双环法测定单一均质土层渗透曲线的变化规律

介绍了双环法测定岩土渗透性的试验装置及其试验原理,分析了使用双环法测定某一建设项目地基土层岩土渗透性所得的渗透曲线,根据渗透曲线表现出整体变化趋势及速率,得出了该渗透曲线变化阶段可分为变化阶段和稳定阶段两个部分,其对应的入渗过程可分为非饱和土壤入渗与饱和土壤入渗的结论。

用孔隙分布曲线预测压实黄土非饱和渗透曲线及其适用范围的探讨

土体非饱和渗透曲线受其孔隙分布的控制,因此可以用孔隙分布曲线预测渗透曲线。为了探讨这一方法对压实黄土的适用范围,制备了3组不同干密度的压实黄土样,通过压汞试验测得土样的孔隙分布(pore-size distribution,简称PSD)曲线,用课题组设计的小型土柱设备测定了其非饱和渗透曲线。利用PSD曲线预测渗透曲线,并与实测数据进行对比。结果表明:压实黄土的渗透曲线可分为由毛细水主导的低基质吸力阶段和由吸附水主导的高基质吸力阶段。在低吸力段,3组土样的渗透曲线差异较大,而在高吸力段3组土样的渗透曲线重合,表明高吸力段的渗透性和干密度无关。此外,3组土样的预测结果和实测数据在低吸力段吻合较好,在高吸力段预测结果小于实测结果。从PSD曲线的预测原理可见,该方法适合毛细水不适合吸附水。为此对高吸力段渗透曲线提出了修正方法,修正后的曲线可描述全基质吸力范围内的渗透曲线。

基于机器学习的气藏相对渗透率曲线确定方法

相对渗透率曲线是研究多相渗流的基础,在计算气井产量、分析气井产水规律等方面具有重要意义。由于常规的相对渗透率曲线一般通过岩心实验获取,耗时较长,成本高。为此,结合经验公式、油气藏数值模拟与机器学习的方法,提出一种采用生产动态数据计算气水相对渗透率曲线的方法。以四川盆地某气藏的一研究区块为例,通过气藏数值模拟计算的产气量、产水量、地层压力组成的样本集作为模型的输入,Brooks-Corey模型的参数作为模型输出,对比SCG、BR、LM神经网络学习算法,优选LM算法建立训练模型,进一步讨论了样本集的大小对预测结果的影响,并提出了相应的优化策略。研究结果表明:(1)由于不同的隐含层设置对神经网络的训练效果不同,当训练算法为LM、网络隐含层数为2层、节点数分别为41、32时对相渗曲线预测效果最好;(2)样本数的大小对网络训练速度和模型预测效果有重要影响,适当减少样本数可以改善模型预测效果,但同时也会增加网络训练误差;减少输入变量时间段,会增加网络训练误差,降低预测模型最终预测效果。实际应用表明,预测相渗曲线与岩心相渗曲线之间差异较小,并且产水量与压力拟合精度较高,因此该方法可以快速、准确地计算气水相对渗透率曲线,为气田开发生产提供有力的支持和指导。

砂岩储层油水相对渗透率曲线表征模型及其在数值模拟中的应用

以胜利油田孤岛油田新近系馆陶组砂岩储层为例,在岩心油水相渗测试实验及地质认识的基础上,建立了油水相对渗透率曲线表征模型,并通过数值模拟建立了砂岩油藏开采动态模型,探讨了不同韵律性、不同开发方式下相渗模型的适用条件及对开发结果的影响。研究结果表明:(1)分别拟合气测渗透率、平均孔喉半径等7个影响相渗曲线的参数和相渗曲线端点以及曲线形态之间的相关性,通过交替条件期望法进行多元回归,以气测渗透率和平均孔喉半径建立了束缚水饱和度计算模型,以渗透率变异系数和特征结构参数建立了残余油饱和度计算模型,以气测渗透率建立了束缚水下油相相对渗透率计算模型,以渗透率变异系数和特征结构参数建立了残余油下水相相对渗透率计算模型,4个端点表征模型的绝对误差都小于0.1;以霍纳普相渗曲线形态指数经验公式为基础,利用均质系数建立了油相相渗曲线形态表征模型,利用渗透率变异系数和孔喉比建立了水相相渗曲线形态表征模型,2个形态表征模型的绝对误差小于1.7,模型可靠。(2)在砂岩储层衰竭式开发模拟中,生产动态主要受油相相渗的影响,利用油水相渗曲线模型推导出的相渗曲线再进行归一化处理,在一定程度上能够消除储层非均质性带来的影响;在注水开发模拟中,储层的非均质性会加剧水相相渗对生产动态的影响,模拟时采用对产油量贡献最大的储层的相渗曲线更能接近实际生产动态。

全吸力范围非饱和持水函数和渗透性函数的预测模型

非饱和土的持水函数和渗透性函数是刻画其持水能力和水分运移的基本参数。由于物理机制不同,持水函数及渗透性函数在毛细阶段和吸附阶段的特征有显著差异。多数传统的持水和渗透性函数仅考虑了毛细阶段内,毛细水的持水和渗透特性,不能表征吸附阶段内吸附水的特征。为使传统函数模型在吸附阶段也适用,以传统VG持水函数和VG-M渗透性函数为基础,用修正参数C(ψ)修正VG持水函数,并以此确定非饱和土的残余值ψr,区分毛细水的毛细流动和吸附水的薄膜流动。基于薄膜流动的特点,提出参数Γ(ψ),改进了传统VG-M渗透性函数在吸附阶段内低估非饱和渗透系数这一问题,从而建立了全吸力范围的渗透性函数模型。最后用3组持水及渗透性试验结果验证修正模型的合理性,结果表明修正持水函数模型和渗透性函数模型的预测结果在吸附阶段较传统模型更符合实测结果。

CO_(2)驱不同注入方式对低渗透储层渗流能力的影响

CO_(2)驱是提高低渗透储层采收率有效的技术手段。CO_(2)与原油接触后使体系中的沥青质以固体形式沉积下来,对储层造成一定堵塞,但同时发生的溶蚀作用整体上提高了储层渗流能力,且不同注入方式下CO_(2)驱对低渗透储层渗流能力的影响具有一定差异。开展了CO_(2)连续注入及CO_(2)-水交替注入后有机垢堵塞机理实验、储层润湿性实验及CO_(2)-水溶液对岩石的溶蚀评价实验,并对相对渗透率曲线参数变化特征进行评价,定量表征了CO_(2)驱不同注入方式对低渗透储层渗流能力的影响程度。结果表明:CO_(2)驱产生的有机垢会对岩石孔喉造成堵塞,但整体上CO_(2)与绿泥石反应导致的溶蚀作用更强,使得低渗透储层采收率有效提高;且CO_(2)-水交替注入比CO_(2)连续注入引起的有机垢堵塞要弱,溶蚀作用效果更好,渗透率损失率更低,能够在中、大孔隙中取得更好的驱油效果,整体上更能增大岩石孔隙空间和渗流通道,使得低渗透储层采收率有效提高。

水驱后聚驱全过程的相对渗透率曲线影响因素分析

选用大庆油田一类、二类储层天然岩心的平行样,水测渗透率约1.0,0.6和0.2μm2,通过大量的恒速非稳态法实验,分别测定了水驱至含水率fw为90%,94%和98%时转注聚合物溶液及后续水驱全过程的相对渗透率曲线,分析了不同渗透率、不同转注聚时机对相对渗透曲线的影响.实验结果表明:同等渗透率级别时,越早转注聚其相对渗透曲线两相区跨度越大,残余油饱和度越低;转注聚时机相同时,岩心渗透率越高,油相相对渗透率下降越缓慢,两相区跨度越宽,残余油饱和度降低.

砂砾岩油藏油水相对渗透率曲线异常形态成因探讨

据水相相渗曲线形态将河南油田相渗曲线分为正常型、直线型、异Ⅰ型及异Ⅲ型４类。重点对异形相渗曲线成因进行了探讨，认为微观孔隙结构的非均质性、１～７μｍ微粒堵喉为主要成因，注入水质为重要影响因素，渗透率及油水粘度比的影响较小。

不同干密度压实黄土的非饱和渗透性曲线特征及其与孔隙分布的关系

压实黄土在水分入渗条件下容易产生湿陷、不均匀沉降等工程地质问题,因此有必要对其渗透特性进行研究。本文采用基于滤纸法的竖直土柱试验测试了3种不同干密度压实黄土全吸力范围的渗透性曲线。试验结果表明,压实黄土的渗透性曲线随着基质吸力减小分为缓升段、陡升段和饱和段三个阶段,且干密度越小的土三段特征越明显。压实黄土干密度的差异主要影响低吸力段渗透系数,干密度越大,渗透系数越小;基本不影响高吸力段渗透系数。由于渗透系数与孔隙分布密切相关,孔隙越多渗透性越强。因此本文用压汞试验测得了3种土样的孔隙分布曲线。试验表明不同干密度的压实黄土,微孔数量基本相同,对应吸力范围的渗透系数也相同;孔径为1.3μm<d<8μm的小孔数量随干密度增大而减小,对应吸力范围的渗透系数也相应地减小;中孔、大孔数量很少,其对土样的渗透性的影响甚微。这反映了渗透性受孔隙分布控制的内在机理。

水驱曲线和相对渗透率曲线联用计算分类井地质储量

为了解决动态法计算分类井动用地质储量存在的储量互相动用的问题,研究了喇萨杏油田相对渗透率曲线和地质储量对水驱特征曲线的影响,通过水驱特征曲线斜率和由相对渗透率曲线得到的信息,得出反求地质储量的动态方法。该方法既考虑了油田动态,还考虑了油田的油层渗流特性,是利用动态资料推算动用地质储量方法的发展。同时,从油藏工程原理出发,应用全区指标对动态法计算的分类井地质储量进行了校正,更为准确地确定了分类井控制地质储量,为分类井开发分析和指标预测奠定了基础。

计算相对渗透率曲线的新方法

受储层非均质性和实验误差的影响,岩心实验得到的相对渗透率曲线很难代表整个油藏的相渗特征。根据油藏适用范围较广的张金庆水驱特征曲线法,提出了计算相对渗透率的新方法:利用油藏生产数据计算得出油水两相相对渗透率的比值与含水饱和度的关系,修正实验得到的相对渗透率曲线。通过具体的油藏实例,利用修正的相对渗透率曲线计算的含水率,与油田实际生产中的含水率上升规律符合性好,表明该方法能提高岩心实验相对渗透率曲线的可靠性。

油-水相对渗透率曲线优化校正新方法

相对渗透率曲线是油藏工程中一项重要基础资料,其中含水饱和度的确定对相对渗透率曲线至关重要。通过改进非稳态法测量相对渗透率曲线的实验装置,在岩心夹持器出口端面的岩心中插入一对连接电阻测量仪的电极,以测量岩心出口端的电阻值;同时,在稳态油-水两相渗流理论的基础上,结合阿尔奇公式对含水饱和度与电阻率关系进行标定;运用标定的阿尔奇公式计算非稳态水驱油岩心末端的含水饱和度。通过对比3种不同方式下(电阻率法、JBN改进法和稳态法)得到的相对渗透率曲线可知:电阻率法校正后的相对渗透率曲线在岩心见水后的水相相对渗透率迅速增大,油相相对渗透率迅速降低,与稳态法测得的相对渗透率曲线基本一致。该方法消除了死体积和计算中迭代误差的影响,使测量的相对渗透率曲线更加客观真实。

用相对渗透率曲线建立水平井采液、吸水指数经验公式

塔里木盆地HD油田薄砂岩油藏为2层产油层,属于超深、超薄的中低渗层状边水油藏,采用双台阶水平井注水开发。利用相渗曲线,建立该特殊油藏水平井采液(油)指数、吸水指数随含水变化的经验公式,经现场生产及测试资料验证,符合程度较高,对预测该油藏水平井注采能力、合理调整注采关系、提高水驱采收率具有重要指导作用。

一种新的非稳态油水相对渗透率曲线计算方法

油水相对渗透率曲线是一项重要的油田开发基础数据,实验室中常通过分析岩心非稳态驱替数据获得,其分析方法存在一定不足。为此,通过改进计算公式得到了一种非稳态法处理油水相对渗透率曲线的新计算方法,该方法能够克服前人有关数据拟合的过于简单或多项式拟合非单调性的缺点,且计算结果与相关参考文献的图解结果具有良好的一致性,易于编程求解,提高了计算的合理性和准确性。

一种计算低渗透油藏相对渗透率曲线方法

研究人员曾提出用生产数据计算相对渗透率曲线,但所述方法只适用于中、高渗透油藏,因为低渗透油藏存在启动压力梯度而不适用。文中在考虑低渗透油藏的特性和渗流理论的基础上,做出了相应改进,提出了一种新方法,反映了低渗透油藏实际的生产动态,这样获得的曲线能够真正代表油藏的平均性质。该方法克服了以往研究的局限性,不仅能获得相对渗透率比值,还能获得低渗透油藏的有效启动压力梯度。在此基础上,还可以对油田的综合含水率进行有效预测。

孤东油田七区西相对渗透率曲线研究

油水相对渗透率曲线综合反映了互不相溶的油水两相在不同含水饱和度下渗流规律的变化 ,是油田开发设计中产能预测的基础资料 ;而不同开采阶段取心岩样相渗曲线的变化 ,能够反映储集层结构的变化 ,研究这一变化可为油田剩余油挖潜提供理论依据。孤东油田七区西馆陶组上段取心井资料表明 ,随着水驱过程的深入 ,油水相对渗透率曲线的特征值发生了变化 ,束缚水饱和度和残余油饱和度减小、等渗点含水饱和度及残余油饱和度下的水相渗透率增大 ,反映出油层孔隙度增大、黏土矿物减少、孔隙比表面积减少、孔隙表面更亲水以及水驱结束后储集层的综合渗流能力有所增加等特征。不同阶段相渗参数分析表明 ,油田进入高含水期后 ,孔隙度对渗透率、渗透率对残余油饱和度、两相共渗区、驱油效率等参数的影响作用相对增大。研究结果认为 ,该油田三次采油应立足于改善储集层结构和驱油剖面 ,减少孔间矛盾 ,提高驱油效率。图 2表 1参

应用恒速压汞实验数据计算相对渗透率曲线

截取一段实际储层岩样 ,利用恒速压汞实验技术测定其孔喉频数分布 ,并拟合成连续分布函数 ,该函数符合伽马函数分布。对剩余岩样进行了油、水相对渗透率的测定。以所拟合的孔喉频数分布为主要输入参数 ,利用孔隙网络模型计算了油、水相对渗透率。计算结果与利用JBN法处理的实测结果对比表明 ,恒速压汞实验是确定岩石微观孔喉分布的一种非常有效的实验手段 ,可直接为孔隙网络模型提供主要的输入参数 ,能够得到反映微观孔隙结构特征的较合理的相对渗透率曲线 ,这对于用JBN法不满足或者处理结果不理想的实验具有重要的意义。

聚合物驱相对渗透率曲线及影响因素微观模拟

结合逾渗理论,在油水两相三维网络孔隙模型的基础上,考虑了聚合物的流变特性、吸附特性及衰竭层效应,建立了油/聚合物溶液两相流的三维准静态孔隙网络模型。通过模型计算结果与室内实验结果的对比验证了模型的有效性。在此基础上,研究了不同孔喉比、吸附量、流变特性及衰竭层厚度对聚合物相对渗透率曲线的影响。结果表明:随着孔喉比增大,残余油饱和度增大,油相相对渗透率变小,水相相对渗透率增大。随着幂率指数的增大,油相的相对渗透率基本不变,而水相的渗透率随着幂率指数的增大而变小。衰竭层厚度的大小对油相渗透率的影响较小,但随着衰竭层厚度的增加水相渗透率不断上升。随着吸附量的减小,残余油饱和度减小,两相区变大,水相渗透率增大。与其他理想模型相比,本文中的模型可以更真实地研究油/聚合物两相流动特征。

新疆宝浪油田相对渗透率曲线研究

宝浪油田储集层的岩石，在仅有束缚水而无自由水的条件下，油相渗流需要一个较高的启动压力梯度；油藏相对渗透率曲线形态类型较多，以直线为主；一般相对渗透率曲线具有束缚水饱和度较高、残余油饱和度较低以及残余油状态相对渗透率较高、两相流动区间较宽的特点；孔喉组合模式以及注入水质，对相对渗透率曲线有重要影响。