黏弹性流体在多孔介质中的渗流模型

对两种类别的常用聚合物:多糖类(黄原胶)和部分水解聚丙烯酰胺(pusher-700)在玻璃珠人造岩心和贝雷砂岩中稳态流动的实验数据进行了分析.用振荡流测量计算聚合物溶解的最长弛豫时间(θf1),即本文所涉及的特征弛豫时间.两种聚合物的稳态流实验数据与所测得的聚合物自身的黏弹性数据一起被换算成在多孔介质中的平均剪切应力-剪切速率数据,因此就得到聚合物流在多孔介质中的平均幂律指数((n)).用θf1、(n)、岩石渗透率(k)、饱和度(φ)和渗流速度(u)计算黏弹性数(Nv),结果发现黏弹性数Nv与多孔介质中的压力梯度密切相关.这种相关性是定义聚合物渗流黏弹性模型的基础,类似于达西定律.新的模型认为渗流速度和压力梯度呈非线性关系,这证实了聚合物的黏弹性变形,并且也证实孔隙的几何尺寸变化是聚合物的分子吸附和机械滞留所致.     

蜡沉积对凝析气田开发动态和生产的影响

由于蜡的沉积和运移使凝析气-液流动更加复杂化，而相变特性会导致储层内油气饱和度的变化，蜡沉积在多孔介质表面引起孔隙性质改变，气、液、固在储集层中的微观空间分布会影响凝析气的流动特征。在蜡沉积变相态渗流实验和凝析气液渗流理论的研究基础上，引入气液固PVT相态模型、蜡沉积数学模型和考虑蜡沉积对渗透率的影响模型等，建立了相应的多孔介质中气液固变相态多相流-固耦合渗流数学模型，揭示了凝析气液固复杂流动规律和对生产开发动态的影响。     

3D多孔介质渗透率的格子Boltzmann模拟

多孔介质结构的复杂性使其内部的流动非常复杂,通常不加简化就难以求解.格子Boltzmann方法以其无需简化就能处理复杂孔隙结构的优势,成为研究多孔介质流动的一种有效的数值计算方法.从现场采集的彩色铸体剖面图中提取孔隙信息重构了一种接近真实岩石的3D孔隙介质数字岩心.在此基础上,使用格子Boltzmann方法进一步得到能准确求解多孔介质中流动问题的Navier-Stokes方程,用以研究孔隙岩石的渗流特性.该方法对简单模型渗透率的模拟结果与相应的解析解或实验测量结果吻合良好,对某油田6个样品的模拟结果与实验结果的误差不大,说明格子Boltzmann方法可以用来计算实际问题的渗透率.     

黏弹性流体分形多孔介质渗流数学模型及计算方法

为了研究黏弹性流体在多孔介质中的渗流规律,将分形理论应用于黏弹性流体的渗流模拟中,通过推导黏弹性流体有效黏度关系式,得到了多孔介质的分形孔隙度和分形渗透率表达式,进一步建立了黏弹性流体分形多孔介质渗流数学模型。使用有限差分方法对黏弹性流体分形多孔介质渗流数学模型进行了数值求解,并利用拉格朗日插值法求得了稳定流状态不同压力下的流量。通过对大庆油田采油四厂5口复合驱井进行实例计算的结果表明,黏弹性流体分形多孔介质渗流数学模型计算所得产液量与实测产液量之间的平均相对误差较小,该模型具有一定的实用价值。     

参数模型对沉积物中水合物降压分解的影响

考虑气-水-水合物-冰的多相渗流过程、水合物分解动力学过程、水合物相变过程、冰-水相变过程,及其对渗透率的影响、热传导、热对流等,建立了天然气水合物藏降压分解模型.在此基础上,考虑冰存在的条件下,分析了绝对渗透率模型、相对渗透率模型及饱和度处理方法对水合物分解的影响.发现采用Civan绝对渗透率模型计算的产气速度低于同指数条件下Masuda模型的产气速度;在Civan模型条件下,采用第一、二种饱和度处理方法对计算结果影响不大,而采用第三种饱和度处理方法对计算结果具有较大影响;在Masuda模型条件下,三种饱和度处理方法对结果都会产生较大影响.提出了新的描述多孔介质中水合物分解的比面估算模型,该模型既能描述水舍物以孔隙表面形式分解,也能描述水合物以粒子-粒子形式分解.结果表明,水合物以孔隙表面形式分解的速度要快于以粒子-粒子形式分解的速度.     

胜利油区稠油非达西渗流启动压力梯度研究

通过对胜利油区稠油油藏不同原油粘度、不同渗透率、不同温度条件下的岩心进行渗流实验,研究了稠油在多孔介质下的渗流特征和规律。结果表明,稠油在多孔介质下表现为具有一定启动压力梯度的非达西渗流;其中,普通稠油表现为拟塑性渗流特征,特、超稠油表现为膨胀性流体渗流特征。对稠油非达西渗流特征及影响因素进行了研究,提出了计算稠油启动压力梯度的公式。稠油渗流的启动压力梯度受储层渗透率、加热温度、地层原油粘度及沥青质含量影响,储层渗透率越大、油层加热温度越高、原油粘度越低、沥青质含量越低,其启动压力梯度越小。     

凝析气藏三区渗流模型及试井分析研究

根据凝析气在多孔介质中渗流时的相变特征,建立了凝析油-气在多孔介质中的渗流方程,并引入凝析油-气两相拟压力函数使渗流方程线性化;建立了适合于凝析气藏实际情况的三区油气渗流新模型,并求出了凝析气藏油-气拟压力分布的解析解,确立了凝析气井压力恢复试井资料的解释方法;通过某凝析气井的压力恢复实际资料的应用,证明了该模型在凝析气田开发中的实际应用价值。     

多孔介质内高含蜡凝析气-液-固相变热力学模型分析

高温高压且高含蜡的深层凝析气藏开发过程中,多孔介质的界面效应对凝析气体系的相态,尤其是对析蜡量具有重要影响.在基本的凝析气三相相变热力学模型基础上,考虑毛管力和吸附作用的影响,首次建立了包含毛管力和吸附的四相闪蒸热力学模型.使用此模型对某一凝析气体系进行了析蜡量计算,并用实验结果进行了对比.计算结果表明,该模型能够反映多孔介质内气-液-固相变的基本规律,多孔介质的界面效应不能忽略.     

幂律流体在岩心中流变性测定的公式推导与应用

随着化学驱油的室内试验和矿场试验的不断发展,有必要研究化学剂溶液在多孔介质中的流变性。推导了在岩心中测定幕律流体的流变性公式,并就公式作了定性分析:认为幂律流体的剪切速率和剪切应力与渗流速度、多孔介质的性质有关;剪切速率与流体性质有关,剪切应力与流体的流变指数无关。同时阐述了应用此公式计算流变性的计算过程及其在岩心驱替试验中的具体应用。鉴于幂律流体在多孔介质中还要受拉伸应力的影响,同时还要发生吸附、滞留等现象,用该方法得到的渗流规律具有一定的局限性。     

三元复合体系在多孔介质中的渗流特性

通过渗流实验,分析了影响三元复合体系及其乳状液在多孔介质中渗流特性的因素,建立了三元复合体系在多孔介质中表现为粘弹流体的本构方程,分别推导出了三元复合体系表现为粘性和粘弹性流体的渗流方程。结合实验,对其渗流方程计算结果进行了检验。结果表明,用粘弹流体的渗流方程可以较准确地描述三元复合体系的渗流特性。此研究结果对油田开展三元复合驱技术具有指导意义     

Evaluation of the coking resistance of catalysts of steam conversion of hydrocarbons

Translated from Khimiya i Tekhnologiya Topliv i Masel, No. 10, pp. 9–10, October, 1991.