收藏本站
收藏 | 论文排版

致密油藏渗吸机理研究

沈安琪  
【摘要】:国内目前现有常规油田已投入开发多年,剩余可采储量有限,随着油气田开发技术的深入,非常规油气资源逐渐受到重视;在美国致密油气成功开发的启示下,致密油成为典型非常规油气接替资源。根据2013年我国石油行业标准《致密油地质评价方法》,致密油指覆压基质渗透率≤0.2×10-3μm2,空气渗透率≤2×10-3μm2的致密砂岩、致密碳酸盐岩等储集层中的石油,自然产能低于供液油流下限,但在一定经济条件和水平井、压裂等技术措施下,可获得工业原油产量,主要开发方式为水平井体积压裂;目前已针对致密油藏开展了资源评价、地震甜点预测、测井物性评价、快速钻井、规模压裂改造等方面的研究工作。在非常规储层开发方式单一,驱替作用受限的制约下,渗吸成为致密油藏压裂后采油过程中的重要机理。本文针对多孔介质的渗吸现象,开展了渗吸动力学及模拟研究,并分析了表面活性剂改善渗吸的作用机制。首先,建立了竖直毛管中单相流体在毛管力作用下自发渗吸的动力学模型,无因次分析了惯性力对吸入流体的作用,并对驱替压差、围压对渗吸的影响进行了研究。在单管模型的基础上,建立了考虑重力分异作用的油水两相毛管束渗吸模型;在给定条件下,对吸入前缘高度及采收率进行了计算,并分析了油水两相粘度比对吸入的作用。在常规尺度渗吸动力模型的基础上,综合微尺度流动效应,建立了考虑毛细管壁面粗糙度及边界层流体影响的毛细管渗吸模型,分析了致密储层基质内微尺度渗吸特征。其次,利用非线性扩散方程,对多孔介质中渗吸过程的对流扩散进行描述;重点分析了水相通过逆向渗吸方式进入水湿介质的过程;使用数学方法对扩散系数进行简化,求解了基质中一维扩散情况下含水饱和度的近似解析解;通过剥离介质表面油滴的临界速度,建立了裂缝流速与基质渗吸的关系;并通过加法算子分裂算法对二维扩散的逆向渗吸过程进行数值模拟,采用半隐式方案求解。最后,从润湿性及界面张力两方面,综合分析了表面活性剂改善渗吸效果的行为机制,阐述了表面活性物导致的界面弛豫效应、Marangoni效应和表面活性剂浓度梯度导致的界面张力驱动效应对渗吸的影响。结合修正的表面活性剂溶液相渗曲线及毛管力曲线,建立表面活性剂溶液渗吸数值模型,给出了润湿性和界面张力的变化对渗吸的影响分析。研究表明:较小的毛管半径增加了润湿相吸入动力,但流体粘滞阻力以更快速的2次幂形式增加,因此在相同时间条件下,半径较大毛管获得更大渗吸深度;当时间可以无限增加时,较小半径毛细管获得更大的平衡高度。通过对无因次数Re、Ca、Bo的分析,纳米尺度毛细管渗吸状态为层流;表面张力对流体吸入起到主要作用,重力仅处于次要作用,吸入界面上无其他水动力作用;降低油水粘度比有助于提高渗吸波及深度。纳米尺度毛管吸入流动中,粗糙壁面是主要影响因素,在计算中可相当于固体层,减小了有效流动空间;边界层增强了吸入流动的非线性特点,但纳米尺度渗吸低速流动中边界层对流动影响微小;微尺度效应作用下的渗吸高度略低于常规动力方程计算结果。通过一维渗吸含水饱和度及采收率的近似解析表达式,可对渗吸效果进行评价;根据岩石基质孔隙发育状况对裂缝中流体流速进行相应优化设计,有利于提高基质渗吸效果。表面活性剂溶液渗吸中存在更为复杂的界面张力与流体吸入高度的耦合关系,不能简单用传统渗吸动力学模型进行描述;在忽略惯性力作用时,表面活性剂的界面弛豫作用等会引发吸入高度出现峰值后平稳。表面活性剂可增强的Marangoni对流及界面张力驱动流,以提高纳微尺度中的原油的采收率。考虑润湿反转与界面张力的变化建立二维非线性扩散表面活性剂溶液渗吸模型,直观准确的反映了表面活性剂溶液的逆向渗吸过程。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前17条
1 黄睿哲;姜振学;高之业;李宜润;张昆;张醒初;宁传祥;;页岩储层组构特征对自发渗吸的影响[J];油气地质与采收率;2017年01期
2 谢坤;韩大伟;卢祥国;胡广斌;张脊;;高温低渗油藏表面活性剂裂缝动态渗吸研究[J];油气藏评价与开发;2017年03期
3 飞达;;渗吸疗法特色治疗——巧博士《一元按摩店》如虎添翼[J];现代营销(创富信息版);2014年02期
4 飞达;;渗吸疗法特色治疗——巧博士《一元按摩店》如虎添翼[J];现代营销(创富信息版);2014年03期
5 王晶;;渗吸疗法特色治疗——巧博士《一元按摩店》如虎添翼[J];现代营销(创富信息版);2013年10期
6 ;渗吸疗法特色治疗——巧博士《一元按摩店》如虎添翼[J];现代营销(经营版);2013年11期
7 吴应川;张惠芳;代华;;利用渗吸法提高低渗油藏采收率技术[J];断块油气田;2009年02期
8 屈雪峰;雷启鸿;高武彬;张龙;何右安;王博;;鄂尔多斯盆地长7致密油储层岩心渗吸试验[J];中国石油大学学报(自然科学版);2018年02期
9 张新旺;郭和坤;李海波;;基于核磁共振致密油储层渗吸驱油实验研究[J];科技通报;2018年08期
10 李帅;丁云宏;吕焕军;张彬;余芳;石善志;;一维两相同向渗吸模型的求解方法[J];断块油气田;2017年01期
11 周万富;王鑫;卢祥国;潘赫;王婷婷;韩大伟;;致密油储层动态渗吸采油效果及其影响因素[J];大庆石油地质与开发;2017年03期
12 刘国栋;成囡囡;王月;马欣;王哲;;纸张经典渗吸模型相互关系仿真分析与理论推导[J];陕西科技大学学报(自然科学版);2016年02期
13 魏铭江;唐海;吕栋梁;韦颖;;不同水淹速度下的渗吸实验研究[J];石油化工应用;2015年03期
14 刘国栋;成囡囡;张美云;Gane Patrick;Rigdway Cathy;;研磨碳酸钙涂层材料的渗吸特性与分析研究[J];中国造纸;2015年10期
15 ;渗吸疗法特色治疗——巧博士《一元按摩店》如虎添翼[J];现代营销(经营版);2013年10期
16 王晶;;渗吸疗法特色治疗——巧博士《一元按摩店》如虎添翼[J];现代营销(创富信息版);2013年11期
17 ;渗吸疗法特色治疗——巧博士《一元按摩店》如虎添翼[J];现代营销(经营版);2013年12期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 蔡建超;赵春明;谭吕;郁伯铭;郭士礼;潘中华;;低渗油藏毛细渗吸的分形研究[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 蔡建超;Cheng Chulin;胡祥云;;单裂缝沉积岩石轴向渗吸实验和理论研究[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年
3 周雯菁;陆业昌;董金凤;李学丰;;液/气界面对连续三相流体自发渗吸的影响[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
4 王月英;吕爱民;姚军;;基于离散裂缝模型的裂缝性介质渗吸作用数值模拟[A];第九届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2016年
5 张星;毕义泉;汪庐山;任占春;;低渗透砂岩油藏渗吸规律研究[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
6 李爱芬;王桂娟;何冰清;韩文成;付帅师;;低渗裂缝地层渗吸机理及其影响因素规律研究[A];第九届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2016年
7 陈权;王为民;苗盛;;岩芯渗吸机理的核磁共振成像及弛豫时间谱研究[A];第九届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1996年
8 胡志明;祝志敏;高树生;郭和坤;熊伟;单文文;;砾岩油藏水驱采油机理研究[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
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 沈安琪;致密油藏渗吸机理研究[D];东北石油大学;2017年
2 韩大伟;大庆外围致密油藏渗吸采油技术研究及试验效果分析[D];东北石油大学;2018年
3 李继山;表面活性剂体系对渗吸过程的影响[D];中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所);2006年
4 刘国栋;造纸涂层材料自渗吸行为机制及理论建模研究[D];陕西科技大学;2014年
5 陈金生;不同变质程度含瓦斯煤渗吸效应实验研究[D];河南理工大学;2016年
6 蔡建超;基于分形理论的低渗油藏若干输运特性研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李鸣;压裂液在长7储层中的渗吸作用研究[D];西安石油大学;2018年
2 师煜涵;基于核磁共振研究压裂液在长7储层中的渗吸作用[D];西安石油大学;2018年
3 王小香;压裂液渗吸提高采收率研究[D];西安石油大学;2018年
4 岳基伟;不含瓦斯型煤渗吸高度及影响因素研究[D];河南理工大学;2017年
5 王桂娟;低渗透砂岩油藏渗吸规律及特征研究[D];中国石油大学(华东);2016年
6 桑娜云;树状分叉结构自发渗吸的研究[D];华中科技大学;2012年
7 高陪;致密砂岩储层渗吸特征实验研究[D];西安石油大学;2016年
8 魏铭江;裂缝性油藏基质岩心自然渗吸实验研究[D];西南石油大学;2015年
9 白培瑞;智能土壤渗吸速度测试仪的研究[D];太原理工大学;2002年
10 何梦莹;致密砂岩渗吸规律研究[D];长江大学;2017年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978