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致密储层压裂液水锁损害定量评价模型及影响因素分析

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计算物理 2024年

作者：潘泉羽程林松贾品胡江鹏贾志豪中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室中国石油大学(北京)石油工程学院

为了定量评价返排阶段致密储层的水锁损害程度，基于毛管力和相对渗透率随含水饱和度的变化关系，采用达西公式推导了压裂液侵入区气水两相流动方程，建立了致密储层返排阶段压裂液水锁损害定量评价模型，利用泰勒展开的非线性求解方法... 详细信息

为了定量评价返排阶段致密储层的水锁损害程度，基于毛管力和相对渗透率随含水饱和度的变化关系，采用达西公式推导了压裂液侵入区气水两相流动方程，建立了致密储层返排阶段压裂液水锁损害定量评价模型，利用泰勒展开的非线性求解方法求解了返排阶段侵入区含水饱和度、相对渗透率及渗透率损害率，分析了压裂液侵入深度、压裂液黏度、排采压差、应力敏感对水锁损害的影响，并探索了水锁损害对产水产气的影响。结果表明：当排采压差大于毛管力时，水锁损害开始逐步解除，并且排采压差越大，水锁解除程度越高，水锁损害程度越低。压裂液黏度、侵入深度、应力敏感系数较大时，返排阶段解除水锁难度较大，水锁损害程度较高，最终将导致气藏采收率降低。

关键词：致密储层水锁损害毛管力相对渗透率

考虑毛管力的全张量裂缝性介质两相流拟有限差分模拟

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中国石油大学学报（自然科学版） 2023年第1期47卷 98-105页

作者：张娜王少椿李立孙乾刘伟成都理工大学能源学院四川成都610059 山东石油化工学院石油工程学院山东东营257061

拟有限差分方法因具有良好的局部守恒性且适用于任意复杂网格系统,在流体力学等领域得到应用。建立基于拟有限差分法的裂缝性介质两相流模型,详细阐述拟有限差分方法的基本原理,并与离散裂缝技术相结合推导得到考虑毛管力的裂缝性油水... 详细信息

拟有限差分方法因具有良好的局部守恒性且适用于任意复杂网格系统,在流体力学等领域得到应用。建立基于拟有限差分法的裂缝性介质两相流模型,详细阐述拟有限差分方法的基本原理,并与离散裂缝技术相结合推导得到考虑毛管力的裂缝性油水两相渗流问题拟有限差分计算格式;采用全隐式方法对其两相流问题进行求解,克服传统求解方法不能有效处理全张量渗透率的缺陷。为了验证方法的正确性,对比不同湿润状态下的离散裂缝全隐式拟有限差分方法准确性和收敛性,并将该方法应用于油田现场实例。结果表明:当考虑毛管力时水驱替前缘缓慢穿过基质和裂缝,然后到达生产井;忽略毛管力时水在基质中的流动相对缓慢,流体在裂缝中流动迅速,快速到达生产井;该方法能够正确地模拟不同润湿状态和不同裂缝位置下的毛管力和重力情况。

关键词：自发渗吸拟有限差分毛管力全张量渗透率离散裂缝

浮力与毛管力协同作用下层状咸水层中CO_(2)运移机制

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中国石油大学学报（自然科学版） 2023年第3期47卷 96-106页

作者：王延永彭玺伊王晓光何勇明滕文超成都理工大学能源学院四川成都610059 油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学) 四川成都610059 Department of Energy Resources Engineering Stanford UniversityStanford CA 94305

CO_(2)注入咸水层且压力恢复平衡之后,其运移受浮力与毛管力控制。结合随机统计地质建模和两相渗流数值模拟,探究浮力与毛管力协同作用下层状咸水层中CO_(2)羽流时空演化模式,阐明渗透率分布相关长度、非均质程度及边界条件的影响。结... 详细信息

CO_(2)注入咸水层且压力恢复平衡之后,其运移受浮力与毛管力控制。结合随机统计地质建模和两相渗流数值模拟,探究浮力与毛管力协同作用下层状咸水层中CO_(2)羽流时空演化模式,阐明渗透率分布相关长度、非均质程度及边界条件的影响。结果表明:毛管力的非均质性会改变CO_(2)迁移路径和羽流形态,降低其波及范围,提高其孔隙内的滞留富集;相关长度增大将强化CO_(2)运移,水平相关长度增大可降低渗漏风险,纵向相关长度增大将提高渗漏量;非均质程度增大,在初期会减小CO_(2)波及体积,长时条件下孔隙内滞留高饱和度CO_(2),渗漏位置数量增加;封闭边界可促使CO_(2)进入高毛细管入口压力孔隙,增加其波及体积,提高封存量。

关键词： CO_(2)地质封存浮力毛管力非均质性渗漏风险

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毛管力对油藏水驱特征影响分析

科学技术与工程 2023年第34期23卷 14563-14573页

作者：吴桐李保柱钱其豪李冠林黎镇东中国石油勘探开发研究院油田开发研究所北京100083 油气资源与探测国家重点实验室(中国石油大学(北京)石油工程学院) 北京102249

注水开发是油田最主要的开发方式之一。注入水波及面积是影响油藏采收率的重要因素。油藏内注入水流动方向及波及面积与其所受合力的方向及大小有关。尤其对于低渗透油藏,毛管力对油藏内油水渗流规律的影响不容忽视。基于渗流力学理论,... 详细信息

注水开发是油田最主要的开发方式之一。注入水波及面积是影响油藏采收率的重要因素。油藏内注入水流动方向及波及面积与其所受合力的方向及大小有关。尤其对于低渗透油藏,毛管力对油藏内油水渗流规律的影响不容忽视。基于渗流力学理论,利用数值模拟和矢量叠加方法,计算了正韵律正方形储层模型中各网格内流体所受注入水压力、重力和毛管力等作用力合力的大小和方向,实现了储层内任意网格油水渗流作用力的定量表征。数值模拟结果表明,对于亲水正韵律油藏,储层上部渗透率变低使毛管力增大,当毛管力增大到一定程度时,注入水会从下部的高渗透层段向上部的低渗透层段渗流,导致上部低渗层段的水驱效果好于下部储层,在油藏开发后期剩余油主要分布在下部的高渗透层段内。如果油藏渗透率较大,油藏内无毛管力影响时,开发后期剩余油主要分布在上部的低渗透层段内,对下部高渗透层段实施封堵措施,有利于提高油藏采收率。

关键词：低渗透油藏注水开发数值模拟毛管力水驱剖面

考虑孔喉与流体分子相互作用及毛管力的相平衡计算

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石油学报 2015年第4期36卷 511-515页

作者：李元生李相方藤赛男徐大融中国石油大学石油工程学院北京102249 中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司研究院上海200120

在致密气藏或者页岩气藏中,纳米级孔喉与流体的相互作用会影响到气相的凝析与蒸发,从而影响流体露点压力和泡点压力的计算。考虑到纳米孔喉与流体分子的相互作用,建立了考虑孔喉与流体分子相互作用的状态方程以及相关逸度方程。基于该... 详细信息

在致密气藏或者页岩气藏中,纳米级孔喉与流体的相互作用会影响到气相的凝析与蒸发,从而影响流体露点压力和泡点压力的计算。考虑到纳米孔喉与流体分子的相互作用,建立了考虑孔喉与流体分子相互作用的状态方程以及相关逸度方程。基于该状态方程和逸度方程,建立了考虑孔喉与流体分子相互作用和毛管力影响的相平衡计算方法。通过对甲烷、丁烷和辛烷混合物的相平衡计算发现,当孔喉直径小于10nm时,孔喉与流体分子的相互作用对状态方程的影响显著,孔喉与流体分子的相互作用使得相包络线缩小,露点压力降低,泡点压力增大。毛管力作用使得露点压力降低,且孔喉越小,露点压力下降越显著。通过该研究更深入地认识到纳米孔喉对流体相态的影响。

关键词：孔喉喉道半径流体分子状态方程毛管力相平衡计算

考虑重力和毛管力影响的致密油储层压裂液强制返排模型

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石油工业技术监督 2022年第4期38卷 34-38页

作者：张匡钰中国石油大庆油田有限责任公司井下作业分公司压裂大队黑龙江大庆163452

对于致密油储层,压裂液强制返排技术是常用的技术手段,该技术成功与否的关键因素是裂缝闭合时间和压裂液返排速度,而在施工现场很难求取这两个关键参数,缺乏相关理论模型进行预测。为计算裂缝闭合时间和压裂液返排速度,根据物质平衡原... 详细信息

对于致密油储层,压裂液强制返排技术是常用的技术手段,该技术成功与否的关键因素是裂缝闭合时间和压裂液返排速度,而在施工现场很难求取这两个关键参数,缺乏相关理论模型进行预测。为计算裂缝闭合时间和压裂液返排速度,根据物质平衡原理、岩石力学、流体力学和渗流力学,结合压裂液返排的特殊物理过程,建立了考虑重力和毛管力影响的致密油储层压裂液强制返排模型,计算出裂缝闭合时间和压裂液返排速度;并分析水力压裂后在不同放喷油嘴尺寸下,井底流压和返排速度随时间的变化趋势。结果表明,返排施工时所用油嘴直径越大,返排速度越大,返排过程中井底流压下降速度越快,即人工裂缝以更短时间闭合。研究结果可为压裂液返排时间和返排流速的确定提供依据,有助于现场返排的科学化和定量化。

关键词：压裂液强制返排致密油重力毛管力启动压力梯度应力敏感

基于不同实验方法的毛管力资料求取油藏初始含油饱和度

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基于不同实验方法的毛管力资料求取油藏初始含油饱和度

毛管力在低渗透油藏CO_2驱替过程中的作用

2022年中国石油物探学术年会

作者：赵师权王玉珍曹帅胡少华张枫中国石油东方地球物理公司中国地质大学(北京)地球科学与技术学院

油藏初始含油饱和度是油藏的一项重要参数,在定性评价储层含油性和定量计算油藏地质储量等方面具有重要意义,而毛管力曲线J(Sw)是计算油藏初始含油饱和度的主要方法。油田进行毛管力实验的方法主要有三种:半渗透隔板法、压汞法和离心法... 详细信息

油藏初始含油饱和度是油藏的一项重要参数,在定性评价储层含油性和定量计算油藏地质储量等方面具有重要意义,而毛管力曲线J(Sw)是计算油藏初始含油饱和度的主要方法。油田进行毛管力实验的方法主要有三种:半渗透隔板法、压汞法和离心法。由于实验方法、实验介质和实验条件等不同,即使针对同一块岩心样本进行毛管力实验,三种方法测得的毛管力结果差异也比较大,不具有可对比性。此外,进行毛管力实验的样品是岩心,受成本等因素的限制,油田的取心井本来就少,基于取心井进行毛管力测试的样品就更少。为了提高油田现场现有实验样品的使用率,减少单一实验结果带来的偶然性,必须增强不同实验方法测得结果的可对比性。在综合不同实验方法毛管力资料的基础上,分类进行J函数的求取,最终得到适用于任何一类储层的通用J函数公式,为后续毛管力曲线J(Sw)计算油藏初始含油饱和度提供更多便捷。

关键词：初始含油饱和度毛管力实验方法

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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石油钻采工艺 2015年第6期37卷 67-69页

作者：黄小亮周翔向祖平张丽雷登生重庆科技学院石油工程学院重庆401331 西南石油大学石油工程学院四川成都610500 加拿大里贾纳大学长庆油田公司陕西西安710018

针对目前低渗透油藏CO_2驱替过程中,毛管力作用不确定且常被忽略问题,采用室内实验与数值模拟分析相结合的方法,研究了低渗透油藏中毛管力在CO_2驱油过程中的作用。以CO_2在不同驱油方式下长岩心室内实验为基础,建立了一维CO_2驱油的数... 详细信息

针对目前低渗透油藏CO_2驱替过程中,毛管力作用不确定且常被忽略问题,采用室内实验与数值模拟分析相结合的方法,研究了低渗透油藏中毛管力在CO_2驱油过程中的作用。以CO_2在不同驱油方式下长岩心室内实验为基础,建立了一维CO_2驱油的数值模拟模型,并通过模拟分析毛管压力在CO_2不同驱油方式下的作用。研究结果表明,低渗透油藏中,毛管力在CO_2不同驱油方式下所起的作用并不一致,驱替过程表现为动力,压力恢复后的驱替过程表现为阻力。因此,为促进低渗油藏合理有效开发,有效地认清毛管力在CO_2驱油中的作用是必要的。

关键词：低渗透油藏 CO2驱毛管力室内实验数值模拟

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毛管力自吸采油

科技导报 2011年第4期29卷 39-43页

作者：何志刚新疆科力新技术发展有限公司新疆克拉玛依834000

水自进吸入裂缝性碳酸盐储层是一种价廉、重要的二次采油方法。但是在油润湿-中间润湿时由于毛管力为负值,水不可能自吸进入基质孔隙。在所有已探明的碳酸盐储层中约有80%为油润湿-中间润湿,所以必须寻求将油润湿变为水润湿方法。表面... 详细信息

水自进吸入裂缝性碳酸盐储层是一种价廉、重要的二次采油方法。但是在油润湿-中间润湿时由于毛管力为负值,水不可能自吸进入基质孔隙。在所有已探明的碳酸盐储层中约有80%为油润湿-中间润湿,所以必须寻求将油润湿变为水润湿方法。表面活性剂长期以来在石油开采中主要用来降低油水界面张力,用于调节润湿性的研究尚在探索和开发之中。前人的实验室研究表明,海水具有将碳酸盐岩调节至弱水润湿性的作用,有助于通过自吸提高采收率,温度较高时效果尤为明显。在高黏油注水时,一般认为毛管力可以忽略,对两种黏度高达11500mPa·s的重油研究结果表明,在水驱重油时毛管力仍起主要作用。在注水速度低时,水自吸有助于通过稳定水驱提高采收率。本文根据并联双孔隙模型和Poiseuille公式研究表明,在注水速度等于和小于某一临界值时不会滞留原油,与其他作者的某些结果不尽一致。

关键词：水驱毛管力并联毛管模型注水速度润湿性重油