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《西南石油大学》 2006年
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低渗透油藏渗流特征实验及理论研究

王道成  
【摘要】:一般认为,低渗油藏渗流过程中不遵循达西定律,表现为:存在启动压力梯度;存在非线性渗流段;有一条不通过原点的线性渗流段。 由于低渗油藏的上述特点,造成常规渗流理论和测试方法应用到低渗油藏时,很难客观的描述油藏的真实动态特征。国内外对低渗透油藏的渗流机理实验与理论开展了一些研究工作,但研究中仍然存在一定的问题,主要表现在:缺乏有效的测定启动压力梯度的实验手段;流体表现为线性流或非线性流的判断依据研究不够;储层物性不同,启动压力梯度也不一样,储层物性的非均质性造成启动压力梯度在储层中的非均匀分布,把有限差分方程中每个网格块上的启动压力梯度看成一常数,不能客观地模拟低渗储层的渗流特征。 针对上述问题,开展了以下工作:①设计了一套用于测量启动压力梯度的实验装置,并测定了10余块岩样的启动压力梯度:②完成了低速非线性渗流实验,做出了综合阻力系数和雷诺数的关系图;③建立了考虑拟启动压力梯度的三维三相渗流数学模型,和有限差分方程,有限差分方程中每个网格块上的启动压力梯度不同,网格块上的启动压力梯度值由初始化参数场给定,并用FORTRAN语言编制了相应的程序。 通过本文的研究,得出以下认识:①根据启动压力梯度实验结果,建立了启动压力梯度与渗透率的相关曲线;②根据低速非线性渗流实验结果,由已经绘制出的综合阻力系数和雷诺数的关系图,得出某一地区的“临界”雷诺数值,用以判定流体出现低速渗流的临界条件;③当不考虑储层启动压力梯度时,编制程序的结果和商业软件模拟的结果基本一致;④对比了开发过程中启动压力梯度为常数和启动压力梯度非均匀分布时压力场的变化特征,发现压力场的分布差异很大。因此,研究低渗储层的渗流时,必须考虑由于储层非均质性引起的启动压力梯度的非均质分布对储层渗流的影响。 根据实验结果,建立了启动压力梯度与渗透率的相关曲线,得出了某一地区的临界雷诺数;通过建立的方程,将每个网格块上的启动压力梯度分布用一参数场表示,描述低渗储层启动压力梯度非均质性对储层渗流场影响,能更好地指导低渗油藏的生产。
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