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气藏多层长岩心气驱水与水驱气实验研究

化学工程与装备 2020年第1期 6-8页

作者：林星宇黄全华王成银西南石油大学

根据非均质气藏的地质特征,通过室内实验研究了多层长岩心的水驱气、气驱水以及气水两相渗流特征。取P气田104井已完成单管长岩心驱替实验的高渗、中掺和低渗三组岩心组合为长岩心,形成三管并联长岩心模型,使用地层水,采用加拿大Hycal... 详细信息

根据非均质气藏的地质特征,通过室内实验研究了多层长岩心的水驱气、气驱水以及气水两相渗流特征。取P气田104井已完成单管长岩心驱替实验的高渗、中掺和低渗三组岩心组合为长岩心,形成三管并联长岩心模型,使用地层水,采用加拿大Hycal长岩心驱替装置,模拟地层环境,改变水驱速率,对三种岩心进行多层岩心水驱气实验,测量水量采出程度和含气饱和度动态曲线,完全驱替出气体后,开展气驱水实验,测量气采出程度和含水饱和度动态曲线。研究结果表明:高渗层水驱气速率和气驱水效率均明显大于中低渗储层,采出程度明显高于中低渗层;低速水驱气效率和气驱水效率均高于高速;水驱气过程见水后,气井产能急剧下滑,含水率很快达到最大值;气驱水效率较低,含气率在气驱水突破后很快达到最大值,难以解除水侵所造成的水锁效应。

关键词：气驱水水驱气组合长岩心水侵

基于实时核磁共振的煤岩气驱水流动特性试验研究

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采矿与安全工程学报 2023年第1期40卷 194-203页

作者：葛兆龙王浩明周哲卢义玉高飞飞重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 重庆大学复杂煤层气瓦斯抽采国家地方联合工程实验室重庆400044

煤层气排采过程中,气水两相流阶段极易产生储层伤害,正确认识气水产出机理对高效开发煤层气具有重要意义。本文利用核磁共振技术,基于CPMG回波序列法,实时测试煤岩不同围压条件下饱水及氮气驱水过程中的横向弛豫时间,结合分形理论分析... 详细信息

煤层气排采过程中,气水两相流阶段极易产生储层伤害,正确认识气水产出机理对高效开发煤层气具有重要意义。本文利用核磁共振技术,基于CPMG回波序列法,实时测试煤岩不同围压条件下饱水及氮气驱水过程中的横向弛豫时间,结合分形理论分析煤岩气驱水过程中围压及驱替压力对气水运移路径的影响,研究煤岩气液两相微观流动特征。结果表明:在饱水条件下,随着围压的增加,煤基质在围压与孔隙水压的共同作用下发生摩擦挤压作用,导致大孔明显减少,而微孔及中孔增加;气驱水过程中,气体会优先占据大孔中央,高围压会对煤岩产生不可逆的损伤,含水饱和度的降低主要发生在运移孔中,残余水主要分布在煤岩狭小喉道和孔隙盲端及被狭小喉道连通的大孔中。该研究对加深煤层气水产出机理的认识及煤层气开发排采技术选择具有重要意义。

关键词：实时核磁共振气驱水围压微观渗流

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致密气藏孔隙水赋存状态与流动性实验

石油学报 2016年第2期37卷 230-236页

作者：朱华银徐轩安来志郭长敏肖佳蕊中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007

致密砂岩气藏岩石孔隙结构复杂，一般含水饱和度较高，且其中水的分布与赋存状态及流动性等对气体渗流影响较大。通过选取苏里格气田具有代表性的不同物性岩样，开展气驱水、核磁共振、压汞等实验分析，建立了孔隙一核磁曲线交汇图，研... 详细信息

致密砂岩气藏岩石孔隙结构复杂，一般含水饱和度较高，且其中水的分布与赋存状态及流动性等对气体渗流影响较大。通过选取苏里格气田具有代表性的不同物性岩样，开展气驱水、核磁共振、压汞等实验分析，建立了孔隙一核磁曲线交汇图，研究岩石孔隙中水的赋存特征及流动性。研究结果表明：①在砂岩储层中，水优先占据细小孔隙和大孔隙壁面，气分布于大孔隙中央。②致密砂岩细小孔喉内的水流动性差，残余水饱和度较高，其流动性与其中的气体流动密切相关，当气体流动压差（流速）较低时，只能驱动相对大孔隙中的水；随压差增大，可驱动更加细小孔隙中的束缚水。③气体可驱动束缚水的最小孔隙半径与气流压差成指数函数关系，在半径为0．05μm的孔喉中，气驱水的压力梯度约为1．78-2．22MPa／cm。因此，致密气藏中半径小于0．05μμm孔喉中的水很难流动，这部分孔喉很难成为气藏开采的有效通道。该研究结果对研究致密气藏的开采机理具有重要意义。

关键词：致密气藏束缚水气驱水核磁共振气水分布岩心实验

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低渗气层岩石孔隙中可动水实验

大庆石油学院学报 2008年第5期32卷 23-26页

作者：付大其朱华银刘义成胡勇大庆石油学院石油工程学院黑龙江大庆163318 中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007 中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院四川成都610051

低渗气藏储层岩石孔隙中的水大幅度地降低了气相的有效渗透率,影响气井产能,所以,搞清楚岩石孔隙中水的可动性以及气-水渗流特征,可为制定气井合理工作制度提供理论依据和技术支持.通过室内气驱水实验方法,核磁共振测试技术等,分析研究... 详细信息

低渗气藏储层岩石孔隙中的水大幅度地降低了气相的有效渗透率,影响气井产能,所以,搞清楚岩石孔隙中水的可动性以及气-水渗流特征,可为制定气井合理工作制度提供理论依据和技术支持.通过室内气驱水实验方法,核磁共振测试技术等,分析研究了不同渗透率岩心孔隙中水的赋存状态、水的可动性、气-水流动条件,残余水饱和度对气体渗流的影响.研究结果表明:岩石孔隙中水的赋存状态受孔隙结构和气驱压力影响,大孔隙中主要以可动水形式存在,小孔隙中主要以残余水形式存在;气驱压力较小时,首先驱出大孔隙中的水,随着气驱压力的增大,逐步将小一些孔隙中的水驱出;建立大的驱替压差或生产压差,有利于驱出岩心孔隙中的部分水,改善气层渗透性,提高气层供气能力.

关键词：低渗气层赋存状态气驱水核磁共振可动水

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低渗透气藏可动水实验研究

低渗透气藏可动水实验研究

作者：黄伟岗西南石油学院

学位级别：硕士

低渗透砂岩气藏一般原生水饱和度高,气藏显然没有水层但产水较大,这种现象很难解释。本论文采用大牛地气田,中原桥、白气藏具有代表性的低渗岩心,应用毛管压力曲线、气驱水法及核磁共振法测得岩心的束缚水饱和度,根据试井解释确定原生... 详细信息

低渗透砂岩气藏一般原生水饱和度高,气藏显然没有水层但产水较大,这种现象很难解释。本论文采用大牛地气田,中原桥、白气藏具有代表性的低渗岩心,应用毛管压力曲线、气驱水法及核磁共振法测得岩心的束缚水饱和度,根据试井解释确定原生水饱和度,从而确定出岩心可动水饱和度,解释了气藏没有水层但产水较大的原因。由毛管压力曲线测试结果表明,大牛地气田山西组储层和太原组储层都具有较高的排驱压力、毛细管中值压力,小孔隙喉道所占的体积多,孔隙结构差,而桥、白气藏的储层岩心喉道分布较为集中、分选较好,通过核磁共振测试也可以看出桥白气藏的孔隙结构较好。由于低渗透岩心的孔隙结构比较复杂,受其影响可动流体饱和度分布范围很宽,对不同地区不同岩性的低渗透气田岩心而言,可动流体饱和度与孔隙度或渗透率之间均没有很好的相关关系,即便孔隙度或渗透率比较接近的不同岩心,可动流体饱和度也可能会存在很大差异,但是总体的趋势为孔隙度、渗透率越大,则可动流体越大。由于测量条件的不同,离心法和核磁共振法测得的可动流体饱和度有一定的差异,由离心法和核磁共振法的原理可知,这正好说明了岩心的含水饱和度于气流速度存在着敏感性。气驱水实验证实了这一观点:随着气流速度的增大,岩心含水饱和度逐渐减小,气相渗透率逐渐增大,表明气层原生水饱和度在一定的气流速度下可以流动,这就解释了低渗透砂岩气藏的近井地带渗透率增大,气藏没有水层但产水较大的原因。结合测井解释原始含水饱和度可以看出,桥白气藏的原生水饱和度较高,桥白气藏在压差较大开发时很可能出水。论文的研究结果对其它低渗透气藏开发有直接的指导意义。

关键词：可动流体原生水束缚水核磁共振毛管压力气驱水低渗透气藏

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元坝气田不同类型储层气水两相渗流特征

油气地质与采收率 2022年第4期29卷 122-127页

作者：黄仕林杨博文张娟汪周华张明迪易枫西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500 油气藏地质与开发工程国家重点实验室四川成都610500 中国石化西南油气分公司采气二厂四川阆中637400 中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院四川成都610000 中国石化西南油气分公司勘探开发研究院四川成都610041

气水两相相对渗透率曲线是描述产水气藏气水渗流规律的重要基础参数,但是采用水驱气方法还是气驱水方法来确定气驱水相对渗透率曲线仍存在较大争议。以元坝气田为研究对象,基于室内实验测试方法,系统开展了孔隙型、裂缝型岩心气驱水相... 详细信息

气水两相相对渗透率曲线是描述产水气藏气水渗流规律的重要基础参数,但是采用水驱气方法还是气驱水方法来确定气驱水相对渗透率曲线仍存在较大争议。以元坝气田为研究对象,基于室内实验测试方法,系统开展了孔隙型、裂缝型岩心气驱水相对渗透率曲线测试,对比分析不同类型储层岩心气驱水相对渗透率曲线特征,推荐产水气藏气水相对渗透率曲线测试法。结果表明:裂缝型岩心气驱水相对渗透率曲线表现出凹形曲线特征,与常规的X形曲线特征差异较大;与裂缝型岩心比较,孔隙型岩心气驱水相对渗透率曲线整体右移,两相流动饱和度区间范围更宽、水相相对渗透率上升更慢。与气驱水方法相比,水驱气相对渗透率曲线的束缚水饱和度更接近储层实际情况、水相渗流能力弱、气相渗流能力大于水相,实验设计符合产水气藏气水渗流过程。因此,针对产水气藏的产能评价、开发方案编制等,建议采用水驱气法测试的气驱水相对渗透率曲线开展模拟计算。

关键词：相对渗透率曲线水驱气气驱水孔隙型储层裂缝型储层元坝气田

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储层可动水饱和度与气藏产水特征关系研究

储层可动水饱和度与气藏产水特征关系研究

第31届全国天然气学术年会（2019）

作者：张杰高树生叶礼友刘华勋李奇杨懿中国科学院大学中国石油勘探开发研究院渗流流体力学研究所中国石油集团科学技术研究院

致密砂岩气藏一般不含有边、底水,储层岩石中的孔隙水是其产水的主要来源,通过选取表征产水特征的储层评价参数可以正确认识产水特征及产水规律,进而规避产水风险。采用离心法结合岩心核磁共振测试确定岩心可动水饱和度,筛选4组储层物... 详细信息

致密砂岩气藏一般不含有边、底水,储层岩石中的孔隙水是其产水的主要来源,通过选取表征产水特征的储层评价参数可以正确认识产水特征及产水规律,进而规避产水风险。采用离心法结合岩心核磁共振测试确定岩心可动水饱和度,筛选4组储层物性相似但可动水饱和度存在差异的致密砂岩岩心,开展气驱水、核磁共振、压汞等实验分析,测试不同驱替压差下岩心产水规律。研究证明:(1)可动水饱和度是独立于孔隙度、渗透率和含水饱和度之外的储层固有属性,由储层微观孔隙结构决定。岩心大孔喉(r> 0.1μm)占比越高,则可动水饱和度越高。(2)可动水的产出存在临界压差。在较小压差下,只有少量可动水产出,当增到一定气驱压差时,可动水则会大量产出。(3)相同储层物性条件下,可动水饱和度高的岩样,产水量大;而可动水饱和度低的岩心,即使气驱压差很高,其中的水相也很难被驱动,产水量小。综合分析不同可动水饱和度岩心产水规律与相应的储层气井产水特征,发现具有较好的对应关系,可动水饱和度越高,储层产水越严重。因此可动水饱和度可有效表征储层水相可动性,能够预测储层产水特征。研究成果对于评价储层产水风险、预测气井产水特征具有指导意义。

关键词：致密砂岩气藏可动水饱和度气驱水核磁共振产水特征

来源： cnki会议评论

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煤层非稳态法气和水相对渗透率实验研究

煤矿安全 2015年第5期46卷 12-15页

作者：郜国肖白云龙侯涛管桐太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 中国石油天然气集团公司华北油田分公司采油工程研究院河北任丘062550

以沁水盆地南部某区块煤样为实验对象,利用非稳态法测定气驱水和水驱气情况下气和水的相对渗透率。结果表明:水驱气实验中,经过不同驱替压力、不同气体的水驱气相对渗透率实验后,煤样的束缚水饱和度在每次实验后均发生不同程度的变化。... 详细信息

以沁水盆地南部某区块煤样为实验对象,利用非稳态法测定气驱水和水驱气情况下气和水的相对渗透率。结果表明:水驱气实验中,经过不同驱替压力、不同气体的水驱气相对渗透率实验后,煤样的束缚水饱和度在每次实验后均发生不同程度的变化。气的相对渗透率均小于水的相对渗透率。分析为煤样在高压吸附气体作用下变得更加具有亲水性,如甲烷、二氧化碳。但对于非吸附气体氦气,高压反而阻止了水渗流至小空隙,导致束缚水饱和度的下降。气驱水实验中:测定并计算得到的数据相对分散,不具有一定的规律,气和水相对渗透率曲线波动大。研究认为煤层中气和水的相对渗透率取决于煤层中气体的性质、煤层内压力以及各相流体与煤层的相互作用。

关键词：煤层气非稳态气水两相流相对渗透率气驱水水驱气

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粗糙裂隙气液两相流优势通道试验研究

粗糙裂隙气液两相流优势通道试验研究

作者：黄鑫绍兴文理学院

学位级别：硕士

岩体中的裂隙是在长期的地质作用下产生的,具有广泛性和随机性。裂隙中流体流动现象广泛见于天然气、石油、地热等采集工程以及地下水污染程度中,因此裂隙中气液两相流成为了人们关注和探究的一个重要课题。岩体裂隙中气液两相流相驱时... 详细信息

岩体中的裂隙是在长期的地质作用下产生的,具有广泛性和随机性。裂隙中流体流动现象广泛见于天然气、石油、地热等采集工程以及地下水污染程度中,因此裂隙中气液两相流成为了人们关注和探究的一个重要课题。岩体裂隙中气液两相流相驱时,在裂隙中会形成流体优先流动的优势通道,使流体快速通过裂隙,这种不混溶的两相流的流动路径对于评估油气回收率和预测由气液流动引起的岩层滑坡至关重要。本文通过多组室内模型对比试验,对粗糙裂隙中气驱水的优势通道运移规律进行研究。根据采集的试验图像和数据结果,分别讨论了气驱水的含气率、流量、裂隙角度对优势通道运移的影响,并结合PIV液相渗流试验进行裂隙中速度场吻合程度探究。本文的主要工作如下:(1)大量收集气驱水渗流以及优势通道研究的资料,对已有研究现状进行综述,并介绍研究涉及的粗糙裂隙介质多相流、气驱水优势通道、PIV渗流的基础理论(2)利用光学轮廓仪扫描岩体裂隙面,生成裂隙的点云数据,随后通过3D打印机打印出具有可视化效果的粗糙裂隙面,将裂隙面封装于一个尺寸大于裂隙面,可以将裂隙面放入的模型外盒中,生成一个具有粗糙裂隙的可视化模型。(3)以开发设计的模型试验装置设备为依托,根据不同影响要素进行多组对比试验,利用高速相机采集气驱水试验过程图像,通过PIV系统拍摄采集液相渗流速度场图像。(4)根据试验结果,统计整理试验数据,绘制描述优势通道特性的参数曲线,讨论了气驱水的含气率、流量、裂隙角度对优势通道运移的影响,并对气液两相流优势通道运移机制予以机理分析。此外还对试验中产生的指流现象、卡断现象、聚并现象和优势通道回缩现象进行了讨论和分析。

关键词：粗糙裂隙可视化渗流气驱水优势通道 PIV