低渗油藏压力传播规律研究

摘要

低渗油藏注水困难，注水压力高，注入压力与流量不成正比关系，压力传播不同于常规油藏，严重影响低渗油藏注水量的设计。大量的实验数据已经表明，低渗油藏当驱替压力梯度突破最小启动压力梯度且未达到临界启动压力梯度期间，为非线性渗流。目前用来描述流体在低渗油藏中流动的渗流模型忽略了这一特性，由此得到的压力传播规律具有较大的误差，不能正确的描述低渗油藏中的压力分布以及传播速度。因此研究考虑非线性渗流段的压力传播规律对低渗油藏开发具有重要意义。 本文在前人大量实验的基础上，运用三段法对流体在低渗油藏中的运动规律进行了描述，建立流体运动方程、单相流体一维、径向不稳定流动模型。运用稳态逐次替换法对一维不稳定渗流模型进行了求解，获得了单相流体在低渗油藏中一维不稳定渗流的压力分布公式。运用稳态逐次替换法求解了径向不稳定渗流模型。运用物质平衡方法求解了低渗油藏中一维、径向不稳定渗流的影响半径。进行了岩心一维驱替实验，并与一维渗流模型获得的结果进行了对比分析。应用径向不稳定渗流的影响半径获得了合理注水量、合理采油量以及注水见效时间。 研究表明，使用三段法可以有效的降低由于使用二次方程对非线性段进行描述所带来的建模及模型求解难度，并能够保持较高的精度。本文中的压力分布公式考虑了最小启动压力、临界启动压力以及与流体粘度和渗透率相关的系数等因素的影响。利用三段法得到的单相流体在低渗油藏中一维、径向流动的运动方程、压力分布和影响半径是比较符合实际渗流状态的，能够较好的描述压力在低渗油藏中的分布以及传播情况。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪言

1.1研究的目的及意义

1.2低渗透油藏压力传播规律影响因素

1.2.1低渗透油藏启动压力的研究现状

1.2.2启动压力产生的机理

1.2.3启动压力梯度的特点及数学描述

1.3低渗油藏压力传播研究现状

1.3.1不同渗流方式下低渗透油藏压力传播的研究现状

1.3.2不同边界条件下低渗油藏压力传播的研究现状

1.4目前存在的主要问题

1.5主要研究内容

1.6技术路线图

第二章低渗透油藏流体渗流规律的描述

2.1低渗透油藏渗流特征

2.2低渗油藏渗流规律的数学描述

2.3低渗油藏渗流规律的三段法描述方法研究

2.3.1第Ⅰ段运动方程的建立

2.3.2第Ⅱ段运动方程的建立

2.3.3第Ⅲ段运动方程的建立

2.4.4三段法运动方程

2.4小结

第三章低渗油藏一维不稳定渗流的压力传播规律

3.1常规均质油藏压力传播规律

3.2低渗油藏中一维不稳定渗流压力分布

3.2.1第Ⅰ段渗流的压力分布

3.2.2第Ⅱ段渗流的压力分布

3.2.3第Ⅲ段渗流的压力分布

3.2.4三段法一维不稳定渗流压力分布

3.3一维不稳定渗流影响半径

3.3.1物质平衡方法

3.3.2影响半径的求解

3.4实验拟合

3.4.1实验步骤及装置

3.4.2实验结果与计算结果的拟合

3.5小结

第四章低渗油藏径向不稳定渗流压力传播规律

4.1径向不稳定渗流压力分布求解

4.1.1第Ⅰ段渗流的压力分布

4.1.2第Ⅱ段渗流的压力分布

4.1.3第Ⅲ段渗流的压力分布

4.1.4三段法径向不稳定渗流压力分布

4.2径向不稳定渗流影响半径

4.2.1第Ⅰ段影响半径

4.2.2第Ⅱ段影响半径

4.2.3第Ⅲ段影响半径

4.2.4三段法径向不稳定渗流影响半径

4.3影响半径的应用

4.3.1注水见效时间的确定

4.3.2注水量和采油量的确定

4.3.3实例分析

4.4小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致 谢