基于核磁共振与孔隙尺度模拟的致密油藏渗吸机理研究

1

作者 齐怀彦 杨国斌 +3 位作者 朱亚娣 邓茗心 耿少阳 田伟超 《油气藏评价与开发》 北大核心 2025年第5期824-833,共10页

渗吸作用在致密油藏的注水开发和压裂后焖井阶段具有关键作用,是提高致密油藏采收率的有效手段。为深入探究致密储层复杂孔隙结构及岩石-流体相互作用对渗吸机理的影响,研究结合核磁共振技术与孔隙尺度渗吸数值模拟技术,针对不同孔喉特... 渗吸作用在致密油藏的注水开发和压裂后焖井阶段具有关键作用,是提高致密油藏采收率的有效手段。为深入探究致密储层复杂孔隙结构及岩石-流体相互作用对渗吸机理的影响,研究结合核磁共振技术与孔隙尺度渗吸数值模拟技术,针对不同孔喉特征的致密岩心开展了渗吸实验与孔隙尺度渗吸数值模拟研究。渗吸实验通过实时监测不同时间点的核磁共振T2(横向弛豫时间)谱,揭示了孔隙结构对渗吸效率的动态影响规律。孔隙尺度渗吸数值模拟研究则基于岩石薄片构建了真实致密砂岩孔隙尺度物理模型,通过求解纳维-斯托克斯方程并结合相场法,实现了致密砂岩孔隙尺度渗吸过程的模拟。在实验与模拟结果相互验证的基础上,详细分析了润湿角、原油黏度和储层物性对渗吸效率的影响。研究结果表明:孔隙尺度渗吸数值模拟结果与实验结果吻合良好。孔隙结构的复杂性显著影响渗吸的驱油特性,具体表现为渗吸初期速率较快,随后随渗吸时间延长而逐渐减缓。水相优先进入小孔隙,进而置换大孔隙中的油相。岩石-流体相互作用所产生的接触角越小(即岩石亲水性越强),渗吸过程中的油水驱替动力越大,渗吸效率越高。此外,油水黏度比越低、岩心渗透率越低,均会产生更强的自吸驱动力。研究成果从微观层面深化了对致密油藏渗吸机理的理解,为提高致密油藏开发效率提供了理论依据与实验支撑。 展开更多

关键词 致密油藏 相场法 渗吸 孔隙尺度渗吸数值模拟 核磁共振

在线阅读 下载PDF 职称材料

页岩油体积压裂后合理焖井时间模拟研究 被引量：2

2

作者 廖凯 张士诚 谢勃勃 《油气藏评价与开发》 CSCD 北大核心 2024年第5期749-755,共7页

针对页岩油藏压裂开发过程中,焖井效果井间差异大、焖井有效性和时效性不明确等问题,建立了考虑裂缝闭合、油水渗吸置换以及压裂液滞留多效应协同的压裂—焖井—生产一体化数值模型,并验证了模型的可靠性,探究了页岩油井压后焖井期间地... 针对页岩油藏压裂开发过程中,焖井效果井间差异大、焖井有效性和时效性不明确等问题,建立了考虑裂缝闭合、油水渗吸置换以及压裂液滞留多效应协同的压裂—焖井—生产一体化数值模型,并验证了模型的可靠性,探究了页岩油井压后焖井期间地层油水运移规律以及合理焖井时间。研究结果表明:①焖井期间地层油水运移特征在时间上呈现阶段性变化,依次可分为裂缝闭合、渗吸置换和能量平衡3个主控阶段,同时也在空间上与水力裂缝的复杂程度密切相关;②在毛管渗吸作用下,适当延长焖井时间有利于压裂井初期见产,但压裂液在基质中的滞留量增多也会加剧油相相渗伤害,结合累增油量变化规律,明确了合理焖井时间宜在30~45 d;③考虑真实工况对焖井作用的影响,提出了以“压裂+焖井时间”作为焖井优化的指标,提高时间效益的同时可以减少井间差异。研究提出了体积压裂水平井焖井作用评价方法和模拟流程,其结果对页岩油压裂后合理焖井时间优化具有指导作用。 展开更多

关键词 页岩油 体积压裂 合理焖井时间 裂缝闭合 渗吸置换 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

周期注水吸入过程机理研究 被引量：11

3

作者 雷登生 杜志敏 +1 位作者 付玉 张勇 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期101-104,共4页

在油藏周期注水开发中,毛管的驱替和吸入过程是交替进行的。如果吸入过程的时间很短,吸入过程就无法完全达到平衡,致使流体交换不充分。基于此,引入吸入过程平衡时间的概念,利用一维岩芯数值模拟技术,分析了实际油藏周期注水吸入过程机... 在油藏周期注水开发中,毛管的驱替和吸入过程是交替进行的。如果吸入过程的时间很短,吸入过程就无法完全达到平衡,致使流体交换不充分。基于此,引入吸入过程平衡时间的概念,利用一维岩芯数值模拟技术,分析了实际油藏周期注水吸入过程机理,并研究了油水黏度比、毛管力、含水饱和度等参数对吸入过程平衡时间的影响。结果表明:油水黏度比过大、毛管压力差太小及高的含水饱和度都会造成平衡时间增加,使实际周期注水中的吸入过程无法达到平衡,致使周期注水效果变差;特别是在高含水阶段,由于含水饱和度高、毛管力小,吸入过程达到一次平衡所需时间长,致使高含水饱和度情况下停注时间远小于吸入过程平衡时间,从而造成周期注水无法达到预期效果。对周期注水吸入过程机理的研究为油藏周期注水合理工作制度的制定提供了有效的依据。 展开更多

关键词 周期注水 吸入过程 平衡时间 毛管力 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

页岩气藏水力压裂渗吸机理数值模拟研究 被引量：13

4

作者 雷征东 覃斌 +1 位作者 刘双双 蔚涛 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期118-124,共7页

针对页岩储层在水力压裂作业和生产中渗吸机理及作用规律不清的问题,开展了渗吸机理及其引起的地层伤害评估的研究。建立了考虑不同影响因素的页岩水力压裂渗吸数学模型,包括基质和裂缝流动,气体扩散和解吸,应力敏感效应和毛细管压力,然... 针对页岩储层在水力压裂作业和生产中渗吸机理及作用规律不清的问题,开展了渗吸机理及其引起的地层伤害评估的研究。建立了考虑不同影响因素的页岩水力压裂渗吸数学模型,包括基质和裂缝流动,气体扩散和解吸,应力敏感效应和毛细管压力,然后,讨论了在压裂气藏和后续生产期间如何通过量化裂缝面表皮演变来评估由于渗吸机制导致的储层伤害现象。结果表明,(1)在试井以及生产阶段渗吸对储层特性有较大影响,极大的毛细管压力是导致渗吸现象和水力裂缝附近水封的主要原因;(2)对于实施了水力压裂增产措施的新井通过探测裂缝压力可以获得原始气体压力;(3)润湿相阻塞导致的储层伤害是影响致密气藏水力压裂井生产能力的主要来源之一。研究结果对于页岩气藏的渗流特性能够提供深刻的理解,尤其是为早期生产阶段降低由渗吸作用可能造成的储层伤害来优化生产提供理论依据。 展开更多

关键词 数值模拟 渗吸机理 页岩气 水力压裂 毛细管压力

在线阅读 下载PDF 职称材料

关井时机对页岩气井返排率和产能的影响 被引量：49

5

作者 张涛 李相方 +5 位作者 杨立峰 李靖 王永辉 冯东 杨剑 李沛桓 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期48-60,共13页

页岩气井压后返排率普遍较低,大量的压裂液永久赋存于储层中,对页岩气井的生产有可能造成不利影响。为此,以实际生产数据为基础,分析了页岩气井早期生产返排特征,并根据典型数据建立相应的数值模型,研究了不同时机关井持续时间、生产制... 页岩气井压后返排率普遍较低,大量的压裂液永久赋存于储层中,对页岩气井的生产有可能造成不利影响。为此,以实际生产数据为基础,分析了页岩气井早期生产返排特征,并根据典型数据建立相应的数值模型,研究了不同时机关井持续时间、生产制度对页岩气井返排率和产能的影响。结果表明:①在返排前关井期间,极窄的相渗曲线共渗区急剧降低压裂液在储层中的渗吸运移速度,关井100 d后移动距离小于3 m,随着关井持续时间增加,压裂液返排率呈指数降低,开井的初始产气量先减小后增大,对长期产气量的影响则恰好相反,因此,并不能简单得出关井时间越长,越有利于生产的结论 ;②而在生产返排后关井期间,随着关井持续时间增加,返排率减小,开井的初始产气量增大,长期产气量则会减小,但相比之下,返排后关井效应弱于返排前;③对于生产制度而言,生产压差增大会掩盖应力敏感导致的渗透率降低效应,最终表现为累计产气量、累计产水量都增加,同时,高生产压差人工缝底部积液,而低压差含水饱和度则几乎为0。该研究成果为认识压裂液的滤失机理及其在储层中的赋存方式、确定页岩气多段压裂水平井的最佳关井时间与生产制度,提供了技术支撑。 展开更多

关键词 页岩气井 数值模拟 渗吸 关井时间 生产压差 返排率 生产能力 产气量 产水量

在线阅读 下载PDF 职称材料

低渗透裂缝性油藏渗吸数值模拟研究 被引量：10

6

作者 王希刚 宋学峰 +2 位作者 姜宝益 蔡喜东 刘刚 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第7期1952-1956,共5页

低渗透裂缝性油藏作为一种特殊的油藏,裂缝很发育,基质非常致密,普遍存在孔隙度小、孔隙压力低和储层渗透率低等特点。因此其采收率相对较低,开采成本较高,经济效益亦较低。低渗透裂缝性油藏的生产机理主要表现为裂缝系统中的水靠毛细... 低渗透裂缝性油藏作为一种特殊的油藏,裂缝很发育,基质非常致密,普遍存在孔隙度小、孔隙压力低和储层渗透率低等特点。因此其采收率相对较低,开采成本较高,经济效益亦较低。低渗透裂缝性油藏的生产机理主要表现为裂缝系统中的水靠毛细管力作用渗入岩块排油。因此,亲水的致密岩块、水的毛细管自吸作用是主要的采油机理。应用数值模拟方法,建立双重介质模型。结果表明,裂缝发育程度、黏度比、基质毛管力大小、初始含水饱和度为影响渗吸的关键因素。明确了主要地质因素、开发因素对渗吸的控制作用和作用机理,为渗吸开发低渗透裂缝性油藏具有一定指导意义。 展开更多

关键词 低渗透 裂缝性油藏 渗吸 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

低渗透油藏渗吸法采油的数值模拟 被引量：12

7

作者 殷代印 王国锋 刘冠男 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2004年第2期31-33,共3页

针对渗吸法采油中的毛管力驱动项和流动系数的取值问题 ,根据地下流体渗流特征 ,建立了低渗透油藏渗吸法采油数学模型 ,给出了数值解法 .定量分析了渗吸法采油的主要影响因素 ,通过实例验证 ,用该方法计算的各项动态指标与矿场实际值符... 针对渗吸法采油中的毛管力驱动项和流动系数的取值问题 ,根据地下流体渗流特征 ,建立了低渗透油藏渗吸法采油数学模型 ,给出了数值解法 .定量分析了渗吸法采油的主要影响因素 ,通过实例验证 ,用该方法计算的各项动态指标与矿场实际值符合程度较高 .结果表明 :基质与裂缝渗透率之比小于 0 .0 1,油水黏度比小于 15 ,毛管力较大的水湿油层比较适合于渗吸法采油 ,能够提高水驱采收率 2 展开更多

关键词 渗吸法采油 毛管力 数值模拟 流动系数 逆向渗流 低渗透油藏

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用径向积边界元方法计算动态逆向渗吸累积采收率 被引量：3

8

作者 徐中一 程林松 +4 位作者 曹仁义 顾浩 贾品 吴九柱 张翠萍 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期58-63,共6页

在开采超低渗透或致密油藏的过程中,水平井井筒周围会形成复杂的缝网,缝网将油藏分割成不同形状的基质块,当压裂液或者水在裂缝中流动时会与基质块大面积接触,在毛管压力作用下发生以动态逆向渗吸为主导的传质现象。为了准确描述针对任... 在开采超低渗透或致密油藏的过程中,水平井井筒周围会形成复杂的缝网,缝网将油藏分割成不同形状的基质块,当压裂液或者水在裂缝中流动时会与基质块大面积接触,在毛管压力作用下发生以动态逆向渗吸为主导的传质现象。为了准确描述针对任意形状基质块的动态逆向渗吸作用,利用基于边界元和径向积分理论的径向积边界元方法,建立适用于逆向渗吸的数学模型,通过与差分方法数值模拟结果和实验数据以及解析解进行对比,验证了所建渗吸模型的正确性,同时说明了径向积边界元方法适用于复杂形状基质块逆向渗吸累积采收率的计算;相对于差分方法,径向积边界元方法不用在基质块内部空间划分网格,使得动态逆向渗吸累积采收率的计算过程变得简单高效并且切合实际。 展开更多

关键词 裂缝性油藏 逆向渗吸 径向积边界元 超低渗透油藏 致密油藏 双重介质 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

致密油藏渗吸采油影响因素及作用机理 被引量：17

9

作者 王敉邦 杨胜来 +2 位作者 吴润桐 陈建勋 曹虞杰 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期158-163,共6页

针对特低孔低渗和高黏高蜡特征的吉木萨尔芦草沟组致密油藏,通过实验和数值模拟方法研究渗吸采油过程的冷伤害特征,分析其对吞吐周期的耦合影响。室内实验表明:温度下降导致原油黏度增加190倍、可动油饱和度下降35. 3%、静态渗吸量下降4... 针对特低孔低渗和高黏高蜡特征的吉木萨尔芦草沟组致密油藏,通过实验和数值模拟方法研究渗吸采油过程的冷伤害特征,分析其对吞吐周期的耦合影响。室内实验表明:温度下降导致原油黏度增加190倍、可动油饱和度下降35. 3%、静态渗吸量下降47. 9%,注水温度22℃时第2吞吐周期采出程度相比第1周期下降64. 3%,证明致密油藏注水吞吐存在冷伤害。对5个注水温度下的冷伤害过程进行数值模拟表明:原油黏度由早期压力主导逐渐变为温度主导,冷伤害程度在时间上表现出"累积递增"和"滞后"现象,43℃时累计产量仅为93℃的67. 4%,渗吸机理产量贡献率下降了9. 8%,并且第3周期产量递减率是第2周期的73. 7%。该研究可为致密储层渗吸采油可行性评价提供借鉴。 展开更多

关键词 致密油藏 渗吸采油 冷伤害 室内实验 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑压裂液渗吸的压后压裂液返排的数值模拟 被引量：5

10

作者 王继伟 曲占庆 +2 位作者 郭天魁 陈铭 吕明锟 《深圳大学学报（理工版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期56-65,共10页

压后压裂液返排是水力压裂施工过程中的关键步骤,在非常规致密储层中压裂液的渗吸现象不容忽视.基于油水两相渗流理论、伯努利方程和连续性方程,建立考虑压裂液渗吸的返排数值模型,通过数值计算获得返排过程中的压力和排量等数据;根据... 压后压裂液返排是水力压裂施工过程中的关键步骤,在非常规致密储层中压裂液的渗吸现象不容忽视.基于油水两相渗流理论、伯努利方程和连续性方程,建立考虑压裂液渗吸的返排数值模型,通过数值计算获得返排过程中的压力和排量等数据;根据支撑剂回流模型计算压裂液返排临界出砂流量,基于控制支撑剂回流和压裂液快速返排的原则,设计一套返排制度优化方法.将数值模拟结果与中国大庆油田LX3井实际返排数据对比验证,对长庆油田M87井进行返排工作制度设计,并分析了地层产出液黏度和初始地层压力对压裂液返排的影响.结果表明:返排过程中存在地层流体向裂缝渗流现象,原始地层压力改变对压裂液返排影响明显,而地层产出液的影响甚微.LX3井返排流量和井口压力的数值计算结果与现场监测结果基本相符,平均误差分别为13.8%和15.5%,验证了返排数值模型的准确性较高,可用于指导现场压裂返排施工设计. 展开更多

关键词 油田开发 水力压裂 压裂液返排 压裂液渗吸 支撑剂回流 返排制度设计 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

页岩油水平井压裂渗吸驱油数值模拟研究 被引量：12

11

作者 欧阳伟平 张冕 +2 位作者 孙虎 张云逸 池晓明 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期143-149,共7页

为了提高压裂页岩油水平井产量预测精度、优化闷井时间及压裂液用量等参数,建立了一种考虑压裂液注入、闷井渗吸及开井生产的压裂页岩油水平井油水两相渗流数学模型,利用控制体积有限元法求其数值解,模拟了渗吸作用下基质–裂缝油水置... 为了提高压裂页岩油水平井产量预测精度、优化闷井时间及压裂液用量等参数,建立了一种考虑压裂液注入、闷井渗吸及开井生产的压裂页岩油水平井油水两相渗流数学模型,利用控制体积有限元法求其数值解,模拟了渗吸作用下基质–裂缝油水置换的过程,获得了油水压力场、速度场、产量及含水率的动态变化。分析了压裂渗吸驱油特征,优化了闷井时间和压裂液用量,并研究了基质渗透率和缝网复杂程度对渗吸驱油的影响。研究结果表明:毛细管力越大,闷井时间越长,则含水率越低,渗吸增产作用越明显;压裂液用量增加能够提高渗吸驱油产量,但同时会引起含水率升高,可通过含水率和产量增幅确定压裂液合理的用量;最优闷井时间受毛细管力、基质渗透率和缝网复杂程度的影响,其中毛细管力和基质渗透率决定了渗吸速度,而缝网复杂程度决定了渗吸面积。所建立的渗吸油水两相渗流模型可为页岩油水平井压裂优化设计提供依据。 展开更多

关键词 页岩油 水平井 压裂 渗吸驱油 数值模拟 物理模型 数学模型 控制体积有限元法

在线阅读 下载PDF 职称材料

天然裂缝性油藏渗吸规律 被引量：25

12

作者 孟庆帮 刘慧卿 王敬 《断块油气田》 CAS 2014年第3期330-334,共5页

为了研究渗吸作用对天然裂缝性油藏的影响,改善该类油藏的开发效果,以数值模拟为手段,通过建立概念地质模型,以静态和动态2种方式研究了毛细管压力、孔隙均匀程度、相渗曲线、基质和裂缝渗透率、原油黏度和基质含油饱和度对基质渗吸速... 为了研究渗吸作用对天然裂缝性油藏的影响,改善该类油藏的开发效果,以数值模拟为手段,通过建立概念地质模型,以静态和动态2种方式研究了毛细管压力、孔隙均匀程度、相渗曲线、基质和裂缝渗透率、原油黏度和基质含油饱和度对基质渗吸速度的影响,并在静态下对相关参数进行了公式拟合。静态下,渗吸速度与毛细管压力、基质渗透率、残余油饱和度、束缚水饱和度下的油相相对渗透率呈直线关系,与束缚水饱和度呈指数关系,与原油黏度呈幂指数关系;动态下,对于不同润湿性的油藏提出了不同的开发方式。 展开更多

关键词 裂缝性油藏 渗吸作用 数值模拟 敏感性分析 提高采收率

在线阅读 下载PDF 职称材料

吉木萨尔页岩水力压裂后渗吸采油潜力分析 被引量：6

13

作者 廖凯 李俊杰 +1 位作者 谢勃勃 祝健 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期68-76,共9页

基于吉木萨尔芦草沟组岩心实验,建立考虑毛管渗吸、裂缝闭合、重力分异的数值模拟模型,并通过实验数据拟合验证了模型适用性,分析了裂缝压缩系数、裂缝宽度以及裂缝形态对页岩渗吸采油的影响。结果表明:压后初期裂缝闭合作用占主导,渗... 基于吉木萨尔芦草沟组岩心实验,建立考虑毛管渗吸、裂缝闭合、重力分异的数值模拟模型,并通过实验数据拟合验证了模型适用性,分析了裂缝压缩系数、裂缝宽度以及裂缝形态对页岩渗吸采油的影响。结果表明:压后初期裂缝闭合作用占主导,渗吸换油过程存在滞后,而且随着裂缝含油饱和度上升,会进一步减缓渗吸采油速度;渗吸采出程度随裂缝压缩系数增大而降低;裂缝宽度与渗吸采收率正相关,0.5 mm宽度下基质动用距离仅8 cm,宽度达到5 mm时,渗吸60 d后采出程度为11.2%,大部分原油难以被置换;重力作用对储集层渗吸采油的贡献较小,但层理缝在分异作用下会缩短置换平衡时间。 展开更多

关键词 页岩渗吸 水力裂缝 数值模拟 影响因素

在线阅读 下载PDF 职称材料

边界层对致密油藏逆向渗吸的数值模拟 被引量：10

14

作者 徐中一 方思冬 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期638-646,共9页

致密油藏开发过程中一般采用水平井多段体积压裂方法进行开采,近井基质被缝网充分切割,极大的增加了基质与裂缝的接触面积,压裂液或水通过缝网与基质发生逆向渗吸,因此无论压裂过程还是注水吞吐开发过程都不能忽视逆向渗吸作用的影响,... 致密油藏开发过程中一般采用水平井多段体积压裂方法进行开采,近井基质被缝网充分切割,极大的增加了基质与裂缝的接触面积,压裂液或水通过缝网与基质发生逆向渗吸,因此无论压裂过程还是注水吞吐开发过程都不能忽视逆向渗吸作用的影响,另外由于致密储层流动规律不同于普通油藏,这导致致密油藏的逆向渗吸与常规油藏的逆向渗吸作用存在许多不同,为了准确模拟裂缝性致密储层中的渗吸作用,首先采用耗散粒子动力学的方法验证了致密储层微纳米喉道中渗吸过程中边界层的存在并得到渗吸过程中边界层厚度的变化规律,然后利用孔隙网络模型计算考虑边界层的关键渗流参数,主要包括渗透率、毛管力曲线及相渗曲线;并将计算获得的关键渗流参数应用到表征致密储层复杂缝网的数值模拟模型中,模拟结果显示边界层对渗吸作用具有抑制作用,当考虑边界层后储层的渗吸能力大幅度减弱,致密储层的渗吸采收率可能仅为不考率渗吸时的3/8而已,因此应当重视致密储层中边界层的存在,否则可能会高估储层的流动能力。 展开更多

关键词 边界层 双重介质 逆向渗吸 数值模拟 体积压裂 致密油 油藏开发

在线阅读 下载PDF 职称材料