渗透率各向异性油藏的开发对策研究

渗透率各向异性是储层、尤其是河流相储层的基本性质,它对油藏的有效开采会产生一定的负面影响。在注水保持地层能量的开发过程中,注入流体沿高渗透率方向优先推进,导致不同方向上的生产井见水时间差别较大,致使驱替过程很不均衡,从而影响油藏开发效果。针对上述问题,基于渗流力学理论,提出了井距控制法和注采压差控制法两种应对措施,并用数值模拟方法检验了这两种对策的有效性。验证结果表明,井距控制法和注采压差控制法能促使注入流体在储层中的均衡驱替,因而能保证不同方向上的油井见水时间的一致性,从而可以有效地抑制渗透率各向异性的负面影响。     

多相混输管线截面含液率计算方法选择

在众多的截面含液率计算方法中,每一种方法都有其相应的适用范围。文中叙述了10种截面含液率相关式,根据实验数据评价结果,选出了五种较好模型再用石南油田生产数据进行评价,评价结果表明：Minami Brill Ⅰ、Minami BrillⅡ、Lockhart Martinelli式的计算结果与实际误差较小,推荐采用这3个公式作为石南油田截面含液率的计算公式。     

无线传感器网络中一种高效的安全数据融合协议

为了降低无线传感器网络能耗,保障网络安全,设计了一种基于模式码的安全数据融合算法。在传感器网络中借助于模式码进行数据融合,保障采集数据的安全,采用模糊算法获取传感器节点采集数据的状态,只将紧急数据和变化了的一般数据的模式码送到簇头进行处理,实现了网络能耗的最小化。     

倾斜井筒气液段塞流识别与压降模型研究

建立了斜井中的段塞流模型,绘制了流型图,提出一种计算管流段塞流压降的新方法。根据实验修正了环空半环泡漂流速度和真实含气率,给出了修正的环空段塞流孔隙率计算公式。对某油田8口油井40井次的新模型压力梯度计算值与测量结果比较显示,管流和环空段塞流的平均绝对百分误差分别为5.5%和6.5%,与计算斜井压降的Beggs-Brill和Ansari模型相比,误差更低,不仅能够满足工程计算的需要,且不存在收敛性和区域性的问题,具有良好的应用价值。     

交联乳化压裂液稳定凝灰岩储层机理研究

海拉尔油田兴安岭群储层是典型的含凝灰质储层,采用常规水基压裂液压裂时早期砂堵现象严重,成功率很低,严重制约着油田的开发。针对含凝灰质储层研究的交联乳化压裂液体系,油相体积分数很低,与凝灰岩储层岩石配伍性好。从交联乳化压裂液的物理特性、成膜阻隔作用、增黏阻隔作用以及两相流和贾敏效应理论研究了其稳定凝灰岩储层岩石的机理。现场试验75 口井,并扩大应用118口井,施工成功率达到97%,彻底解决了兴安岭群储层的压裂投产难题。     

底水油藏水平井水淹规律数值模拟研究

针对水平井出水方式及规律研究薄弱的问题,以某油田某区块的地质参数为基础建立典型模型,对线状脊进整体水淹、点状脊进整体水淹和点状脊进点状水淹几种较典型的水淹规律应用含水变化率及水油比导数进行研究。得出：（1） 点状水淹规律：对于跟部单点状见水,含水变化率和水油比导数曲线相对光滑,只出现2个明显见水点;对于中部单点状见水,含水变化率和水油比导数曲线出现3个明显见水点;（2） 多点见水水淹规律：对于多点见水,含水变化率水油比导数曲线所出现的峰值与见水点数成正比;（3） 线状见水水淹规律：对于线状见水,含水变化率和水油比导数曲线出现明显台阶状,且台阶状的大小与高渗条带的长度成正比;（4） 从见水时间来看,点状见水无水期和低含水期较多点见水和线状见水长。不同水淹模式下生产动态特征的研究为使用生产动态特征判断出水位置提供了一个新的思路。     

平坦地区含硫化氢集输管道的泄漏扩散模拟

针对管道中天然气的泄漏,尤其是含硫集输管道的泄漏将对周围环境造成极大的威胁,对平坦地区含硫化氢天然气管道泄漏扩散进行了数值模拟。模拟分析发现：静风条件下,天然气在大气中自由扩散稳定后,压力、速度和浓度分布基本对称,喷口附近、喷口垂直向上区域以及接近地面区域的硫化氢浓度很高,属于高危险区域;有风条件下,气体扩散范围增大,风不仅对污染物起输送作用,还起稀释扩散作用,但在地面附近影响效果并不明显,而随高度的增加,其效果将不断增强;在无风情况下,喷射区域基本在泄漏口正上方,而有风时,喷射区域发生弯曲;危险区域随着风速的增大而减小,静风时,其范围最大。模拟得出天然气管道泄漏点外扩散的规律能够为实际安全生产和应急抢险提供较好的参考依据。     

考虑有效应力和煤基质收缩效应的渗透率模型

针对煤层气的生产过程中所存在的两个相反的效应：（1） 储层压力下降,有效应力增加,煤层裂隙压缩闭合,渗透率降低;（2） 煤层气解吸,煤基质收缩,煤层气流动路径张开,渗透率升高;建立了包含煤基质收缩效应的煤层孔隙度和渗透率理论模型,模型与已有的一些研究结果反映的规律一致。根据模型得出在体积应力恒定条件下,渗透率随孔隙压力变化存在一临界压力,孔隙压力小于临界压力时,渗透系数随孔隙压力的增加而减少,孔隙压力大于临界压力时,渗透系数随孔隙压力的增加而增大,给出了该临界压力的计算式。对不同情形下渗透率对孔隙压力的变化响应进行了讨论,结果表明,临界压力的存在与否与影响渗透率的多种因素有关,应对影响煤层渗透性的众多因素进行动态耦合研究。     

淹没条件下星形喷嘴射流流动特点的模拟研究

为了优化钻头水功率配置,提高井眼净化效果,对新近引入石油工程中的星形喷嘴射流进行了模拟研究,建立了喷嘴射流流场的流动控制方程,采用有限体积法对其进行离散,结合Realizable k-ε模型对方程组进行求解,并将计算结果与圆形喷嘴射流的结果进行了对比。对比结果发现,淹没条件下喷嘴出口截面形状对射流的影响主要体现在射流的起始段,起始段内星形喷嘴射流流场较圆形喷嘴射流的要复杂。当喷距大于4倍喷嘴当量直径时,星形喷嘴最大、最小截面上轴向速度和湍动能的衰减趋势同圆形喷嘴的衰减趋势一致,两个截面上射流速度剖面满足自相似性。     

电磁流动成像测井频率特性分析

电磁流动成像测井基于油气水导电和介电特性差异测量并重建流体流动的截面图像,其交流激励信号的工作频率对测量的影响主要体现在对混合流体电性（包括电导率和介电常数）以及测量值两个方面。通过理论研究和数值模拟,对频率选取进行讨论。分析及计算结果表明,根据流型不同,测量频率选择应略有差异,但基本集中在10kHz~10MHz,此时油气水混合流体的各相电性参数保持稳定且差别大,同时各电极模拟测量值基本保持稳定,实部及虚部均差别明显,传感器可以获得最高灵敏度。频率特性分析为实际测量优选交流信号频率提供依据。