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。     

低渗透油藏超前注水开发井网适应性分析

在分析了Z油田5个超前注水实验区基本情况的基础上,应用注采平衡分析方法,采用理论分析和区块动态分析相结合的方式,运用数值模拟评价了实验区的井网适应性。通过分析地层压力与油水井数比关系、相对采液量与油水井数比关系、地层压力与吸水产液指数比关系及不同井网形式含水与采出程度关系,明确了井网形式对地层压力、采油速度及含水上升规律的影响。分析结果表明:地层压力随油水井数比增高而单调递减,通过调整井网提高产液量还有较大的空间,井网形式与含水上升之间关系不明显。     

低渗透油藏活化动力学探索

通过室内实验,研究了低渗透油层的孔隙结构特征及流体渗流特征,对水驱油过程的分析与推证后认为,流体渗流阻力是增大的,这种变化起因于所发生的多种物理化学变化,其结果将诱导相互关联的介质和流体系统的结构和功能随空间和时间而变化,这是呈现非达西渗流特征的本质所在.水驱后,利用研发的烷醇酰胺非离子表活剂进行了驱油实验,结果表明,表面活性剂可激活滞留油,提高油水的相对渗透率和可流动渗透率.活化动力学的研究要求从系统的微观结构对分子行为特征给出热动力学描述,进而揭示其非线性渗流机理,这必将开拓渗流力学新的研究领域.     

低渗透油田考虑启动压力梯度计算井网产量

针对低渗透、低丰度油层难以有效开发动用的难题,采用基于非达西渗流条件下的不同井网产量计算模型,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。以某低渗透油田区块为例,结合启动压力梯度,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,低渗透油田启动压力梯度的存在,井距越大,克服启动压力所消耗的压力越多,动用系数越低,在某低渗透油田区块目前300m井距下无法建立有效的驱动体系,需要减小井距。     

低渗透油藏不稳定渗流规律的研究

用无因次分析法对低渗透岩心的实验数据进行了分析,得出新的渗流规律.具体表述为低于亚临界雷诺数(Rem=8.5×10-5)为非达西渗流,其运动方程为v=c(dp/dl)3;高于亚临界雷诺数为达西渗流.从微观角度出发,应用边界层理论进一步证实了这一渗流规律.运用新的运动方程,建立了低渗透油藏不稳定渗流的数学模型.根据拉氏变换和Stehfest数值反演,求得了有限半径井的实空间近似解,并应用数值分析方法验证了近似解析方法的可行性.对低渗透油藏的压力动态特征以及边界对压力动态影响的分析结果表明,低渗透油层试井曲线的压力动态特征为短时曲线与达西渗流模型相似,而长时曲线则受到非达西渗流的影响.对于恒压边界油藏,压力趋于稳定的时间比达西渗流要迟一些;在无限大地层中,其导数曲线是一簇平行的倾斜线.对于同一区域低渗透油层试井曲线,其导数曲线出现"阶跃"的时间较迟的井区,流动系数比较好;反之则较差.     

低渗透油藏不稳定渗流规律的研究

用无因次分析法对低渗透岩心的实验数据进行了分析 ,得出新的渗流规律。具体表述为 :低于亚临界雷诺数 (Rem=8.5× 10 -5)为非达西渗流 ,其运动方程为v =c(dp/dl) 3 ;高于亚临界雷诺数为达西渗流。从微观角度出发 ,应用边界层理论进一步证实了这一渗流规律。运用新的运动方程 ,建立了低渗透油藏不稳定渗流的数学模型。根据拉氏变换和Stehfest数值反演 ,求得了有限半径井的实空间近似解 ,并应用数值分析方法验证了近似解析方法的可行性。对低渗透油藏的压力动态特征以及边界对压力动态影响的分析结果表明 ,低渗透油层试井曲线的压力动态特征为 :短时曲线与达西渗流模型相似 ,而长时曲线则受到非达西渗流的影响。对于恒压边界油藏 ,压力趋于稳定的时间比达西渗流要迟一些 ;在无限大地层中 ,其导数曲线是一簇平行的倾斜线。对于同一区域低渗透油层试井曲线 ,其导数曲线出现“阶跃”的时间较迟的井区 ,流动系数比较好 ;反之则较差     

低渗透油藏油井产能预测新方法

为了准确预测低渗透油藏油井的产能,基于达西公式,考虑高压和低压状态下油藏流体性质以及启动压力梯度对渗流规律的影响,推导了新的低渗透油藏油井组合型产能预测模型。给出了极限井底流压和产量拐点的求解方法,分析了启动压力梯度、流体性质等因素对低渗透油藏油井产能的影响。将新模型与现有模型的预测结果进行了对比,并用实测数据进行了验证。结果表明,新模型预测出的流入动态关系更接近于实测数据,准确度较高,能用于工程计算。     

低渗透油藏弹性驱和溶解气驱采收率计算

针对低渗透油藏流体渗流存在启动压力梯度,基于达西定律的常规采收率计算方法难以适用的问题,结合非达西渗流理论,采用油藏工程方法,提出了考虑启动压力梯度的低渗透油藏弹性驱和溶解气驱采收率计算新方法.介绍了该方法的基本原理和计算过程,并进行了算例分析.研究结果表明:低渗透油藏启动压力梯度的存在降低了弹性驱和溶解气驱采收率,加密井网是提高弹性驱和溶解气驱低渗透油藏开发效果的有效途径.提出的计算方法拓展了非线性渗流理论的应用,可用于低渗透油田的开发设计.     

低渗透油藏双重介质试井

解决低渗透油藏双重介质试井解释问题。基于低速非线性渗流新模型,建立了考虑井筒储集效应与表皮系数的低渗透油藏双重介质试井解释模型,利用有限差分进行数值求解,绘制了无因次试井典型曲线,并对无因次非线性参数c1D和c2D进行了分析.结果表明:非线性渗流主要影响基质系统与裂缝系统的窜流阶段,表现为导数曲线的凹子深度变小.c1D和c2D是决定曲线形态的特征参数.当c1D与c2D的和不为常数时,c1D或c2D增大,凹子深度变小;当c1D与c2D的和为常数时,c1D增大即c2D减小,凹子深度变小.对于封闭边界和定压边界在试井曲线上的压力响应,新模型与达西模型一致.     

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。     

低渗油藏中含启动压力梯度水平井生产动态

水平井渗流为三维流动,远比垂直井的渗流复杂,因而水平井的压力产量公式往往非常复杂,为了简化,进行了一些理论分析．在没有边界影响的情况下,水平井生产时在地层中形成的等压面是一个旋转椭球面．从水平井椭球流态出发,用平均质量守恒方法,在椭圆坐标内分析具有启动压力梯度的低渗油藏中水平井的生产动态．包括稳态条件下,即椭球供给边界油藏、底水油藏中的近似压力分布和产能公式,分析了启动压力梯度对原油生产的影响：１．生产压差一定时,启动压力梯度越大,水平井的产量越低,且启动压力梯度的影响与水平段的长度平方成正比,２．存在启动压力梯度时,水平井产量随井长的增加呈变斜率增长,当启动压力梯度很大时,存在最佳水平井长;以及水平井在具有启动压力梯度的双重介质油藏中的不稳定渗流压力近似公式,并绘制了相应的试井理论图版,分析了启动压力梯度的影响,在启动压力梯度为零时,经过与精确解对比,表明近似解是适用的．所得到的所有公式均有常规项（不考虑启动压力梯度时的公式）和启动压力梯度项组成,形式简单,易于理解和应用．     

徐家围子低渗储层气井试采动态特征分析

利用升平、兴城区块深层天然气井试气和试采过程中录取的压力恢复试井资料,分析徐家围子地区火山岩储层的开发动态特征。通过对比不同类型储层压力测试图版形态,建立井筒附近储层的动态模型,拟合得出储层动态参数,研究储集空间的结构特性及裂缝在地下渗流中所起的作用。结果表明:徐家围子地区低渗压裂气井表现出不同的动态特征,裂缝为主要储集空间,对压力恢复曲线所表现出的渗流特性有重要影响。     

低渗透率油藏时空试井解释方法研究

低渗透油藏试井测试过程中,压力降落或恢复速度非常慢,试井数据一般只测试到早期段,导致试井解释困难和结果多解性。研究在试井解释方法理论基础上,提出了时空试井解释方法,确定了试井解释结果可靠性判别标准,并以国内典型超低渗透油藏为例,利用井在不同时期、不同空间的试井测试数据,结合油藏的地质认识和开发现状,对试井解释结果进行分析,确定了合理试井解释模型和解释结果,该方法可为低渗透油藏试井解释提供技术参考。     

裂缝性低渗透油藏中弱凝胶驱油研究

低渗透油田之所以能够开发,与低渗透油藏中存在的裂缝系统有关,不存在裂缝系统的低渗透油藏一般是不能经济有效地开发的.因此研究裂缝性低渗透油田的开发显得尤为重要.本文针对裂缝性低渗透油藏流体流动的渗流特性,用等效介质理论,建立低渗透裂缝性油藏可动凝胶的油藏数学模型.并结合大庆朝阳沟低渗透裂缝性油藏的油田现场实际,优化出油田现场实施的最佳注入方案.     

低渗透油藏直井体积压裂产能评价新模型

体积压裂在低渗透油藏中应用广泛,产能评价是体积压裂优化设计的基础,对提高体积改造效果有重要意义。基于直井体积压裂的复杂裂缝改造特点及流动特征,将储层划分为三个区域:主裂缝区、改造区和未改造区,结合椭圆流与线性流建立了低渗透油藏直井体积压裂的渗流模型。针对低渗透油藏非线性渗流特征,推导出了低渗透油藏直井体积压裂三区耦合产能公式,产能公式计算出来的结果与现场数据对比误差小于6%。依据鄂尔多斯盆地某特低渗透油藏的基本参数,绘制了在不同影响因素下的产能曲线,分析了主裂缝导流能力、改造区体积大小、基质渗透率对产能的影响,结果表明:产能随主裂缝导流能力的增大而提高,生产压差越大提高速率越快;储层压裂改造体积越大,产能越高,但主缝长达到一定值后增产效果不明显;压裂缝与储层条件必须匹配才能达到最佳的增产效果。     

一种低渗层气井保护型洗井液体系

对于埋藏较深(2 500 m)的特低孔、超低渗砂岩气藏,在钻完井过程中,通常使用2%Na Cl溶液进行洗井施工;并没有考虑与储层流体的配伍性,以及气井对洗井液的密度要求,致使在实际作业中常有井喷、井涌的事故发生;加之该类洗井液的过度滤失会造成储层的水锁伤害。经过对多种活性剂的筛选评价,以及根据在已有油田的应用效果,得到一种新型防水锁处理剂,在此基础上,添加加重剂(KCl与HCOONa复配),研制适用于井深大于2 500 m的特低孔、超低渗砂岩气藏的洗井液体系,使其密度在1.00~1.60 g/cm~3的范围可调。得到配方为:0.5%SATRO+0.05%烷基磺酸钠+10%甲醇+0.02%FX-02+加重剂(KCl与HCOONa复配)。该体系不仅具有新型防水锁剂的各项优质性能;而且达到了低渗层气井对密度的要求,能减缓储层岩心自吸作用,具有良好的防水锁效果,表面张力较小,储层岩心渗透率恢复率大于95%。运用该体系对吉林王府区块的5口气井(CS1-1、CS-1、CS-5、CS-6、CS-7)进行了现场洗井施工,确定该井区内使用的洗井液密度为1.05 g/cm~3,洗井后5口气井产气量普遍升高,且实际产量均高于投产预测值,具有显著的保护储层和增产的效果。     

低渗透油藏多分支裂缝压力动态分析

复合应用水力压裂和高能气压裂等多种压裂改造技术开采低渗透油藏,在近井地带形成不受地应力控制的多分支裂缝。基于渗流理论和叠加原理,分析了未穿透储层的多分支裂缝的渗流规律,再利用Green函数和Newman乘积法求得其地层压力解析解,这是一种新的计算多裂缝地层压力的方法,可避免复杂的推导过程。研究表明:未穿透储层的多分支裂缝的井底压力随渗透率、孔隙度的增大而减小,但减小的幅度逐渐减小,且地层渗透率对井底压力的影响更明显;裂缝长度越长,相邻裂缝长度差距越小,裂缝分布越不均匀,裂缝间相互干扰作用越严重。所以在一定经济范围内,裂缝长度存在最优值,裂缝分布越均匀改造效果越好。该研究成果对油气藏的压裂改造设计具有实际指导意义。     

浅层低渗油藏压裂水平裂缝直井产能方程推导及应用

为了准确预测浅层低渗油藏压裂水平裂缝直井的产能,基于压裂水平裂缝在储集层中的分布及渗流理论,建立了浅层低渗压裂水平裂缝油藏渗流物理模型,继而推导了考虑储集层物性、流体属性、人工压裂水平裂缝及工作制度影响的浅层低渗压裂水平裂缝油藏直井产能方程。然后计算了延长长6储集层某直井产能,并进行了产能影响因素敏感性分析。结果表明,储集层垂向渗透率、原油粘度及压裂水平裂缝短半轴对产能影响较为显著,建立的直井产能方程应用简单、方便,计算结果满足工程精度。     

压敏效应对低渗透油田开发的影响

认为低渗透油田开发难度大的主要原因之一在于渗透率较低 .为弄清渗透率与压力的关系 ,以实验为基础 ,利用油田天然岩心模拟油田开发过程 ,研究压力的变化对岩心渗透率的影响 ;分析了渗透率的压力敏感性特征以及低渗透油田开发中存在的压敏效应 .指出随着开发过程的进行 ,地层压力逐渐下降 ,进而因油藏压力的降低所诱发的渗透率的压力敏感性伤害将不可避免 ,最终导致的渗透率损失对低渗透油田开发的影响是巨大的 .研究表明因压敏效应的存在 ,在井壁附近地层渗透率值只占供液边界处渗透率值的 45 %左右 ;当地层压力下降 5 MPa时 ,产量下降可达 1 3%左右 .     

低渗透储层应力敏感特征探讨

学术界对低渗透储层是否存在强应力敏感具有较大争议,给油气生产决策带来困扰。争论的焦点在于,渗透率应力敏感实验过程中岩芯是否发生塑性变形,岩芯与封套之间是否存在微间隙及其对实验结果是否具有重要影响。针对传统实验无法证明岩芯是否发生塑性变形的问题,改进实验方法,在渗透率测试前、后增加岩芯力学测试。根据弹性力学理论和有效应力理论,推导出应力敏感评价的理论公式,并进行了定量计算。实验测试和理论计算结果表明,应力敏感实验过程中,岩芯所受的有效应力小于其弹性极限,岩芯不会产生塑性变形;岩芯与封套之间存在微间隙,对渗透率测试结果及变化规律具有重要影响;低渗透岩芯在低有效应力条件下测得的渗透率具有较大误差;微间隙的存在导致岩芯的应力敏感程度被高估;实验过程中岩芯的应变极小,渗透率变化极其微弱;低渗透储层不存在强应力敏感,一般来说岩石渗透率越低应力敏感性越弱。