑启动压力梯度的影响,是提高低渗透油藏开发效果的主要研究内容之一。根据等产量一源一汇渗流理论,获得了注采单元主流线中点处的最大压力梯度计算式,结合启动压力梯度与渗透率的关系建立了低渗透油藏合理注采井距的确定方法,得到不同渗透率和注采压差下合理注采井距理论图版。实例应用结果表明,所述方法简单实用,分析结果与油田实际情况基本一致。     

特低渗透天然砂岩大型物理模型渗流规律

建立特低渗透天然砂岩大型物理模型,提出研究特低渗透油藏渗流规律的新方法.通过引入无因次产量系数的概念,分析大模型的渗流曲线,给出天然大模型的渗流特征;结合对比小岩样的非线性渗流规律和测量的平面压力梯度场,将大模型划分为死油区、非线性渗流区和拟线性渗流区.研究结果表明:特低渗透天然大模型同小岩心一样具有非线性渗流特征,相同注采压差下,渗透率越低,无因次产量系数越小,非线性渗流特征越显著;注采压差越大,无因次产量系数越大,最终趋于定值.大模型的渗流区域与注采压差、井距及模型物性有关,相同注采压差和井排距下,渗透率越低,死油区范围越大,非线性渗流区和拟线性渗流区越小;增加注采压差、缩小井排距均可缩小死油区,甚至使死油区消失,整个油藏流动能力增强.该新方法更能直观地描述实际油藏的渗流规律.     

海上轻质油藏水驱渗流阻力特征研究

轻质油藏注水井常存在井口压力不断升高的现象，酸化、微压裂等常规措施并不能有效降低井口压力。为进一步探究注入压力过高的原因，以流管模型为基础，依据水电相似原理，开展井间渗流阻力变化规律研究。结合达西定律推导了渗流阻力表达式：渗流阻力与储层形状和总流度有关。而非活塞驱替过程的总流度变化通常分为两种：单调增加（中、高黏），先减小后增加（低黏）。原油黏度较小时，总流度会呈现减小的趋势，渗流阻力随之增加，导致注入压力升高，此时表现在注水井井口压力不断升高，即发生了“伪堵塞”，严重制约油田注水。通过对渤海南部区域不同油田注采井间渗流阻力的计算，得到了能够反应渗流阻力变化规律的无因次阻力系数图版，图版展示了“伪堵塞”可能发生的含水阶段，能够有效指导注水井的治理。结合KL油田群的治理实践，当注水井发生“伪堵塞”时，可采取以下措施：（1）对高破裂压力、低裂缝发育的油藏，实施提压增注；（2）对低破裂压力、高断裂程度的油藏，采取层内生气调驱；（3）对超低原油黏度、埋藏深的油藏，可考虑气驱开发；（3）对多层合采开发油藏，应优先解决纵向水驱矛盾。     

葡南扶余油层非达西渗流有效驱动理论

为了模拟研究注水井、油井间驱替半径和合理井距。在室内实验和低渗透非线性渗流理论的研究基础上,建立反映真实的低速非达西流动全过程的渗流数学模型和具有启动压力梯度的非达西渗流有效驱动理论,以及压裂条件下有效驱动半径为核心的特低渗透条件下有效动用理论公式,推导出了低渗透油层驱替压力预测方法的新公式。并以扶杨油层试验区333区块为例,进行模拟计算,得出葡333区块合理注采压差界限,该计算结果并得到了试验和矿厂动态数据的证实。     

特低渗透油藏平面渗流规律研究

为研究特低渗透油藏平面渗流规律,采用特低渗透砂岩露头平板模型进行了单相流体驱替实验。用相似原理建立了与实际油田五点法井网相似的四分之一单元,采用稳态法测定了平板模型在不同注采压差下出水口的产量。根据推导出的实验注采系统的产能公式,反算了平板模型的视渗透率。对特低渗透砂岩露头平板模型的平面渗流规律进行了分析讨论。发现平板模型单相驱替实验中也存在非线性渗流现象。并且渗透率越低,非线性渗流现象越明显。     

低渗油藏注入水有效影响范围研究

低渗透油藏最显著的特征是存在启动压力梯度,这使其在注水开发过程中渗流阻力增大、降低注入水的波及范围,在考虑流体渗流时存在的启动压力梯度影响条件下,如何准确确定注入水影响范围,是有效开发低渗油藏的关键技术之一。根据等产量一源一汇渗流理论,获得了注采单元的等最大压力梯度等值线方程,在确定低渗透油藏合理注采井距的基础上建立了考虑启动压力梯度影响的注入水有效影响范围分析理论与方法,得到不同渗透率和注采压差下注入水有效影响范围。实例应用结果表明,该方法简单实用,分析结果与油田实际情况基本一致,该方法对油田合理井距的确定有指导意义。     

非均质低渗透储层渗流特征实验研究

基于平板模型模拟非均质低渗透储层的相似理论,设计、制作并评价了非均质低渗透平板模型,进而开展渗流特征物理模拟实验,利用平板模型内部对称布置的压力传感器获取的压力数据,绘制了压力梯度分布图和渗流区域划分图,进而分析非均质低渗透储层渗流特征。实验结果表明,非均质低渗透储层的注采井近井地带压力消耗很大,同号井连线中点处压力梯度最小,注采单元内压力梯度分布状况随渗透率及平面非均质性的变化相应改变;渗透率的增大使压力传播距离增大,非均质性的增强则对压力传播有负面影响,当储层整体渗透率较低时,渗透率增大的影响程度大于非均质性的负面影响;随着采出端渗透率增大,非均质低渗透储层的不流动区域面积变小,相应的可流动区域变大,其中更利于流体流动的拟线性渗流区域面积比例增大。     

特低渗透油田非线性渗流模型下井网产量

针对低渗透、低丰度储层难以有效开发动用的难题,以五点井网为例,推导基于非线性渗流条件下的井网产量计算公式,在忽略非线性项时,即为达西渗流,用该方法得到的产量与达西模型的误差在0.5%以内,验证了方法的正确性,可作为低渗透油田井网优化设计方法。将动用系数作为衡量低渗透储层动用程度的指标,为井网优化设计提供参考。并以某低渗透油田区块为例,考察了井距、注采压差与油井产量和动用系数之间的关系。研究结果表明,由于低渗透油田非线性渗流的存在,井距越大,由于克服非线性渗流所消耗的压力越多,动用系数越低,在某低渗透油田区块目前300 m井距下很难建立有效的驱动体系。     

低渗透油藏考虑压裂的合理注采井距研究

基于点源点汇渗流理论,推导了低渗透油藏考虑压裂措施的注采井间压力梯度分布方程,结合启动压力梯度 与低渗透油藏渗透率关系式提出了合理注采井距计算方法,并结合低渗透油藏实例,进行了注采井间压力梯度影响因 素分析,得到了低渗透油藏合理注采井距理论图版,验证了该方法的可靠性。结果表明：在渗透率、注采压差和压裂裂 缝长度一定的情况下,存在合理的注采井距,且合理井距随渗透率、注采压差和裂缝半长的增加而增大;认为采取压裂 等增产措施,有利于建立起有效的驱替压力系统,能较大幅度地提高合理注采井距。推导出的考虑压裂的注采井间压 力梯度表达式能够较准确地反映真实地层驱替压力系统,研究结果对合理开发低渗透油藏具有一定的实际意义。     

考虑水-力耦合和不同应力路径的砂岩卸荷力学特性试验

为研究不同渗透压力条件下的岩石卸荷力学特性,选取砂岩为研究对象,开展了不同渗透压力和不同应力路径下的三轴卸荷试验,并与常规三轴试验进行对比,比较了不同应力路径下的岩石强度特性,分析了渗透压力对岩石变形和强度参数的影响。试验结果表明：渗透压力的增大会弱化岩石强度,岩石的峰值强度随渗透压力的增大而降低,而轴向变形随渗透压力增大而增加,渗透压力越大,岩石的压密段特征越明显;针对两种不同的卸荷应力路径,恒轴压卸围压路径条件下,岩石的黏聚力不断降低,内摩擦角不断增加,而加轴压卸围压路径条件下,岩石的黏聚力不断增加,内摩擦角逐渐降低。     

考虑二次梯度影响的球向渗流问题解的相似结构

针对均质油藏球向渗流问题,研究了3种外边界（无穷大、定压、封闭）及内边界条件（引入表皮效应）下的定流量生产的问题,并建立了考虑二次梯度影响的不稳定渗流问题的试井分析模型;先对此模型作线性化处理,利用Laplace变换求得了线性化后的无因次储层压力和井底压力分布的Laplace空间解;在全面分析了它们之间内在联系的基础上,得到了此模型在3种外边界条件下解式之间的相似结构．     

干馏后油页岩渗透规律的实验研究

介绍了干馏后油页岩在三轴应力下的渗透实验,揭示了干馏后油页岩的渗透规律,通过多元回归分析得到了干馏后油页岩的渗透系数与体积应力、孔隙压的关系式,表明了它的渗透系数与体积应力、孔隙压呈指数关系。并经过分析可知,若其埋藏深度较浅,可以通过增加孔隙压来改善它的渗透性;若其埋藏深度较深,则可以通过采取适当的措施,提高其渗透系数。这一结论对油页岩的原位开发与利用具有重要参考价值。     

小浪底大坝左岸山体渗压分析

介绍了小浪底大坝左岸山体渗压监测设计方案及测点布置情况,分析了渗压分布的规律和特点,渗压和渗流量的对比分析以及回归分析结果显示,左岸山体经过3次防渗处理后,渗流已经得到有效控制.     

均质油藏非线性球向渗流问题解的相似结构

针对均质油藏球向渗流问题,在考虑井筒储集、井底定流量生产、3种外边界(无穷大、定压、封闭)情形下,建立了考虑二次梯度影响的不稳定渗流的试井分析模型;先对此模型作线性化处理,把求解非线性的模型变为求解该线性的偏微分方程的定解问题,对定解问题关于时间tD作Laplace变换得到线性的常微分的定解问题,求解此定解问题得到了线...     

条带状断块油藏不稳定渗流压力传播规律研究

针对目前条带状油藏在压力传播方面研究的不足,从建立的简化条带状油藏模型出发,结合物质平衡原理,运用两参数连续模型和稳态逐次替换法,建立了定产和定压条件下的压力传播数学模型。不仅给出了条带状油藏的压力传播规律,同时也填补了低渗透油藏在一维不稳定渗流压力传播规律研究的空白,并对模型进行了相关应用及影响因素分析。认为：产量模型和定压模型的压力传播规律,时间均是传播距离的二次多项式,且在压力传播速度上,与产量呈正相关,与井底流压呈负相关。此外,还得出了获得最大产量所对应的最佳井底流压模型。     

压差对含裂缝硐室氡运移影响的数值模拟研究

为研究地下硐室存在裂缝下的氡运移规律,依据某人防工程的构造和物理几何尺寸,建立了适合裂缝网络渗流特性的数学模型和氡运移方程,采用计算流体力学方法,研究了不同室内外压差条件下含裂缝硐室内氡的运移规律。结果表明:分形裂缝网络的渗流模型来表征墙体裂缝的渗流特性具有可行性;随压差从5 Pa增至30 Pa,压差抑制了氡从裂缝中扩散到室内的运移,裂缝处流出的氡质量流量总减少76.5%;压差对排氡起促进作用,从排风口处流出的质量流量总增加了186.2%。硐室在滤毒通风状况下,压差为20 Pa时排氡效率最高,最有利于室内氡的控制。压差的增大可等效为换气次数的增加,顶送下回的送风方式容易造成靠近送风口处氡的堆积且在室内易产生涡流。     

考虑启动压力的层状油藏开发指标计算方法

目前大多数开发指标预测方法适用于中高渗油田,并没有考虑启动压力的影响。在多层非活塞式水驱油藏模
型的基础上,考虑启动压力的影响,推导出了一套定液量生产时的开发指标计算方法。该方法可以反映多层合采时不
同渗透率层的有效生产压差不同;低渗层因启动压力大,供液能力低甚至不供液的问题。通过油田实例进行了验证,
结果表明：多层合采时,由于油水渗流阻力的变化,随着生产的进行,生产压差逐渐减小,高渗透层的产液比例越来越
大,层间干扰加剧。该方法准确反映了实际油藏的生产特征,可以用于提液等措施的效果预测。     

二层海中立于可渗透海床上的大直径墩柱的波浪渗流力

 应用特征函数展开法,研究了作用在二层海洋中立于可渗弹性海床上垂直圆柱的波浪渗流力问题,给出了由表面波和内波分别所引起的渗流压力场的解析解式,由此推导了作用于固立墩柱底部上由波浪渗流压力所导致的浮托力和倾覆力矩算式,并进行了相应的计算。计算结果反应了二层海中渗流波浪力的各种可能变化趋势,说明内波对波浪渗流力可能存在明显影响。     

山岭隧道地下水渗流及加固参数的解析研究

为研究山岭隧道渗流压力、渗流量以及加固参数对渗流的影响,假定圆形隧道周围存在各向同性的径向稳定渗流场,推导了地下水渗透压力分布规律及渗流量公式.实例分析表明,渗透压力的分布具有非线性特征,在排水情况下设置围岩加固圈和初期支护可明显减少作用在衬砌上的渗透压力及地下水排放量.运用文中公式计算的毛洞渗流量比较接近相关资料提供的实际涌水量,说明文中方法对预测类似隧道涌水量具有一定的参考价值.另外,由加固参数与水压力及渗流量的相关性分析可知,随着加固圈渗透系数的减小及厚度的增加,二次衬砌上的渗流压力和渗流量一开始急剧减小,当加固参数达到一定界限值时,地下水渗流压力及渗流量基本保持不变.