国内外振动采油技术的调研及展望

振动(地震)采油作为一种主要的物理法来提高采收率,具有设备投入少、操作费用低、作用面积大、作用效果好等特点,并可望成为聚合物驱后的进一步提高采收率技术。

振动条件下地层流体渗流的数学模型

在对低渗透、特低渗透油气田的开发过程中 ,普遍因无机结垢、有机结垢、外来颗粒、粘土矿物等引起油水井近井带地层严重堵塞 ,而振动采油技术可作为解除或减轻地层堵塞的一种新型高效物理方法。应用动量守恒、能量守恒、流体动力学等基本原理 ,建立了地层参数、流体参数和振动作业参数之间相互耦合的数学模型 ,求出了单相微可压缩流体在可压缩地层中的平面一维和平面径向渗流方程的解析解 ,得到了各项参数与振动作业效果之间的关系 ,为振动采油的数值模拟提供了初始压力分布表达式。同时建立了相应的计算机模型 ,并利用振动边界条件下的拟稳态平面产能公式得出油井的平均产量 ,所得结果与油田实际情况基本吻合。

振动对岩石及地层渗透率的影响

基于已有的岩心实验数据,构造了振动采油条件下两相介质相对渗透率的变化率函数。利用该函数,分析了振动频率、振幅和时间对渗透率的影响,并将其推广到实际地层。采用向前差分方法,对地层中振动波的传播进行了模拟计算。在简化一维、轴对称二维和球对称三维模型下,运用弱可压缩液体的动力学方程,对波在两相介质中的传播以及相对渗透率在整个地层介质中的分布特征的结果表明,振动的作用主要集中在近井地带,频率为10Hz的振动对地层渗透率的影响范围大,且可以使井口处渗透率提高2倍;较低频率振动波的传播距离稍远一些。

二元叠合波条件下多孔介质单相平面径向渗流数学模型研究

近年来,波场强化采油技术越来越受到国内外石油工程技术人员的重视。波在周期性的传播过程中,产生的机械能使油相和水相发生周期性运动,油水间的界面张力减小,而且运动产生的压力梯度会破坏流体通过狭窄孔喉时存在的阻力膜,使油水的相对渗透率提高,流速加快,从而有效地提高开采效果。本文初步建立了二元叠合波在多孔介质中平面径向流渗流时的地层参数和振动作业参数之间相互耦合的数学模型,并借助数学模拟方法考察了各项参数与振动作业效果之间的相互关系,研究了振动作业前后地层渗流规律的压力分布曲线。理论与实验结果从不同角度较好地反映了叠合波场强化采油的主要机理与规律。

对采油工程新技术的研究与展望

石油作为一种不可再生的自然资源,地下储备较少,在现有的生产条件之下,相应的石油采收率为35%—45%,这就表明采油工作结束之后,将会有一大部分的石油存留在地下。因此,我们可以从加大剩余石油的开采等方面入手,加快石油工业的发展。本文对此列出几项石油开采新技术,以求和同仁共同探讨。