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。

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。

低渗岩心自发同向渗吸启动压力梯度计算方法

基于Backly-Leverett水驱油理论,考虑自发同向渗吸过程润湿相前缘向前推进突破岩心出口端前、后时的渗流阻力差异,建立了考虑重力、毛管力、黏滞力和启动压力梯度的一维低渗岩心同向渗吸数学模型;利用建立的数学模型,通过调整启动压力梯度表达式中油水相系数和指数,当计算得到的渗吸速度与时间的关系曲线与室内同向渗吸实验实测曲线实现较好拟合时,即可得到渗吸过程中启动压力梯度的大小及变化规律。通过对5组渗吸实验结果拟合表明,利用该数学模型能够有效计算自发同向渗吸过程中的启动压力梯度大小,可见该方法的建立对于进一步完善渗吸理论数学模型以及丰富启动压力梯度的计算方法具有重要意义。

煤系致密砂岩储层注CO_(2)启动压力梯度动态规律

致密砂岩中气液渗流的启动压力梯度(TPG)随岩石有效应力变化而动态变化,即动态启动压力梯度效应,其动态变化特征受孔喉结构控制。为了认识煤系致密砂岩多层合注CO_(2)开发过程中储层启动压力梯度动态规律,通过对不同物性岩心进行不同有效应力下TPG的测试,基于分形方法定量研究岩石孔喉结构及渗透率对动态TPG的影响规律,建立动态TPG的计算方法,并计算储层注CO_(2)动态和常规固定启动压力及造成的产能损耗。研究结果表明:致密岩石有效应力由1 MPa增加到29 MPa,TPG随有效应力呈现对数上升增加趋势,增加幅度为31.2%~120.1%。低应力下TPG取决于岩石渗透率,随渗透率整体呈乘幂下降趋势,孔喉结构分形维数控制动态TPG应力敏感性,岩石孔喉结构分型维数与TPG敏感性系数呈乘幂上升趋势;较大的注入压力和较小的注采井间距将减小动态TPG效应造成的额外附加压力消耗,减弱启动压力引发的层间干扰,根据固定TPG计算的储层最小有效注入压力偏小32.8%~69.6%,储层孔喉结构越复杂,估算值的偏差越大,注入压力增加到29 MPa时动态启动压力下降3.4~7.4 MPa,动态启动压力导致的额外附加压力损耗为1.0~5.8 MPa,相同注入压力下动态与固定TPG影响下的注入CO_(2)波及范围差异为40.5%~51.3%;最大注入压力下动态TPG造成的储层产能损耗为24.6%~65.3%,比固定TPG大4.1%~21.1%,储层岩石孔喉结构越复杂,注入压力越低,动态TPG造成的额外附加产能损耗也越大。煤系致密砂岩多层合注CO_(2)开发时,应避免储层压力衰减至较低值,采用较大的注入压力和较小的注采井间距,减小动态启动压力梯度效应造成的附加额外产能损耗,同时减缓层间干扰,提高多层合注CO_(2)开发效果。

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。

不同粘度稠油屈服值与启动压力梯度关系分析

稠油粘度高、流动性差,因此储层岩石的多孔介质流动过程中存在启动压力梯度。但启动压力梯度一般需要通过驱替实验获得,测试时间较长、流程较为烦琐。本文针对胜利油田某普通稠油和超稠油油样,首先通过高温流变仪对原油流变性进行分析测试,获得了原油屈服值随温度的变化规律;然后通过不同温度下粘度与剪切速率关系曲线评价了流变性的转折温度范围;通过束缚水下油相的单相流动实验,明确了不同温度下稠油启动压力梯度的变化规律。结合不同粘度稠油在不同温度下的屈服值和启动压力梯度对比,得到了两者的关系曲线,并给出了启动压力梯度的经验预测公式,为不同温度下的启动压力梯度的快速分析预测提供了基础。

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。

启动压力梯度对低渗透油藏微观渗流及开发动态的影响

基于广义达西定律,考虑启动压力梯度影响,建立了渗透率各向异性低渗透油水两相渗流模型,并基于虚位移原理开发了有限元程序,以大庆油区苏仁诺尔油田苏301断块矩形五点线性注采井网为例,分析了启动压力梯度对低渗透油藏微观渗流和宏观开发动态的影响。结果表明:受启动压力梯度的影响,低渗透油藏内渗流速度变化存在显著的延迟效应,渗流速度呈阶梯状变化;启动压力梯度越小,油井初期产油量越高,但后期含水率上升速度越快,油井后期产油量降低幅度越显著;启动压力梯度越大,油藏采出程度越低,且随着生产时间增长,对采出程度影响越显著。

考虑启动压力梯度的低渗透油藏不稳定渗流模型

考虑启动压力梯度的不稳定渗流数学模型解法十分繁琐,主要原因是控制方程具有强烈的非线性,同时流体流动边界并非恒定不变。为简化计算,利用油藏压力分布近似表达式,研究了低渗透储层不稳定渗流压力分布特征;进而根据物质平衡原理,利用牛顿迭代方法计算得到动边界在不同时刻的运动规律;最后,作为比较和验证,分别利用近似解法和解析解法研究了定产生产时的储层压力分布特征和井底压力变化规律。计算结果表明,启动压力梯度阻碍了地层能量的传播和流体的运移,消耗了部分地层能量,不利于油井生产。

低渗透油藏油水两相启动压力梯度变化规律研究

低渗油藏单相渗流启动压力梯度目前已进行了大量研究,但油水两相启动压力目前研究很少,没有明确的结论.较系统地研究了两相启动压力梯度产生原因及变化规律,从启动压力梯度定义出发研究了两相启动压力梯度的测定方法.用胜利油田天然低渗岩心测定了不同渗透率岩心油水两相启动压力梯度与含水饱和度的关系,通过数据回归建立了油水两相启动压力梯度与渗透率、饱和度之间的经验关系式.实验结果表明:油水两相同时渗流时,两相的启动压力梯度相等,随含水饱和度的增加而呈线性降低的趋势,并且渗透率越低的岩心,降低的趋势越明显.建立了根据岩石的物性预测研究区块两相启动压力梯度的经验方法.

存在启动压力梯度时的合理注采井距确定

由于流体在低渗透油藏中渗流存在启动压力梯度,在确定低渗透油藏合理注采井距时如何考虑启动压力梯度的影响,是提高低渗透油藏开发效果的主要研究内容之一。根据等产量一源一汇渗流理论,获得了注采单元主流线中点处的最大压力梯度计算式,结合启动压力梯度与渗透率的关系建立了低渗透油藏合理注采井距的确定方法,得到不同渗透率和注采压差下合理注采井距理论图版。实例应用结果表明,所述方法简单实用,分析结果与油田实际情况基本一致。