低渗油藏渗流机理研究讲解
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低渗油藏渗流机理毛锐中国地质大学(武汉)资源学院,湖北武汉(430074)Email:***********************摘要:低渗油藏孔隙细小,渗流不符合达西定律,流体在其中流动存在启动压力。
低渗透油气藏渗流规律有着不同于中高渗油气藏渗流规律的特殊性,二者在油田开发效果上存在的差异正是这种渗流规律的特殊性引起的。
因此,必须加快特低渗油气藏渗流机理研究,为低渗油气藏稳产增产奠定基础。
本文在阅读文献的基础上对低渗透油藏的渗流规律做综合性的论述。
关键词:非达西流启动压力介质变形渗流规律前言油藏工程和渗流力学研究中一直以达西定律为主要基础。
达西定律的假设条件为:流体为牛顿流体,液流为层流状态,流体与孔隙介质不起反应。
低渗透油层的许多特点和现象与达西定律所假设的条件相差很大,受固体表面影响边界层在孔隙中所占的比例很大。
因此,达西定律不适用于描述低渗透油藏的渗流规律。
早在20世纪50-60年代,国外就有非达西渗流的提法。
我国西安石油学院阎庆来等人最先用地层水和原油通过天然岩心进行渗流试验,试验结果表明,在渗透率较低时,无论是水,还是原油都有较为明显的启动压力梯度显示,即产生非达西渗流现象。
低渗透油藏由于渗透率低,孔隙结构复杂,渗流环境复杂,因而其油、水渗流特点、规律要比中高渗透储层复杂得多。
油田开发实践表明:与中高渗油田相比,低渗透油田在开发效果上存在很大差异:(1)绝大部分低渗油藏天然能量不足,产量下降快,注水井吸水能力差;(2)注水压力高,而采油(气)井难以见到注水效果;(3)见水后含水上升快,采液指数和采油(气)指数急剧下降;(4)油田最终采收率低等特征。
其原因在于低渗透油气藏渗流规律有着不同于中高渗油气藏渗流规律的特殊性,二者在油田开发效果上存在的差异正是这种渗流规律的特殊性引起的。
因此,必须加快特低渗油气藏渗流机理研究,为低渗油气藏稳产增产奠定基础。
正文1.低渗透油藏相对渗透率规律研究现状目前求取两相渗流相对渗透率的方法,主要有稳定法和不稳定法两种,对于稳定法,因为测试时间长、受限于实验仪器设备的精密度还未被大部分学者所采纳。
低渗油藏渗流机理研究王林明(胜利油田孤东采油厂新滩试采矿,山东东营257000)摘要:根据低渗透油田和中高渗透油田的不同,本文对低渗透油田的启动压力和渗流规律进行了研究,提出了一种建立低渗透油田两相启动压力曲线的方法,并对两相启动压力,水驱油特征的影响,油水两相渗流规律进行了分析与研究;并进行了非稳态流动实验,计算了相对渗透率曲线,分析了其特征,讨论了非达西渗流对相对渗透率特征的影响。
结果表明:油水、油气各相的启动压力梯度与驱替相的饱和度间均呈指数变化规律,气驱、水驱后期指数变化规律遭到破坏;在低渗油层中,油井见水后,产油量会迅速下降,水驱低渗油藏采收率较低;考虑非达西流后,计算的油相相对渗透率增大,水相相对渗透率减小,等渗点右移;在相同的含水饱和度下,非达西流使产水率增大,并得到了非达西渗流油水两相渗流数学模型,相对渗透率的计算公式,并进行了非稳态试验,对低渗油田的开发有指导意义。
关键词:启动压力;压力梯度;渗透率;驱替中图分类号:TE348文献标识码:A 文章编号:1008-8083(2009)03-0049-03一、引言同中高渗透率油层相比,低渗透油层具有以下几个特点:低渗透油层一般连续性差、采收率与井网密度关系特别密切;低渗透油层存在“启动生产压差现象”,渗流阻力和压力消耗特别大;低渗透油层见水后,采液和采油指数急剧下降,对油田稳产造成急剧影响;低渗透油田一般裂缝都较发育,注入水沿裂缝窜进十分严重。
为了更好地开发利用低渗透率油藏,本文将从启动压力与渗流规律着手,对影响低渗透砂岩油藏开发的一些重要问题进行分析研究。
二、低渗透砂岩油藏启动压力研究1.低渗砂岩油藏启动压力梯度研究(1)测定方法及原理室内实验测定低渗透砂岩单相渗流启动压力梯度大都是测定不同驱替压差流体通过低渗透砂岩岩心的渗流速度,求得流量与压力梯度的关系,描述流体在岩心中的渗流过程再用数学的方法获得压力梯度,又称作“压差-流量法”。
低渗透油藏渗流机理与开发方法
1.渗流机理:
-毛细管压力:在低渗透油藏中,由于孔隙尺寸较小,油液进入孔隙
中时会受到毛细管压力的作用,导致渗透率下降,渗流过程变慢。
-几何因素:低渗透油藏中,孔隙之间的连通性较差,使得油液无法
充分流通。
此外,岩石孔隙表面的表面张力和孔隙形状也会影响渗流能力。
-电性因素:一些低渗透油藏中,岩石中存在可移动的离子,会产生
电性效应,对渗流过程有一定影响。
2.开发方法:
-压裂:压裂是通过在井孔中注入高压液体,使岩石发生裂缝破裂,
以增加渗流通道的方法。
低渗透油藏中,压裂可以大大提高油藏的渗透率,增加油井产能。
-水驱:水驱是通过在注入井中注入水,以推动原油向采油井流动的
方法。
在低渗透油藏中,由于自然产能较低,通过注水可以增加地层压力,促使油液向井筒移动,提高采收率。
-注水压裂组合:注水和压裂的组合应用可以充分发挥二者的优势。
首先通过压裂增加渗流通道,然后注水提高地层压力和采收率。
这种方法
适用于较厚的低渗透油藏。
此外,为了更好地开发低渗透油藏,还可以使用增粘剂和块剂等辅助
技术。
增粘剂可以改变原油的流动性,增加原油在孔隙中的有效流动面积。
块剂则可以填塞孔隙中的大孔洞,提高渗流通道的连通性。
总之,低渗透油藏的渗流机理和开发方法是一个复杂的研究领域。
通过深入研究渗流机理,并结合合理的开发方法,可以更加有效地开发低渗透油藏,提高产能和采收率。
《低渗透油田注气驱油实验和渗流机理研究》篇一一、引言随着全球能源需求的持续增长,油田开发成为了至关重要的领域。
然而,对于低渗透油田的开发与生产过程而言,传统采油方式面临许多挑战。
为解决这些问题,注气驱油技术被广泛应用于低渗透油田的开采过程中。
本文将对低渗透油田的注气驱油实验及其渗流机理进行研究,为实际开发工作提供理论依据和参考。
二、实验设计与实施1. 实验材料与设备实验采用低渗透油田岩心样品、注气设备、压力传感器、流量计等。
其中,岩心样品应具备与实际油田相似的地质特性。
2. 实验过程本实验分为以下步骤:(1)制备低渗透油田岩心模型;(2)在岩心模型中注入一定压力的气体;(3)记录注气过程中的压力变化及流量变化;(4)对注气驱油过程进行可视化观察,以便研究渗流机理。
三、注气驱油实验结果分析1. 压力变化分析注气过程中,随着气体在岩心模型中渗透和扩散,岩心内部的压力逐渐上升。
压力的变化情况可反映出注气过程中的阻力、渗透速率以及注气效率等信息。
通过对压力数据的分析,我们可以了解到气体在低渗透油田中的流动情况及渗流规律。
2. 流量变化分析在注气过程中,通过流量计可以实时监测气体流量。
随着注气过程的进行,气体流量逐渐发生变化。
分析流量变化情况,可以了解注气过程中的动态特性及渗流机理。
3. 渗流机理研究通过可视化观察和实验数据分析,我们可以发现注气驱油过程中的渗流机理。
在低渗透油田中,气体主要通过扩散和渗透作用进入岩心内部,推动油流向生产井方向移动。
此外,气体还能降低油相的粘度,提高其流动性,从而有助于提高采收率。
四、渗流机理探讨1. 扩散作用与渗透作用的关系在注气驱油过程中,扩散作用与渗透作用是相互影响的。
扩散作用使得气体能够均匀地进入岩心内部,而渗透作用则使得气体能够在岩心中沿着一定的方向流动。
二者共同作用,提高了驱油效果和采收率。
2. 粘度降低的影响注入的气体可以降低油相的粘度,使原本难以流动的油相变得更加易于流动。
低渗透油藏渗流理论研究低渗透油藏是指其渗透率较低、孔隙度较小的油藏。
由于储层岩石的渗透性低,油藏开发和产能提高面临着巨大的挑战。
因此,对低渗透油藏的渗流理论进行研究,不仅可以提高油藏开发效率,还能够为油藏管理和优化提供科学依据。
首先,对低渗透油藏的储层特征进行分析是研究渗流理论的基础。
通过对储层岩石的孔隙结构、孔隙度、渗透率以及岩石物理性质等进行测试和分析,可以了解储层的渗流特征和储集层的分布情况。
同时,通过孔隙度与渗透率的关系可以确定渗透率曲线并确定合适的测量方法。
其次,渗透率的测定是低渗透油藏渗流理论研究的关键。
渗透率是指储层岩石对流体流动的阻力,是衡量储层渗透性的重要参数。
常用的测定方法包括室内测量法、野外测井法和模拟实验等。
通过测定不同条件下的渗透率值,可以分析储层的渗透性质以及岩石孔隙结构对流体流动的影响。
接下来,对低渗透油藏的渗流机制进行研究是渗流理论研究的核心内容。
低渗透油藏的渗流机制与高渗透油藏有所不同,主要表现为渗透率较低、油水饱和度分布不均匀等特点。
常用的渗流机制包括胶体浓度滞留、重力驱替、毛细驱替和压力脉冲驱替等。
通过分析不同机制下的渗流规律,可以确定合理的开发方案和优化措施。
最后,建立低渗透油藏的产能模型是渗流理论研究的重要内容。
产能模型是通过数学模型和模拟实验分析,对低渗透油藏的渗流规律进行定量分析。
常用的产能模型包括Darcy定律、布克定律以及实验室模拟模型等。
通过合理的建模和模拟,可以对低渗透油藏的产能进行预测和评估。
综上所述,低渗透油藏渗流理论研究涉及储层特征分析、渗透率测定、渗流机制研究和产能模型建立等方面。
通过对低渗透油藏的渗流规律和特点进行深入研究,可以为低渗透油藏的开发和管理提供科学依据,提高油藏的开采效率和产能。
低渗透油藏渗流机理及其应用一、本文概述随着全球能源需求的日益增长,石油资源的开采和利用已成为当今世界的关键议题。
其中,低渗透油藏作为全球石油资源的重要组成部分,其开采技术和渗流机理的研究显得尤为重要。
本文旨在深入探讨低渗透油藏的渗流机理,以及这些机理在石油工程实践中的应用,以期为低渗透油藏的高效、安全开发提供理论支持和技术指导。
本文将对低渗透油藏的定义、分类及其在全球石油资源中的地位进行概述,明确研究背景和研究意义。
随后,文章将详细阐述低渗透油藏的渗流特性,包括渗流过程中的物理和化学现象,以及影响渗流效率的关键因素。
在此基础上,本文将重点分析低渗透油藏的渗流机理,包括渗流动力学、渗流场分布、渗流阻力等方面,揭示低渗透油藏渗流过程的内在规律。
本文还将探讨渗流机理在低渗透油藏开发中的应用。
具体而言,将分析渗流机理在油藏评价、开发方案设计、增产措施制定以及开采过程优化等方面的应用,以实例说明渗流机理在石油工程实践中的重要作用。
文章将总结低渗透油藏渗流机理研究的现状和未来发展趋势,为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
通过本文的研究,我们期望能够深化对低渗透油藏渗流机理的理解,推动低渗透油藏开采技术的创新和发展,为全球石油资源的可持续利用做出贡献。
二、低渗透油藏渗流机理低渗透油藏,通常指渗透率低于某一特定阈值(如10×10-3μm2)的油藏,其渗流机理与常规油藏存在显著差异。
由于其渗透率低,流体在孔隙中的流动受到更大的阻力,因此,低渗透油藏的渗流过程更为复杂。
在低渗透油藏中,由于孔隙尺寸小,渗流阻力显著增加。
流体在通过这些微小孔隙时,必须克服由于固体颗粒间狭窄空间造成的阻力。
毛细管力在低渗透油藏中起着重要作用,它影响着流体的流动方向和分布。
在低渗透油藏中,渗流往往不符合达西定律,即流速与压力梯度之间不再是线性关系。
这是由于在低渗透率条件下,流体与孔隙壁面之间的相互作用增强,导致渗流速度对压力梯度的响应变得非线性。
《低渗透油藏纳微米聚合物驱油实验和渗流机理研究》篇一低渗透油藏纳微米聚合物驱油实验与渗流机理研究一、引言随着全球对石油资源的日益依赖,低渗透油藏的开采成为当前能源研究的热点。
而提高采收率的技术和方法的开发与应用是提升低渗透油藏经济效益和社会效益的关键。
纳微米聚合物作为一种新型的驱油剂,在低渗透油藏的开采中具有巨大的应用潜力。
本文旨在通过实验研究纳微米聚合物在低渗透油藏中的驱油效果,并深入探讨其渗流机理,为低渗透油藏的高效开采提供理论依据和技术支持。
二、纳微米聚合物驱油实验1. 实验材料与设备实验选用的纳微米聚合物为XXX型号,该聚合物具有优良的粘度调节能力和稳定性。
实验设备包括:采油模拟系统、流速计、压力计、驱替设备等。
2. 实验方法在模拟采油系统中,通过调整纳微米聚合物的浓度和注入量,观察其驱油效果。
同时,记录实验过程中的压力变化、流量变化等数据。
3. 实验结果与分析通过实验数据可以看出,纳微米聚合物在低渗透油藏中具有良好的驱油效果。
随着聚合物浓度的增加,其驱油效果逐渐增强。
同时,纳微米聚合物还能有效降低采油过程中的压力降,提高采收率。
此外,实验还发现,纳微米聚合物在低渗透油藏中的渗流过程具有一定的自适应性,能够根据油藏的实际情况调整其流动状态。
三、渗流机理研究1. 纳微米聚合物的物理化学性质纳微米聚合物具有较高的粘度、良好的稳定性和较强的吸附能力。
这些特性使其在低渗透油藏中能够形成一种有效的渗流通道,提高采收率。
2. 渗流机理分析纳微米聚合物在低渗透油藏中的渗流过程受到多种因素的影响,包括:聚合物浓度、注入量、油藏的孔隙结构等。
在渗流过程中,纳微米聚合物通过吸附、填充和改变孔隙结构等方式,改善了低渗透油藏的渗流条件,提高了采收率。
同时,纳微米聚合物的存在还能在一定程度上降低采油过程中的压力降,提高采油的效率。
四、结论本文通过实验研究了纳微米聚合物在低渗透油藏中的驱油效果和渗流机理。
实验结果表明,纳微米聚合物具有良好的驱油效果和自适应性,能够有效地改善低渗透油藏的渗流条件,提高采收率。
低渗油藏渗吸的原理和应用1. 前言低渗油藏是指储层渗透率较低的油藏,通常为10md以下。
低渗油藏的开发和采油具有特殊的挑战,其中渗吸现象是低渗油藏开发中一种常见的现象。
本文将介绍低渗油藏渗吸的原理和应用。
2. 渗吸的原理低渗油藏中的渗吸现象是由背景水与原油之间的双重作用引起的。
主要有以下两个原理:2.1 毛细管力原理低渗油藏中的渗透率低,毛细管力起主导作用。
当渗透率较低时,毛细管力成了影响流体运动的主要力量。
毛细管力的作用使得原油被吸附到岩石表面,从而形成渗吸现象。
2.2 残余力原理低渗油藏中的原油在排水过程中会产生残余力,这种残余力作用在背景水与原油之间,使原油更加难以从孔隙中排出。
残余力的大小与原油粘度、渗透率相关,对渗吸现象起到重要影响。
3. 渗吸的应用渗吸在低渗油藏开发中具有重要的应用价值。
以下是渗吸的主要应用方式:3.1 提高采收率利用渗吸效应可以提高低渗油藏的采收率。
通过增加注水压力和改变注水浓度,可以增加背景水的渗透性,从而推动原油方向移动。
同时,渗吸现象也会减缓背景水的排出速度,有助于提高采收率。
3.2 降低渗透率渗吸可以通过增加原油在孔隙中的粘滞力和毛细管力,从而减小流体的渗透率。
降低渗透率对于降低动用能力和改善采油效果具有重要意义。
3.3 提高渗透测井解释精度渗吸现象对于渗透测井来说是一个重要的影响因素。
在渗透测井解释中,需要考虑到背景水与原油之间的渗吸效应,以提高渗透测井解释的精度。
3.4 优化水驱开发方案在低渗油藏的水驱开发中,渗吸效应需要被充分考虑。
通过合理调整注水压力和注水浓度,可以减小渗吸效应,优化水驱开发方案,提高开采效果。
4. 结论低渗油藏渗吸是一种常见的现象,主要由毛细管力和残余力的作用引起。
渗吸对低渗油藏的开发和采油有重要影响,可以通过提高采收率、降低渗透率、提高渗透测井解释精度和优化水驱开发方案等方式进行应用。
因此,深入了解和研究渗吸现象,在低渗油藏的开发中具有重要价值。
低渗透油藏相对于不同国家有不同的标准,我国主要参考了美国的标准。
结合渗透率来说,渗透率在10×10﹣3~50×10﹣3μm2的油藏属于一般低渗透油藏,可以采取常规水驱开发;渗透率在3×10﹣3~10×10﹣3μm2的油藏属于特低渗透油藏;渗透率小于的3×10﹣3μm2 油藏属于致密油藏,应采用大型压裂弹性开发、CO2驱开发。
结合沉积类型、储层分布状况,还可以细分为一般厚层结构、薄互层低渗透油藏、特低渗透浊积岩、水利烟油藏等。
一、低渗透油藏渗流机理研究1.非达西渗流机理的研究非达西渗流是业内广泛认可的特低渗透油藏渗流形式。
非达西渗流存在三种不同的渗流状态,随着驱替压力梯度的提高,呈现非流动、非线性渗流、拟线性渗流,利用毛细管平衡法可以较为准确地确定压力梯度,从而深入了解特低渗透油层渗流形式。
非达西渗流产生的根本原因是储层岩的喉道特征(分布、连通性、大小等)以及边界层的应力协同,共同作用产生的的流固耦合作用。
2.有效渗流能力通过对微观孔隙结构特征的观察以及边界层变化规律的研究,可以明确产生流固差异的原因,从何完善有效渗流能力评级。
特低渗透储层孔隙结构的确定是有效渗流能力评价的基本依据,同时也是油藏注入水水质配置、分级别的重要依据。
研究特低渗透储层孔隙特征结构,需要利用恒压、恒速压泵等方法,通过实际研究表明,特低渗透储层孔喉非常细小,多是微米级别的孔喉系统。
渗透率对孔隙大小、喉道分布影响不大。
从整体上看,渗透率越大,喉道直径、分选系数都会随之增大,此外,喉道对渗透率的影响要大于孔隙,因此喉道是影响特低渗透储层微观孔隙结构差异的主要原因。
气体在孔喉中始终有流动能力(滑脱效应),但是液体会与固体耦合产生边界层,导致细小的孔喉失去流动性。
利用基于岩心实验的边界层量化研究方法,建立相应模型,能更加接近真实的油藏条件,通过研究表明,影响边界层厚度的朱啊哟原因是黏土矿物,其厚度会跟随黏土矿物含量增加而增加。
《低渗透油藏纳微米聚合物驱油实验和渗流机理研究》篇一低渗透油藏纳微米聚合物驱油实验与渗流机理研究一、引言随着石油资源的日益减少,低渗透油藏的开采变得愈发重要。
纳微米聚合物作为一种新型的驱油技术,在低渗透油藏的开发中显示出其独特的优势。
本文通过实验研究纳微米聚合物在低渗透油藏中的驱油效果,并探讨其渗流机理,为低渗透油藏的开发提供理论依据和技术支持。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验所需材料主要包括纳微米聚合物、低渗透油藏岩心、模拟油等。
纳微米聚合物具有良好的吸附性、降粘性及良好的耐温性能,是本次实验的关键材料。
2. 实验方法(1)制备纳微米聚合物溶液,并将其注入低渗透油藏岩心;(2)在恒定的温度和压力条件下,观察并记录岩心内模拟油的流动情况;(3)分析纳微米聚合物对低渗透油藏的驱油效果及渗流机理。
三、纳微米聚合物驱油实验结果1. 驱油效果实验结果表明,纳微米聚合物在低渗透油藏中具有良好的驱油效果。
通过注入纳微米聚合物溶液,能够显著降低模拟油的粘度,提高其流动性,从而有效提高采收率。
2. 渗流机理分析纳微米聚合物在低渗透油藏中的渗流机理主要包括以下几个方面:(1)吸附作用:纳微米聚合物能够吸附在岩心表面,形成一层保护膜,降低岩心表面的吸附力,从而提高模拟油的流动性;(2)降粘作用:纳微米聚合物具有降低模拟油粘度的作用,使模拟油更容易流动;(3)改善润湿性:纳微米聚合物能够改善岩心的润湿性,使模拟油更容易在岩心中扩散和流动。
四、讨论与结论本实验通过研究纳微米聚合物在低渗透油藏中的驱油效果及渗流机理,得出以下结论:1. 纳微米聚合物在低渗透油藏中具有显著的驱油效果,能够显著提高采收率;2. 纳微米聚合物的渗流机理主要包括吸附作用、降粘作用和改善润湿性等方面;3. 纳微米聚合物技术为低渗透油藏的开发提供了一种有效的驱油方法,具有重要的理论意义和实践价值。
五、建议与展望根据本实验结果,提出以下建议与展望:1. 在实际低渗透油藏开发中,可考虑采用纳微米聚合物技术以提高采收率;2. 进一步研究纳微米聚合物的性能及其与其他驱油技术的结合应用;3. 深入研究低渗透油藏的渗流机理,为优化采收率提供更多理论依据;4. 继续探索和发展新型的驱油技术,以满足不断变化的石油开采需求。
《低渗透油藏渗流机理及开发技术研究》篇一一、引言随着全球能源需求的持续增长,低渗透油藏的开发显得愈发重要。
低渗透油藏是指那些具有较低孔隙度和渗透率,储层流动性能较差的油藏。
因此,深入理解其渗流机理及开发技术对于提高采收率、保障能源供应具有重要意义。
本文旨在研究低渗透油藏的渗流机理,并探讨有效的开发技术。
二、低渗透油藏渗流机理低渗透油藏的渗流机理相对复杂,涉及到多方面的物理和化学过程。
首先,低渗透油藏的储层孔隙结构复杂,导致流体在其中的流动受到限制。
其次,由于储层中存在多种物理和化学作用力,如毛管力、重力、粘性力等,这些力在油藏的开采过程中共同作用,影响着流体的流动和分布。
(一)储层孔隙结构低渗透油藏的储层孔隙结构主要包括孔隙大小、形状、连通性等。
这些因素决定了流体的流动路径和速度。
在低渗透储层中,孔隙往往较小且形状不规则,导致流体流动受阻。
此外,孔隙的连通性较差,使得流体在储层中的流动更加困难。
(二)毛管力和重力作用毛管力是影响低渗透油藏渗流的重要因素之一。
由于储层中不同流体之间的界面张力差异,导致毛管力在不同方向上产生作用,阻碍了流体的流动。
此外,重力作用在低渗透油藏的开采过程中也不可忽视。
由于储层中的流体密度差异,重力会使得流体在垂直方向上产生运动,对渗流过程产生影响。
(三)粘性力和其他作用力除了毛管力和重力外,粘性力也是影响低渗透油藏渗流的重要因素。
由于流体具有粘性,当流体在孔隙中流动时,会产生内摩擦力,阻碍流体的流动。
此外,储层中还存在其他作用力,如化学势能梯度引起的扩散作用等,也会对渗流过程产生影响。
三、低渗透油藏开发技术研究针对低渗透油藏的特点和渗流机理,开发出了一系列有效的技术手段来提高采收率。
下面将介绍几种主要的开发技术。
(一)水平井技术水平井技术是一种有效的低渗透油藏开发技术。
通过将井筒水平延伸至储层中,可以增加储层的暴露面积和流体与井筒的接触面积,从而提高采收率。
此外,水平井技术还可以有效降低毛管力的影响,改善流体的流动性能。
《低渗透油藏渗流机理及开发技术研究》篇一一、引言随着全球能源需求的不断增长,低渗透油藏的开发逐渐成为国内外石油工业的重要研究方向。
低渗透油藏是指由于储层孔隙度小、渗透率低等特点,导致油藏开发难度大、采收率低的油藏。
因此,研究低渗透油藏的渗流机理及开发技术,对于提高采收率、降低开发成本、保障国家能源安全具有重要意义。
二、低渗透油藏渗流机理低渗透油藏的渗流机理相对复杂,涉及到多方面的物理、化学和地质因素。
下面将详细阐述几个主要方面。
1. 孔隙结构和渗流路径低渗透油藏的储层孔隙度小,孔隙结构复杂,导致油流在储层中的渗流路径曲折。
这些孔隙和通道的连通性差,使得油流在储层中的流动受到很大限制。
2. 渗流速度与压力关系低渗透油藏的渗流速度与压力关系密切。
随着压力的增加,渗流速度也会相应增加。
然而,由于储层孔隙结构的复杂性,压力的增加并不能有效提高采收率。
3. 饱和度与渗透率变化低渗透油藏的饱和度和渗透率随开采过程而变化。
在开采初期,储层中原油的饱和度较高,但随着开采的进行,饱和度逐渐降低,渗透率也发生变化,对渗流产生影响。
三、低渗透油藏开发技术研究针对低渗透油藏的特点和渗流机理,研究人员提出了多种开发技术。
下面将介绍几种主要技术。
1. 优化井网系统优化井网系统是提高低渗透油藏采收率的有效方法之一。
通过合理布置井网密度和井距,优化注采比和采液速度等参数,可以提高储层的采收率。
2. 水平井技术水平井技术可以显著提高低渗透油藏的开发效果。
通过水平井的多段切割、钻进及组合注采等方式,可以有效增加储层的采收率。
同时,水平井技术还可以降低开采成本,提高经济效益。
3. 物理化学采油技术物理化学采油技术是一种有效的辅助采油方法。
通过向储层中注入化学剂或采用其他物理手段(如振动、声波等),改善储层的物理性质和化学性质,从而提高采收率。
该技术具有适用范围广、效果好等优点。
四、结论综上所述,研究低渗透油藏的渗流机理及开发技术具有重要意义。
《低渗透油藏渗流机理及开发技术研究》篇一一、引言随着全球能源需求的持续增长,低渗透油藏的开发利用已成为国内外石油工业的重要研究方向。
低渗透油藏因其储层渗透率低、开采难度大,一直是石油工程领域的挑战性课题。
因此,深入研究低渗透油藏的渗流机理及开发技术,对于提高采收率、降低开发成本、实现油藏的可持续开发具有重要意义。
二、低渗透油藏渗流机理低渗透油藏的渗流机理涉及多个复杂的物理过程,包括孔隙结构、流体流动、多相渗流等。
这些过程相互作用,决定了油藏的渗流特性和开采效果。
1. 孔隙结构低渗透油藏的储层孔隙结构复杂,孔喉半径小,连通性差。
这种特殊的孔隙结构导致了流体在储层中的流动阻力增大,渗透率降低。
因此,了解孔隙结构对渗流机理的影响,是研究低渗透油藏的关键。
2. 流体流动在低渗透油藏中,流体流动受到多种因素的影响,包括重力、毛细管力、粘滞力等。
这些力的相互作用决定了流体的流动方向和速度。
在开发过程中,需要通过合理的井网布置和开采方式,优化流体流动,提高采收率。
3. 多相渗流低渗透油藏往往伴随着气、水等多相流体的共存。
多相渗流过程中,各相流体的运动规律和相互作用机制复杂,对油藏的开采效果具有重要影响。
因此,研究多相渗流规律,对于优化开发方案、提高采收率具有重要意义。
三、低渗透油藏开发技术研究针对低渗透油藏的特点和渗流机理,研究有效的开发技术是提高采收率、降低开发成本的关键。
1. 水平井技术水平井技术通过增大井眼与油层的接触面积,提高井筒附近的地层渗透率,从而降低开采难度。
同时,水平井技术可以更好地适应低渗透油藏的复杂孔隙结构,提高采收率。
2. 储层改造技术储层改造技术通过注入高压流体或爆炸等方法,扩大储层孔隙空间,改善储层的物性参数,从而提高油藏的开采效果。
常用的储层改造技术包括水力喷射技术、气体冲刷技术等。
3. 多相流开采技术针对低渗透油藏的多相流特点,研究有效的多相流开采技术是提高采收率的关键。
多相流开采技术包括气举采油、电潜泵采油等,这些技术可以有效地降低生产过程中的能量损失,提高采收率。
低渗透油层的渗流规律研究首先,低渗透油层的渗流规律受到以下几个因素的影响。
1.孔隙度和孔隙连通性:低渗透油层的孔隙度较低,而且孔隙之间连接不畅,影响了渗流的速度和效率。
这使得流体在岩石中的移动变得更为困难。
2.渗透率:低渗透油层的渗透率较低,即单位渗流过程中单位压力差产生的流体流量较小。
这意味着油层对流体流动的阻力较大,使得渗流速度较慢。
3.构造特征:低渗透油层的构造特征对渗流规律也有一定影响。
比如,存在裂缝和节理等构造特征的油层,其渗透性可能会有所提高,从而影响渗流速度和分布。
其次,对于低渗透油层的渗流规律研究,可以从以下几个方面展开。
1.实验室试验:通过测量低渗透油层的孔隙度、渗透率和渗流速度等参数,进行模拟渗透过程的实验,以了解油层的渗流规律。
2.数值模拟:通过建立低渗透油层的数学模型,使用计算机进行模拟计算,以预测油藏的渗流行为和分布情况。
可以通过调整参数和模型,探索最优开发方案。
3.地质特征分析:通过对低渗透油层的地质特征进行分析,比如岩石类型、构造特征以及岩石矿物成分等,研究其对油藏渗流规律的影响。
4.采油试验:通过在实际油田进行采油试验,例如压裂、水驱和油水混采等,获取实际的渗流数据,以验证之前的研究结论。
最后,低渗透油层的渗流规律研究具有重要意义。
1.指导油田开发:可以根据对低渗透油层渗流规律的研究,设计合理的开发方案,提高采收率,降低开发成本,延长油田寿命。
2.油藏管理:了解低渗透油层的渗流规律可以帮助近期的油田管理,比如压裂水驱的实施时机和程度的掌握等,以及远期的油藏管理,比如注水井间隔和注水压力的调整等。
3.油层评价:通过对低渗透油层的渗流规律的研究,可以评估其开发潜力和储量,为油田投资决策提供科学依据。
总之,低渗透油层的渗流规律研究对于油田开发和油藏管理具有重要意义。
通过实验、数值模拟和地质特征分析等手段,可以深入了解油层的渗流规律,提高采收率,降低开发成本,为油田管理和投资决策提供指导。
《低渗透油藏渗流机理及其应用》篇一一、引言随着全球能源需求的持续增长,低渗透油藏的开发显得尤为重要。
低渗透油藏具有渗透率低、储层非均质性强等特点,其开采难度较大。
因此,深入理解低渗透油藏的渗流机理,对于提高采收率、优化开发策略具有重要价值。
本文将探讨低渗透油藏的渗流机理,并分析其在实践中的应用。
二、低渗透油藏的渗流机理1. 渗流基本概念渗流是指流体在多孔介质中的流动过程。
在低渗透油藏中,由于储层渗透率低,流体流动受到较大的阻力,渗流速度较慢。
渗流过程受多种因素影响,包括流体性质、储层特性、温度和压力等。
2. 渗流机理分析(1)毛细管力作用:低渗透油藏中,毛细管力对流体渗流起着重要作用。
由于储层孔隙较小,毛细管力使得流体在孔隙中的流动受到阻碍,导致渗流速度降低。
(2)非均质性强:低渗透油藏的储层非均质性强,不同区域的渗透率差异较大。
这种非均质性使得流体在储层中的流动更加复杂,增加了开发难度。
(3)流体性质:流体的粘度、密度和相态等性质也会影响渗流过程。
在低渗透油藏中,流体性质对渗流的影响尤为显著。
3. 渗流模型针对低渗透油藏的渗流特性,研究者们提出了多种渗流模型,如达西模型、非达西模型等。
这些模型能够描述流体在低渗透储层中的流动规律,为开发策略的制定提供理论依据。
三、低渗透油藏的应用1. 优化开发策略了解低渗透油藏的渗流机理,有助于制定合理的开发策略。
通过分析储层的非均质性、流体性质等因素,可以确定合理的井网布局、注采比等参数,提高采收率。
2. 提高采收率技术针对低渗透油藏的特点,研究者们开发了多种提高采收率的技术,如水平井技术、气体辅助开采技术等。
这些技术能够有效地提高低渗透油藏的采收率,降低开发成本。
3. 注水开发技术注水开发是低渗透油藏常用的开发方式之一。
通过向储层注入水,可以降低原油的粘度,改善流体的流动性,从而提高采收率。
同时,注水开发还能够保持地层的压力稳定,减少能量损失。
四、结论低渗透油藏的渗流机理复杂,受多种因素影响。
低渗油藏渗流机理研究孤东采油厂新滩试采矿王林明摘要:根据低渗透油田和中高渗透油田的不同,本文对低渗透油田的启动压力和渗流规律进行了研究,提出了一种建立低渗透油田两相启动压力曲线的方法,并对两相启动压力,水驱油和气驱油特征的影响,油水两相渗流规律进行了分析与研究;提出了低渗透非达西渗流相对渗透率计算方法,并进行了非稳态流动实验,计算了相对渗透率曲线,分析了其特征,讨论了非达西渗流对相对渗透率特征的影响。
结果表明:油水、油气各相的启动压力梯度与驱替相的饱和度间均呈指数变化规律,气驱、水驱后期指数变化规律遭到破坏;在低渗油层中,油井见水后,产油量会迅速下降,水驱低渗油藏采收率较低;考虑非达西流后,计算的油相相对渗透率增大,水相相对渗透率减小,等渗点右移;在相同的含水饱和度下,非达西流使产水率增大,并得到了非达西渗流油水两相渗流数学模型,相对渗透率的计算公式,并进行了非稳态试验,对低渗油田的开发有指导意义。
关键词:启动压力;压力梯度;渗透率;驱替1引言同中高渗透率油层相比,低渗透油层具有以下几个特点:①低渗透油层一般连续性差、采收率与井网密度关系特别密切;②低渗透油层存在“启动生产压差现象”,渗流阻力和压力消耗特别大;③低渗透油层见水后,采液和采油指数急剧下降,对油田稳产造成急剧影响;④低渗透油田一般裂缝都较发育,注入水沿裂缝窜进十分严重。
为了更好地开发利用低渗透率油藏,本文将从启动压力与渗流规律着手,对影响低渗透砂岩油藏开发的一些重要问题进行分析研究。
2低渗透砂岩油藏启动压力研究2.1低渗砂岩油藏启动压力梯度研究2.1.1测定方法及原理室内实验测定低渗透砂岩单相渗流启动压力梯度大都是测定不同驱替压差流体通过低渗透砂岩岩心的渗流速度,求得流量与压力梯度的关系,描述流体在岩心中的渗流过程再用数学的方法获得压力梯度,又称作“压差-流量法”。
在测定最小启动压力梯度值时,采用“毛细管平衡法”与“压差-流量法”相结合的方法,“毛细管平衡法”应用的是连通器原理。
图2-1 毛细管平衡法原理示意图图2-2典型非达西渗流曲线示意图测定时毛细管和岩心中充满实验流体,使进口端液面高于出口端。
重力作用使进口端流体通过岩心流向出口端,进口端液面下降,出口端液面上升,如果是一个普通的连通器两端液面会持平。
由于低渗透岩心启动压力的存在,两端液面经过充分平衡后,最终会保持一个高度差,该高度差就是该样品的最小启动压力值。
夹持器两端采用毛细管,一是能精确灵敏的反映液面变化,二是减少渗流总量缩短测定周期。
该方法不仅证明了低渗透岩心启动压力梯度的存在而且可以直接测定出最小启动压力梯度值。
见图2-2中的a点,用“毛细管平衡法”获得,实线def为“压差-流量法”获得。
2.1.2实验方法的特点如何通过实验的方法准确、完整的描述低速非达西渗流规律,成为启动压力梯度研究的关键,由于流体在岩心中的低速非线性渗流段的渗流速度和驱替压差非常小,即使使用先进的进口设备也无法实现流量和压差的准确采集,图2-2中a-d-e段可能占整个渗流段一半的数据无法准确采集到,在缺少数据点的情况下很难用数学的方法描述流体渗流的非线性特征。
但本实验方法能准确完整的测定出整个非线性渗流段,“毛细管平衡法”对硬件要求不高且操作简便,且测定周期短,可以安装多套测定装置同时测定多个岩样。
2.2一种两相启动压力曲线的建立方法为探讨两相流体渗流时的启动压力变化规律,对天然岩心进行水驱油和气驱油实验,计算出各自的相对渗透率,然后按单相启动压力梯度公式推算出相对启动压力梯度,绘制油水、油气相渗曲线。
研究结果表明,在两相启动压力曲线上,各相的启动压力梯度与驱替相的饱和度之间均呈指数变化规律;气驱、水驱后期指数变化规律遭到破坏,是驱替后期驱油效率急剧变小的主要原因。
2.2.1驱替试验方法实际油气藏的开发过程中,一般是两相(油水、油气、气水)或三相(油、气、水)同时流动,在渗流过程中,各相间会发生相互干扰和影响。
描述相间的相互影响程度一般用相对渗透率的概念。
测定相对渗透率有3种方法:非稳态驱替、稳态法和离心法,用非稳态驱替法测定油水(气)相对渗透率仍是最普遍的,在国内外得到广泛的应用,本文也采用非稳态驱替法测定油水(气)相对渗透率“文献报道,在常温常压条件下,用洗净岩心和精制油所测得的相对渗透率结果与地层条件下使用地层流体测的结果相差很大”,因此,现在采用以下实验条件和步骤进行有关实验。
实验流体:现场脱水原油;饱和及驱替均用矿化度为300g/L的NaCl溶液,避免产生水敏。
实验温度:70℃。
实验步骤:将岩心抽空,饱和矿化度为300g/L的NaCl盐水,计量饱和水量,计算孔隙体积;建立束缚水,用原油驱替含水岩心,当不再出水时,计量驱出的水量,计算束缚水饱和度和油相渗透率;水(气)驱油,用矿化度为300g/L的NaCl盐水(氮气)驱替含油岩心,注入以恒速(气驱以恒压)方式进行,计量排出的油、水量(油、气量)以及注入压差和试验时间;当不再出油(气)时,测定水相(气相)渗透率,结束实验。
2.2.2两相启动压力曲线的建立气驱油或水驱油的渗流过程中,两相的存在造成互相干扰和影响,均减少了本身相的渗流通道,导致各相的相渗透率有所降低。
因此,两相渗流时的启动压力规律必将对驱替特征产生明显的影响,如果直接在驱替过程中测定各相的启动压力梯度,非常费时、费工且精细,这里采用间接法:因两相渗流时单相仍遵循各自的渗流规律,依靠已建立的单相启动压力梯度规律来描述两相启动压力规律的表达形式,据此分析与研究两相启动压力规律对驱替特征的影响,以中原油田天然岩心为例,中性煤油与饱和盐水虽然液体性质不同,但启动压力具有统一的表现形式。
0.0032(0.9831)K r μλ== (2-1)式中λ为启动压力梯度,MPa/m ;μ为流体黏度,mPa •s ;K 为液体渗透率,D0.007/0.0039(0.993)a K r λ=+= (2-2)式中 K 为岩心平均空气渗透率,md首先采用前述驱替实验方法进行水驱油和气驱油实验,计算出各自的相对渗透率,然后按照液体和气体启动压力梯度公式推算出相对启动压力梯度,绘制曲线,以下分述油水、油气两相启动压力曲线的建立以及对驱替特征的影响。
2.2.3油水两相启动压力对水驱油特征的影响在水驱油过程中,未见水前是单相的流动,无法计算两相启动压力梯度,因此将无水期的启动压力梯度认同为单相原油的启动压力梯度,即水驱油时其驱动压力梯度必须克服油相的启动压力梯度后水、油才能发生流动;只有见水后,油水才按本身的渗流规律进行水驱油流动,其相对渗透率见表2-1。
图2-3含水及含气饱和度因油水启动压力规律具有相同的表达式,换算油、水相对渗透率值,可分别计算出各相的绝对渗透率值,根据油水粘度值,就可计算出单相的绝对渗透率,按(2-1)式,可分别计算出油、水两相在不同驱替相饱和度条件下的启动压力梯度值,其实验数据和计算结果见表2-1。
表2-1 油水相对渗透率表正如油水相渗是以油相渗透率为基准一样,其油水两相启动压力梯度曲线是以束缚水时的油相启动压力梯度为基准,根据油水两相启动压力梯度实验数据(相对启动压力梯度曲线),油水两相相对启动压力梯度具有以下规律(见图2-3):见水后,油水两相相对启动压力梯度开始发散,随着含水饱和度的增加,水相启动压力梯度逐渐变小,油相启动压力梯度逐渐变大;在大部分水驱阶段,油、水均按自己的规律随含水饱和度的增加而规律性地增大和减小,后期油水两相的启动压力梯度变化均偏离直线而急剧增大和减小。
这充分揭示出水驱油后期的强水洗阶段驱油效率急剧变小的原因。
2.2.4油气两相启动压力规律对气驱油特征的影响在气驱油的过程中,当气体尚未突破即未见气阶段,两相启动压力梯度其实就是单相原油的启动压力梯度,处理方法同油水两相,即气驱油时,驱动压力梯度必须克服油相的启动压力梯度后,油、气才能发生流动。
当气驱阶段见气后,油、气即按本身的渗流规律进行流动,将气、油相对渗透率转换成各自的绝对渗透率,并根据油的启动压力梯度规律(2-1)式和气的启动压力梯度规律(2-2)式分别计算出不同气饱和度下的油、气启动压力梯度。
为便于对比与研究,按照相渗曲线的处理方法,以气驱结束后的气相的渗透率、启动压力梯度为基数,分别计算油、气相对渗透率、相对启动压力梯度与含气饱和度的数据(见表2-2)。
表2-2 油气相渗实验及相对启动压力梯度计算数据表由图2-3可见,见气后,油气两相相对启动压力梯度具有以下明显特征:气相相对启动压力梯度即急剧变小,随着含气饱和度的增加,其气相相对启动压力梯度呈规律性地减小,气相相对启动压力梯度与含气饱和度之间为指数关系,在单对数坐标中为一直线,随着含气饱和度的进一步增加,气相相对启动压力梯度偏离直线规律而略有减少。
油相相对启动压力梯度增大,随着含气饱和度的增加,油相相对启动压力梯度呈规律性地增大,与气相一样,与含气饱和度之间为指数关系。
随含气饱和度的进一步增加,油相相对启动压力梯度偏离规律而急剧增大,在相同驱动压力梯度条件下,气相渗流相对更加容易,因此高气油比的气驱阶段很长是气驱油过程中最为显著的特征。
在气驱油后期,油相启动压力梯度急剧增大,因岩石孔道的非均质性,部分细小孔道中的原油在同一驱动压力梯度条件下不可能流动,以原始状态残留于细小孔道内,因此气驱油效率低是其驱替又一重要特征。
3低渗非达西渗流相对渗透率计算方法及特征现有的相对渗透率计算公式是基于达西定律的,而低渗油层渗流为非达西类型。
建立了低渗非达西渗流相对渗透率计算方法,导出了计算公式,并进行了非稳态流动实验。
结果表明:在低渗油藏相对渗透率曲线中,束缚水和残余油饱和度较高,两相渗流区范围较窄;随含水饱和度增大,油相对渗透率递减较快,水相对渗透率递增较慢;非达西渗流使油相相对渗透率增大,使水相相对渗透率减小,使产水率增大;油井见水后,产油量会迅速下降,水驱低渗油藏采收率不高。
达西定律一直作为一个基本定律被广泛应用于油气田开发渗流计算中,作为制定开发方案和分析预测开发动态的重要基础资料-相对渗透率的计算就是建立在达西定律基础上的;然而,低渗油层渗流不符合达西定律。
因此,改进相对渗透率计算以获得准确反映油层实际情况的相对渗透率资料就显得十分重要。
本文研究了低渗两相非达西非稳态渗流相对渗透率理论,并进行了非稳态流动实验,计算了相对渗透率曲线,分析了其特征,讨论了非达西渗流对相对渗透率特征的影响。
3.1低渗非达西相对渗透率理论与计算现有的非稳态相对渗透率计算方法(JBN 方法)是在一定的假设条件下推出的。
本文研究低渗非达西流情形时仍假定:多孔介质是均匀的,驱动力和流体性质保持不变,相间无传质现象,油水不可压缩,不计重力和毛管力的影响,则油、水相连续性方程分别为:00=∂∂+∂∂t x s v φ(3-1)=∂∂+∂∂xxs v w w φ (3-2)低渗油、水相非达西流运动方程分别为:)1(0pp owro kk v∇-∇-=λμ(3-3))1(pp wwrw wkk v ∇-∇-=λμ(3-4)总的渗流速度为:v v wv +=0 (3-5)油、水两相分别为:v v fo0= (3-6) v v fww= (3-7)可得岩芯出口端水相分流量为:1()1oo w o ww roo rwk k k fλλμνμμ+-=+(3-8)得油水两相渗流微分方程:1(,,)0w w w o w w s s s x t fλλφν∂∂-+=∂∂ (3-9)其特征线方程为:1(,,)w o w wdx s dt f νλλφ-= (3-10)特征线上的相容关系为:0w ds = (3-11)易得等饱和度面推进速度方程:1()(,,)w w o w ws dx s dt f νλλφ-= (3-12)其中1wf-为w f 对含水饱和度的导数。