伴有相变过程的气-液两相渗流理论的研究

伴有相变过程的气-液两相渗流是一个变质量传输问题。本文考虑到物理实际和公式的简单化形式,通过理想的多孔介质模型和局部平均化方法的运用,由质量守恒和动量守恒方程,进行了量纲分析,得出了伴有相变过程的气-液两相渗流的运动方程简单形式和相对渗透率表达式。对比表明达西公式以及以往的相对渗透率表达式对该流体的渗流进行描述是不恰当的,它将对物理实际产生较大的偏离。研究得出的渗流方程对伴有相变过程的气-液两相渗流有着重要的实用价值,并具理论意义和实际意义,揭示了伴有相变过程的气-液两相渗流的规律,丰富了气-液两相渗流的理论。     

低渗透裂缝性砂岩油藏多孔介质渗吸机理研究

低渗透裂缝性油田开发比较复杂,其中水的自发渗吸对原油的开采十分有利。影响渗吸的因素有岩样大小、岩石特性(孔隙度、渗透率)、流体特性(密度、粘度和界面张力)、润湿性、初始含油饱和度以及边界条件等。利用常规室内渗吸实验和先进的核磁共振技术,系统地研究了低渗透裂缝性砂岩油藏中以上各种因素对渗吸的影响程度,得到了一些变化规律,从而为低渗透裂缝性砂岩油藏的开发提供了理论根据.     

低渗透油藏五点井网压裂产能计算及其影响因素

低渗透油藏压裂开发产能影响因素研究对经济有效地动用低渗透储量具有重要的理论和实际的指导意义.以低渗透油藏压裂开发的非线性流动特征和物理概念为基础,建立了反映低渗透油藏五点井网压裂过程的物理模型,推导出考虑启动压力梯度的产能公式.通过实例计算,研究了裂缝长度、裂缝角度、导流能力和启动压力梯度等因素对压裂产能的影响.结果表明,裂缝半长越长产能越高,当裂缝半长大于60m时,对产能的影响较小;裂缝的导流能力越大产能越高,但是当裂缝导流能力超过60μm2·cm时,产能增加不明显;压裂裂缝角度小于30°时效果较好,裂缝角度继续增加,则产能下降明显;启动压力梯度越大,产能越小.因此压裂井在投产时,应合理优选压裂缝半长、裂缝角度和导流能力.     

微生物水驱传输组分模型模拟器

微生物驱油是一种经济有效的三次采油方法。文中针对微生物在水油性油藏中的传输驱油问题进行渗流数学理论研究。根据石油微生物学的多孔介质中微生物传输作用机理,建立了适合于两种微生物多种组分相互作用的组分模型。利用先进的数值模拟理论,研制了油藏数值模拟组分模型模拟器,从而为微生物驱油的油田开发问题研究提供了理论方法和数值模拟工具。该模型模拟组分为12个,除考虑水、油特性外,全面考虑了微生物的生长与衰竭、竞争排斥、诱导、阻遏、乳化、降解、扩散、沉浮、吸附等特性。模拟结果表明：该模型模拟器具有较强的功能,能深入细致地反映微生物的传输运移机制和各个组分的物理化学反应规律,可对微生物驱油的各类问题进行全面的研究。参11（朱维耀摘）     

致密砂岩启动压力梯度数值的影响因素

为了分析致密砂岩启动压力梯度数值的影响因素,分别从实验设备控制方式和岩石物性参数2方面开展研究。结果表明:采用净围压模式流体恒压注入,可以降低由于实验方法不同带来的实验误差,恒围压模式下测得结果往往偏大;注入方式的不同对拟启动压力梯度数值几乎没有影响。真实启动压力梯度随含水饱和度的增加逐渐增大,达到最大值后逐渐减小,而且渗透率越高的岩心,在相同含水饱和度下的启动压力梯度越小;启动压力梯度随着可动流体饱和度、主流喉道半径增加而降低,且降低的幅度越来越小;微裂缝的存在降低了岩石启动压力梯度。基于上述分析,室内测试启动压力梯度一定要严格模拟地层条件,并按照实际地层水的矿物成分配制模拟注入水,这样测得的结果才有意义。     

低渗透油藏有效驱动半径研究

由于流体在低渗透油藏中渗流存在启动压力梯度,如何考虑启动压力梯度的影响来确定低渗透油藏的有效驱动半径,是提高低渗透油藏开发效果的主要研究内容之一.考虑启动压力梯度的影响,应用一源一汇的产量公式推导出低渗透油藏的有效驱动半径计算公式,可以确定在一定的注采条件下有效驱动半径与地层物性的变化关系.实例应用结果表明:低渗透油藏的有效驱动半径与压差、油藏厚度成正比,与启动压力梯度成反比.     

页岩储层有效应力特征及其对产能的影响

应力作用对页岩气开发影响较大,研究有效应力特征对产能的影响具有重要意义。选取四川气田下志留统龙马溪组黑色页岩和层理页岩样品,运用扫描电镜技术对微观孔隙结构特征进行描述,采用Cross-plotting法对岩样的有效应力系数进行测量。实验结果表明,黑色页岩有效应力系数较小,平均为0.29。层理页岩有效应力系数平均为0.71,层理页岩中发育有微裂缝,孔隙压力对微裂缝发育岩样的渗透率影响更大。通过指数函数对有效应力与渗透率变化关系进行拟合,黑色页岩与层理页岩应力敏感常数分别为0.268MPa~(-1)、0.355MPa~(-1),层理页岩应力敏感性更强。在实验研究基础上,建立了考虑应力作用和尺度效应影响的压裂水平井产能模型,利用"废弃压力法"对采收率进行评价,计算结果表明,微裂缝发育储层受应力作用影响较大,针对高产气井应该合理控制生产压差。改造区内压裂断块大小和断块内微裂缝发育程度对采出程度影响较大,针对微裂缝发育程度较低并且压裂断块较大的储层,应实施控压生产,以提高页岩气采出程度。     

层理缝对页岩渗透率的影响及表征

层理页岩中发育层理缝,为研究层理缝对储层渗透率及产气量的影响,选取四川气田下志留统龙马溪组层理发育岩样,开展了层理页岩渗透率实验研究,并结合微观孔隙特征对岩样渗透率进行分析,在此基础上运用渗流力学理论,建立了考虑层理缝影响的渗透率模型。研究结果表明：层理缝是导致页岩渗透率各向异性的主要因素;层理缝长度及其与渗流方向的角度是影响岩样渗透率的关键因素,并与岩样渗透率呈非线性变化关系;鉴于层理缝对储层渗透率的影响及应力作用下易闭合的特性,建议在页岩气开发中合理控制生产压差,从而避免应力作用对产能的影响。该项目研究对页岩气产能预测以及合理制订开发方案具有指导意义。     

洞庭湖水位变化对水质影响分析

长江中下游江湖关系的剧烈演变引起了洞庭湖水位的相应变化,并带来了显著的生态环境效应。为了揭示洞庭湖水位变化与水质变化的内在联系和特征,根据洞庭湖区典型水文站1995年-2010年历史水位与水质观测资料,从年内季节和年际时间尺度上,对洞庭湖水位变动情况及其对水质的影响进行了分析。结果表明,所选的洞庭湖区的典型水文站15年来水位总体呈现下降的趋势;在年际变化上,水质指标TN、高锰酸盐指数随着水位的降低而升高;年内季节变化上,TN含量表现出枯水期>平水期>丰水期的特征,而TP含量表现出相反的特性,随着丰水期水位的升高而含量也相对升高。总体上,洞庭湖水位变化与水质状况表现出较强的相关性。     

曲流河点坝型厚油层内部构型及其对剩余油分布的影响

目前中国大部分厚油层类油田已进入高含水开发阶段,水淹严重,剩余油高度分散.为明确曲流河点坝型厚油层的剩余油分布规律及其影响因素,在曲流河点坝内部构型分析的基础上,利用面控制建模方法建立点坝精细构型地质模型;并运用数值模拟方法,采用正交试验与单因素实验相结合,对曲流河点坝型厚油层剩余油分布进行研究.结果表明,曲流河点坝型厚油层剩余油整体分散,局部富集;剩余油主要分布于点坝顶部、侧积层遮挡部位以及井间水驱未波及区域;侧积层倾角、注水方式、侧积面曲率、侧积间距、井网以及侧积层连通性等因素均会对剩余油分布产生重要影响.正交试验结果表明,侧积层倾角越小,连通性越差,侧积间距越大,曲流河点坝型厚油层的开发效果越好.根据曲流河点坝型厚油层剩余油分布特征,可采取在其上部钻水平井、中部转换注水方式和下部调堵油水井的方式进行挖潜.