超低渗砂岩气藏低速渗流机理及特征研究

发布时间：2017-08-12 02:34

  本文关键词：超低渗砂岩气藏低速渗流机理及特征研究

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【摘要】：多孔介质低速渗流是否符合达西线性流动是学界争论的热点话题,学者针对这一问题从不同角度进行了相关研究但并未出现一致认可的结论。其中一些观点认为牛顿流体在任何流动空间中均符合达西流动,实验测试出的低速非达西现象为测试方法或测试技术限制导致的实验假象；一些观点认为,流动空间尺度较小的多孔介质中会由于边界层效应、贾敏效应等原因使多孔介质的流体传导率发生改变,从而产生偏离达西线性流动规律。弄清流体在多孔介质中的流动规律对气藏工程理论评价与计算、油气藏提高采收率措施及开发方案的编制具有重要意义,因此本文对流体在不同条件下的流动规律及特征进行探索性研究,为进一步认识多孔介质中流体低速渗流规律提供参考。本次论文采用了渗流实验与理论分析相结合的方式对多孔介质低速渗流问题进行分析探讨。岩心实验部分进行了低渗透砂岩气体单相、饱和油水等不同流动条件的渗流实验,得到超低渗砂岩气藏流速与压差关系,分析实验结果得到多孔介质中不同流体渗流时低速非达西流动特征；对不同类型的毛细管两相流动类型进行了理论分析,对两相流体微观流动进行了相关评价；针对低速非达西流动产生条件及偏离达西流动程度大小的问题,采用了一种较为前缘的数字岩心技术进行分析,推导出单相可压缩流体、气水两相流动的随机孔隙网络模型理论,独立编写可压缩流体单相和气水两相流动运算程序并较好模拟出低渗透砂岩实验中抽取真空、饱和水、水相驱替及建立束缚水的过程,细致模拟了抽真空过程中气体压力下降的动态过程,饱和水过程中气体赋存状态、残余气相分布及总体水相饱和度变化情况,水相驱替过程中气体随着孔隙压力下降体积膨胀导致的圈闭气流动过程,模拟出与渗流实验相对应的压差流速曲线,分析了不同实验时间气相、水相饱和度分布规律及流动特征,找出了两相渗流过程中被驱替相随驱替过程的进行由可流动到束缚的变化规律。通过程序模拟结果与实验数据结合,提出多孔介质牛顿流体流动不产生真实启动压力梯度以及低速非达西流动与多相流动时液相边界层和有效应力变化等因素密切相关的结论。
【关键词】：低速渗流 气水两相流动 液相边界层 随机孔隙网络模型
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE312
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-20
• 1.1 研究的目的意义7
• 1.2 国内外研究现状7-17
• 1.2.1 低速非达西流动研究7-9
• 1.2.2 孔隙网络模型构建方法9-17
• 1.3 论文研究内容、技术路线及主要创新点17-20
• 1.3.1 主要研究内容及研究方法17-19
• 1.3.2 技术路线19
• 1.3.3 主要创新点19-20
• 第2章 均质岩心驱替实验及分析20-33
• 2.1 超低渗砂岩实验测试方法简述20-22
• 2.2 气体渗流实验非稳态测试原理22-23
• 2.3 实验装置及流程23-25
• 2.4 实验测试结果25-31
• 2.4.1 岩心气相驱替实验25-29
• 2.4.2 岩心液相驱替实验29-31
• 2.5 本章小结31-33
• 第3章 毛细管两相流动规律研究33-48
• 3.1 均质等径圆形毛细管两相流动33-37
• 3.2 均质等径规则多边形毛细管两相流动37-40
• 3.3 考虑贾敏效应的毛细管两相流动40-44
• 3.4 考虑弹性变形的毛细管束流动44-45
• 3.5 水相流动边界层效应45-47
• 3.6 本章小结47-48
• 第4章 三维随机孔隙网络模型建模及实验模拟48-71
• 4.1 孔隙网络模型的建立48-50
• 4.2 孔隙网络模型压力传导理论50-57
• 4.2.1 单相不可压缩流体压力传导理论50-51
• 4.2.2 单相可压缩流体压力传导理论51-53
• 4.2.3 气水两相压力传导理论53-57
• 4.3 孔隙网络模型流体传导理论57-60
• 4.3.1 气水两相流动流体传导理论57-58
• 4.3.2 模型流动属性计算58-60
• 4.4 孔隙网络模型模拟实验过程60-70
• 4.4.1 岩心基本物性参数测试实验模拟60-62
• 4.4.2 岩心抽真空实验模拟62-64
• 4.4.3 岩心水相驱替实验模拟64-67
• 4.4.4 岩心气相驱替实验模拟67-70
• 4.5 本章小结70-71
• 第5章 结论与建议71-73
• 5.1 结论71
• 5.2 建议71-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-82
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果82

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1 严文俊;;论适用于低渗砂岩油层压裂液[J];石油学报;1982年S1期

2 唐国t，

本文编号：659393