低渗地层渗流机理
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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。
《长庆超低渗储层特征及渗流规律实验研究》篇一一、引言随着中国油气资源的不断开发,长庆油田作为我国重要的油气产区之一,其超低渗透储层的研究与开发具有十分重要的意义。
本文旨在通过实验研究的方法,对长庆超低渗储层的特征及渗流规律进行深入探讨,以期为该类储层的开发利用提供理论依据和技术支持。
二、研究区域与储层概述长庆油田位于我国西北地区,其超低渗透储层具有独特的地质特征和储集性能。
该类储层通常具有较低的孔隙度和渗透率,储层非均质性较强,且常伴有复杂的流体运动规律。
因此,对该类储层的研究具有重要的理论和实践价值。
三、长庆超低渗储层特征(一)储层岩石学特征长庆超低渗储层的岩石类型主要为砂岩,其矿物成分、颗粒大小及排列方式等均对储层的物性产生影响。
实验研究表明,该类储层的岩石具有较高的硬度和稳定性,但同时也导致了其孔隙度和渗透率的降低。
(二)储层物性特征长庆超低渗储层的物性特征主要表现为低孔、低渗。
实验数据显示,该类储层的孔隙度多在5%~15%之间,渗透率多在0.1~10mD范围内。
此外,该类储层的非均质性较强,不同区域、不同层位的储层物性差异较大。
(三)储层流体特征长庆超低渗储层的流体主要为油、气、水等。
由于储层物性的影响,流体的流动规律较为复杂。
实验研究表明,该类储层的流体在压力梯度作用下发生流动,但受储层非均质性的影响,流动过程表现出较强的复杂性和非线性特征。
四、渗流规律实验研究(一)实验方法与过程通过开展一系列物理模拟实验和数值模拟实验,对长庆超低渗储层的渗流规律进行研究。
实验过程中,重点考察了不同压力梯度、不同流体性质等因素对渗流过程的影响。
(二)实验结果分析实验结果表明,长庆超低渗储层的渗流过程受到多种因素的影响。
其中,压力梯度是影响渗流过程的主要因素之一。
随着压力梯度的增大,流体的渗透率逐渐提高,但当压力梯度达到一定程度时,渗透率将趋于稳定。
此外,流体性质也对渗流过程产生一定影响,不同性质的流体在储层中的流动规律存在较大差异。
渗流响应机理
渗流响应机理是一个复杂的过程,涉及到多个因素和物理现象。
以下是一些关键的渗流响应机理:
1. 达西定律:达西定律描述了渗流速度与压力梯度之间的关系,是渗流的基本定律。
当液体在多孔介质中流动时,其流动速度与垂直于流动方向的压力梯度成正比。
2. 饱和-非饱和流动:在地下水系统中,存在饱和与非饱和流动两种状态。
饱和流动是指地下水完全充满孔隙和裂隙的状态,而非饱和流动则是地下水不完全充满孔隙和裂隙的状态。
这两种流动状态的转换对渗流响应机制有重要影响。
3. 滞后效应:在渗流过程中,由于土壤或岩石的物理性质,水流在压力梯度变化时会有一定的滞后现象。
这种滞后效应会影响到渗流的响应速度和行为。
4. 边界条件:渗流系统的边界条件(如固定边界、自由边界等)会影响到渗流响应机制。
边界条件决定了水流运动的约束,进而影响到整体的渗流行为。
5. 动态响应:渗流响应是一个动态过程。
例如,在地下水系统中,水位波动会导致土壤水分的再分布,进而影响土壤的物理性质和植物的生长。
这种动态响应过程是渗流响应的重要特征之一。
6. 耦合效应:渗流响应机制受到多种因素的综合影响,包括土壤物理性质、地下水位、气候条件等。
这些因素之间的耦合效应会使渗流响应更加复杂。
总之,渗流响应机理是一个多因素、多过程的综合响应机制,涉及到多种物理现象和相互作用。
在研究渗流响应机理时,需要综合考虑这些因素和过程,以便更好地理解和预测渗流行为。
《长庆超低渗储层特征及渗流规律实验研究》篇一一、引言长庆油田是我国重要的油气产区之一,而其中的超低渗储层具有其独特的物理特性和渗流规律。
本文将重点对长庆超低渗储层的特征及渗流规律进行实验研究,为相关领域的研究和开发提供一定的理论依据和实验支持。
二、长庆超低渗储层特征1. 地质特征长庆超低渗储层主要分布于盆地深部,具有较低的孔隙度和渗透率。
该类储层主要由细粒砂岩、粉砂岩等组成,具有较弱的胶结作用和较强的沉积物成岩作用。
2. 物理特征长庆超低渗储层的岩石力学性质表现出较高的强度和韧性,但由于孔隙结构复杂,其渗流特性表现为复杂的非均质性和非线性特征。
在一定的压力和流速下,超低渗储层会出现流动阻力和启动压力等特殊现象。
3. 化学特征由于长期的地质作用和油气的生成、运移、聚集等过程,长庆超低渗储层中的流体成分复杂,包括油、气、水等多相流体。
这些流体的化学性质和物理性质对储层的渗流规律具有重要影响。
三、渗流规律实验研究为了研究长庆超低渗储层的渗流规律,我们进行了以下实验研究:1. 实验方法与材料采用岩心样品进行实验,利用高压驱替仪、微观模型等设备,模拟储层中的流体流动过程。
实验中使用的岩心样品应具有代表性,并确保实验环境的压力、温度等参数与实际储层条件相近。
2. 实验过程与结果分析在实验过程中,我们观察了不同压力下流体的流动情况,并记录了流速、压力等关键数据。
通过分析这些数据,我们发现长庆超低渗储层的渗流规律具有以下特点:(1)非线性渗流:随着压力的增加,流速并非线性增加,而是呈现出非线性的变化趋势。
这主要是由于超低渗储层的孔隙结构复杂,导致流体在流动过程中受到的阻力逐渐增大。
(2)启动压力现象:在低压力下,流体几乎不流动,存在一个启动压力阈值。
当压力超过该阈值时,流体才开始流动。
这一现象表明超低渗储层的渗流过程具有一定的启动压力梯度。
(3)多相流体流动:由于储层中存在多相流体,各相流体在流动过程中会相互影响,导致渗流规律更为复杂。