考虑启动压力梯度的致密油藏水平井裂缝干扰渗流特征

针对致密油开发中体积压裂水平井裂缝干扰的问题,在三线性流模型的基础上,通过引入半渗透边界条件和井间干扰系数α,建立了考虑未改造区启动压力梯度的致密油藏水平井裂缝干扰渗流模型,对不同干扰情况下水平井井底压力动态及产量递减特征进行了研究。研究结果表明:(1)α越大,裂缝干扰条数越多,压力动态曲线改造区线性流持续的时间越长,改造区窜流、拟稳定流动发生得越晚;未改造区启动压力梯度越大,拟稳定流发生的时间就越早。(2)裂缝导流能力越大,主裂缝线性流出现时间越早,两井裂缝导流能力越接近,α对压力动态的影响较明显。(3)α越大,井底压力相对较低的水平井初期产量越高,至晚期后,产量下降越明显,无因次启动压力梯度越大,后期产量递减越快。(4)裂缝导流能力越小,前期阶段产量曲线越靠下,两井裂缝导流能力相近时,α对产量的干扰相对较大。

岩心油水两相渗流启动压力梯度实验研究

低渗储层油水两相渗流时存在启动压力梯度,充分认清水驱油时启动压力梯度的变化和影响因素对油藏水驱开发至关重要。为了搞清油藏储层油水两相渗流启动压力梯度特点及其影响因素,对不同渗透率、不同含水饱和度、不同润湿性岩心水驱油两相渗流的启动压力梯度进行了室内实验测定,根据实验现象和实验结果,分析了产生启动压力的岩心孔隙内部的阻力效应和微观成因。研究结果表明:气体渗透率小于50×10^(-3)μm^(2)的低渗岩心随含水饱和度增加,启动压力梯度增大;气体渗透率大于50×10^(-3)μm^(2)的中高渗岩心启动压力梯度随含水饱和度变化不大,总体呈下降趋势,且数值较小;对于低渗油藏,启动压力梯度随岩心渗透率降低而增大,随岩心润湿指数增加而减小;岩心边界层液体厚度越大,启动压力梯度越大。产生启动压力的附加阻力效应有油滴毛管力产生的摩擦阻力、静润湿滞后导致油珠变形产生的阻力及液阻效应产生的阻力,其大小和岩石孔喉半径、润湿指数、微观孔隙的油水分布状态、边界层厚度及固液界面张力有关。

考虑动态启动压力梯度的低渗底水油藏油井见水时间预测

为解决预测油井见水时间因没有考虑变启动压力梯度和应力敏感效应导致结果与实际值相差较大的问题,基于非达西渗流理论,建立了考虑变启动压力梯度和应力敏感效应的油井见水时间预测模型,并分析各影响因素敏感性。结果表明:预测模型计算的见水时间与油藏实际见水时间基本吻合,相对误差仅6.99%。应力敏感效应和避水高度与见水时间呈正相关性;原油黏度、产液强度、启动压力梯度系数、压敏效应及垂向渗透率与水平渗透率的比值与见水时间呈负相关性。该模型对低渗透底水油藏见水时间预测具有很好的指导性。

启动压力梯度对稠油油藏开发指标的影响

稠油启动压力梯度的存在加剧了稠油渗流的阻力,为稠油开发造成了一定困难。针对该问题,利用NRSNL非线性渗流模拟软件建立机理模型,研究稠油油藏在不同韵律、渗透率级差和原油黏度条件下启动压力梯度存在与否对剩余油分布、含水率、采出程度等开发指标的影响。结果表明:启动压力梯度的存在会降低油藏采出程度,油井含水率上升较快,开采20年,采出程度降低1.72%~3.09%,含水上升1.31%~2.78%;相同启动压力梯度条件下,反韵律储层采出程度低于正韵律与复合韵律;原油黏度越大、渗透率级差越大,启动压力梯度对采出程度的影响越大。

考虑启动压力梯度和应力敏感的超低渗透油藏注采参数优化

目标区块L油藏是一个典型的低孔超低渗透油藏,其非线性渗流特征明显,储层应力敏感性强,注采井间难以建立有效驱替,且由于储层隔夹层发育,注采参数与井网系统匹配不够合理,进一步加剧了油藏开发难度。针对上述问题,建立了隔夹层发育的精细油藏数值模型,在考虑启动压力梯度和应力敏感的基础上,量化了其对产能的不利影响,同时优化得到了1套与井网系统匹配性更好的注采参数。研究结果表明:1)开发初期启动压力梯度与应力敏感对产能的影响较大,且启动压力梯度对产能的影响程度大于应力敏感,而在开发后期,油井含水率上升成为了影响产能的主要因素。2)对于井网系统,当注水强度为1.94 m^(3)/d·m,超前注入时机为9个月,合理单井超前注水量约为5600 m^(3),超前注水压力保持水平为132%时,目标油藏可以达到较好的开发效果。该研究成果为L油藏及同类型油藏改善注水开发效果提供了方法技术借鉴。

致密砂岩启动压力梯度确定方法研究

低速非达西流是流体在致密砂岩中渗流时普遍存在的一种现象,一般常用启动压力梯度进行表征。为了准确获得南堡陆地岩芯的启动压力梯度,开展了4块岩芯的气水两相启动压力梯度实验,结果发现,气体的渗流速度与压力梯度之间表现出低速非线性渗流特征。通过绘制气体有效渗透率与平均压力倒数、气体流速与压力平方差之间的关系图,计算出启动压力梯度。同时建立4块岩芯对应的数值模型,分别模拟考虑毛管压力与不考虑毛管压力情况下的岩芯启动压力梯度。对比分析发现,实验计算的启动压力梯度大于模拟的启动压力梯度,考虑毛管压力得到的启动压力梯度远大于不考虑毛管压力得到的启动压力梯度,由此表明,毛管压力是引起启动压力梯度的最主要原因。

海上低流度储层启动压力梯度测试新方法

目前业内主要用数值计算方法和岩心实验法获取启动压力梯度,但在勘探阶段岩心资料较少,且缺少利用现有测试资料确定启动压力梯度的方法。基于地层测试资料,利用渗流力学理论和试井分析方法刻画了低渗储层中流体流动过程,建立了一种基于测试资料的启动压力梯度计算新方法,并针对性完善了现场测试工艺制度,形成了一套低流度储层测试及评价方法。该方法在南海西部WSX-1井中进行了实践,顺利完成了地层测试及储层评价,计算得到了储层启动压力梯度1.55 MPa/100 m,说明了该技术方法的可行性。研究结果对海上低流度储层勘探开发具有一定借鉴意义。

低渗油藏启动压力梯度实验研究

20世纪初,低渗油藏相继投入开发,在评价油藏密封性和渗流规律等过程,都需要了解流体在多孔介质中渗流的启动压力梯度。常规测定启动压力梯度方法存在一定的局限性,作者使用“压差-流量法”和“压力平衡法”相结合的方法,对岩心样本进行实验,经过实验可同时得到拟启动压力梯度和最小启动压力梯度测试结果。与传统方法相比,此方法具有实验条件简单,实验过程易于控制,实验结果易于观察等特点,可作为压力梯度测试的新方法。

基于启动压力梯度的低渗透砂岩储层分类研究

利用大庆杏树岗油田的取芯资料,论述了低渗透储层的岩性、物性、含油性以及渗流特征。通过测试不同渗透率岩芯样品的启动压力梯度,得出了启动压力梯度与渗透率之间具有明显的相关性,不同渗透率储层的启动压力梯度变化率的数量级不同,并依此建立了低渗透砂岩储层分类的新方法。按照该方法重新确定了低渗透储层的渗透率上限,并将低渗透储层划分为3种类型。

考虑启动压力梯度的各向异性储层有效动用系数研究

有效动用系数是衡量储层动用程度的重要指标,目前的相关研究均建立在油藏储层各向同性的基础上,但实际的油藏储层却是各向异性的。此研究通过模拟五点法井网在储层不同各向异性程度下的流线形状,推导出考虑储层启动压力梯度条件的各向异性储层有效动用系数计算公式,并通过各向同性储层进一步验证了公式的正确性。将推导的公式应用于矿场试验,可以进一步确定低渗透储层在不同注采压差下的合理注采井距,开发效果良好。

非线性渗流启动压力梯度确定方法研究

非线性渗流的研究已成为人们关注的重点,其中对于启动压力梯度的确定方法尚没有统一的标准与规范,为了能够改善这一现状,并且能够为以后的启动压力梯度研究提供更可靠的依据,通过分析近些年来国内外非线性渗流启动压力梯度的确定方法和技术的基础之上,总结了在此过程中存在的问题,并提出了初步的解决方案。其中,分别以最小启动压力梯度与拟启动压力梯度这两种不同定义下的启动压力梯度进行分析和总结其确定方法,包括室内的物理模拟直接测量与建立数学模型间接求解等。这为以后研究非常规油藏渗流规律研究奠定了基础,进一步为提高油藏采收率做出贡献。

超低渗透油藏启动压力梯度实验研究

相对于常规油藏,超低渗透油藏具有特殊的开发规律,其实质是渗流规律的特殊性。本文结合了"毛细管平衡法"与"压差-流速法"的优点,采用自制的"一端毛细管平衡法"装置确定了最小启动压力梯度和拟启动压力梯度,以保证驱替渗流曲线的完整性。

低渗透油藏拟启动压力梯度

对大庆外围和长庆西峰油区低渗透油藏岩心进行了恒速压汞、核磁共振和渗流实验,从不同角度研究了低渗透储集层拟启动压力梯度形成原因及影响因素。由于储集层中固液作用形成的边界层的存在,且低渗透油藏喉道非常微细,因而低渗透油藏流体流动需要克服启动压力梯度。在低压力下,参与渗流的喉道少,岩心断面上的渗流截面小,随着驱动压力增加,参与渗流的喉道数量增加,岩心断面上的渗流截面增大。储集层的孔隙结构特征、可动流体饱和度对拟启动压力梯度有显著的影响,主流喉道半径及可动流体饱和度越大,拟启动压力梯度越小。拟启动压力梯度是储集层渗流非线性程度和渗流能力的表征参数,是孔隙结构、固液作用的综合体现。

特低渗油藏启动压力梯度新的求解方法及应用

对长庆油田三叠系油藏25块不同渗透率岩心(渗透率为0.022～8.057mD,多数小于1mD)进行室内驱替实验,获得实测启动压力梯度。依据考虑启动压力梯度后的一维非达西定律,对实验数据进行回归分析,获得了低渗透岩心的启动压力梯度与地层平均渗透率的幂函数关系式,绘制了启动压力梯度与渗透率关系的双对数坐标理论图版。利用实验得到的回归关系式和求解启动压力梯度的理论图版,结合低渗透油田实际,得到不同生产压差下确定极限注采井距的双对数坐标理论图版,可为低渗透油田开发确定合理井网密度提供理论依据。

低渗透油藏启动压力梯度实验研究

随着低渗透油藏的开发,启动压力梯度对开发有不可忽视的影响,它是流体边界层性质异常和流体塑性的综合表现形式。选取青海某油田低渗透油藏天然岩心,根据实验数据拟合结果,分别比较了各渗流方程的准确性。结果表明,幂函数和二次多项式的拟合结果最佳。根据所得启动压力梯度,分别讨论了启动压力梯度与渗透率、流体粘度、流度的关系。研究表明,低渗透油藏启动压力梯度与渗透率、流度成反比,与流体粘度成正比,并且与渗透率和流度之间有较好的乘幂关系。从高才尼—卡尔曼公式出发,得出了启动压力梯度与岩石孔隙度、孔道半径成反比,与流体粘度、孔道迂曲度、比面成正比。从推导的公式可知,岩石孔道半径和迂曲度对启动压力梯度的影响比孔隙度和流体粘度大。该研究成果对油田生产现场减小启动压力,降低渗流阻力有着一定的指导意义。

启动压力梯度和应力敏感效应对低渗透油藏直井产能的影响

由于低渗透油藏普遍具有低孔、低渗特征,导致其油水渗流存在非线性和流态的多变性,使得流体的渗流不再符合经典的达西定律。考虑启动压力梯度和基于岩石本体有效应力理论的应力敏感效应的综合影响,推导出修正的低渗透油藏直井产能方程。以某低渗透油藏为例,研究启动压力梯度和应力敏感效应对其产能的影响。结果表明,低渗透油井中启动压力梯度比应力敏感对产能的影响大,建议进行产能预测时充分考虑启动压力梯度的影响。

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。

低渗透砂岩油藏渗流启动压力梯度实验研究

实验测定了3个不同渗透率级别的低渗透砂岩油藏样品的非达西渗流曲线,采用“毛细管平衡法”与传统的“压差-流量法”相结合,保证了非达西渗流曲线的完整性。在每块实验样品的平均渗流速度与单位黏度的驱替压力梯度的关系坐标中,利用二次函数拟合实验数据点,通过二次函数曲线切线的斜率和截距的变化来描述低速非达西渗流中岩心渗透率和启动压力梯度的变化,探讨了启动压力梯度与空气渗透率、流体黏度、驱替压力梯度的关系以及低速非达西渗流段的渗透率变化与空气渗透率和单位黏度的驱替压力梯度的关系,并回归得到了经验公式。根据“毛细管平衡法”测定的最小驱替压力梯度和“切线斜率法”确定的非线性渗流段最大驱替压力梯度绘制了流态判定应用图版。图5表1参5（吕成远摘）

致密低渗气藏启动压力梯度实验研究

致密低渗气藏具有低孔、低渗等特征,导致渗流过程中存在启动压力梯度,无法进行常规开发。通过室内物理模拟实验,研究其启动压力梯度及影响因素。实验研究表明,在致密低渗岩心中,当气体流量小于一定值时,气体在岩心中为非达西流动。气体的启动压力梯度随岩心围压的增加而增大,但其增加幅度逐渐减小。温度对气体的启动压力梯度有明显影响,气体分子质量的大小也是影响气体启动压力梯度的重要因素。

一种求解低渗透油藏启动压力梯度的新方法

由于存在启动压力梯度,低渗透油层中流体渗流不遵循达西定律,属于非线性渗流。对长庆西峰油田不同渗透率岩心进行室内驱替实验,改变岩心两端压差测量流体通过岩心的流速,求得"压差-流量"关系曲线并进行回归,二次多项式拟合相关系数较高,为此,将渗流速度表示为驱动压力梯度的二次多项式,与考虑启动压力梯度的理论渗流速度公式结合,即得到求解低渗透油藏启动压力梯度的数学模型。由该模型分析,启动压力梯度的主要影响因素是驱动压力梯度和流体的流度,启动压力梯度与前者成正比关系,与后者成反比关系。利用启动压力梯度可以计算低渗透油藏非线性渗流条件下油井产量、极限注采井距等。