压裂气井非达西流动模拟研究

在压裂气井中,低粘气体在高导流支撑裂缝中的渗流阻力降低,渗流速度加快,气体渗流入井的流动由达西流为非达西流。目前基于达西流动假设所制作的预测压裂井生产动态的典型图版,对压裂气井生产动态的计算结果实际相差较大。为此在引入非达西因子的基础上,首次推导建立了压裂气井中真实气体在地层—裂缝中非达西渗的数学模型,采用有限差分法得到了该模型的数值方程和求解方法,推导了非达西因子的数值计算法,模拟计算了裂气井生产过程中的非达西因子和井底、地层及支撑裂缝中的压力动态。计算表明压裂气井中存在的非达西渗流压力动态和生产动态有显著影响,在低导流能力、高产压裂气井中非达西流的影响更为显著。文中的模型和方法应用于气井压裂后动态预测和气藏整体压裂数值模拟。     

高速非达西流动定压生产气井试井分析方法

针对定压气井试井中求取高速非达西流动因子的难题，研究了井筒周围气体高速非达西流动影响，推导得出了无限大地层气井定井底流压生产的渗流方程，通过对该方程的处理，并对定压生产气井试井数据进行分析，确定出此类气藏的储层渗透率、非达西流动因子和表皮因子。实例分析表明，对于具备条件进行定流压生产测试的气井，利用该试井分析方法可方便、准确地求取地层参数。     

基于最优支撑剂指数法优化低渗气藏裂缝参数

现行裂缝参数设计方法没有考虑以压后有效渗透率为设计参数,也没有考虑经济允许的最佳压裂规模,因此不能确保压裂效果的长效性与经济性。基于支撑剂指数法,以经济最大化为目标,考虑非达西流动效应与压裂液伤害对裂缝渗透率的影响,结合经济因素、油藏规模、压裂规模间相互关系得到最优支撑剂指数函数,压裂已知规模气藏时,通过该关系函数可确定唯一的最优支撑剂指数及最优缝长,通过迭代求解可得到非达西流动条件下最优裂缝参数。计算结果表明,非达西流动效应越严重,最优支撑剂指数越小,最优缝长越小,最优缝宽越大,降低裂缝内非达西流动效应的影响需要设计低穿透比和高导流能力的裂缝。     

基于高速非达西渗流新模型的试井分析

基于高速非达西渗流新模型,建立了考虑井筒储存和表皮系数的均匀介质和双重介质试井模型,并采用有限差分求解。结果表明,无论是均匀介质还是双重介质,考虑高速非达西渗流后,压力曲线上移,压力导数曲线驼峰高度增加并后移,水平段出现的时间延迟。与Forchheimer 模型相比,新模型的上升幅度要小。Kmr 和τD 是决定曲线形态的重要参数,随着τD 增大和Kmr 减小,压力导数曲线驼峰高度增加幅度增大,压力曲线上移幅度增大。阐述了高速非达西渗流压力降落试井和压力恢复试井的不同,给出了高速非达西渗流压力恢复试井的一种简单解释方法。     

非均质性砂砾岩储层渗透率预测方法研究

针对测井储层评价中的渗透率预测问题，基于相控建模理念，采用流动单元分析法，将所研究工区划分为4个特征明显的流动单元；采用最能表征储层储集性能的声波时差、补偿密度、补偿中子、自然伽马、流动层带指数进行模糊聚类分析，选取最大隶属度大于70%的最优样本进行建模，得到流动单元的判别模型；建立了复杂砂砾岩储层渗透率模型，提高了储层流体渗透性能的预测精度，为非均质储层物性认识提供了参考方法。     

多层砂岩油藏层内纵向非均质性表征方法探索

提出了基于拟相对渗透率曲线的层内纵向非均质性表征方法。根据具有区域代表性的岩芯规模的相对渗透率曲线计算出任意测井分度点的相对渗透率曲线; 基于层状砂岩油藏动力拟函数的思想, 计算出井点小层产层规模的动力拟相对渗透率曲线; 研究了岩芯规模的相对渗透率函数与产层规模动力拟相对渗透率函数之间的关系; 采用插值方法得到井间任意网格动力拟相对渗透率曲线; 最后采用等效含水率方法对油藏模型任意网格的原始相对渗透率曲线进行端点标定, 确定不同区域的动力拟相对渗透率曲线。采用上述方法对海上 M 油田 X 井组进行了历史拟合, 与传统数值模拟方法相比, 该方法历史拟合程度更高, 更能精确地描述非均质性储层综合驱替特征。     

非绝热毛细管中制冷剂流动特性的数学模型及数值计算

本文建立了非绝热毛细管中制冷剂流动特性的数学模型，利用隐式差分格式和Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ方法对该模型进行了数值计算，并与实验结果进行了比较．     

低渗透砂岩石油渗流的微观模拟实验研究

采用天然低渗透砂岩微观模型，通过与实际地质状况较为相似条件下的油驱水实验，模拟石油在低渗透砂岩孔隙内的渗流，分析和探讨了低渗透砂岩孔隙介质中石油的微观渗流机理。研究结果表明，石油在低渗透砂岩中渗流路径曲折复杂，运移渗流模式有稳定式、指进式和优势式3种；石油在低渗透砂岩中渗流存在启动压力梯度，启动压力梯度与砂岩孔隙度关系复杂，而与砂岩渗透率有很好的相关性；石油的渗流速度与驱替压力呈很好的相关性，石油以相同速度在不同渗透率级别的砂岩内渗流时所需要的驱替压力随砂岩渗透率的增大而降低。     

等效连续介质模型在低渗透油藏的适应性分析

形成裂缝网络的裂缝性油气藏可用Kazemi模型、WarrenRoot模型和De Swaan模型进行描述,而没有形成裂缝网络的局部裂缝发育油藏就不适合应用这3种模型。针对低渗透油藏存在的局部裂缝特征,利用平行板理论、张量原理和等值渗流阻力原理,建立了裂缝区的等效连续介质模型,在等效连续介质模型的基础上,建立了低渗透油藏三维数值模型,并用黒油模拟程序进行实例计算。研究结果表明：等效连续介质模型可以应用到具有局部裂缝的低渗透油藏数值模拟和动态预测中。     

低渗透砂岩储层低伤害缓速酸研究与应用

由于煤层发育、软地层等原因使压裂技术尚未突破。针对宝浪油田低孔、低渗—特低渗储层岩屑含量高、孔隙中充填物含量多、孔喉半径小、通道中杂质含量高的地质特点和对酸化技术要求,研究出了一种新型低伤害缓速酸实现深部酸化。该酸液具有对岩石溶蚀能力强、缓速性能好、表面张力低、防乳破乳率高、易返排的特点。在宝浪油田应用中取得好的增产效果,为低渗透砂岩油气藏开发提供了技术支撑。     

低渗透气藏气体渗流速度修正式

渗流的基本规律达西定律,是100多年前法国水利工程师达西提出的,他是通过液体实验得到的。对于气体渗流来讲,存在着滑脱效应,特别是在低渗、低速和低压时,滑脱效应更为显著。在考虑了气体渗流的特点后,结合分子扩散理论得到了考虑滑脱效应的气体渗流速度方程,为进一步开展低渗透气藏渗流理论研究,油藏工程研究和动态分析建立了基础。     

低渗储层应力敏感评价方法探讨

应力敏感评价是储层保护以及油气井产能评价的重要依据，尤其对低渗储层更显意义重大。目前国内对油气储层的应力敏感评价方法及标准尚存在争议,通过对国内外曾提出的应力敏感评价     

醇处理减缓低渗气藏水锁效应的实验研究

水锁效应是低渗透砂岩气藏开发中普遍存在的问题。为提高低渗透砂岩气藏的气体有效渗透率,尝试用醇来减缓低渗透砂岩气藏水锁效应。以室内实验为基础,对醇处理原理进行了探讨,评价并比较了几种醇溶液用于减缓低渗透砂岩气藏水锁效应的应用效果,实验结果显示:醇处理措施可以有效的减缓低渗透砂岩气藏中由水锁效应产生的伤害。     

义65井区高温低渗油藏储层伤害机理分析

义65井区沙三段九砂组油藏属中等水敏性和速敏性的地层,油藏为轻质油－稀油油藏,原油具有低密度、低黏度和高凝固点等特点,地层水总矿化度较高,一般为1100～19900mg/L,水型为NaHCO₃型。研究了义65井区高温低渗储层伤害机理,从地层特性、注入水水质、悬浮物堵塞、游离油和乳化油滴、结垢、细菌及以往增产措施等方面评价了可能对储层造成的损坏及损坏程度。义65井区地层的水敏性、速敏性和低渗透性是注水井损害的内在因素,注水井中悬浮固相颗粒、含油量和细菌严重超标,水质不合格是注水井损害的外在因素。     

低渗透岩芯实弹射孔实验研究

针对低渗透露头岩芯进行了实弹射孔实验,对射孔孔眼穿透深度、孔眼周围渗透率变化情况进行了分析。结果表明：孔眼周围的渗透率变化规律和常规地层不同,沿孔眼轴线方向,渗透率呈单调下降趋势,孔眼末端的渗透率接近于原始值;在沿孔眼径向方向,渗透率也呈下降趋势,压实带特征不明显,且压实带部位的渗透率仍明显大于岩石原始渗透率;低渗透岩石射孔孔眼穿透深度明显比常规储层中小。由于常规射孔技术对低渗透储层的改造深度有限,应大规模推广采用复合射孔等新技术以改善射孔效果。     

利用定压毛细管恒流装置测定岩石相对渗透率曲线

本文就用稳定法测量相对渗透率曲线中,存在的注入流量难以稳定的问题,提出了一种新的稳流方法。即利用定压毛细管恒流装置代替微量泵作以上测定。并就此用理论及实验结果证明其切实可行。