低渗油藏非线性渗流特征及其影响
低渗透油藏非线性渗流表征研究
律 函数表征 了非线性渗 流段 ，建立起 了在低速情况考虑启动压 力梯度 下渗 流定律 单相数 学模 型 ，完整地表征 了低速渗流规律 ，得 出了 维 、二雏及三维稳定渗流模型 下产能及压力表达式 ，为低渗透开发研究提供 了重要 的理论依据。 关键词 启动压力柱度 低 渗透 幂律 函数 非线性渗 流 数 学模 型
１ 实验数据及渗流表征
由 ： ＝ 一
Ｎｈ
、 出
＋ 一 五）
进而得到非线性渗流产量公式为
Ｑ 华 ：
３ 单 相 二 维 平 面 径 向非 线 性 渗 流 模 型
（ ５）
通过低渗透岩心 室内驱 替实验 可以得出驱 替压力梯 度及 流速关系 曲线 ，由实验结果可知 ，当渗流速 度非常 低时 ，曲线 表现 为非线性 渗 流，这 时可通过二项式 、 函数等方式来拟合渗 流曲线 ，而 通过幂 函 幂 数来描述非线性段的方法较 为精确 ，它既反映 了渗流过程 中的启动压 力 ，也反 映了低压力梯度 时渗流不稳定过程 。利用数 据拟 合方法可 得 出非线性段通过幂函数拟合精度较高 ，函数表达与最小启动压力梯
流体运动方程为 ：
Ｋ ｏ． Ｐ ｄ ｖ：＿＿ ． 无） ｄ 一
一
沿供给边 界至 排液坑道 方 向流动 ，流体粘度 为 ，流体体 积系数 为 Ｂ， 均质地层 的渗透率为ｌ ，取供给边界处为ｘ０ （ ０ ＝。
由假设条件 ，知 —－ ０ ａ ＜ ，流体运动方程为 ： 。 ／
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技 术 创 新
枉 霞 ２ １年第６ １０ 斗ｊ ００ 期 １
低渗透油藏非线性渗流下的油井产能
ｒ ｎ
１一
式 中 ： Ｃ 均为 常数 ． Ｃ ，。
根据 式 （）令 卢 ／ ， ４ ， ＝１ｎ 并结 合 井 筒处 的条 件 ｒ ｒ 井筒 半 径 ） 一 （ 为 井底 压 力 ） —ｒ （ 为 ， 和供 给
边界 条件 ｒ ； （ 为边 界半径 ） 一 （ 为边 界压 力 ） 求 得 Ｃ ， ， 和 Ｃ ， 低 速径 向非 线性 渗 流 的压 力分 ｚ则
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第３ Ｏ卷
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第 ｌ期
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２０ ０ ６年 ２月
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流动 ； 当驱替 压力 梯度 增加 到孔 隙 中流体 的最 高启动 压力梯 度 ｂ时 ， 流
体才 呈现非 达西线 性渗 流 ．ａ ｄ代表 流体 的非线性 渗 流特 征． 典型 的非线性 渗 流特 征主要 表 现口 ：１ 流体 渗 流存 在 着 不为 ０ ］（ ）
Ａ ＾
的启动 压力梯 度 ；２ 当流体 开始 流动 时 ， （） 渗流速 度 与 压力 梯度 是
重 ， 隙度 和渗 透率 低 ， 孔 含水饱 和 度 高 （ 般 为 ３ ～ ５ ， 的高 达 ６ ）但 一 般 情 况 下 原 油 物 性好 ． 一 Ｏ Ｏ 有 Ｏ ， 许 多学者 对低 渗透 油藏 的渗 流特征 进行 了研究 口 ， 取得 一定 的成果 ， 采用 的渗 流 方 程 和实 际 油层 中 并 但 的渗 流规 律有较 大 的偏 差．在 工 程计 算 中 ， 常 将 非线 性 渗 流 处理 为具 有 启 动 压 力 的非 达 西 线 性 渗 流． 通
低渗非达西渗流特征及影响因素
《高等渗流力学》读书报告----低渗非达西渗流特征及影响因素姓名: 张恒学号：2010050031专业：石油与天然气工程教师：鲁洪江（教授）低渗非达西渗流特征及影响因素1 选题依据及研究现状1.1选题依据随着中国石油工业的发展,低渗透油藏在开发中所占的比例越来越大。
低渗透油藏是我国今后乃至相当长一段时间内增储上产的主要资源基础。
要合理高效地开发这些低渗透油藏,就需要充分合理的认识低渗透油藏本身所具有的特殊规律及其特性参数,并准确地描述低渗透油藏的渗流规律.1.2研究现状国内很多研究人员从实验方面发现了低渗透油藏的启动压力和非线性渗流规律的存在,从理论方面提出了描述启动压力和非线性渗流的模型[1]。
但是,非线性渗流和启动压力梯度的存在并没有得到国内外学术界的普遍认可。
反对者的意见是,引起低渗透油藏非线性达西流和启动压力的原因均为理论推测,而无充分的微观实验科学依据;在流速很低的情况下,受测量手段和如蒸发等现象的影响,对流速和压力的测量误差很大[2]1.3 主要的参考文献[1] 王正波,岳湘安等.影响低渗透油藏低速非线性渗流的实验研究[J].矿物学报,2008,28(1),48-54.[2]王慧明,王恩志等.低渗透岩体饱和渗流研究进展[J].水科学进展, 2003,14(2): 245[3]辛莹娟.低渗透非达西渗流研究[J].西部探矿工程。
2010（10）:115-117[4]中国“八五”科技成果.低渗透油层多相渗流机理[M].北京:科学出版社,1996[5]闫庆来,何秋轩,任晓娟,等.低渗透油层中单相液体渗流特征研究[J].西安石油学院学报,1990,5(6):1-6.[6]吴景春,袁满,张继成,等.大庆东部低渗透油藏单相流体低速非达西渗流特征[J].大庆石油学院学报,1999,23(2):82-84[7]阮敏,何秋轩.低渗透多孔介质中新型渗流模型[J].石油勘探与开发,1996[8]程时清,徐论勋,张德超.低速非达西渗流试井典型曲线拟合法[J].石油勘探与开发,1996.[9]宋付权,刘慈群.低渗透多孔介质中新型渗流模型[J].石油勘探与开发,1996.[10]吴景春,袁满,张继成,等.大庆东部低渗透油藏单相流体低速非达西渗流特征[J].大庆石油学院学报,1999.[11]李道品,等低渗透砂岩油田开发[M].北京:石油工业出版社,1997.[12]诺曼,R莫罗.石油开采中的界面现象[M].鄢捷年等译.北京:石油工业出版1992.23~85.[13]邓英尔,闫庆来,马宝歧.表面分子对低渗多孔介质中液体渗流特征的影响[A].渗流力学进展[C].北京:石油工业出版社,1996.9.[14]阮敏.低渗透非达西流临界雷诺数实验研究[J].西安石油学院学报,19992选题研究内容及拟解决的问题达西定律中压力损失完全由粘滞阻力决定,这符合多孔介质比面大这个特点的.而在低渗透岩石中,流体在流动过程中受到岩石孔壁、粘土矿物遇水膨胀以及岩石颗粒的运移等一系列因素的影响而造成附加压力损失,所以流体在低渗透砂岩中的渗流规律不满足达西定律达西定律是渗流的基本规律,但是在低渗透油藏中,渗流表现出对达西定律的偏离,这就使我们有必要对非达西渗流进行深入的研究,从低渗透非达西渗流特征、低渗透非达西渗流模型,非达西渗流过程等几个方面的研究进展进行了总结.为从事相关工作的研究人员提供参考[3]3 方法及路线3.1 低渗透非达西渗流特征同中高渗透率油层相比，低渗透油层具有以下几个特点：低渗透油层一般连续性差、采收率与井网密度关系特别密切；低渗透油层存在“启动生产压差现象”，渗流阻力和压力消耗特别大；低渗透油层见水后，采液和采油指数急剧下降，对油田稳产造成急剧影响；低渗透油田一般裂缝都较发育，注入水沿裂缝窜进十分严重[4].室内实验结果表明,流体在低渗透储层内渗流时,存在非线性段[5,6]压力梯度超过某一定值后,渗流曲线变为直线,见图1.由图1可知,流体通过低渗岩心的渗流特征显示出弹-塑性.低渗透非达西渗流的特征可概括为以下两点.(1)在较宽的渗流速度域内,渗流过程由2个连续过渡而特性各异的渗流曲线段组成,即:低渗流速度下的凹型线性渗流曲线段;较高渗流速度下的直线段;(2)当压力梯度在比较低的范围时,渗流速度是上凹型非线性曲线。
低渗透油层非线性渗流特征_图文.
特种油气藏年一 ,之‘ 异, ‘ … 疆… 上少一 , 式中 , 从 , 式可看出当存在启动压力时单井产量减小减小的幅度与渗透率原油的极限剪 , , , , 。
—供油边界压力 , , —供油半径 , 。
、切应力及井距有关即渗透率越小单井产量减小幅度越大原油的极限剪切应力和井距越大单井产量减小幅度越大几点认识用压裂等技术手段提高油层的渗透率至少是井底附近油层的渗透率以减少启动压 , , 力造成的影响因此整体压裂改造是开发低渗透油藏不可缺少的工作 , 、。
可采用化学处理提高地层温度或其它物理场效应的方法来降低原油的极限剪切应力 , 在技术经济指标允许范围内采用偏小井距为宜尽量采用较大的生产压差参考、・ , 。
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’ , 一闻庆来等低渗透油气藏勘探开发技术北京石油工业出版社 , 收稿日期一一三改回期一一编辑心 ,心王威之处产力心 ,吧夕之夕一夕之夕泛一少之二吧 , 之少一之久欠仄 , 之伙乡 , ,之一』处』心二吧少吧一久一二咬 ,心二咬』吧夕仁忆忆之刁心泛受心刁刁刁劝之泛泛夕之脚热练娜… 粤。
《低渗透非线性渗流规律研究》
《低渗透非线性渗流规律研究》篇一一、引言在石油工程和地质学领域，低渗透非线性渗流规律的研究显得尤为重要。
低渗透性指的是地下岩石的孔隙度小、渗透率低，导致流体在岩石中的流动表现出非线性的特性。
这种非线性渗流规律的研究对于提高石油开采效率、优化采油策略以及保护地下资源具有重要意义。
本文旨在探讨低渗透非线性渗流规律的相关研究，为相关领域的研究者和工程师提供参考。
二、低渗透非线性渗流的基本概念低渗透非线性渗流是指在低渗透性岩石中，流体（如油、气、水等）的流动速度与压力梯度之间不呈线性关系的现象。
这种非线性特性主要由岩石的物理性质、流体性质以及流速等因素共同决定。
低渗透性岩石的孔隙度小、渗透率低，导致流体在岩石中的流动受到多种因素的影响，从而呈现出复杂的非线性渗流规律。
三、研究方法针对低渗透非线性渗流规律的研究，可以采用实验和理论分析相结合的方法。
首先，通过实验室模拟实验，可以模拟地下岩石中流体的流动过程，观察其非线性渗流规律。
此外，还可以利用数学模型和计算机模拟技术，对低渗透非线性渗流进行理论分析，以揭示其内在规律。
四、实验研究实验研究是低渗透非线性渗流规律研究的重要手段。
通过实验室模拟实验，可以观察到流体在低渗透性岩石中的流动过程，以及其非线性渗流规律。
实验中，可以通过改变岩石的物理性质、流体性质以及流速等因素，观察其对非线性渗流规律的影响。
此外，还可以利用先进的实验设备和技术，对实验数据进行精确测量和分析，以获得更准确的结论。
五、理论分析理论分析是低渗透非线性渗流规律研究的另一种重要手段。
通过建立数学模型和计算机模拟技术，可以对低渗透非线性渗流进行理论分析。
在理论分析中，需要考虑到岩石的物理性质、流体性质以及流速等因素的影响，建立合适的数学模型和方程，以描述流体在低渗透性岩石中的非线性渗流规律。
此外，还需要利用计算机模拟技术，对数学模型进行验证和优化，以获得更准确的结论。
六、研究结果与讨论通过对低渗透非线性渗流规律的研究，可以得出以下结论：1. 低渗透性岩石的孔隙度小、渗透率低，导致流体在岩石中的流动表现出非线性的特性。
《2024年低渗透非均质油藏渗流特征及反问题研究》范文
《低渗透非均质油藏渗流特征及反问题研究》篇一一、引言在油气藏的勘探与开发中，低渗透非均质油藏的渗流特性对于有效开发具有重要影响。
这类油藏因其内部复杂的孔隙结构、非均质性和低渗透性，使得其渗流规律与常规油藏存在显著差异。
本文旨在研究低渗透非均质油藏的渗流特征，并对其反问题进行研究，以期为实际开发提供理论依据和指导。
二、低渗透非均质油藏的渗流特征1. 孔隙结构特征低渗透非均质油藏的孔隙结构复杂，孔喉大小不一，连通性差。
这种结构特点导致流体在油藏中的流动受到阻碍，表现为低渗透性。
2. 渗流规律由于孔隙结构的复杂性，低渗透非均质油藏的渗流规律表现出非达西流特征。
在低压差下，流体流动表现出较强的非线性特征，随着压力差的增大，渗流逐渐接近达西流。
3. 影响因素影响低渗透非均质油藏渗流特性的因素包括：岩石类型、孔隙结构、流体性质、温度和压力等。
这些因素的综合作用决定了油藏的渗流特性。
三、反问题研究反问题研究主要是指利用实际生产数据，反推油藏的参数和性质。
在低渗透非均质油藏中，反问题研究对于优化开发策略、提高采收率具有重要意义。
1. 反问题模型的建立根据实际生产数据，建立油藏的反问题模型。
该模型应综合考虑地质、工程和经济等多方面因素，以实现最优化目标。
2. 参数反演利用反问题模型，对油藏的渗透性、孔隙度、饱和度等参数进行反演。
通过不断优化算法和模型，提高参数反演的精度和可靠性。
3. 优化开发策略根据反问题研究结果，对低渗透非均质油藏的开发策略进行优化。
通过调整井网密度、注入参数、采收策略等，实现最佳的经济效益和采收率。
四、实例分析以某低渗透非均质油藏为例，通过实际应用本文所述的反问题研究方法，分析其渗流特征和开发策略。
通过对比优化前后的开发效果，验证反问题研究的可行性和有效性。
五、结论通过对低渗透非均质油藏的渗流特征及反问题研究，我们得到了以下结论：1. 低渗透非均质油藏的渗流特性复杂，受多种因素影响。
在实际开发中，应充分考虑这些因素，制定合理的开发策略。
浅析低渗透油藏开发效果影响因素
浅析低渗透油藏开发效果影响因素低渗透油藏是指渗透率较低（小于1毫达西），导致原油在地层中难以流动和产出的油藏。
对于低渗透油藏的开发，其效果受到多种因素的影响，以下为对这些因素进行浅析。
地层特征是影响低渗透油藏开发效果的主要因素之一。
低渗透油藏通常具有高孔隙度和低渗透率的特点，其中孔隙度反映了储集岩的孔隙空间大小，而渗透率则反映了孔隙间的连通性和岩石渗流能力。
如果孔隙度较高、连通性好、渗透率较大的低渗透油藏，往往更易于产出油藏中的原油。
岩石物性参数是影响低渗透油藏开发效果的另一个重要因素。
岩石物性参数包括孔隙度、渗透率、饱和度、压力等，这些参数对原油的流动性和流动方式有着直接的影响。
渗透率较低的低渗透油藏，需通过施工增渗措施（如水力压裂）来提高渗透率，从而增加原油产量。
油藏开发方式对低渗透油藏开发效果的影响也非常显著。
常见的油藏开发方式包括自然驱动、水驱、气驱、辅助压裂等方法，每种方法都有其适用的油藏类型和开发效果。
对于低渗透油藏，水力压裂和辅助压裂是常用的增产措施，通过增加裂缝的孔隙度和渗透率，提高原油的流动性和产量。
油藏开发的技术手段和设备也对低渗透油藏的开发效果产生影响。
随着油藏开采技术的发展，各种先进的技术手段和设备被应用于低渗透油藏的开发中，例如水平井、多级压裂、地震勘探等。
这些技术手段和设备的应用可以提高低渗透油藏的开发效果，增加产量。
经济因素也是影响低渗透油藏开发效果的一个重要因素。
低渗透油藏的开发需要耗费大量的资金和人力资源，而且开发周期较长，回报周期也相对较长。
经济因素的考量对低渗透油藏的开发效果具有重要的影响。
一般来说，高油价环境下的低渗透油藏开发更具有经济效益，而低油价环境下的开发则可能难以获得满意的收益。
低渗透油藏的开发效果受到多种因素的影响，包括地层特征、岩石物性参数、油藏开发方式、技术手段和设备、经济因素等。
只有全面考虑这些因素，并采取合理的开发策略和措施，才能最大限度地提高低渗透油藏的开发效果。
低渗透油藏非线性微观渗流机理
流体在低渗透储层中的渗流属于非达西渗流 , 许多学者一直在探索启动压力梯度的机理和非达西 渗流的影响因素 , 并从孔隙结构、 孔隙结构与流体之 间的相互作用和流体性质 3 方面来分析低速非线性 渗流机理 , 但至今仍存在很多分歧, 没有形成统 一的认识。笔者结合前人的研究成果对低渗透油藏 非线性渗流机理进行了新的阐释。
[ 10- 11] [ 8- 10 ] [ 7]
; 由于尺度的
减小, 所有能引起不同于传统流动规律的现象统称 。 对于中高渗透油藏, 因孔隙度、 渗透率较大 , 一 般都符合流动特征尺寸远远大于流体本征尺寸的条 件。但对于低渗透油藏 , 流动特征尺寸要明显小于
92
油
气
地
质
与
采
收
率
2011年 3 月
体 , 但是当它在很细小的孔道中流动时却具有启动 压力梯度, 也同样表现出非线性渗流特征 ; 原油因成 分十分复杂 , 非牛顿性质更加显著 。对于中高渗 透油藏 , 因孔喉尺寸较大, 流体的非牛顿性质并不显 著 , 可以忽略。但在低渗透储层中, 控制孔隙介质流 通的喉道半径很小, 边界层影响显著 , 边界流体比例 显著增加, 即使是水和高稀释液体在喉道中也会表 现为非牛顿流体的性质 , 使得渗流规律偏离线性关 系。 流体极性与双电层 原油是石蜡族烷烃、 环烷 烃和芳香烃等不同烃类以及各种氧、 硫、 氮的化合物 所组成的复杂混合物 , 呈现出一定的极性 , 尤其是原 油中的胶质和沥青质成分, 极性较强。地层水一般 矿化度较高 , 其中含有相当多的金属盐类 , 也呈现出 极性。一般来讲原油中的胶质和沥青质等极性成分 趋向于吸附在孔道壁上 , 与流体中的极性成分相互 作用, 增加了渗流阻力 , 影响了渗流规律。通常固体 与极性介质相接触时 , 表面上会带上一定的电荷, 在 电荷的作用下, 流体的渗流通道中会产生扩散双电 层
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低渗油藏非线性渗流特征及其影响肖曾利;蒲春生;秦文龙;宋向华【摘要】针对低渗透油藏渗流阻力大,注水效果差等问题,根据物理模型实验资料,推导了低渗透油层的渗流数学方程,并研究了低渗油层中油、水渗流特征及其规律.研究表明:低渗储层中的渗流具有启动压力梯度,启动压力梯度与储层的渗透率成反比,与原油极限剪切应力成正比.低渗储层的渗透率越小,单井产量减小幅度越大;同时,单井产量减小幅度随原油的极限剪切应力和井距的增大而增大.因此,可采用压裂或打水平井等技术手段对油层实施有效改造,通过降低原油剪切应力、使用小井距和较大的生产压差来改善开发效果.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2007(029)003【总页数】3页(P105-107)【关键词】低渗透;非达西渗流;特征;影响【作者】肖曾利;蒲春生;秦文龙;宋向华【作者单位】中国石油大学石油与天然气工程学院,北京,102249;西安石油大学石油工程学院,陕西西安,710065;中国石油大学石油与天然气工程学院,北京,102249;西安石油大学石油工程学院,陕西西安,710065;西安石油大学石油工程学院,陕西西安,710065;西安石油大学石油工程学院,陕西西安,710065【正文语种】中文【中图分类】TE311低渗透油藏的渗透率很低、油气水赖以流动的通道很微细、渗流阻力很大、液固界面及液液界面的相互作用力显著，并导致渗流规律产生某种程度的变化而偏离达西定律。
这些内在因素反映在油田生产上往往表现为单井口产量小，甚至不压裂就无自然产能；稳产状况差，产量下降快；注水井吸水能力差，注水压力高，而采油井难以见到注水效果；油田见水后，含水上升快，而采液指数和采油指数急剧下降，对油田稳产造成很大困难。
笔者利用物理模型实验资料，对低渗透油层油水渗流机理和特征进行研究，并研究其对压力分布、产能等带来的影响。
1 低渗透油藏非线性渗流的特征1.1 油水渗流的非线性规律许多研究资料表明，由于固体与液体的界面作用，在油层岩石孔隙的内表面，存在一个原油的边界层。
在边界层内，原油的组成和性质与体相原油的差别很大，存在组分的有序变化，存在结构黏度特征、屈服值。
边界层的厚度，除了与原油本身性质有关外，还与孔道大小、驱动压力梯度等有关。
一般认为水是牛顿流体，但是它在很细小的孔道中流动时呈现出非牛顿流动特性，具有启动压力梯度[1，2]，原油更是这样。
人们成功地用达西定律解决了大量中高渗透性稀油油藏的工程设计计算问题，这是因为对中高渗透性稀油油藏来说，原油流动的孔道不算太小，原油边界层不太厚，边界层中的原油占总油量的比例小，边界层原油的非牛顿性对线性渗流规律影响不明显。
然而，对低渗透油藏和稠油油藏来说，这个影响则是不可忽视的。
它会使渗流规律发生明显的变化，出现启动压力[3]。
1.2 低渗透多孔介质渗透率的变化多孔介质的渗透率是一个平均的统计参数，它是由许许多多大小不等的孔道渗透性能构成的总和。
对于高渗透地层来说，其孔隙系统主要由大孔道组成，稀油或水在其中流动时，不易监测到启动压力，即使有部分小孔道，因其所占流量的比例很小，也不易测到流量的影响。
所以，用高渗透岩心做流动实验时，在流量与压力梯度的直角坐标系中，呈现为一条直线。
但是对于低渗和特低渗地层来说，由于低渗透岩心的孔隙系统基本上是由小孔道组成的，在油、水流动时，每个孔道都有自己的启动压力梯度。
当驱动压力梯度大于某孔道的启动压力梯度时，该孔道中的油、水才开始流动，使整个岩心的渗透率值有所增加。
随着驱动压力梯度的不断提高，会有更多的孔道参与流动，岩心的渗透性也随之增强。
因而，在低渗透岩心的流动实验中，在流量和压力梯度的直角坐标系上，呈现出的不单是一条直线，而是由一条上翘的曲线和直线2部分构成。
它表示渗透率随压力梯度的提高而增大并趋于一个定值。
1.3 低渗透多孔介质中流体流动的横截面积变化对于多孔介质，其断面上有一定的透明度，从统计的角度来看，它等于多孔介质的孔隙度。
由于岩石的可压缩性很小，可认为透明度孔隙度是一个常数；对于流体通过的横截面积来说，情况就不同了。
首先，由于原油边界层的存在，实际上可供流动的横截面积小于孔道的横截面积，即小于透明度的范围；其次，流体通过的横截面积与压力梯度有关，当压力梯度很小时，流体仅沿较大孔道的中央部位流动，而较小孔道中的流体和较大孔道中边部的流体并不流动，只有压力梯度达到一定程度时，才有更多的小孔道中的流体投入运动，大孔道中也有更多的部分流体参与流动。
实际流动的流体占总流体的份额为流动饱和度，流体实际流动的体积与岩心总体积之比为流动孔隙度。
流动孔隙度和流动饱和度都是压力梯度的函数，并不是一个常数。
对于中高渗透性的稀油油层，随着压力梯度的增加，流动孔隙度可以很快达到一个稳定值。
但是，对于低渗透油层或稠油油层，事情就变得复杂得多，并使渗流规律发生某些变化。
1.4 低渗透岩心中渗流时存在启动压力梯度由于低渗透油层孔道半径很小，小于1 μm的孔道占的比例很大，原油边界层的影响显著，在流动过程中出现启动压力梯度。
启动压力梯度与渗透率成反比。
在研究低渗透条件下的渗流规律时，应该从实现渗流过程的物理模拟出发，寻找能正确描述这种渗流过程的数学表达式。
2 低渗储层单相渗流的数学方程2.1 渗流的数学方程根据大量实验资料所表述的渗流特证，有几种选择途径用数学方程来表达渗流过程。
图1表示平均渗流速度v与压力梯度Δp/L的关系。
从图1可看出，实线ade为实测曲线，a点表示开始流动的启动压力梯度，ad线段为液体流动呈上凹型增加的实测曲线,de线段为实测的达西渗流直线。
d点为由曲线变为直线的临界压力梯度。
c为de直线延伸与压力梯度坐标的交点，通常称为拟启动压力。
直线(即de 线)延长线(即dc线)不通过坐标原点，这是非线性的主要特征。
图1 低渗透非线性渗流特征曲线对于这类渗流特征，有3种选择方案来描述渗流过程。
第1种选择：ab段用幂律关系来描述，de段用直线描述，其数学方程为(1)式中，k为渗透率，10-3；L为模型长度，cm；Δp为流动压差，为启动压力梯度，MPa/cm;v为渗流速度，cm/s；μ为流体黏度，mPa·s。
这种描述方法是较精确的，它既反映了渗流过程中的启动压力，也反映了低压力梯度时渗流不稳定过程，还表达了在较高压力梯度下充分发展的稳定渗流过程。
但是，在数学处理上会遇到较大的困难，在工程应用中会有许多繁琐的计算，不太方便。
第2种选择：将直线od与直线de作为2种斜率的线性关系组合来描述渗流过程，其数学方程如下(2)这种选择在某种程度上反映了在低压力梯度情况下流度的变化，同时用2个线性段来处理，在数学计算上较简便。
但是，它没有反映出渗流过程带本质性的启动压力问题，同时按此方法计算的经济技术指标会比实际值偏高。
第3种选择：用带启动压力梯度的线性规律来描述渗流过程，其数学方程为(3)这种选择反映了低渗透地层中渗流的启动压力梯度问题,但是，对于在低压力梯度时阻力较小的大孔道中的流动估计偏低，因而综合经济技术指标会偏低。
综合分析以上3种选择认为,第1种选择最精确，可供科学研究和精细的工程计算所用；第2种选择有本质的缺点且计算值偏高；第3种选择反映了低渗透地层中渗流的基本特证，可供工程计算应用。
3 启动压力梯度与渗透率的关系利用上述第3种选择，可推导具有屈服值的流体通过毛细管的流量公式，即(4)式中，Q为单位时间的流量，cm3/s；r0为毛管半径，cm；φ为孔隙度，分数；τ0为极限剪切应力，N。
上式说明，当驱动压力梯度大于启动压力梯度时，才能发生流动。
利用上述第3种选择，从流变学的角度来分析低渗透油层中原油的流动实验资料，可得到低渗透油层中单相流体(油、水)的渗流规律，即(5)以上2种方法研究结果表明，启动压力梯度与渗透率的平方根成反比，与极限剪切应力成正比。
4 非线性渗流对压力及产能的影响4.1 径向渗流时压力分布特征在径向渗流情况下，油井产量方程为(6)式中(7)(8)当启动压力等于0时，即(9)式中，h为油层厚度，cm；p为压力，MPa；pw为流动压力，MPa；r为某点在井区的半径位置，cm； rw为井筒半径，cm。
式(8)、(9)的左边表示在地层半径为r范围内的压力降。
显然式(8)所示的具有启动压力时的压力降要大，其值与地层渗透率及原油的极限剪切应力有关，渗透率越小或极限剪切应力越大，其差值越大。
表示在相同产量情况下，有启动压力存在时，井底附近的压力下降幅度更大，压力漏斗更陡。
4.2 启动压力对单井产量的影响当存在启动压力时，单井产量的计算公式为(10)式中，ph为供油边界压力，MPa；rh为供油半径，cm。
从(10)式看出，存在启动压力时单井产量减小，减小幅度与渗透率、原油的极限剪切应力及井距有关，渗透率越小，单井产量减小幅度越大；原油的极限剪切应力和井距越大，单井产量减小幅度越大。
5 结论(1)用压裂或打水平井等技术手段提高油层的渗透率，至少是井底附近油层的渗透率，以减少启动压力造成的影响。
(2)可采用化学处理、提高地层温度或其它物理场效应的方法来降低原油的极限剪切应力。
(3)地层压力下降会造成储层渗透率降低，且具有相当的不可恢复量，使油井产能减小。
因此，在技术经济指标允许范围内，采用偏小井距为宜，应尽可能保持地层压力和合理控制井底流压。
参考文献:【相关文献】[1] 阎庆来.低渗透油气藏勘探开发技术[M].北京：石油工业出版社，1993.[2] 贾振岐，王志平，赵辉.低渗透油藏非线性渗流下的油井产能[J].大庆石油学院学报，2006，30(1)：105-107,136.[3] 黄延章.低渗透油层非线性渗流特征[J].特种油气藏，1997,4(1):9-14.。