渗流模型

摘要： 为了解裂缝性油藏斜井的双渗规律及其压力动态的变化特征,建立一个双孔双渗斜井渗流模型.利用Laplace变换、分离变量和点源函数叠加等方法对模型进行求解,获得了Laplace空间下模型的解析解.利用Matlab软件编程绘制一系列受裂缝系统与总系统渗透率比值等模型参数控制的双孔双渗油藏斜井压力动态特征曲线.利用绘制的压力动态特征曲线,识别斜井纯井筒储集效应、表皮效应、早期径向流、中期线性流、过渡流、基质向裂缝窜流和晚期径向流等7个渗流流动阶段.分析斜井、直井与水平井渗流特征曲线的差异,斜井比直井多了早期径向流和中期线性流阶段,且这两个流动阶段比水平井持续时间短.此外,分析了井斜角和斜井井长等参数对特征曲线的影响.井斜角、井长越大,曲线位置越低,早期径向流和中期线性流阶段越明显;裂缝渗透率比越大,窜流阶段越显著,窜流凹子越深.建立的模型及一系列压力动态特征曲线可以用于研究裂缝性油藏斜井的渗流特征.

摘要： 水驱油藏进入特高含水期,井网相对固定,受储层非均质性的影响,油井含水差异大,油井液量调配是改善油井开发效果差异的经济有效的主要措施.为建立油井液量调配的优化方法,以多层合采油藏中一注多采井组为例,考虑特高含水期储层物性参数和剩余油分布的非均质特征,将一注多采井组等效为多个一注一采井组;综合考虑渗透率和原油黏度的时变特征以及注水启动压力,建立了一注一采多层合采剖面模型开发指标的计算方法,以油井液量调配后各油井含水率趋于一致为目标,采用迭代法计算得到油井调配所需液量.经过数值模拟验证表明,采用建立的油井液量调配优化方法得到的液量进行生产,在给定的调配时间内油井能够达到相近的含水率,有效改善了水驱开发效果.

摘要： 特低渗透油藏受压敏效应作用,渗透率随着地层压力的变化而变化,从而导致启动压力梯度变化,而目前已有特低渗透油藏渗流模型中仅体现静态启动压力梯度,未同时考虑压敏效应和变启动压力梯度,计算结果与矿场实际情况往往偏差较大.利用非达西渗流理论及压敏效应公式等,以长垣外围扶余油层特低渗透油藏为研究对象,建立考虑压敏效应和变启动压力梯度的渗流模型,并以朝阳沟油田C区块为例分析了压力、渗透率、启动压力梯度的分布特征,以及开发效果主要影响因素.结果表明:在同时考虑压敏效应和变启动压力梯度条件下,油井渗透率、地层压力及产量大幅度下降;C区块油井井底附近,渗透率下降21.33％,启动压力梯度增加26.94％;采用小井距,同时提高储层渗透性可有效提高产量.研究成果为特低渗透油藏开发调整方案编制提供了理论基础.

摘要： 为评价覆膜支撑剂的导气阻水效果,为应用覆膜支撑剂实现低渗水驱气藏控水稳产提供依据,采用喷涂工艺制备了用于水侵低渗气井压裂的覆膜支撑剂,采用水滴试验评价了其疏水性;通过填砂管相对渗透率试验,分析了覆膜支撑剂与普通石英砂的气–水两相渗透规律;模拟渗流通道建立渗流模型,进行了可视化水驱气试验,研究驱替过程中气水在普通石英砂带和覆膜支撑剂带的运移方向和规律.通过相渗试验发现,覆膜支撑剂具有提高气相相对渗透率、抑制水相流动的作用.通过可视化水驱气试验发现,覆膜支撑剂具有疏水导气的作用,与模型中处于普通石英砂带模拟井相比,处于覆膜支撑剂带模拟井的产气量大幅提高、产水量大幅降低.TN气田X21井采用覆膜支撑剂进行重复压裂后,产气量恢复正常,产水量大幅降低,实现了二次生产.研究结果表明,覆膜支撑剂具有较好的导气阻水效果,可以为低渗水驱气藏控水稳产提供技术支持.

摘要： 煤层具有非均值性较强、压裂裂缝展布不均匀、非对称分布等特点,目前缺少煤层非对称裂缝产能评价模型.针对上述问题,运用Langmuir等温吸附方程及Fick扩散定律描述煤层气藏中的吸附、解吸及扩散现象,引入特殊的拟时间函数解决考虑吸附解吸现象的物质平衡方程中非线性较强的问题,利用新定义的参数表征压裂过程中水力裂缝的非对称性,得到裂缝不同对称程度时的产能评价模型及其解析解,通过时间叠加原理,实现了实际生产数据与理论数据的拟合.研究表明:裂缝的非对称性对气藏产能评价及预测结果影响较大;对称裂缝地层能量利用率最高;裂缝的非对称性对产能评价的影响主要发生在生产前期,随着裂缝导流能力的增加,裂缝的非对称性对气井产能的影响越来越小.研究成果对准确评价和预测煤层气藏压裂直井产能和高效开发具有重要指导意义.

摘要： 海上水驱稠油油田注采井距大、储量动用程度低,为提高油田开发效果,需要对基础井网进行调整.基于渤海地区实际HD油田情况和典型井网调整方式,利用渗流力学经典理论,建立基于反九点基础井网整体加密水平井进行注采井网调整的渗流模型,通过计算注采单元渗流场变化来分析不同条件下储量动用规律;利用建立的注采井网储量动用效果评价方法,优选出满足油田开发要求的加密水平井长度.研究表明:建立的组合井网储量动用评价方法结合油田实际可以得到加密水平井最佳长度为原井网井距的0.75倍.该成果可作为渤海地区及类似油藏进行注采井网调整的技术借鉴.

摘要： 为拓展酸性介质与砂岩之间的细观特性研究,基于数字岩心模型和格子Boltzmann方程,开展砂岩受酸腐蚀过程的加速模拟试验,分析不同酸性环境下受酸腐蚀砂岩的渗流特性。通过CT扫描设备探究受酸腐蚀砂岩内部矿物组成的结构变化;利用Image J和Avizo可视化图像处理软件建立了受酸腐蚀砂岩的数字岩心,结合格子Boltzmann方程构建出砂岩受酸腐蚀过程中的渗流模型,分析砂岩受酸腐蚀过程中内部孔隙结构和渗流特性的变化规律。研究结果表明:CT扫描试验可展示砂岩内部的矿物组成及孔隙分布,反映酸性溶液对砂岩的腐蚀程度;渗透深度随孔隙率的增大而增大,变化速率先快后慢,最后趋于稳定,说明基于Boltzmann方程构建的渗流模型对模拟砂岩受酸腐蚀过程具有较好的适用性。

摘要： 为拓展酸性介质与砂岩之间的细观特性研究,基于数字岩心模型和格子Boltzmann方程,开展砂岩受酸腐蚀过程的加速模拟试验,分析不同酸性环境下受酸腐蚀砂岩的渗流特性.通过CT扫描设备探究受酸腐蚀砂岩内部矿物组成的结构变化;利用Image J和Avizo可视化图像处理软件建立了受酸腐蚀砂岩的数字岩心,结合格子Boltzmann方程构建出砂岩受酸腐蚀过程中的渗流模型,分析砂岩受酸腐蚀过程中内部孔隙结构和渗流特性的变化规律.研究结果表明:CT扫描试验可展示砂岩内部的矿物组成及孔隙分布,反映酸性溶液对砂岩的腐蚀程度;渗透深度随孔隙率的增大而增大,变化速率先快后慢,最后趋于稳定,说明基于Boltzmann方程构建的渗流模型对模拟砂岩受酸腐蚀过程具有较好的适用性.

摘要： 各向异性油藏经长期水驱开发后,常表现出平面驱替不均衡、开发效果差的特点,为实现水驱液流改向、提高储量动用效果,达到均衡驱替开发,如何有效进行井网调整是关键.采用在反九点直井井网的对角油井间加密水平井的方式,利用渗流力学保角变换和镜像反映原理,建立井间对角线加密水平井注采井网渗流模型,并提出评价注采井网储量动用能力及动用效果的方法.结合油田实际参数,分析在储层具有渗透率各向异性的条件下,水平井加密后注采单元中的储量动用规律;综合储量动用效果和开发实施条件,确定了各向异性油藏井间对角线加密水平井的合理长度及开发制度.结果表明,该水平井加密模式对储层具有渗透率各向异性时有较好的适应性,加密水平井合理长度约为原井网对角线井间长度的0.5倍.

摘要： 在直井反九点井网的对角油井之间加密水平井,是水驱油藏实现液流改向、提高储量动用效果的有效井网调整方式.基于典型注采井网调整方式,利用渗流力学保角变换和镜像反映原理,建立了井间对角线加密水平井注采井网渗流模型,并提出了评价注采井网储量动用效果的方法;结合实际油田参数,计算分析了不同条件下,直井反九点井网加密调整后注采单元中的储量动用变化规律;综合储量动用效果和开发实施条件,确定了九点井网对角加密水平井的合理水平井长度及合理生产制度.研究结果为水驱油藏注采井网加密调整和注采调控,提供了新的调整思路和分析评价方法.

摘要： 在实验研究基础上,根据边界层理论建立了三次梯度项特征的超低渗油藏非线性数学模型,并利用微分线性法建立了视渗透率模型,得到了渗透率与储层物性及压力梯度的关系.结果表明,在启动压力特征不明显的条件下,渗流模型具有三次连续函数形式,是对线性模型的修正,其物理意义明确,拟合精度高,便于工程应用;其渗透率随着压力梯度的增大而增大,表现出非线性特征.

摘要： 国内某核电站已经完成主体工程的基坑开挖工作，基坑周边形成高度较高的边坡。将渗流基本理论应用于某具体工程,针对该工程实例,用特定的渗流模型,经简化计算用于指导工程的设计.

摘要： 高心墙堆石坝两岸和坝基渗流对坝体渗流场有一定影响,渗流计算模型通常包含大范围的地质体,而坝体渗流与应力变形三维耦合模型为减小计算规模,其范围通常仅限于坝体和坝基覆盖层,模型与基岩相接触部位常视为不透水边界,忽略了基岩渗流对计算域内渗流场的影响,可能造成坝基渗流场、防渗墙结构物与心墙应力变形的较大误差.本文将整体渗流模型计算得到的边界流量,通过在耦合模型底部设置绕渗单元和添加流量边界条件,将边界流量添加至耦合模型内,来包含计算域外渗流对计算域内渗流场的影响.以心墙底部坝基覆盖层全部挖除的双江口大坝和坝基覆盖层内布置两道防渗墙的瀑布沟大坝的耦合模型为例,计算耦合模型在不同上下游水位差时的稳定渗流场,与整体模型渗流场进行对比,结果表明这种处理方法能够使耦合模型的渗流场与整体模型基本一致.

摘要： 克拉玛依油田七中区克下组砾岩油藏二元复合驱油体系注入初期发生深部地层堵塞,利用电子探针X射线显微研究了堵塞微观分布和成因.开展了物理解堵矿场试验,矿场试验显示,随着配方体系中各组分的相对分子质量和浓度逐步下调,虽然试验区注入压力稳步下降,反映出堵塞得到缓解,同时试验中含水率呈现阶梯式下降,二元复合驱试验逐步见效,但液量并没有期望的大幅提升.针对矿场试验的解堵过程与传统认识存在偏差,尤其是堵塞缓解前后渗流通道变化和解堵机理不明确的问题,通过开展储集层分类,首次建立了能够反映砾岩储集层复模态特征的渗流模型,研究了二元复合驱过程中的解堵机理和渗流变化.二元复合驱主要动用平均喉道半径在2～5μm范围内的细长喉道内剩余油;形成了砾岩储集层二元复合驱物理解堵模式.

摘要： 为揭示煤层气排采过程中主控因素的作用,本章从煤层气气-水渗流机理出发,总结了煤层气渗流模型,归纳了储层压力对煤层气运移的控制作用.根据沁水盆地现场生产数据,及流体在煤储层、压裂裂缝、井筒中的运移特征,利用COMSOLMultiphysics数值模拟软件,建立了直井排水-降压-渗流模型,分析了排采时的流场特征及产水量不同时流场的变化情况.

摘要： 受黄土地形地貌及线路方案控制,银西高铁以隧道工程通过董志塬地区时,不可避免地穿越黄土含水层.本文以上阁隧道为例,首先分析了董志塬地区黄土含水层的分布特征,评价了中更新统含水层黄土的物理力学性质、渗透性及含水特征,其次通过建立二维渗流模型,模拟了隧道开挖后渗流特征,同时研究了地下水渗流对隧道工程的影响.结果表明,董志塬地下水水位埋深约50～70m,含水层厚约30～50m,含水层黄土天然含水率达到了24.9％,渗透系数为0.15m/d,以软塑为主.渗流模拟结果表明,地下水渗流的影响往往是在开挖初期,选择合理支护时间及支护措施尤为关键,并应加强防排水措施,以降低地下水对黄土隧道的危害.

摘要： 凝析气藏开发过程中压力的保持至关重要,目前一般多采用注气(循环注气)、气水交替等保持压力开发方式.其中气水交替一方面具有较高的波及系数,另一方面也有效的抑制了气体的气窜,应用效果较好.本文针对不同凝析油含量的凝析气藏,确定适宜气水交替的凝析气藏类型.并从微观孔隙出发,分析气水交替驱替凝析油机理并建立渗流模型,结果表明驱替作用主要发生在注气阶段,且随着交替周期的增加,气相渗透率不断降低.

摘要： 页岩气渗流模型是页岩气藏动态分析和数值模拟的基础.在页岩气开采过程中,由于孔隙气体压力降低引起储层变形,储层的变形又会改变孔隙度和渗透率,本文分析了这一流固耦合效应.同时考虑了页岩气渗流过程中的解吸、滑移和扩散效应对渗流的影响,建立了页岩气藏流固耦合非线性非稳态渗流问题的数学模型.

摘要： 针对页岩储层纳米孔隙中天然气扩散作用对压裂水平井产能有多大影响这一问题,开展了渗流数学模型建立、求解及定量计算分析研究,研究中采用了三线性渗流机理、克努森扩散机理及扩散引起渗透率增加值公式,绘制了不同孔隙直径下克努森数与储层压力关系图版,得到了可用于实际生产预测的单井产能方程,从孔隙大小、储层压力、气藏深度等3个方面进行了扩散作用的分析,给出了页岩气藏生产过程中需要考虑扩散作用的各指标阈值.结果表明,在储层压力条件下,孔隙越小的储层,扩散作用对产能的影响越大,而对于较大孔隙的储层,当井底压力低于模型中计算出的阈值时,扩散作用就不应该被忽略.

摘要： 计算机断层扫描(CT)是一种为表征炭阳极提供大量有用数据的强有力的无损技术.以前的研究采用这种技术来表征焙烧阳极试样,并对作为X射线衰减系数的函数的表观密度和总孔隙率提出了一些关系.在本文中,将现有2D裂纹检查方法应用在实尺焙烧阳极的计算机断层扫描图像上,来估算裂纹的数量.然而,为了改进本质上基于渗流区域圆度计算的算法终止程序,改进了裂纹检测方法.为了充分终止渗流过程,改进包含计算其他渗流区域属性.所提出的方法已经应用于有钢爪孔和没有钢爪孔的阳极切片.

摘要： 本发明公开了一种渗流监测器、渗流监测系统及地下水库渗流监测方法，包括监测器壳体、温度传感器、压力传感器、电加热层、传输线束和均布有多个监测点的光纤。本发明公开的渗流监测器、渗流监测系统及地下水库渗流监测方法，可对地下水库的渗流进行有效监测，为地下水库的溃坝事故的超前预测、预警等提供了技术支持。

摘要： 本发明属于页岩油气藏研究领域，尤其涉及一种页岩储层压裂后渗流微观模型、制作方法及实验装置，本发明根据页岩油气藏低孔低渗的特点，模拟出具备微米级孔喉的储层微观模型，以解决宏观上难以观察页岩内部流体渗流特征的问题。该微观模型的制作流程大致为三部分，首先制作出掩膜版，对掩膜版进行曝光得到需要使用的模型图；然后利用掩膜版对基底进行曝光处理，将刻蚀图形转移到光刻胶上，然后由光刻胶转移至铬层，再移至基底；最后再进行阳极键合制作出基板，得到微观模型。本发明的微观模型可结合图像采集装置和图像显示装置对微观模型内部的注入流体进行可视化研究，观察流体在微米级裂缝‑基质储层中的流动情况。

摘要： 一种模拟不同土压情况下衬垫渗流能力变化的模型箱，包括试验箱、注水系统、加压系统和监测系统；试验箱包括内部中空、顶部开口的箱体，箱体的顶部开口密封配合有顶盖；试验土体的上方设有注水系统，注水系统与外部水源相连，对试验土体供水以得到饱和试验土体；注水系统包括注水管网，注水管网水平铺设在试验土体上表面；注水网管的上方设有加压系统，以模拟不同埋深填埋垃圾产生的土压力；监测系统包括应变式土压力盒、应变式孔隙水压力传感器和多通道数据采集仪。本发明还提供模拟不同土压情况下衬垫渗流能力变化的模型箱的试验方法。本发明从不同土压力跟水量角度出发，对其不同土压条件作用下衬垫渗透性及渗透变形特性进行研究。

摘要： 本发明提供一种多孔介质渗流通道提取、模型训练方法、装置及设备，其中的方法包括：将多孔介质的原始图像划分成N个子区域图像；从N个子区域图像中选取M个子区域图像进行标注；对M个子区域图像及M个子区域图像中每个子区域图像对应的标注信息，进行扩增操作，以得到K个子区域图像及K个子区域图像中每个子区域图像对应的标注信息；基于K个子区域图像中的至少部分子区域图像及至少部分子区域图像中每个子区域图像对应的标注信息，对预设模型进行训练，得到图像分割模型；其中，图像分割模型用于提取多孔介质的渗流通道的信息。如此，提高了标注效率，且实现了小样本学习，大大提高了提取的多孔介质的渗流通道的信息的精度。

摘要： 本发明公开了水电站地下洞室群渗流场模型范围确定方法，解决了工程区无明显计算边界时，地下洞室群渗流场模型范围难以获取的问题。主要考虑了洞室群两岸地下水面线坡比、洞室群顶部地下水埋深、洞室群潜在逸出边界面积的影响。本发明操作步骤简单，计算模型通过数值计算和回归分析获得，有一定的理论基础。可减小由模型范围取值不当引起的地下洞室群渗流场计算结果误差。

摘要： 本发明提供了一种体现渣土改良泡沫剂渗流特性的模型构建方法及系统，获取渣土改良泡沫室内渗透试验结果，得到不同泡沫侵入距离下渗流速度的变化规律；通过正则德劳奈三角划分，建立大规模流体流动孔隙尺度网格模型，根据局部孔隙几何形状充分定义孔隙之间的流体交换；根据所述变化规律，利用离散元软件对宏观细观参数标定及调整，得到不同泡沫侵入距离下的细观参数关系模型，将大规模流体流动孔隙尺度网格模型和细观参数关系模型嵌入到颗粒接触模型中，进行渣土改良泡沫渗透试验模拟，模拟泡沫在渣土中的渗透过程，得到不同泡沫侵入距离下渗流速度的变化规律。本发明为系统性开展泡沫改良土力学时变行为的模拟和分析提供理论依据。

摘要： 本发明公开了一种基于孔隙网络模型的单相非稳态渗流模型建立方法，包括以下步骤：S1：通过微CT扫描实验统计配位数和喉道长度；通过核磁共振T2谱获得岩石孔喉半径频率分布曲线；S2：以孔隙网络模型(SC、BCC、与FCC模型)为基础，通过中心点位移建立无序结构网络模型；S3：在所述无序结构网络模型中引入非稳态单相理论，结合泊肃叶定律、达西定律、质量守恒定律，获得适用于孔隙网络模型的非稳态单相渗流方程。本发明建立的非稳态单相渗流方程更接近实际的非稳态渗流，能够以此获得更准确的非稳态渗流情况下的流量和压力，为油气藏开发提供指导意见。

摘要： 本发明公开了一种基于孔隙网络模型的单相非稳态渗流模型建立方法，包括以下步骤：S1：通过微CT扫描实验统计配位数和喉道长度；通过核磁共振T2谱获得岩石孔喉半径频率分布曲线；S2：以孔隙网络模型(SC、BCC、与FCC模型)为基础，通过中心点位移建立无序结构网络模型；S3：在所述无序结构网络模型中引入非稳态单相理论，结合泊肃叶定律、达西定律、质量守恒定律，获得适用于孔隙网络模型的非稳态单相渗流方程。本发明建立的非稳态单相渗流方程更接近实际的非稳态渗流，能够以此获得更准确的非稳态渗流情况下的流量和压力，为油气藏开发提供指导意见。

摘要： 本发明公开了一种非定常流固耦合多相渗流模型构建方法，包括根据岩心尺度孔隙网络结合非定常流动模型分析流体在孔喉通道中的非定常流动，获得圆形管束中流体轴向速度分布，分别构建非定常单相液体流固耦合渗流数学模型和非定常单相气体流固耦合渗流数学模型；利用非定常单相液体流固耦合渗流数学模型和非定常单相气体流固耦合渗流数学模型，结合孔隙网络模型中混合流体的特性参数构建非混相驱替过程下的流固耦合多相渗流数学模型，将岩心数字化孔隙网络模型与非定常流固耦合多相渗流数值模拟方法结合，进行岩心流固耦合渗流模拟。本发明可模拟再现室内岩心流动实验过程，实现室内岩心的数字化单相和多相流固耦合渗流模拟分析与测试。

摘要： 本申请公开了一种城市小净距隧道施工及运营期渗流场模型试验系统，涉及土木工程试验领域，该系统包括渗流模型箱、第一隧道试验结构、水压采集装置以及水量采集装置，该渗流模型箱包括箱体、第一支架、第一盖板以及第二盖板，箱体的前板面和后板面开有隧道孔，第一隧道试验结构在第一支架的支撑下对齐两端的隧道孔后，可模拟水平双洞隧道，箱体下部开有用于与提供水头的外部供水设备连接的进水口和/或箱体上方设置有降雨模拟装置；本申请通过水压采集装置采集预埋位置的水压和通过水量采集装置采集排水管处的水量，可真实地测试降雨环境或不同地下水作用下，城市小净距双洞隧道在隧道开挖各个阶段及运营期的水压力、涌排水量和渗流场变化。