页岩气藏三孔双渗模型的渗流机理

为了掌握页岩气储层气体复杂流动的规律,从而高效开发页岩气藏,对页岩气渗流机理进行了研究。借鉴适用于非常规煤层气藏双重孔隙介质模型和考虑溶洞情况的三重孔隙介质模型,基于页岩气储层特征和成藏机理,提出了页岩气藏三孔双渗介质模型;研究了页岩气解析扩散渗流规律,提出考虑储层流体重力和毛细管力影响的渗流微分方程;并利用数值模拟软件对页岩气产能进行了预测。结果表明:基质渗透率和裂缝导流能力是页岩气开采的主控因素,只有对储层进行大规模压裂改造,形成连通性较强的裂缝网络后才能获得理想的页岩气产量和采收率。

变形三重介质三渗模型的压力动态分析

在应力敏感油藏的试井分析中,常岩石特性的假设对于确定传导率和储存系数可能引起较大的误差。研究了应力敏感地层中三孔三渗流动模型的压力响应,不仅考虑了储层的三孔三渗特征,而且考虑了井筒储集效应和应力敏感地层中介质的变形,引入了渗透率模数,建立了应力敏感地层三孔三渗流动的数学模型,渗透率依赖于孔隙压力变化的流动方程是强非线性的,因而采用数值方法求解数学模型,并探讨了变形参数和三重介质参数变化时压力的变化规律,给出了典型的压力曲线图板,这些结果可用于试井分析。

三孔双渗油藏非牛顿幂律流体试井分析

针对裂缝和溶洞与井筒连通,同时存在溶洞和裂缝、基岩和裂缝、基岩和溶洞之间发生拟稳态窜流的三孔双渗介质,建立了三孔双渗油藏非牛顿幂律流体的试井模型。通过Laplace变换和Stehfest数值反演对模型进行求解,绘制了相应的典型无因次压力曲线图版。分析了三孔双渗油藏非牛顿幂律流体的渗流规律,分别讨论了影响试井特征曲线的因素,对比分析了三孔双渗油藏非牛顿幂律流体的试井特征曲线与三孔双渗油藏牛顿流体的试井特征曲线的区别,所得的结果有利于提高对三孔双渗油藏非牛顿幂律流体渗流规律的认识,为三孔双渗油藏非牛顿幂律流体的试井解释奠定基础。

基于三重介质模型的体积压裂后页岩气储层数值模拟方法

页岩气储层渗透率极低,基本无产能,须进行体积压裂改造形成裂缝网络才能开采。一般采用双重介质模型进行页岩气储层数值模拟,但该模型无法准确模拟远井地带由于压裂开启并相互连通的天然裂缝。为此,针对压裂后的页岩气储层,建立三孔双渗页岩气储层体积压裂模型来描述不同区域渗透率变化与气体吸附解吸过程。新建模型考虑了页岩气的吸附机理,将基质作为气源,将二级次生裂缝与一级次生裂缝视为2个等效的多孔连续体,压裂主裂缝则作为离散裂缝予以描述。对比新建模型与传统的双重介质模型模拟结果后发现,所建三孔双渗页岩气储层体积压裂模型计算的日产气量和累积产气量均高于双重介质模型,结合双重介质模型模拟产量一般低于实际产量的情况,认为采用考虑天然裂缝的三孔双渗页岩气储层体积压裂模型能够更准确地描述水力压裂井的产量变化。各级裂缝渗透率和初始吸附气含量对生产动态的影响结果表明:二级次生裂缝渗透率对累积产气量影响较大,在生产中应当采取措施提高二级次生裂缝渗透率;而初始吸附气含量对累积产气量影响并不明显。

基于三孔两渗产出模型的煤层气井产能数值模拟研究

三孔两渗煤层气产出模型认为煤层气从微小孔中解吸扩散进入中大孔,在中大孔和裂隙中分别发生渗流,最后流入井筒产出。该模型能更准确的模拟煤层气的产出过程。

基于水流与电流流动相似性的泥质岩石油水相对渗透率与电阻率关系

大庆G地区葡萄花油层具有高泥、复杂孔隙结构特征。建立该区葡萄花油层油水相对渗透率与电阻率之间关系必须考虑泥质对于岩石导电性以及渗流的影响。引入"三水"概念,将泥质岩石总孔隙水分成可动水、微孔隙水和黏土水,将可动水孔隙等效为n根毛细管组成,结合泊肃叶方程和达西定律,推导水相相对渗透率与含水饱和度及可动水流动等效曲折度之间的关系式。利用三孔隙导电模型推导只有可动流体孔隙存在的岩石电阻率增大系数与含水饱和度及可动水导电等效曲折度之间的关系式。再依据可动水水流与电流流动相似性原理建立泥质岩石水相相对渗透率与含水饱和度及电阻率增大系数之间的关系。依据可动流体孔隙各组分体积等量关系以及比面积概念推导出水相相对渗透率与油相相对渗透率关系式,得出泥质岩石油相相对渗透率与含水饱和度及电阻率增大系数之间的关系式。设计了岩石物理实验,保证储层孔隙结构和泥质含量在岩电和压汞实验测量中的一致性。利用泥质岩样的压汞实验数据根据Burdine模型获得水相和油相相对渗透率实验关系曲线,利用同一泥质岩样的岩电实验数据根据三孔隙导电模型获得假定只有流动孔隙存在的岩石电阻率增大系数值。泥质岩石油水相对渗透率与电阻率关系模型实验数据拟合,证明建立的泥质岩石油水相对渗透率与电阻率关系模型能够准确求取储层相对渗透率,可用于高含泥储层产水率测井解释。

考虑井筒储集和表皮系数的煤层气三孔双渗模型

考虑井筒储集系数和表皮系数的影响,建立低煤阶煤层气单相流动的三孔双渗试井分析模型,采用Laplace变换及Stefest数值反演方法求得模型的数值解,绘制出典型压力曲线。这些结果将为低煤阶煤层气开采提供理论依据和新的试井模型。

自仿射割理网络表征及流体渗流LBM模拟

煤储层中割理网络主宰着煤层气的运移,查明其渗透性能对储层产能的定量评估具有重要意义。相对试验测试而言,数值方法不受环境、测试精度以及人为因素影响且重复性高,现已成为储层微观结构精细描述以及流体运移规律探讨的有效手段。为此,结合自然裂隙端面几何自仿射属性和煤储层割理空间构型及分布,提出了一种基于Weierstrass-Mandelbrot(WM)函数的割理网络构建方法。在此基础上,采用格子波尔兹曼方法(LBM),于孔隙尺度再现了割理网络中流体运移过程并定量分析了其渗透性能。结果表明:无端割理情况下储层渗透率满足三重效应分形裂-渗关系;引入端割理后,Hurst指数、面割理和端割理开度共同影响储层渗透性能,具体表现为渗透率随Hurst指数及割理开度的增加而增大。但当端割理开度小于面割理开度时,煤储层渗透率主要受控于面割理的空间构型及其复合几何形貌。

三重介质缝洞型油藏流动问题初探

针对基岩、裂缝、溶洞三重介质油藏,在考虑裂缝和溶洞均与井筒连通的情况下,进行三重介质物理模型描述,提出双渗三重介质概念,建立双渗三重介质油藏数学模型,并通过拉普拉斯变换和数值反演法对数学模型进行求解。提出的三重介质缝洞型油藏数学模型,为更好地应用现有的数值模拟软件模拟缝洞型油藏提供了依据。

基于相场法的多孔介质三相相对渗透率的研究

本文基于相场模型研究了多孔介质内的三相流动过程,得到了三相相对渗透率曲线。通过模拟研究了润湿性、黏性比和毛细数对三相相对渗透率的影响。研究结果表明:润湿性对相对渗透率的影响很小;非润湿性流体的相对渗透率随黏性比的增加而增加,中性流体和润湿性流体的相对渗透率随黏性比的增加而降低;非润湿性流体的相对渗透率随毛细数的增加而减小,润湿性流体的相对渗透率随毛细数的增加而增加,中性流体的相对渗透率不随毛细数单调变化。