渗流流体力学在幕墙密封胶缝老化检测中的应用

应用渗流流体力学原理,对渗透密封胶缝的流体进行力学分析,建立弱渗流流体在流体压力作用下非牛顿流径向弹性渗流微分方程,并在定常条件下寻求解析。给出了幕墙密封胶缝老化检测的实验设计方案,并以铝面板的十字胶缝为例,介绍说明了渗流流体力学用于幕墙密封胶缝老化检测的方法以及检测结果的判断标准。

科技体制改革新模式—渗流流体力学研究所

由中国科学院与中国石油天然气总公司联合兴办的渗流流体力学研究所,以丰硕的应用科技成果解决了石油工业的许多难题,探索出符合我国国情的基础科学研究与经济建设相结合的成功之路,受到了科技部门的充分重视.80年代中期,国家在要求经济建设要依靠科学技术的同时,提出“应用基础研究必须与产业结合”.中国科学院和原石油工业部负责人在探讨这一问题时,形成一个新的思路:将中科院兰州分院渗流力学研究室整建制搬迁到位于河北廊坊的石油勘探开发研究分院,两家合作组建渗流流体力学研究所.

密井网条件下地层孔隙压力及孔隙流体渗流速度的计算与控制技术

针对密井网条件下影响固井质量的主要地质因素,笔者应用多井作用于地层任一点的压力势差为各相关井单独作用于这一点的势差总和原理和地层任一点孔隙流体渗流速度为多井共同作用的流体渗流速度矢量迭加理论,给出了地层孔隙压力和地层孔隙流体渗流速度的计算方法,并分别建立了相应的控制技术。应用该计算方法和控制技术对大庆油田待钻修井地层孔隙压力和孔隙流体渗流速度进行了计算。结果表明,该方法具有较高的计算精度,计算结果与实际基本相符。

西南巴伦支海海底的流体渗流系统

西南巴伦支海是挪威所辖北极地区的一个具有丰富油气资源的大型边缘海。深部烃源岩生成的烃类气体有相当一部分从圈闭中泄漏并运移至浅层，并在合适的条件下聚集形成天然气水合物或浅层气藏。该区沉积盆地的构造演化控制着烃类流体在海底沉积物中的渗漏。对西南巴伦支海地区不同流体渗流系统分布特征的研究有助于增加对该区沉积盆地演化的认识，并能够对该区潜在油气的发现提供帮助。基于对约3000条2D多道地震剖面和60口钻井资料（这些资料覆盖了整个西南巴伦支海地区）的综合分析，本文对流体渗流特征进行了判识和分类，并研究了其与构造单元以及地质演化之间的响应关系。流体渗流表现形式多样，包括气烟囱、沿断裂和破碎带的流体渗漏、渗漏通道和表示流体聚集的强振幅地震反射特征，其中以气烟囱发育最多，分布也最为广泛。大型流体渗流（覆盖面积达到600km2）发生在已发现的油气田附近，如Snohvit油气田、Skrugard油气田和Havis油气田。流体渗流一般发育于深大断裂之上，表明二者密切相关。西南巴伦支海西部流体渗流的发生要远远多于东部。研究区地层的净剥蚀量与流体渗流之间无直接的成因联系，而断裂系统和成熟烃源岩的分布则是控制流体渗流分布的主要因素。流体渗流分布与构造单元之间的紧密联系表明，张性构造、构造抬升以及冰川作用对于该区流体渗流的时序和活动性起着至关重要的控制作用，尽管地层剥蚀可能也对其有一定的影响。

低渗透油藏流体渗流再认识

为了正确认识低渗透储集层渗流规律,针对目前低渗透油藏流体渗流理论中具有代表生的低渗透油藏流体非线性渗流模型,从模型建立所采用的假没条件、推导过程及使用实验数据的合理性等方面进行深入研究分析,厘清低渗透油藏开发中长期存在的一些模糊认识。

浅析低渗透油藏流体渗流再认识及其重要性

随着经济社会发展速度的提升,以及其在发展期间对石油能源需求量的增加,使得了解油藏地区基本情况也变得十分重要。因此,为了可以更加准确的认识低渗透储油集层的渗流规律,进一步认识油藏流体渗流情况和重要性,本文以低渗透型油藏为例,通过对其流体渗透问题的分析,从而就其渗透模型的构建方案展开研究。

低渗透多孔介质中的非线性渗流理论

文中论述了低渗透性多孔介质中非线性渗流理论的几个问题,阐明了渗流流体的性质,指出了多孔介质对流体通过的选择性,提出了新的非线性渗流方程,用实验资料对其进行了验证,分析了该方程演变功能,表明它可以描述各种渗流规律.该方程的各项参数都可从实验中直接得到,应用方便,并且参数的物理意义明确.

超低渗单相渗流不存在启动压力梯度的实验

针对国内外超低渗饱和、非饱和渗流流体启动压力梯度研究状况,利用美国岩心公司AFS300TM全自动岩心驱替系统,对鄂尔多斯盆地三叠系超低渗露头全直径岩心,采用非稳态法研究岩心上、下游端压力变化,分析单相标准盐水、煤油和原油渗流的启动压力梯度特征。实验结果表明,饱和渗流流体(标准盐水、煤油和原油)在超低渗介质中渗流没有明显的启动压力梯度。低渗岩心孔隙表面与标准盐水、煤油和原油的分子作用力不会导致启动压力梯度。

有启动压力梯度渗流的数学模型

围绕低渗透问题和Bingham流体渗流问题,从推广的达西定律入手,详细推导了其渗流控制方程,讨论了初始条件和各种边界条件.并且考虑到表皮效应和井筒储集常数,引入有效井筒半径,将控制方程和边界条件无量纲化,建立了有启动压力梯度渗流问题的数学模型,为有启动压力梯度油藏开采提供理论依据.并给出了无网格方法的数值模拟结果.

一种复杂介质中渗流描述的广义方法

实验研究和现场实践表明 ,流体渗流的非线性和流态的多变性是复杂介质储层中的主要特征。根据实验渗流曲线的非线性特征 ,并结合微分原理 ,提出了一种广义的渗流描述法。文中详细地介绍了该方法的原理和一般步骤 ,以及使用过程中应当注意的问题。该方法不但可以描述流体渗流的非线性 ,而且还能方便地确定出流体在任一流速或者任一压力梯度下的渗流方程 ,从而可以有效地描述渗流过程中流体流态的多变性。

离散裂隙渗流方法与裂隙化渗透介质建模

流体渗流模拟的连续介质方法通常适用于多孔地质体 ,并不一定适用于裂隙岩体 ,由于裂隙分布及其特征与孔隙差异较大 .若流体渗流主要受裂隙的控制 ,对于一定尺寸的裂隙岩体 ,多孔介质假设则较难刻划裂隙岩体的渗流特征 .离散裂隙渗流方法不但可直接用于模拟裂隙岩体非均质性和各向异性等渗流特征 ,而且可用其确定所研究的裂隙岩体典型单元体及其水力传导 (渗透 )张量大小 .主要讨论了以下问题 :(1)饱和裂隙介质中一般的离散流体渗流模拟 ;(2 )裂隙岩体中的REV(典型单元体 )及其水力传导 (渗透 )张量的确定 ;(3)利用离散裂隙网络流体渗流模型研究裂隙方向几何参数对水力传导系数和REV的影响 ;(4 )在二维和三维离散裂隙流体渗流模型中对区域大裂隙和局部小裂隙的处理方法 .调查结果显示离散裂隙流体渗流数学模型可用来评价不同尺度上的裂隙岩体的水力特征 ,以及裂隙方向对裂隙化岩体的水力特征有着不可忽视的影响 .同时 ,局部小裂隙、区域大裂隙应当区别对待 ,以便据其所起的作用及水力特征 ,建立裂隙化岩体相应的流体渗流模型 .

影响油气运移的应力场温度场渗流场耦合的连续介质模型

分析了岩体地质场、地应力场、地温场、地球化学场以及流体渗流场等对油气运移的影响。结合含油气盆地的演化规律和岩体的结构特征，研究了多孔连续介质体系内流体（包括油、气、水）与岩体相互的力学作用关系。提出了连续介质体系内流体渗流场、岩体地应力场和地温场耦合的非线性动力学模型。

覆膜砂与石英砂水驱渗流对比

应用双层玻璃中间填砂密封,结合不同流体染色技术,进行水驱物理模拟,观察流体渗流规律,认识覆膜砂与原砂作为裂缝支撑剂对渗流产生的不同影响。

可视化微观渗流模型的试验研究

为了研究流体在孔隙介质中的渗流情况,设计制作了可视化微观渗流模型。利用多种流体介质(水,油,泡沫等)、多孔隙介质(玻璃珠,石英砂,真实岩心等)及可视化微观渗流模型,对流体围观渗流特征进行研究。结果表明:可视化微观渗流模型符合设计要求,能观察模拟地下流体渗流的情况,有利于油气的勘探、开发及油气采收率的提高。

动态监测资料在东胜气田开发中应用分析

随着气田的不断开发,气藏的生产特征、流体渗流规律不断发生变化,地下的气水分布越来越复杂。为了进一步提高对气藏的认识,了解气藏流体流动状况及气藏物性参数,需要对气藏进行动态监测。以东胜气田实际监测的产气剖面、压力、流体等开发方面动态监测资料为基础,优选不同区块、不同层位生产气井为研究对象,结合气田实际生产情况,浅析开发动态监测资料在东胜气田开发中的应用。研究表明动态监测资料在东胜气田开发分析中应用普遍,常规的动态监测手段为分析气井各产层贡献情况、气藏压力保持水平、井筒流态变化规律、优化排采措施及预测动态可采储量等各项开发指标提供有效依据;对深化气藏认识、调整开发策略、制定下步开发方案有重要意义。

复杂油藏三维地质模型的建立方法

对复杂油藏开展数值模拟研究的关键是建立符合油藏地质实际的三维地质模型。常规的数值模拟建模方法考虑的因素简单,无法精确描述诸如断层、微构造、隔夹层、严重非均质储层及流体等复杂油藏的特殊地质现象。针对复杂油藏特征,结合目前数值模拟建模的新技术、新方法,提出在数值模拟建模过程中建立合理描述主要地质要素的控制系统,避免模型中参数分布的不合理,保证数值模拟地质模型最大程度地保留油藏描述的研究成果,反映了地下流体渗流的主要地质特征。

地下工程中的流─固耦合问题的探讨

叙述了涉及媒岩体一流体相互作用的地下流－固耦合理论的进展概况和流－固耦合作用的基本概念以及存在的工程背景。主要讨论了地下工程中液＋固、气－固、气－液－固、热－固－流等耦合作用的机理、建模方法、如系模型、数值分析思路及方法及未来工程应用中主要存在的问题。研究结果表明，进一步发展地下流－固耦合理论对解决地下工程的一系列问题有着重要意义，多因素耦合分析是今后研究流－固耦合问题的关键。

致密砂岩油藏部分射开压裂直井产能分析

目前国内外针对压裂直井产能的研究主要是建立在已有的渗流模型上,并且求解产能模型的方法采用了近似的处理方法,产能模型的精度具有一定的局限性。为修正压裂直井产能方程,提高产能预测精度,在前人研究的基础上,从最基本的三维渗流方程出发,考虑裂缝、非均质性和储层射开程度等因素,推导出适合致密砂岩油藏部分射开压裂直井产能方程,并进行了模型论证和敏感性分析。结果表明,油井生产早期,主要受裂缝长度、储层射开程度的影响,并且存在最优裂缝长度和合理储层射开程度;油井生产中后期,主要受裂缝方位、储层各向异性和边界条件的影响;油井生产后期,主要受油藏宽度的影响。该方法可以优化水力压裂参数,指导压裂工艺设计,有助于产能预测和分析。

水平井出砂模拟试验研究

介绍了一种模拟水平井出砂的径向流试验模型和在该模型上进行的地层出砂试验的方法。通过试验结果定量分析和描述了水平井地层出砂与流体渗流速度的关系 ,为水平井完井设计提供了参考依据。

不饱和十字交叉型裂隙流动的尺寸效应

随着煤矿开采深度的增加,矿井突水问题更加突出。由于岩体裂隙空间几何形态的复杂性,使得目前在研究裂隙岩体渗流特性方面还存在诸多困难,尤其关于十字交叉型裂隙的流体流动规律方面的研究较少。本文用Fluent对9种不同尺寸的十字交叉型裂隙进行二维渗流数值分析,从裂隙流体的压强场、速度场、水分布场、流体流量特征4个方面分析裂隙的尺寸效应。结果表明:纵向裂隙范围内的流体速度及压强相比于横向裂隙要大得多,且同一点处的速度和压强值随时间的变化趋势基本一致。当纵向裂隙宽度在0.1~0.3 mm之间时,存在一个临界值使得表面张力等于水的自重与气体施加的大气压力之和;横向裂隙宽度在0.3~0.5 mm之间时,存在一个临界值使得表面张力等于气体施加的大气压力。