变渗透率模量与双重孔隙介质的压力敏感性

对于压敏双重介质,裂缝的渗透率模量随有效应力变化而变化,把渗透率模量视为常数会给渗透率的计算带来较大误差。通过数学分析和试验探讨渗透率模量随有效应力的变化规律,并建立考虑变渗透率模量的双重孔隙压敏介质油藏试井解释模型。结果表明:存在大量裂缝的双重孔隙介质的渗透率具有明显的压力敏感特性,随有效应力的增加渗透率模量逐渐变小;具有强压力敏感性的介质,其渗透率模量和模变系数较大。

考虑变渗透率模量的异常高压气藏产能计算新方法

在异常高压气藏开发过程中,储层岩石常常表现出应力敏感特征。由于压敏储层在有效应力变化范围较大时,渗透率模量将随着有效应力的变化而变化,这样基于常渗透率模量的产能方程很难准确评价异常高压气藏的产能特征。为此,针对异常高压气藏的渗流规律,建立了考虑变渗透率模量和高速非达西效应的产能计算模型,并用Newton-Raphson方法对模型进行求解。研究及实例分析结果表明:应力敏感作用会使异常高压气藏气井的产量降低,尤其是在井底流压较低时,其产量降低得更为严重;在井底流压较小时,用传统的常渗透率模量计算的产量可能会错误评价应力敏感作用对气井产量的影响;而高速非达西效应将会使异常高压气藏气井的产量降低,随着井底流压的减小,高速非达西效应使气井产量降低的程度更为严重。结论认为:在开发异常高压气藏的过程中应考虑变渗透率模量和高速非达西效应对气井产能的影响。

特低渗透油藏变渗透率场油藏数值模拟研究

根据流体在特低渗透多孔介质中的渗流特征,考虑储层渗透率随压力梯度的变化规律,建立了变渗透率渗流油藏数学模型。在黑油模型基础上,提出了特低渗透油藏变渗透率数值模拟方法,并对吉林油田红75特低渗透区块进行数值模拟计算。模拟结果表明:在特低渗透油藏开发过程中,拟线性渗流仅发生在井筒及人工压裂缝附近小部分区域内,地层大部分区域内发生变渗透率渗流,变渗透率渗流占地层渗流的主导地位。以变渗透率渗流油藏数学模型为基础的数值模拟方法能够更准确地预测特低渗透油藏的动态开发特征。

变渗透率条件下煤层气井的产能预测

煤层气储集特征、渗流机理均不同于常规砂岩气藏,导致产能评价难度较大。引入煤层气多组分的基质收缩效应,建立了近井地带紊流效应影响下的二项式产能模型,并进行了实际单井的应用及分析。结果表明:煤储层渗透率受到应力形变和基质收缩效应的双重影响,呈现先下降后上升的特征,且杂质气体含量越高,煤层渗透率恢复程度越弱。实际应用证明采用变渗透率的产能模型可对常规方法无法解释的煤层气井测试数据进行解释,解释结果能用于准确评价煤层气井的产能。

考虑变渗透率模量的压敏油藏产能计算模型

对于压敏介质，渗透率模量随着有效应力变化而变化，在压力变化范围较大时，基于常渗透率模量的产能分析方法不能够有效评价压敏油藏的产能动态特征。因此，针对压敏油藏的渗流规律，建立了考虑变渗透率模量的产能计算模型，并用Newton—Raphson方法对模型进行求解。结果表明：当井底流压较大时，考虑变渗透率模量计算的产量与常渗透率模量计算的产量差别不大，但是当井底流压较小时，用常渗透率模量计算的产量可能会过高或过低地估计应力敏感作用对油井产量的影响。由于变渗透率模量能更好地表征压力敏感特征，因此建议在应用中必须考虑变渗透率模量对压敏油藏产能的影响。

变渗透率条件下低渗介质非稳态压力变化特征

基于低渗透介质中流体渗流速度和压力梯度的二项式关系,提出了低渗透介质的渗透率变化函数,建立了流体在低渗透介质中渗流的运动方程和相应的非稳态渗流数学模型.采用隐式差分格式形成了渗流方程的数值求解形式.求解分析表明:二项式系数对压力及压力导数有着较大的影响,系数值越大,渗透率变化函数值越大,相应实际的渗透率值也越大;在等产量条件下,压力及压力导数变化幅度较小.对比采用拟线性流动规律计算得到的压力及压力导数,变渗透率条件下的压力及压力导数变化较缓,启动压力梯度的影响较小,更能反映低渗透介质的压力变化动态.

低渗透油藏DST变渗透率试井模型及压力响应

段塞流具有不同于一般压降试井的特点。根据低渗透油藏非达西渗流变渗透率理论,建立了DST段塞流及压力恢复试井数学模型,采用数值方法迭代求解井底压力,研制了DST流动期及关井期压力恢复典型曲线图版,表明非达西效应使压力曲线末端上翘,非达西效应越严重曲线末端上翘幅度越大。存在边界时,封闭边界表现为压力曲线末端进一步上翘,供给边界表现为曲线末端下掉。对比分析了井筒附近地层压力下降剖面,表明非达西效应使近井地带压力变大,泄流范围变小。本研究改进和完善了DST非自喷井试井解释模型。

低渗透油藏变渗透率非达西试井模型

为建立与实际非线性渗流一致的试井解释模型,在考虑低渗透油藏变渗透率渗流效应的基础上,建立了二维低渗透油藏变渗透率非达西试井模型,给出了差分方程组数值求解方法,绘制了考虑不渗透边界影响的试井典型曲线,进行了不渗透边界与低速非达西对低渗透油藏试井曲线的敏感性分析。研究结果表明,对于非达西流动情形,压力导数曲线在径向流动阶段便开始偏离0.5水平线而逐渐上翘,非达西作用越强,上翘幅度越大,在遇到不渗透边界后上翘幅度加快;对于低渗透油藏,井附近存在不渗透边界时,非达西流动有可能掩盖不渗透边界的影响。该模型可以有效的解决低渗透油藏试井曲线非达西上翘与不渗透边界上翘难以区分的问题,对低渗透油藏的试井解释具有较大的实用意义。

低渗透多孔介质变渗透率数值模拟方法

根据流体在低渗透多孔介质中的渗流特征,建立了低渗透多孔介质数学模型,通过引入无因次渗透率变化系数描述低速非达西渗流规律,并基于黑油模型数值模拟系统,开发了低渗透多孔介质变渗透率数值模拟软件。采用矿场实际数据,分别使用达西渗流、考虑启动压力梯度为常数的拟线性渗流和变渗透率渗流模型,对五点井网进行模拟计算,对比分析了不同渗流规律下的油井产油量、含水率、含油饱和度及不同时间的地层渗透率分布。结果表明,变渗透率渗流模型计算的油井产油量、含水率和含油饱和度分布介于达西渗流和拟启动压力梯度渗流模拟结果之间,油水井附近地层渗流能力强,远离主流线地层渗流能力弱;井距越小,地层渗流能力越强;流体在低渗透多孔介质的渗流过程中,达西渗流仅发生在井筒附近小面积区域内,地层大部分区域发生变渗透率渗流,且占据了地层渗流的主导地位,变渗透率数值模拟方法弥补了其他方法未考虑渗透率变化因素的不足,变渗透率数值模拟软件能够更准确地预测流体在低渗透多孔介质中的流动特征。

低渗透油藏通用非达西渗流模型及压力曲线特征

研究表明低渗透油藏渗流规律不符合达西定律。根据学者在低渗透非达西多相渗流的数值模拟分析中提出的渗流速度和压力梯度关系，进一步提出了变渗透率效应概念，建立了低渗透油藏通用非达西渗流试井模型，采用追赶法对变渗透率效应差分方程组迭代求解。对渗透率取几何平均数，解决了迭代求解过程中解的振荡不收敛问题。计算结果表明：变渗透率效应持续时间越短，压力曲线及压力导数曲线上翘越大。基于变渗透率效应建立的通用非达西渗流试井模型及其求解的方法比目前动边界计算方法稳定性更好，比较符合实际情况。达西渗流试井模型只是低渗透油藏通用非达西渗流试井模型的特例。

考虑采动影响的煤层气储层数值模拟方法研究

为了实现采动条件下煤层气开发模拟优化,采用动态虚拟井随采动工作面一起推进表征采动过程中工作面对邻近煤层物质交换的影响。利用变渗透率场实现工作面推进过程中邻近煤层的渗透率场的变化,通过随采动工作面推进的虚拟井与变渗透率场耦合作用实现采动条件下煤层气模拟。模拟结果与矿场实际监测数据较为吻合。

致密砂岩气藏含气饱和度影响因素分析

对库车前陆盆地深层致密砂岩岩芯孔渗参数测定,分析致密砂岩储层孔渗性与含气饱和度的关系,结果表明:储层渗透率与岩石颗粒粒级存在正相关性,即粒级越小,渗透率越低;储层渗透率与上覆压力存在负相关性,即上覆压力越大,渗透率越小,但上覆压力增大到一定程度后,对渗透率的影响很小;储层含气饱和度与岩石颗粒粒级、储层渗透率之间存在负相关性,即粒级越小、渗透率越低,含气饱和度越高。根据物理模拟实验的结果,初步提出了致密砂岩的渗透率级变和渗透率级变系数的概念。综合分析认为,致密砂岩的非均质性和渗透率级变系数是决定其成藏规模与含气饱和度的主要控制因素,均质性较好的致密砂岩,含气饱和度较高,且局部孔隙度和渗透率相对较好的砂体更容易富集成藏;渗透率级变系数越小含气饱和度会越高,渗透率级变系数越大含气饱和度会越低。