多孔介质各向异性动态渗透率模型

基于迂曲毛细管网络模型,推导建立了各向异性渗透率与岩石正应变间的关系式,即各向异性动态渗透率模型(ADPM),采用孔隙尺度流动模拟对模型进行了验证,并对单轴应变过程进行了计算,分析了变形过程中影响不同方向渗透率变化的主要因素。研究表明:层状油气藏开采的单轴应变过程中,有效面孔率对各方向的渗透率影响规律一致,随着有效面孔率的减小,渗透率对应变的敏感程度增大;垂直于压缩方向的渗透率对应变的敏感程度随迂曲度的增加而减小,沿压缩方向的渗透率对应变的敏感程度随迂曲度的增加而增大。初始各方向迂曲度相同的层状油气藏,在压力下降的过程中,迂曲度对各方向渗透率变化幅度的相对关系起决定性作用,迂曲度小于1.6时,岩石水平方向渗透率的降幅要高于垂向渗透率,迂曲度大于1.6时则相反,传统动态渗透率模型无法表征这一现象。经孔隙尺度模拟实验数据的验证,新模型拟合精度高,可以有效表征不同方向变形对各方向渗透率的影响。

盐度对正戊烷在水溶液中扩散的影响

以烷烃为代表的有机质对海洋、湖泊及地层水的污染日趋严重。研究有机质在水溶液中的扩散,对分析其在海水、地层水等多电解质溶液中的扩散现象有指导作用,对于海洋污染的治理、油田采出液的脱水有重要意义。本研究采用动态悬滴体积分析技术,分析了正戊烷在不同盐度水溶液中的扩散强度。首先,实验基于正戊烷液滴面积扩张率的变化,评价盐度对扩散的影响。然后,通过Materials Studio软件进行分子动力学模拟,解释盐度对正戊烷扩散强度的影响。实验结果表明:随着盐度的增加,正戊烷在水溶液中扩散强度先增加后降低;存在转折盐度(0.5‰)使得正戊烷扩散最强。分子动力学模拟发现:低盐度时,离子水化使水分子在离子周围定向排布,使非极性分子——正戊烷分子组成的疏水单元周围出现可扩散的空腔,增加非极性分子的扩散强度。盐度增加导致离子间争夺水分子,打乱水分子的定向排布,减弱非极性分子的扩散强度。

大孔道模糊识别与定量计算方法

疏松砂岩油藏注水开发后期 ,由于注入水的冲刷和井下出砂 ,在油水井之间形成不利于油田生产的储层大孔道 ,导致注入水窜流突进 ,油井水淹 ,产量急剧下降。为改善注水效果达到控水稳油目的 ,必须采取大孔道封堵措施 ,而有效识别大孔道和准确计算封堵技术参数是问题的关键。全面考虑储层异常渗流通道特点 ,将其分为无异常储层、高渗透带、裂缝、大裂缝、未完全发展大孔道和完全发展大孔道 6种情况 ,利用专家系统模糊判别理论建立了大孔道定性识别模型 ,通过研究各种不同介质的流动规律和特点 ,综合运用渗流力学和流体力学理论 ,建立了从孔隙线性渗流到粗糙管湍流的统一的大孔道流态定量分析和参数计算方法 ,可直接计算出大孔道纯体积和大孔道直径 ,从而为油田确定大孔道堵剂用量和封堵颗粒大小提供直接依据。

全岩心非均匀径向渗流各向异性渗透率测定方法

建立了用于测量地层平面内各向异性渗透率张量的方法。将全直径岩心沿轴线钻空,从小孔眼向岩心内注入流体,在岩心体内形成垂直于岩心轴线的辐射状平面流动,流体由岩心周围侧表面流出。先求得定压边界各向异性圆形地层中心一口井渗流的解析解,再求得岩心内部流动的解。测量岩心外侧表面不同方向的流量,流量最大和最小的方向分别为最大和最小渗透率主方向。根据岩心内外压差和渗透率主方向流速计算出渗透率主值,通过渗流分析给出计算公式。计算实例表明,岩心测试数据与理论分析结果一致。

油藏裂缝方向表征及渗透率各向异性参数计算

传统裂缝方位角与倾角定义不能全面而方便地体现裂缝对导流的各向异性影响。通过分析裂缝各向异性对导流影响效果,给出了新的裂缝方位角及裂缝倾角定义,基于此定义提出了裂缝渗透率各向异性参数计算方法,该方法可以利用测井数据计算各向异性渗透率主方向和各方向主值之比。针对实际裂缝性油藏的计算表明,该方法简单实用。该方法将静态裂缝表征与裂缝对导流的动态影响相结合,弥补了现行裂缝性油藏渗透率描述计算方法的一个缺陷。

非均质各向异性裂缝油藏物理模型制作方法

基于离散化原理建立了一种用于裂缝油藏物理实验的模型制作方法。选取不同物性的天然岩石露头加工制作大量的单元岩块,将单元岩块按特定方式连结形成大尺度岩体,单元岩块之间的缝隙在大岩体内构成三维裂缝系统,从而形成裂缝油藏物理模型。通过选择单元岩块的数量、大小、排列样式以及每个单元岩块的物性参数和黏接方式,可以定量控制模型的尺度、形状,以及模型内部裂缝和基质的渗透率、孔隙度,裂缝-基质间渗吸强度,裂缝密度等物性参数分布,建立满足非均质及各向异性特征的裂缝油藏物理模型。经实例验证,该建模方法可以实现裂缝油藏模型物性参数分布的定量化,制作过程具有可行性和可靠性。

特低丰度油层沉积相分布对水平井网开发效果的影响

由于特低丰度油层具有厚度超薄的特点,地层的导流即供液能力是决定开发效果的关键因素;而地层导流能力决定于地层物性和砂体厚度,后两者与沉积相展布有直接的关系,因此水平井网布井必须考虑沉积相展布的影响。设计水平井与沉积相带、物源方向的不同位置和方向关系,运用数值模拟方法研究物源方向和相带分布对水平井网开发效果的影响规律,从而选取最佳布井策略。水平井网的水平井段方向应该与沉积物源方向垂直,水平井穿越多种相带时,相带的排列次序对开发效果无明显影响;当水平段落入河间砂坝,并与主河道相邻时,水平井的累产油量高于水平段落入主河道及席状砂的情况。

各向异性油藏水平井网稳定渗流与产能分析

通过坐标变换,将各向异性油藏变为等价各向同性油藏,井网单元及井筒形状都同时改变;再通过保角变换,将从等价各向同性油藏中任选的一个矩形井网单元变成一个椭圆形区域,注水井筒变成椭圆形定压边界,将水平井映射到椭圆形区域的中央位置。利用椭圆形区域流动问题的已知解,得到各向异性油藏整体水平井网的渗流解,给出了压力分布公式和流线分布图。在水平井筒和注水井排平行于各向异性渗透率最大主方向的情况下,五点面积井网渗流和产能的特点为:①渗透率各向异性程度增强,井网的单井产能减小,扫油体积系数增大;②渗透率各向异性程度较强时,井网单元内的流线呈现平行渗流特点;③渗透率各向异性程度越强,主流线突破点离水平井端点距离越远。

非均质各向异性对地层渗流及油井产能的影响

非均质和各向异性对油藏内渗流及油井产能有明显影响。假设各向异性地层被间断面分隔成具有不同渗透率的非均质区域,利用坐标变换和镜像原理得到非均质各向异性地层渗流流动的解析解,给出了渗流特征和油藏工程分析。通过分析得出:一般情况下各向异性地层中的井点与其镜像井相对于间断面呈非对称分布,等压线在各区域内部呈椭圆形分布,但在间断面附近呈不规则分布。当相邻区域渗透率小于井所在区域渗透率时,各向异性强度越大,间断面与渗透率最大主方向夹角越大,则井控制面积越小,产量越小;反之亦然。当间断面与渗透率最大主方向夹角较大时,应适当加大井位到间断面的距离,以便增加单井的控制面积和产量;当间断面与渗透率最大主方向夹角较小时,应适当缩小井位到间断面的距离,以便提高间断面附近地质储量动用程度和最终采收率。

各向异性渗透率油藏数值模拟

建立三维三相各向异性油藏渗流数值模拟模型并应用于油藏开发.模型包含完全各向异性渗透率张量,采用十九点有限差分格式和全隐式迭代方法求解.可以描述不同区域不同主方向的各向异性渗透率分布,准确计算各向异性油藏内流体运动过程、剩余油分布和压力分布.

不同类型气藏生产效果评价指标及评价标准研究

随着天然气工业的发展 ,建立一套合理的、规范的、适用于不同类型天然气藏的生产效果评价指标和评价标准 ,对于天然气工业的宏观规划和决策变得越来越重要。文章根据天然气藏实际情况 ,提出了气藏分为六大类的新分类方法 ,分析了每一类气藏的主要开发特征 ,研究了不同类型气藏不同开发阶段的相关生产指标 ,给出了各类气藏生产效果评价的基础指标体系 ,建立了各类气藏生产效果评价的有效指标体系 ,确定了各类气藏生产指标的评价标准。据此可将任一气藏开发方案的任一生产指标归一化 ,从而判定其优劣程度 ,同时为气藏开发的技术经济综合评价提供了必要而直接的数据。

各向异性圆形地层渗流的解析解

对各向异性渗透率圆形有界地层向一口中心井的稳定渗流问题进行了研究 ,利用坐标变换将原流动问题转化为各向同性渗透率椭圆形地层向中心椭圆形井筒的流动问题。数值研究发现 ,这个椭圆区域流动问题可以划分为内、外两个区域的流动。内区域流动是两个共轴椭圆间的流动 ,可通过保角变换方法求解 ;外区域流动与两条直线等压边界间的点源流动十分相似 ,可利用相似流动替换方法求解。将内、外两个流动问题的解进行组合得到了原问题的全区域解析解。计算及分析证明 ,该解法的误差非常小。选取典型的油藏参数用解析解法进行了计算 ,结果表明 ,渗透率各向异性和油藏半径对有界油藏产量有明显的影响。

各向异性油藏水平井开发井网设计方法

为解决水平井井网开发各向异性油藏的布井问题,对各向异性油藏水平井开发井网特征进行分析研究。各向异性渗透率对水平井网具有非常显著的破坏性作用。理论分析认为:各向异性油藏布井时,应该使主渗透率方向、井排方向和水平井段方向三者呈两两平行或垂直关系,其中水平井段垂直于最大主渗透率方向,井网几何参数由各向异性强度计算确定。油藏数值模拟实例计算结果与理论分析一致。各向异性油藏和等价各向同性油藏具有相同的开发指标,优化井网的油藏开发指标明显好于非优化井网。通过等价各向同性油藏水平井网分析对各向异性油藏水平井网进行优化;选取井网单元的面积、横向井距和水平井段长度作为独立参数,形成了84种模板方案,为实际油藏工程设计提供依据。

各向异性油藏注水开发布井理论与方法

油藏各向异性对于开发井网具有破坏和重组作用,致使井网的生产效果难以把握,严重影响油藏原油的产量和采收率,其开发井网的布置是一大难题。布井的关键在于突破传统的正多边形井网形式,建立变形井网。利用坐标变换将各向异性油藏变成等价各向同性油藏,分析了注水开发井网的变形机理。为了避免井网破坏,注采井排必须与最大渗透率方向(裂缝方向)平行或垂直;为了优化井网的油藏开发效果,井网注采单元的几何参数(井距和排距)由各向异性渗透率主值计算得到,提供了定量计算公式。

水平井整体井网渗流解析解

通过椭圆余弦函数保角变换 ,五点法水平井网的矩形井网单元变为全平面空间 ,将垂直井变为无穷远圆形供液边界 ,水平井位于此圆形区域的中心 ;再利用无界地层 1口水平井流动 ,得到五点法水平井网渗流压力分布和单井产量的解析解 ,并绘制流线分布图。解析解中考虑了纵向和横向井距及水平井长度等影响因素。随水平井长度增加 ,水平井产量亦增加 ,但面积波及系数下降 ,同时注入水的突破点向水平井端点靠近。图 3表 1参

各向异性油藏水平井渗流和产能分析

用拟三维方法分析了各向异性油藏的渗透率主值、主方向和油藏边界对水平井渗流的影响 ,给出了各向异性油藏内水平井渗流的压力场、流场分布及产量的解析解。结果表明 ,水平井的控制储量和产能由水平井方位、各向异性渗透率主值及主方向共同决定。计算产能时不仅要考虑边界点到井位的距离 ,还必须考虑边界点所处的位置。水平井与最大渗透率方向之间夹角越大及各向异性越强 ,则水平井的控制储量和产能越大。水平井筒中的流量分布及水平井所在直线上的压力分布既不受水平井方位的影响 ,也不受渗透率各向异性的影响。当油藏的水平方向尺度远大于其厚度时 ,水平方向渗透率对产能的影响明显大于垂向渗透率。水平井偏离地层的垂向中心位置越远 ,且水平井长度 (相对于地层厚度 )越小 ,水平井的产能越小。

水平井网渗流分析方法及其在油藏工程中的应用

将油藏工程中水平井网渗流作为复杂源汇边界矩形区域的流动,通过椭圆函数等多重保角变换求得其解析解,并得到渗流场的压力分布、流线分布及井产量。研究了纵向井距、横向井距、水平井段长度及其匹配关系对水平井产能和注水波及系数的影响,给出了应用本文方法和数据进行井网设计的实例,为油藏工程设计提供了直接的理论基础和应用依据。

椭圆形边界油藏稳定渗流解析解

椭圆形边界油藏渗流问题是油气田开发尤其是各向异性油藏工程中具有重要意义的问题，但一直没有得到较好的解决，该问题可看作中心带有点源的椭圆形区域的位势流动问题，它与两平行直线边界之间的源（汇）流动问题十分相似，而后者的理论解是已知的，文中通过相似流动替换方法，给出了椭圆形区域流动问题的解析解，并对该解在油藏工程中的应用进行讨论。

油区措施配产整体优化方法

将全油区的增油任务最佳地分配到各种增产措施上 ,使其总体吨增油成本最低 ,使增产措施的总投资最小 ,是油区措施配产的主要目标。本研究对增产措施进行了筛选和分类 ,利用积分转换方法建立了单项措施投入—效益模型 ,以及油区措施配产多变量、多因素、多目标数学模型 ;根据非线性函数求极值原理 ,利用最小二乘法求得系统最优解方程 ,建立了最优解的扫描算法 ;最后用计算机软件实现了油区增产措施的自动优化配产 ,并进行了实际应用。该方法使用简单 ,结果可靠 ,效果明显。

油藏渗透率各向异性与非均质的讨论

利用张量理论，给出达西定律的广义表述，明确了油藏渗透率各向异性与匀质性的概念及瓣区别；将渗透率向异性与非均质性的概念及它们的区别；将渗透率各向异性油藏按成因分为两大类，并分别对其性质进行了研究分析。对有关文献中关于渗透率各向异性和非均质的观点进行了讨论。