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《西南石油学院》 2004年
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油气储层多孔介质的变形理论及应用研究

杨满平  
【摘要】:本文以油气储层岩石这种特殊的多孔介质作为研究对象,利用实验研究和理论研究相结合,岩石力学、流体力学、渗流力学和油气田开发理论等多学科相结合,理论研究与实际应用相结合等方法,建立了一套完整的油气储层多孔介质的变形理论。 在油气田开发过程中,储层多孔介质的变形为弹塑性变形,其变形又可包括本体变形和结构变形。影响储层多孔介质变形的主要因素有压力(包括侧限压力、上覆岩层压力、孔隙压力、井筒液柱压力等)、温度、流体的类型及特征等外部因素,还要受储层岩石的物质组成、单元体类型、颗粒的接触关系和排列方式以及胶结方式等内部因素的影响。在Terzaghi有效应力原理和其它修正的有效应力的基础上,提出了用有效应力来研究多孔介质的骨架应力,并结合储层多孔介质的变形机理,分析了多孔介质的本体有效应力和结构有效应力,以及多重孔隙介质的有效应力定律。 利用先进的实验手段和方法,研究多孔介质变形对储层岩石孔隙特性、渗透特性以及流体饱和特性等的影响。研究表明,油气储层多孔介质的孔隙度、渗透率等物性参数是随着岩石受到的有效应力的增加而呈降低的趋势,并用数学方法描述了孔、渗、饱等特征与有效应力之间的拟合关系,其中还提出了考虑油气储层在实际地层条件时所受到的初始有效应力的影响。针对裂缝性储层所特有的变形特征,对裂缝性储层的应力敏感性及裂缝的闭合机理和规律进行了详细的研究。 根据储层岩石渗透率与有效压力之间的变化关系,提出了用常用的指数关系来描述渗透率与生产压差之间的变化关系,以及描述多孔介质变形对储层岩石渗透率影响的渗透率变形系数;在此基础上研究储层多孔介质变形对油气渗流的影响,建立变形介质油气藏的渗流数学模型,研究了变形介质油气藏的试井分析方法。重点研究了低渗透变形介质油田考虑启动压力梯度的产能分析方法,并分析低渗透储层岩石的变形因生产压差的增加而增大对生产所造成的影响,得到了低渗透变形介质油藏的合理生产压差。
【学位授予单位】:西南石油学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P618.13

【引证文献】
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1 任勇;刘江波;;对岩石压敏实验的新认识[J];西部探矿工程;2011年12期
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1 杨小松;变形介质中凝析气藏油气体系相平衡理论及应用研究[D];西南石油大学;2006年
2 李行船;油气运移动力学及动力耦合作用机制研究[D];中国地震局地质研究所;2007年
3 付德奎;高含硫裂缝性气藏储层综合伤害数学模型研究[D];西南石油大学;2010年
4 赵明;低流度油藏流体渗流特征及应用研究[D];成都理工大学;2012年
5 刘道杰;异常高压气藏储层介质变形机理研究[D];西南石油大学;2012年
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1 田文忠;异常高压凝析气藏物质平衡及递减规律分析新方法[D];西南石油学院;2005年
2 章成东;变形介质中凝析油气体系流固耦合相平衡理论及应用研究[D];西南石油大学;2006年
3 张李;考虑应力敏感影响的气藏数值模拟研究[D];西南石油大学;2007年
4 陈红玲;异常高压气藏产能分析方法研究[D];成都理工大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 薛强,梁冰,李宏艳;可压缩流体渗流的流固耦合问题数值模拟研究[J];地下空间;2001年S1期
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4 周志军,刘永建,马英健,刘英芝,吴洪彪;低渗透储层流固耦合渗流理论模型[J];大庆石油学院学报;2002年03期
5 刘建军,刘先贵;有效压力对低渗透多孔介质孔隙度、渗透率的影响[J];地质力学学报;2001年01期
6 刘建军,刘先贵;煤储层流固耦合渗流的数学模型[J];焦作工学院学报;1999年06期
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8 刘建军,张盛宗,刘先贵,胡雅礽;裂缝性低渗透油藏流-固耦合理论与数值模拟[J];力学学报;2002年05期
9 徐献芝,李培超,李传亮;多孔介质有效应力原理研究[J];力学与实践;2001年04期
10 彭苏萍,屈洪亮,罗立平,王磊,段延娥;沉积岩石全应力应变过程的渗透性试验研究[J];煤炭学报;2000年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 康家甦;;电站储煤场自燃现象分析与储煤系统优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年01期
3 金宝林;;安徽天长地区阜宁组砂岩成岩特点与储层微观特征研究[J];安徽地质;2004年02期
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5 郑西伟;;隧洞工程岩爆特征分析及施工方法[J];安徽建筑;2008年05期
6 赵阳升;;我国煤矿安全面临的重大难题及其思考[J];兵工安全技术;1999年06期
7 任松,姜德义,刘新荣,刘春;用3D-Sigma分析岩盐溶腔围岩地应力场[J];地下空间;2003年04期
8 刘新荣,鲜学福,马建春;三轴应力状态下岩盐力学性质试验研究[J];地下空间;2004年02期
9 吕兆兴;冯增朝;赵阳升;;孔隙介质中渗流团分形维数的模拟计算方法[J];地下空间与工程学报;2005年06期
10 吉小明;;隧道工程中水力耦合问题的探讨[J];地下空间与工程学报;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 常宝华;熊伟;高树生;刘华勋;张静楠;;大尺度缝洞型油藏弹性开采特征实验研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
2 傅礼兵;姚约东;;基于指数式非达西渗流模型的解析解[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
3 唐明云;施安峰;贾江涛;吴斌;王晓宏;;考虑轻油组分的SAGD过程热采稠油数值研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
4 黄亮;程时清;廖恒杰;陈建文;;超低渗油藏注水井达西-非达西耦合试井模型及分析方法[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
5 杜新龙;康毅力;游利军;;多孔介质孔隙模型建立方法及应用研究进展[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
6 王铭伟;康毅力;游利军;杨斌;周广清;;基于低渗透砂岩储层渗流机理的钻井完井液动态损害评价[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
7 李一岚;康毅力;李大奇;杜春朝;李冬梅;;综合损害指数——评价缝洞型储层损害的一个新指标[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
8 王晨晨;姚军;杨永飞;王鑫;;气驱油微观渗流模拟及相渗曲线升级技术[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
9 何英;熊生春;杨正明;;特低渗透油藏非线性渗流下油井注水见效时间研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
10 罗建新;张烈辉;赵玉龙;刘启国;;线性复合油气藏试井解释模型及典型曲线分析[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
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1 赵扬锋;煤岩变形破裂电荷感应规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 何峰;岩石蠕变—渗流耦合作用规律研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
3 李刚;水岩耦合作用下软岩巷道变形机理及其控制研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 齐云阶;水平井采油举升方法及其应用研究[D];中国地质大学(北京);2010年
5 张奉东;低渗透微裂缝储层地质特征及改造技术[D];西北大学;2010年
6 董凤娟;注水开发阶段的储层评价与油水分布规律研究[D];西北大学;2010年
7 庞军刚;鄂尔多斯盆地子长史家畔地区延长组储层特征研究[D];西北大学;2010年
8 李玉梅;朝阳沟油田朝5北井区裂缝性储层建模与剩余油定量评价[D];中国地质大学(北京);2011年
9 陶树;沁南煤储层渗透率动态变化效应及气井产能响应[D];中国地质大学(北京);2011年
10 蒋小伟;盆地含水系统与地下水流动系统特征[D];中国地质大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘炎昊;高煤级煤储层条件下的气体运移机理[D];河南理工大学;2010年
2 桑培淼;注水强化松软煤壁稳定性的规律及工艺参数研究[D];河南理工大学;2010年
3 于宝种;阳泉无烟煤对N_2-CH_4二元气体的吸附—解吸特性研究[D];河南理工大学;2010年
4 张彦奇;超细水泥渗透特性微观试验研究及理论分析[D];山东科技大学;2010年
5 胡艳卉;矿井地下水流场数值模拟及其应用研究[D];山东科技大学;2010年
6 孟兆磊;临清坳陷石炭—二叠系储层沉积及成藏条件研究[D];山东科技大学;2010年
7 李成成;综放开采断层应力分布特征与冲击危险评价研究[D];山东科技大学;2010年
8 张伟杰;基于渗流—应力耦合作用的裂隙型底板突水机理及危险性预测研究[D];山东科技大学;2010年
9 陈丽刚;基于ABAQUS渗流与应力耦合作用的边坡稳定性分析[D];郑州大学;2010年
10 徐义洪;渗流作用下深部矿场采动围岩的传热机理研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 薛强,梁冰,李宏艳;可压缩流体渗流的流固耦合问题数值模拟研究[J];地下空间;2001年S1期
2 向阳,向丹,杜文博;致密砂岩气藏应力敏感的全模拟试验研究[J];成都理工学院学报;2002年06期
3 戴金星;中国含硫化氢的天然气分布特征、分类及其成因探讨[J];沉积学报;1985年04期
4 苗建宇,祝总祺,刘文荣,卢焕勇;泥岩有机质的赋存状态与油气初次运移的关系[J];沉积学报;2004年01期
5 黄继新;彭仕宓;黄述旺;肖昆;;异常高压气藏储层参数应力敏感性研究[J];沉积学报;2005年04期
6 华保钦;构造应力场、地震泵和油气运移[J];沉积学报;1995年02期
7 付广,陈章明,万龙贵;烃浓度盖层封闭天然气的有效性及其研究意义[J];沉积学报;1997年01期
8 康永尚,庞雄奇;油气成藏流体动力系统分析原理及应用[J];沉积学报;1998年03期
9 林彦兵,刘艳,甘庆明,郭辽原;有效压力对低渗透多孔介质渗透率的影响[J];重庆石油高等专科学校学报;2003年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 韩修廷;大庆油田套管损坏机理研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
2 周志军;低渗透储层流固耦合渗流理论及应用研究[D];大庆石油学院;2003年
3 艾池;套管损坏机理及理论模型与模拟计算[D];大庆石油学院;2003年
4 周建林;东营凹陷胜坨地区油气成藏模式及其勘探前景研究[D];中国科学院研究生院(地球化学研究所);2003年
5 尚根华;低渗透非线性渗流规律研究[D];中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所);2004年
6 邱勇松;低渗透油藏渗流机理及开发技术研究[D];中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所);2004年
7 李鹭光;四川盆地低渗透气藏开发技术研究[D];西南石油学院;2004年
8 陈红军;含硫化氢气井酸化中的控硫控铁及酸化压裂技术研究[D];西南石油学院;2004年
9 宋艳波;低渗气藏岩石变形渗流机理及应用研究[D];中国地质大学(北京);2005年
10 庄迎春;软土非单调压缩固结试验与理论研究[D];浙江大学;2005年
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1 李韬;U.L.描述的大变形固结理论及其有限元分析[D];长安大学;2001年
2 朱长军;非达西渗流实验研究及数学描述[D];中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所);2002年
3 丁洲祥;欧拉描述的大变形固结理论及其有限元法[D];长安大学;2002年
4 杨建政;裂缝性储层的应力敏感性研究[D];西南石油学院;2002年
5 蒋维军;低速非达西渗流油藏DST段塞流试井研究[D];西南石油学院;2003年
6 范翔宇;盖层测井评价方法研究及应用[D];西南石油学院;2003年
7 毛曼;成藏过程中的含油气饱和度变化特征研究[D];西北大学;2004年
8 秦峰;大中型油气田烃源岩与储集层空间关系及其演化[D];西北大学;2003年
9 焦婷婷;泥质岩裂缝油气藏的成藏机理——以东营凹陷下第三系烃源岩为例[D];西北大学;2004年
10 张守春;东营凹陷第三系烃源岩排烃机理研究[D];西北大学;2004年
【二级引证文献】
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1 刘道杰;刘志斌;田中敬;郑琴;邓晓梅;;异常高压有水气藏水侵规律新认识[J];石油天然气学报;2011年04期
2 刘道杰;刘志斌;田中敬;;改进的异常高压有水气藏物质平衡方程[J];石油学报;2011年03期
3 李乐忠;李相方;;储层应力敏感实验评价方法的误差分析[J];天然气工业;2013年02期
4 孙恩慧;李晓平;;物质平衡方程在含硫异常高压有水气藏的应用[J];天然气勘探与开发;2013年01期
5 孙雷;杨小松;戚志林;李士伦;孙良田;;凝析油气体系流固耦合相平衡计算新方法[J];西南石油大学学报;2007年02期
6 王晓琴;吴聚;冉艳;贾莎;张楠;;非线性渗流对异常高压气藏产能的影响[J];岩性油气藏;2012年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 杨小松;变形介质中凝析气藏油气体系相平衡理论及应用研究[D];西南石油大学;2006年
2 刘道杰;异常高压气藏储层介质变形机理研究[D];西南石油大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 于来刚;东营凹陷油气运移数值模拟研究[D];中国石油大学;2007年
2 陈红玲;异常高压气藏产能分析方法研究[D];成都理工大学;2008年
3 严志虎;低渗透气藏压敏对气井渗流特征的影响研究[D];西安石油大学;2011年
4 刘鑫;致密砂岩气藏富水区开发技术对策研究[D];成都理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 张义元,魏庆芝;利用测井资料计算连续地应力剖面[J];大庆石油地质与开发;1993年02期
3 薛世峰,宋惠珍;非混溶饱和两相渗流与孔隙介质耦合作用的理论研究——数学模型[J];地震地质;1999年03期
4 薛世峰,宋惠珍;非混溶饱和两相渗流与孔隙介质耦合作用的理论研究——方程解耦与有限元公式[J];地震地质;1999年03期
5 潘别桐,吴旭君;工程岩体渗透性研究现状和趋向[J];地质科技情报;1988年02期
6 董平川,徐小荷,何顺利;流固耦合问题及研究进展[J];地质力学学报;1999年01期
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7 梁利喜;刘向君;许强;黎明;陈会峰;;基于接触理论研究裂缝性储层应力敏感性[J];特种油气藏;2006年04期
8 刘忠群;李丽君;王念喜;张箭;;鄂北低渗致密砂岩应力敏感性实验研究[J];钻采工艺;2008年05期
9 罗炫;鲁友常;李晓平;蒋志;王会强;;部分气藏新的气井产能计算方法[J];天然气勘探与开发;2010年04期
10 罗慧;裴培;刘艳军;;考虑毛细压差后多孔介质渗透率的分形模型[J];三明学院学报;2007年04期
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1 张德会;李健康;;多孔介质渗透率在金属成矿学研究中的意义[A];固体地球系统复杂性与地质过程动力学学术讨论会论文摘要集[C];2004年
2 朱源泰;姜建华;;颗粒多孔介质的渗透行为研究[A];第四届全国颗粒制备与处理学术会议论文集[C];1995年
3 郁伯铭;徐鹏;陈俊;;裂缝网络多孔介质渗流特性研究[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(一)[C];2007年
4 徐鹏;郁伯铭;;Kozeny-Carman常数的分形分析[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
5 莫华;张燕;岳粮跃;吴智辉;滕维中;;生物脏器渗流分支血管系统的分形特性[A];第四届西部十二省(区)市物理学会联合学术交流会论文集[C];2008年
6 尹洪军;梁文福;刘宏;何应付;;变形介质油藏的压力不稳定试井分析方法[A];第五届全国水动力学学术会议暨第十五届全国水动力学研讨会文集[C];2001年
7 郁伯铭;员美娟;;多孔介质中流体流动的分形分析[A];中国数学力学物理学高新技术交叉研究学会第十二届学术年会论文集[C];2008年
8 李大鸣;张红萍;高永祥;;多孔介质内部流动的理论和三维数学模型[A];第五届全国水动力学学术会议暨第十五届全国水动力学研讨会文集[C];2001年
9 刘杰惠;刘晓宙;龚秀芬;;多孔介质中声传播的数值模拟[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(下)[C];2007年
10 王建省;董勤喜;;热流固耦合动态边界理论研究[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(一)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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2 中国农业大学工学院 刘相东;多孔介质干燥理论与应用并行[N];中国化工报;2007年
3 饶文涛;多孔介质燃烧新技术及应用[N];世界金属导报;2009年
4 饶文涛;新一代燃烧技术——多孔介质燃烧[N];中国冶金报;2009年
5 俞泳;昆明联通“短信创作大赛”提高短信渗透率[N];人民邮电;2006年
6 本报记者 雷宾建;捆绑基础业务提高增值业务渗透率[N];通信信息报;2005年
7 张效;LED背光电视面板渗透率2009年达3%[N];电子资讯时报;2008年
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9 记者 陈炳欣;Displaysearch:40英寸以上全高清平板电视2010市场渗透率可达62%[N];电子资讯时报;2007年
10 记者  张兰;不断把保险改革向深层次推进[N];金融时报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨满平;油气储层多孔介质的变形理论及应用研究[D];西南石油学院;2004年
2 王厉强;低渗透变形介质油藏流入动态关系及应用研究[D];成都理工大学;2008年
3 员美娟;多孔介质中流体的若干流动特性研究[D];华中科技大学;2008年
4 荣伏梅;基于格子Boltzmann方法的多孔介质REV尺度的流动与强化传热研究[D];华中科技大学;2011年
5 纪朝凤;疏水缔合水溶性聚合物在多孔介质中缔合机理研究[D];西南石油学院;2004年
6 邓洋波;多孔介质内往复流动下超绝热燃烧的实验和数值模拟研究[D];大连理工大学;2004年
7 李守德;不可逆热力学理论在多孔介质渗流问题中的应用研究[D];浙江大学;2003年
8 史玉凤;多孔介质对太阳池性能影响的研究[D];大连理工大学;2011年
9 凌忠钱;多孔介质内超绝热燃烧及硫化氢高温裂解制氢的试验研究和数值模拟[D];浙江大学;2008年
10 郭霄怡;分数阶微积分在量子力学和非牛顿流体力学研究中的某些应用[D];山东大学;2007年
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1 刘艳军;考虑毛细压差后多孔介质渗透率的分形分析[D];华中科技大学;2006年
2 张斌;分形多孔介质中幂律型流体的渗透率研究[D];华中科技大学;2006年
3 李永华;分形多孔介质中非牛顿流体的渗透率研究[D];华中科技大学;2007年
4 叶礼友;基于N-S方程的多孔介质微观渗流数值模拟[D];武汉工业学院;2008年
5 景贵成;低渗透油藏多孔介质特征及模拟[D];大庆石油学院;2002年
6 郭涛;油藏多孔介质中传热数值模拟[D];大庆石油学院;2009年
7 禹娜;质子交换膜燃料电池阴极流道的自相似分叉网络模型研究[D];华中科技大学;2007年
8 孙苗苗;油藏多孔介质中蒸汽流动与传热本构关系研究[D];大庆石油学院;2009年
9 马世虎;往复流动下预混合气体在多孔介质中超绝热燃烧的数值模拟[D];大连理工大学;2004年
10 李昊;往复式多孔介质燃烧器的试验研究[D];浙江大学;2004年
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