注超临界气体井筒温度压力场计算方法

根据传热学、热力学和垂直管流理论，建立了注超临界气体井筒温度压力分布的数学模型，提出了节点解析法、数值差分法以及焓插值法3种求解方法。对辽河油田静35块高凝油注不同介质现场效果进行的对比计算结果表明，在0～600m井深时，井筒温降很大，随井深的增加，温降逐渐变小，温度趋于稳定；压力随井深的增加逐渐变为线性增加。利用节点解析法和焓插值法计算均能得到满意结果，其中解析法结果最为准确，而用数值差分法求得的温度偏高、压力偏低。     

特低渗透储层活性水驱实验研究

通过室内实验研究了活性水、地层水在低渗岩心的渗流规律,拟启动压力梯度随渗透率变化的关系,对比了相同渗透率下的两种流体启动压力梯度的大小。利用稳态压差—流量法驱替实验,研究了活性水、地层水在低渗岩心的非线性渗流特征。当压力梯度小于某一值时,地层水渗流出现偏离达西定律的现象,活性水(添加表面活性剂的地层水)也有类似的渗流规律,拟启动压力梯度与渗透率成幂函数关系,活性水的拟启动压力梯度小于地层水。为低渗储层水井降压增注提供了理论依据,对建立有效压力系统和油田高效开发有一定借鉴意义。     

压裂水平井裂缝参数优化研究

裂缝是影响压裂水平井产能的主要因素,为了成功的压裂水平井,在压前的施工设计中要充分考虑裂缝参数的优化.利用电模拟实验研究了裂缝参数与压裂水平井产能的关系,所考虑的裂缝参数包括水平井筒与裂缝夹角、裂缝长度、水平井筒长度、裂缝数目、裂缝位置及裂缝间距等.研究表明产能随水平井筒与裂缝夹角的增大而增大,超过45°后产能增加的趋势变缓;产能随裂缝长度的增加而增加,但在具体的油藏地质条件下存在最优的裂缝长度和水平井筒长度的匹配;实验中压裂水平井的最优裂缝数为3~5条,其中外裂缝对产能的贡献最大;产能随裂缝间距的增大相应增加.裂缝参数的优化研究可为压裂水平井的施工设计提供理论性指导.     

水平井数值模拟中关于生产指数的计算

利用Abou-Kassem和Aziz所提出的解析水平井模型,找到一种水平井以任何方式穿过网格块时可以提高生产指数计算精度的方法.运用该方法在三维三相黑油模型基础上编制了水平井数值模拟软件.用该软件的实例计算结果表明:生产指数不但与水平井所穿过网格块的长度呈比例关系,而且与水平井离网格表面的距离有关.     

特低渗透油藏启动压力梯度研究

针对单相和油水两相流体启动压力梯度的产生机理和对渗流规律的影响问题,通过稳态“压差—流量”测定启动压力梯度法,分别用模拟油、地层水、注入水和蒸馏水对我国某油田119块典型特低渗岩芯进行驱替实验,得到了单相和油水两相渗流的启动压力梯度值,分析了启动压力梯度的变化规律。物理模拟和理论研究都表明,不同渗流介质测得的启动压力梯度与渗透率均成幂函数关系,并且幂指数近似为-1。同时,由于毛管力和贾敏效应作用,油水两相启动压力梯度远远大于单相渗流的启动压力梯度。结合油田实际,说明了启动压力梯度在特低渗透油气藏开发中的应用。     

稠油油藏蒸汽——表面活性剂复合驱数值模拟研究

对稠油油藏蒸汽－表面活性剂复合区的渗流机理及所涉及的物理化学现象进行了研究,建立了完整的数学模型,提出了用Crank-Nicolson差分格式求解水相中浓度的新方法。运用自行研制的软件对一个油藏区块进行了模拟计算,并对复合驱渗流机理及复合驱驱油效果的因素进行了分析研究。结果表明,表面活性剂浓度对驱油效果的,影响取决于表面活性剂的界面特性和总用量,加入表面活性剂的时机对最终驱油效果影响不大,吸附量大的表面活性剂的驱油效果差。     

考虑沿程非均匀吸汽下SAGD产能预测模型

蒸汽辅助重力泄油(SAGD)相比于其他热采方法对稠油开发效果更好。目前常用的SAGD产能预测模型主要基于沿程均匀吸汽提出,矿场应用困难。针对这个问题,对SAGD沿程生产过程进行试验研究,基于试验获得沿程非均匀吸汽现象,结合达西定律、热传导定律及物质平衡方程,推导出新的SAGD产能预测模型。结果表明:三维SAGD开发物理过程比二维SAGD更加复杂;所建立的新模型在产能预测上比以往的模型更加准确;以往在二维剖面上将SAGD划分为蒸汽腔上升、蒸汽腔横向扩展及蒸汽腔下降3个阶段,但是在更加符合矿场实际的包含沿程方向的三维角度,这个阶段划分方式并不适用;蒸汽干度是影响双水平井SAGD沿程蒸汽分布的一个重要因素。     

稠油油藏溶剂辅助蒸汽驱前缘预测模型

为了描述注溶剂条件下蒸汽前缘的形状,首先提出蒸汽前缘气相内组分平衡状态计算方法,获得边界温度特征;其次列出前缘液相组分组成的计算过程,建立考虑三相平衡状态的蒸汽前缘形状预测模型;最后采用迭代法获得界面关键参数,并求解整个模型。结果表明:溶剂辅助蒸汽前缘形状以楔形为主,并且在较低注汽速度情况下,重质溶剂改善垂向波及系数效果明显优于轻质溶剂,对于较高注汽速度,轻质溶剂改善重力超覆现象的潜力明显大于重质溶剂。     

流线模型的深部调剖影响因素分析及矿场应用

流线模型作为一种新兴的工具被广泛应用于油田开发方案编制、效果评价与指标预测等方面。通过建立深部调剖流线模型,对比分析了注入调剖剂前后流线变化规律,提出了相应的渗流场变化模式。在流线模型的基础上,分析了调剖位置、调剖时机、封堵率、注入浓度对调剖效果的影响,进而引申出深部调剖矿场试验中的关键指标。结合某试验区实际井组评价了影响矿场试验效果的决定性因素,对同类区块开展深部调剖有一定的借鉴意义。     

比表面积测定仪的改进及应用

比表面积是广泛应用于多个学科的重要参数。它也是石油工程本科专业主修课程油层物理的必修实验项目。比表面积的测定采用的是压差-流量法。目前所使用的比表面积测定仪存在一些缺陷,在实验过程中这些缺陷不仅给实验带来许多麻烦,甚至会造成实验中断,而且降低实验精度。针对比表面积测定仪所存在的缺陷进行了相应的改进。通过学生反复应用,表明改进后的仪器可操作性大大增强,消除了存在的不足,使用方便,精度提高,量程显著增加。