考虑二次梯度影响的非线性渗流模型的预估校正法

本文建立了考虑变形介质和启动压力梯度影响的低渗透渗流数学模型,采用稳定性和收敛性都很好的预估校正法求解模型,并进行了精度分析。最后对启动压力梯度和渗透率模数的敏感性进行了对比分析,结果表明启动压力梯度对后期压力曲线的影响都要大于渗透率模数的影响。     

基于摄动法的压敏储层非线性渗流问题研究

研究地层压力变化对渗流特征的影响,对低渗透储层、碳酸盐岩储层,或其他致密性储层的油气开采和储层改造都具有重要意义.在考虑渗流压力梯度平方项存在的前提下,运用摄动法求解的相关理论,将渗透率随压力的变化融入到渗流问题的求解过程中,有效地求解了该类压敏型储层的非线性渗流问题.结果表明,在实际应用中,尤其是在储层压敏性较弱的情况下,可考虑直接用0阶摄动解即可满足较好的计算精度;储层的压敏性越强,越适宜通过用摄动解的修正,来达到精确求解的目的.     

低渗透介质含启动压力梯度一维瞬时压力分析

考虑启动压力梯度的影响,本文得到了在一维低渗透岩心和圆形油藏中一开一关渗流的数学方程,并进行有动边界问题的数值求解。以数值解为基础,分析了:1.渗流终态时井底(或岩心采液端)压力及压力影响半径(或距离)与启动压力梯度和关闭时间的关系,并给出相应的公式;2.压力峰值的传播规律。得到了有意义的结果,为低渗透油藏开发室内实验和现场应用提供理论基础。     

杏六区薄差储层有效动用界限研究

大庆长垣内部油田已进入高含水期,目前的水驱开发对象已由中高渗透层逐渐转变为薄差储层,这类储层油藏地质条件复杂,开发效益较差,已探明的储量中却有数亿吨储量主要存在于低渗透的薄差储层中.由于其微观孔隙结构和物性特征与厚油层存在差异,有些物性较差的储层甚至无法动用.以大庆油田杏六区的薄差储层为研究对象,运用压力数法和非线性渗流指数法确定有效动用的渗透率下限,利用双管并联实验确定级差上限,结合核磁共振技术与压汞实验结果给出孔喉动用的下限,得出:杏六区薄差储层有效动用的渗透率下限为1×10~(-3)μm~2;级差上限为5;流动孔喉半径下限为0.288μm,该结果为薄差储层的有效开发提供了一定的参考和借鉴.     

超低渗透轻质油油藏热水驱机理研究

为了研究超低渗透轻质油油藏热水驱提高采收率机理,通过室内实验分析了温度或注热水对原油粘度、界面性质、储层物性以及启动压力梯度的影响.实验结果表明,温度的升高使原油粘度降低、原油/地层水体系界面张力大幅降低、岩石的亲水性增强、并且使岩石的孔隙结构和渗流能力得到改善;注热水过程中粘土矿物的膨胀、分散和运移使启动压力梯度增加,因此在开展热水驱之前需要做好粘土的防膨处理.     

缝洞型低渗透碳酸盐岩油藏压裂井试井分析

缝洞型碳酸盐岩在我国油气资源储量中占有重要地位,因此,研究缝洞型碳酸盐岩压裂井井底压力变化具有重要意义.基于渗流力学基本原理,建立考虑应力敏感和启动压力梯度影响的碳酸盐岩渗流微分方程,利用点源函数理论、Laplace积分变换和Fourier余弦积分变换等方法求得Laplace空间顶底封闭、侧向无限大外边界点源解,通过对点源积分得到面源解;通过Stehfest数值反演得到实空间井底压力解并绘制试井曲线.通过模型对比分析验证了模型的正确性.结果表明:应力敏感系数越大,压力和压力导数曲线上翘越明显;启动压力梯度越大,压力和压力导数曲线上翘时间越早;压裂井打开程度越小,压力导数球形流特征越明显;窜流系数越大,“凹子”出现的时间越早;弹性储容比越大,“凹子”越宽越深.利用该模型可以有效地对缝洞型低渗透碳酸盐岩油藏压裂井的动态曲线进行分析.     

基于自适应性的三维数字岩心构建方法

根据天然岩心压汞实验数据得到的孔隙大小分布规律,引入形状因子、配位数、孔喉比等微观参数,利用孔隙中轴线原则和岩心自适应性原则进行三维数字岩心构建,采用恒速驱替算法,运用超松弛迭代求解压力算法,计算了三维数字岩心的渗透率值.结果表明:模型计算出的岩心渗透率值与物理模拟实验渗透率值有较好的吻合,所构建三维数字岩心可以用于水驱聚驱模拟计算.     

水湿储层水驱油微观驱替特征的网络模拟研究

应用逾渗理论,基于计算机随机建模方法,建立了水湿储层三维网络模型.模型的孔隙喉道半径采用截断式威布尔分布随机产生,通过与实际岩心相渗曲线的拟合,验证了模型的有效性.计算了形状因子、孔隙度、导流率等参数,为模拟过程提供基础数据.应用建立的网络模型,模拟了饱和油和水驱油两个驱替过程,分析了孔隙特性参数对相对渗透率及驱替效率的影响.结果表明:随着孔喉比的降低、配位数的增加、形状因子的增加(在一定范围内),水相渗透率降低,油相渗透率升高,残余油饱和度降低,驱替效率增大.与其他理想模型相比,模型可以更真实地研究油水两相流动特征.     

考虑毛管力/流变性/相渗作用的聚表二元驱前缘位置预测

油气田开发过程中,驱替相的前缘位置对评价驱替效果、判断储层特性等具有十分重要的意义.然而,由于储层渗流规律的复杂性,使得该问题较为难解.基于表达界面张力的拉普拉斯方程,来表示毛管力的大小,建立了考虑毛管力影响时的二元驱分流方程和前缘推进位置的微分方程.在微分方程的求解过程中,又考虑了聚合物的幂律指数、稠度系数两个流变性参数,和二元驱过程中储层渗透率、相渗曲线的变化.应用该方程计算锦州9-3油田注二元井的见二元时间,计算结果与实际矿场测试结果一致,对提高区块聚表二元驱的驱替效率有重要的指导意义.     

稠油油藏高温盐析调剖的孔渗表征方法研究

深层高温油藏在开采过程中,由于近井地带压力变化剧烈,地层水蒸发致使结晶盐析出,进而导致储层孔隙度、渗透率降低.为研究稠油油藏高温盐析调剖的孔渗变化规律,根据盐类溶解/沉淀原理及储层孔隙度渗透率关系和填砂管模型高温盐析实验结果,建立了考虑地层水蒸发、水中氯化钠析出和储层孔渗变化的综合盐析模型.研究结果表明:随着堵剂注入量增加,封堵率快速上升并趋于稳定;实验温度在200~500℃之间氯化钠堵剂具有较好的封堵效果;盐析调堵方法可以有效封堵储层气窜通道,改良吸气剖面,提高周期采油量.最后用实验结果对数学模型进行拟合修正,得到稠油油藏高温盐析调剖的孔渗表征方法.     

喇萨杏油田储层非均质性表征新参数——地层系数变异程度

目前储层非均质性的表征主要考虑渗透率这一个因素,衍生出的非均质参数有时会受到平均值、最大值的影响使非均质表征的准确程度降低,为此结合喇萨杏油田20口取芯井资料,基于洛伦兹曲线,引入储层有效厚度,提出储层非均质性表征的新参数一地层系数变异程度,以细分小层为单位,将各小层的地层系数由高到低排序,绘制地层系数贡献率和层数累计百分数的关系曲线,计算的基尼系数即为地层系数变异程度,该参数与级差、突进系数和变异系数相比更加全面的反映了储层的非均质程度,并与储层动用程度成反比.经过实例分析可得,地层系数变异程度对储层动用程度的影响更加显著,该参数与动用程度关系曲线的相关系数为0.855,高于其他非均质参数,当只考虑薄差储层时,相关系数可达0.9866,所以新参数可应用于评价储层的宏观非均质程度,尤其是薄差储层.     

考虑二次梯度影响的渗流模型的解析解

本文利用油藏渗流力学原理，结合留数方法和特殊函数理论，求出了考虑井储和二次压力梯度影响的无穷均质油藏试并模型的解析解，并给出了渐近表逸式。该方法可用于求无穷双孔介质油藏、多层油藏、复合油藏等试井模型的解析解，对试井分析有理论应用价值。     

Effect of pressure gradient on coherent structures in a turbulent boundary layer

By using the idea of resonant triad of the theory of hydrodynamic stability, the effect of pressure gradient on coherent structures in a turbulent boundary layer is investigated. The favorable pressure gradient suppresses the generation of the coherent structure, while the adverse pressure gradient has the opposite effect. The scale, form, as well as the propagation speed of the coherent structures are different from those with zero pressure gradient. The theoretical results are, in general, in agreement with those found from experiments. From the calculated probability density curve of the circulation differences of the nearly streamwise vortex pairs, it is found that the adverse pressure gradient makes the vortex pair more symmetric. Project supported by the National Natural Science Foundation of China.     

Impulsive displacement of liquid in a pipe

The solution of a viscous liquid, originally at rest in a pipe, which is set impulsively into motion by a pressure gradient is well known. Analyzing this solution shows that the displacement time – the time it takes to completely displace the liquid originally at rest in the pipe – falls primarily within an inviscid window. Assuming this result remains essentially unchanged when the displaced and displacing liquids are different we apply an inviscid analysis to determine the displacement time as a function of the density ratio of the liquids and the pressure difference. (© 2008 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

基于简化的应变梯度理论下Kirchhoff板模型边值问题的提法及其应用北大核心CSCD

考虑应变梯度和速度梯度的影响,建立薄板控制微分方程及给出其边值问题的提法,修正了前人给出的薄板角点条件.采用Levy法,给出受分布力作用下简支板的挠度及自由振动频率的解析解.通过与文献中分子动力学数据对比,验证了该文模型的有效性并提出校核材料参数的一种方法.研究结果表明,增大弹性地基和应变梯度参数可以有效提高板的等效刚度,而速度梯度参数则相反.该文提出的板的边值问题为研究薄板在复杂支撑边界及外荷载等条件提供了理论依据.同时,有望为其有限元法、有限差分法和基于能量原理的Galerkin法等数值方法提供理论依据.     

低渗透非均质油藏单相渗流敏感系数

建立了在单相低速非达西渗流条件下反求低渗透油藏参数的敏感系数公式,给出了各类非均质油藏条件下压力关于渗透率和孔隙度的数值计算结果。认识到井底压力对井底附近的渗透率更敏感,启动压力梯度的存在,使生产井附近区域敏感系数变大。观测井敏感系数在两井连线区域受启动压力梯度影响很大。     

胜利断块油藏细分注水技术界限研究

老油田进入特高含水期后,剩余油分布更加零散,各种地质因素也因长期注水开发而发生了一定的改变.此时稳油控水难度进一步加大,为了进一步挖掘剩余油,控制含水上升速度、减缓产量递减,必须对注水井采取进一步的细分调整.基于水湿油藏注水井注水层段吸水效果,从注入水受力分析入手,运用达西定律推导出了水驱油藏水驱油全过程中的单位体积注入水沿竖直、地层两个方向运移的渗流速度公式,明晰了水驱油藏注水层段不同开发阶段砂岩吸水机理.研究结果表明,水驱油藏细分注水效果与岩石绝对渗透率、水相相对渗透率、注入水黏度、水动力压力梯度、注水井启动压力梯度、含水饱和度、地层倾角、油水密度差等参数有关.结合胜利油田断块油藏地质特征及细分注水工艺要求,制定了一套适合胜利油田不同断块区的细分注水技术政策界限:层段内渗透率变异系数小于0.3,砂岩条带宽度极比小于2.5,且东辛油区断块油藏层段内砂岩厚度小于6m,小层数小于4个;现河油区断块油藏层段内砂岩厚度小于5m,小层数小于5个;临盘油区断块油藏层段内砂岩厚度小于6m,小层数小于6个.矿场试验证实,该细分注水技术政策界限是合理、实用的,其为胜利断块油藏注上水、注够水、注好水,实现多层断块油藏的高效开发提供了技术保障,对类似油藏细分注水技术界限研究具有一定的借鉴意义.     

缝洞型碳酸盐岩油藏注水驱油提高采收率研究

Y油田为缝洞型碳酸盐岩油藏,油藏复杂的地质特征决定了其开发模式有别于常规砂岩油藏.为了有效提高Y油田采收率,利用Eclipse数值模拟软件建立了地质模型,对水平井长度、射孔间距及酸压缝长等油藏产能影响因素与转注时机、注采比以及关井时间等注采参数进行了优化.结果认为:对于Y缝洞型碳酸盐岩油藏,水平井水平段长度为500m、射孔间距为20m或酸压规模为100m时,累计产油量可达到最大值;压力降至废弃压力时进行转注,可获得最大采收率;周期注采比等于1时,周期时效与累计增油量达到最大值;关井时间为8天时,采收率提高幅度最大.