裂缝介质流动模拟研究及理论研究

摘要

随着石油勘探开发程度的不断深入，凸显出裂缝型油藏在石油工业中地位的重要性。中国裂缝型油藏油气资源丰富，开发前景十分乐观，但是油藏的复杂性决定了其开发难度大，开发效益差的局面。由于油藏复杂性也决定了深入认识多相渗流机理的难度大，缺乏对渗流机理的深入认识。在现有的裂缝型油藏渗流理论中，基本上以立方定律或者不同修正方法修正的立方定律为基础，来指导裂缝型油藏的开发，但应用现有的渗流理论处理与实际情况有很大的差距，这给油藏的开发带来了极大的困难。因此，深入研究裂缝型油藏的渗流机理，对于实现裂缝型油藏的高效开发具有深远的意义。本文根据物理模拟的相似原理，设计、制作和组装了裂缝介质的宏观和微观两种类型的实验模型.来研究裂缝介质的渗流机理和界面现象。通过对实验模型进行不同裂缝张开度、不同裂缝密度、不同裂缝网络结构、不同裂缝倾角和不同粘度流体等影响因素下的单相、两相流动实验，以及对可视化实验过程中的界面现象的分析，验证了立方定律的不适用性，得到了裂缝介质的渗流模式，及其相关因素的影响程度，得到了两相驱替实验中的相对渗透率曲线、采出程度、含水率等两相流动指标，以及驱替过程中的界面现象和驱替前缘的现象。本文通过对裂缝介质流动模拟研究，发展和完善了裂缝型油藏流动规律的基础理论，为提高裂缝型油藏的开发能力，实现经济高效地开发提供科学的理论依据。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 前言

1.1研究目的和意义

1.2国内外研究现状

1.2.1单裂缝渗流规律研究

1.2.2裂缝介质系统渗流规律研究

1.2.3裂缝微观渗流物理模拟研究

1.2.4裂缝介质模拟实验发展现状

1.3主要研究内容和关键技术

1.4技术路线

第二章 裂缝介质流动物理模拟理论与技术

2.1物理模拟与物理模型

2.1.1物理模拟的基本观念

2.1.2物理模拟的基本原理

2.1.3裂缝介质物理模型

2.1.4油藏物理模型的应用特点

2.1.5油藏物理模拟与数学模拟比较

2.2物理模拟的相似准则

2.2.1相似准则群的推导

2.2.2相似准则的确定

2.3小结

第三章 裂缝介质模型制作和流动模拟实验方案

3.1模型制作

3.2模型参数的确定

3.2.1裂缝张开度的确定

3.2.2裂缝面粗糙度的确定

3.3模型参数

3.3.1微观模型参数

3.3.2宏观模型参数

3.4实验方案

3.4.1物理模型实验系统

3.4.2模拟实验材料的选择

3.4.3流体流动速度范围的确定

3.4.4物理模拟实验方法

3.4.5基本实验步骤

3.5 小结

第四章 单相流动物理模拟实验研究

4.1不同裂缝张开度的单相渗流规律

4.1.1光滑裂缝中不同裂缝张开度对渗流规律影响

4.1.2粗糙裂缝中不同裂缝张开度对渗流规律影响

4.2不同裂缝密度实验结果分析

4.2.1渗流特征

4.2.2垂直于渗流方向的裂缝密度对渗流规律的影响

4.2.3非线性流动临界速度与裂缝密度关系

4.3不同裂缝网络实验结果分析

4.3.1渗流特征

4.3.2非线性渗流模式的两项式表达式

4.3.3非线性渗流模式的指数表达式

4.3.4渗流系数和渗流指数与连通度的关系

4.3.5渗流系数和渗流指数与裂缝密度比的关系

4.3.6非线性流动临界速度与裂缝连通度的关系

4.4流体粘度对渗流的影响

4.4.1流体粘度对渗流系数的影响

4.4.2流体粘度对渗流指数的影响

4.5裂缝倾角对渗流的影响

4.6 小结

第五章 油水两相流动物理模拟实验研究

5.1不同裂缝张开度对水驱油的影响

5.2不同裂缝密度对水驱油的影响

5.3不同裂缝网络结构对水驱油的影响

5.4不同粘度流体对水驱油的影响

5.5两相流动过程中的界面现象

5.5.1不同裂缝张开度下的采出程度

5.5.2两相流动实验中驱替前缘现象

5.6小结

结论

参考文献

致谢