低渗气藏滑脱效应研究现状及认识

滑脱效应作为影响低速渗流规律的一个重要因素, 已引起人们的重视。国内外学者在滑脱效应影响因素及受滑脱效应影响的渗透率参数测量方面进行了大量的研究, 但是研究结论仍然存在分歧。概述了目前国内外在滑脱效应方面的研究工作, 提出了现存的问题, 对研究低渗透气藏的低速渗流规律及准确测定低渗气田开发中相对渗透率等参数有一定的指导意义。     

考虑气体滑脱效应的低渗透气藏非达西渗流数学模型

对室内物理模拟气体驱替岩心实验数据进行处理，研究了一种确定低渗气藏气体渗流克林肯贝尔常数和非达西系数的新方法。通过回归分析实验数据，得到克林肯贝尔常数与地层平均渗透率关系式，并绘制了求解其大小的理论图版，由此建立了气、水两相非达西渗流数学模型。     

低渗砂岩气藏气体特殊渗流机理实验研究与分析

针对渗透率低于10^-3μm^2天然低渗透砂岩岩心，在改造的气体渗透率测定仪上进行含水岩样中气体渗流规律的室内实验。实验中运用微波法建立含水饱和度模型，通过在不同孔渗范围内的低渗岩样中进行气体渗流实验以达到研究气体特殊渗流机理的目的。研究发现，气体渗流受渗透率和含水饱和度的控制。在干燥和低含水饱和度状态下，气体渗流曲线呈上凸型，渗透率越小，受滑脱效应的影响越明显。随含水饱和度增大，渗流曲线由上凸型向下凹型转变，滑脱动力影响变小，毛细管力影响变大。复合型渗流曲线则完整反映了气体渗流的整个过程。本研究对制定低渗透气藏相关开发技术对策具有重要的指导意义。     

低、特低渗透砂岩气藏单相气体渗流特征实验

由于低渗透、特低渗透砂岩气藏储层孔隙结构的特殊性,其单相气体的渗流特征与中高渗透储层相比存在很大的差别,有必要对其渗流特征进行研究。通过对数十块低渗透、特低渗透砂岩岩心不同驱替压力下单相气体渗流特征的实验研究,结果表明,一般情况下特低渗透砂岩储层（小于0.1×１０-3μm２）的渗流特征符合克氏渗流曲线特征,但是在孔隙压力很低的情况下会表现出由于强滑脱效应而引起的非线性渗流特征;对于低渗透率储层（大于0.1×１０-3μm２）,气体的渗流特征在低驱替压力下符合克氏渗流曲线特征,但是在较高驱替压力下会表现出明显的高速非线性渗流特征。对于特低渗透砂岩储层而言,气体渗流一般不可能发生高速非线性流效应;而对于低渗透储层,就要考虑高速非线性效应对低渗透砂岩气藏气体渗流规律的影响。     

储层压力条件下低渗砂岩气藏气体渗流特征

针对低渗砂岩气藏开展了储层压力条件下的气体渗流特征理论和实验研究,包括研究滑脱效应的定压差高压渗流实验和研究高速非达西流现象的定回压高压渗流实验.研究结果表明:低渗砂岩气藏储层中气体渗流的滑脱效应可以忽略不计;实验气测岩样绝对渗透率时,应用加回压提高平均压力的实验方法测得的绝对渗透率更为准确;压力梯度达到一定的临界值后...     

低渗透油层非达西渗流规律的研究

运用无因次分析法对岩心渗流实验数据进行了分析和研究,按雷诺数由小到大依次分为三段：超低速区,低速区及达西流区,并给出各段的数学表达式。综合应用边界层等理论给出这些特殊渗流现象的物理和力学解释。最后分析出不同渗流运动形态对油田开发过程的影响。其研究的结果对于油田的开发具有一定指导意义。     

研究低渗气藏气体滑脱效应需注意的问题

气体在低渗介质中渗流时存在滑脱效应，气体滑脱系数是一个有物理量纲的系数，但国内研究者却往往把它当成一个无量纲常数处理，甚至连教科书对此问题也含糊不清。由于国内外研究者采用的单位不一致，国内研究者在研究低渗气藏滑脱效应时引用外文数据不考虑单位转换就把滑脱系数当常量直接引用，造成数量级上的差别，在进行滑脱效应评定时，夸大了滑脱效应对低渗气藏生产的有利影响。因此研究低渗气藏滑脱效应时必须注意量纲和单位的问题。在进行了上百组气体滑脱效应实验的基础上，回归出了滑脱系数与克氏渗透率的函数关系，综合考虑气藏渗透率以及气藏压力后做出了滑脱效应对产量影响的理论图版，根据图版可得知不同渗透率的低渗气藏在不同生产阶段时滑脱效应对生产的影响程度，具有实际的工程应用价值。     

考虑滑脱效应的低渗低压气藏的气井产能方程

考虑了气体在低渗低压气藏中的滑脱效应,定义了考虑滑脱效应的滑脱表皮系数（S_滑脱）,建立了形式简洁的气井产能方程。S_滑脱介于-1～0之间,即滑脱效应可以增加气井产能。在已知其他参数的条件下,只需计算出S_滑脱就可以确定出存在滑脱效应的气井产能。由于实际气藏往往会表现出其他非线性渗流特征（如启动压力梯度效应和高速非达西效应）,因此实际应用时还需要考虑这些因素。现场实例分析表明：对于存在滑脱效应的低渗气藏气井而言,用该新的产能公式计算出的产能大于用常规产能公式计算出的产能,且与实际产能比较吻合,表明了公式的正确性和适用性。     

考虑压敏和滑脱效应的低渗透气藏渗流规律研究

在油气藏开采过程中,由于地层压力的下降,储层在有效应力的作用下就会发生变形,引起渗透率的变化。文中通过实验研究了天然岩心孔隙体积、孔隙度、克氏渗透率、空气渗透率、岩石压缩系数与净围压的关系。实验结果表明,随着净围压的增加,孔隙体积和孔隙度逐渐减小。但净围压较大时,孔隙度和孔隙体积的下降幅度减小。通过实验测得的克氏渗透率与空气渗透率两组数据可以看出,克氏渗透率小于空气渗透率,说明低渗气藏的确存在滑脱效应,而且滑脱效应受净围压的影响。压缩系数随着净围压的增大而减小,且下降幅度越来越小,这与孔隙压缩规律相似。在此基础上,经理论推导给出了考虑气体滑脱效应和压敏效应的渗流方程。     

低渗特低渗油藏划分界限探讨

低渗透油层具有非达西型渗渗注特征，存在“启劝生产压差”现象。本文通过塞、马岭油田岩心室内流体流以试得到的启动压差及临界压差资料，对低渗透、特低渗透油藏分类标准进行了探讨，提出了划分低渗透、特低渗透油世故渗透率界限的新标准。     

低渗透多孔介质中气体滑脱行为研究

研究和讨论了气体滑脱的物理机制,推导了气体在多孔介质中流动包括滑脱速度在内的新方程,并且从实验得到了和理论分析一致的结果.     

页岩滑脱效应实验

滑脱效应存在条件及其对页岩渗透率影响程度研究对页岩气开发尤为重要。引入稠密气体理论,利用克努森渗透率修正因子理论研究了页岩的滑脱效应,并通过实验分别测试了同一围压不同渗透率和同一渗透率不同围压条件下滑脱因子的大小,分析了不同孔隙压力、不同渗透率条件下滑脱效应对表观渗透率的影响。结果表明:渗透率分别为(0.000 8、0.005 3、0.017 0)×10~(-3)μm~2的页岩在围压为10 MPa时滑脱因子分别为0.98、0.43、0.31 MPa;渗透率为0.002 5×10~(-3)μm~2的页岩在围压分别为10、15、25 MPa时滑脱因子分别为0.68、0.42、0.36 MPa;孔隙压力小于5 MPa时随孔隙压力减小滑脱效应显著增加,孔隙压力大于20 MPa时滑脱效应可以忽略,孔隙压力介于5 MPa和20 MPa之间随着孔隙压力增大滑脱因子近似线性缓慢降低;孔隙压力为10MPa的储层在渗透率小于0.1×10~(-3)μm~2时随渗透率减小滑脱因子显著增加,渗透率大于1.0×10~(-3)μm~2时滑脱效应对渗透率的贡献小于1%。     

压力对低渗透岩心渗透率测试的影响

低渗透气藏岩心渗透率测试中，上覆压力、净上覆压力和孔隙压力都极大地影响着渗透率的准确测量。只有尽可能地恢复其地下应力状态，建立一个相适宜的上覆压力及孔隙压力平衡系统，保证作用于岩石上的恒定净上覆压力，方能得到准确的结果。     

气测速敏中气体滑脱效应的校正

气藏需用气体作为实验流体来测量储层的速敏性,按液测速敏的实验步骤和计算方法,则气测速敏指数和临界流量因受气体滑脱效应的影响而不准确.采用二次气测速敏实验步骤和新的计算方法可有效地校正气体滑脱效应影响,精确计算出气藏储层的速敏指数和临界流量.该方法运用于长庆上古致密砂岩气藏的速敏评价实验中,结果表明:速敏指数比常规实验方法要小,临界流量比常规实验方法大,储层的速敏损害程度由以前认为的中等水平变为弱水平,这与致密砂岩储层地质特征更相符合.     

低渗油田低速非达西效应模拟研究

在低渗油田中,由于驱油能量的不足,流体的渗流速度较低,流体中的一些表面活性物质在岩石孔隙壁面发生吸附,形成不动层.该不动层降低了地层的渗透率,在流体渗流时,产生了一个阻碍流体流动的附加压力梯度.这时,流速与压力梯度不再呈线性关系,流体表现为非达西流动.本文中,在引入非达西因子的基础上,建立了油水两相在地层中的低速非达西流动数学模型,采用有限差分法得到了模型的数值方程和求解方法,模拟计算了非达西因子和地层各参数对生产动态的影响.在渗透率越低,流体粘度越大,生产压差越小的情况下,影响越显著.该模拟和方法可用于低渗油田的动态预测和产量调整以便确定最优开发方案.     

低渗特低渗气藏剩余气分布的描述

低渗特低渗、无明显边、底水的异常高压干气气藏开采一段时间后,储层中不同区域的地层压力下降不均衡,但含气饱和度(S_g)却相差不大,用含气饱和度无法准确地描述气藏剩余气的分布状况。因此,人们通常用开采过程中压力的分布来定性描述这类气藏的剩余气分布。根据真实气体的状态方程和可采储量的定义,建立了可采储量采出程度(K)与地层压力(P)之间的函数关系,将开采过程中的地层压力分布转化为可采储量采出程度的分布,实现了剩余气分布的定量描述。     

砂砾性低渗气层压力敏感性的试验研究

低渗气层压力敏感性是钻井过程中造成气层损害的主要因素之一。采用来自胜利油田的岩样作为代表低渗气层的标准岩样,进行了气层压力敏感性的试验研究。试验表明,气层压力敏感效应的强弱决定于压力敏感声、的大小,气层存在明显的压力滞后现象,另外,气层内部含水饱和度越高,气层的压力敏感效应越强。     

陈家庄气井区气藏识别及评价技术

地下储层、流体性质探测与评价技术(包括平面探测和深度探测)是近几年来发展起来的非常规油气探测和评价新技术.为了找出陈家庄气田的最佳含气区域分布及深度范围,在该气井区进行了现场试验,实践证明,对含气范围的探测结果与地震亮点解释结果对比具有比较好的相关性,由于具有轻便、低成本、高效率的特点,具有较大的推广前景.     

低渗气藏水平井压裂裂缝参数优化

针对低渗气藏水平井压裂产能预测和裂缝参数优化存在的主要问题，采用数值模拟的方法，从气体在低渗气藏中的渗流机理研究入手，同时考虑了气体非达西渗流对产量的影响，建立了低渗气藏水平井压裂产量预测的非达西渗流模型，利用该模型编制了低渗气藏水平井压裂产量预测及裂缝参数优化软件，并对现场实例进行了模拟优化计算，研究了裂缝条数、裂缝导流能力和裂缝长度等参数对水平井压裂产量的影响，并通过结果分析对这些参数进行了优化，得到了影响水平井产能的主要裂缝参数等。