低渗透油藏渗吸数值模拟技术研究
《2024年特低渗透油藏非线性渗流数值模拟研究及应用》范文
《特低渗透油藏非线性渗流数值模拟研究及应用》篇一摘要：本文针对特低渗透油藏的非线性渗流问题，采用数值模拟方法进行研究。
首先，介绍了特低渗透油藏的特点及非线性渗流的重要性；其次，详细阐述了非线性渗流数学模型的建立与求解方法；最后，通过实际案例分析，探讨了该模型在特低渗透油藏开发中的应用及效果。
一、引言随着油气资源的不断开发，特低渗透油藏逐渐成为重要的开采对象。
由于特低渗透油藏的渗透率低、非均质性强等特点，导致其渗流过程具有显著的非线性特征。
因此，对特低渗透油藏的非线性渗流进行研究，对于提高采收率、优化开发方案具有重要意义。
二、特低渗透油藏特点与非线性渗流特低渗透油藏是指地下岩石渗透率极低，导致油、气、水在储层中的流动受到很大限制的油藏。
其非线性渗流主要表现为：随着压力梯度的变化，流体在多孔介质中的流动呈现出非线性关系。
这种非线性渗流导致传统线性渗流理论在特低渗透油藏中难以适用，需要进行深入的研究和探讨。
三、非线性渗流数学模型的建立与求解针对特低渗透油藏的非线性渗流问题，本文建立了相应的数学模型。
该模型考虑了多孔介质的非均质性、流体与岩石的相互作用等因素，通过引入非线性流动方程和边界条件，描述了流体在储层中的运动规律。
为了求解该模型，本文采用了数值计算方法，如有限差分法、有限元法等，并结合计算机编程技术，实现了模型的数值求解。
四、案例分析为了验证非线性渗流数学模型在特低渗透油藏开发中的应用效果，本文选取了某特低渗透油田作为研究对象。
首先，根据该油田的实际情况，建立了相应的地质模型和数值模型；其次，利用数值模拟方法对不同开发方案下的渗流过程进行模拟计算；最后，通过对比分析，得出了不同开发方案下的采收率、经济效益等指标。
结果表明，本文所建立的非线性渗流数学模型在特低渗透油藏开发中具有良好的应用效果。
通过模拟计算，可以得出不同开发方案下的最佳开采时机、开采量等关键参数，为实际生产提供了重要的决策依据。
同时，该模型还可以用于预测储层压力变化、剩余油分布等关键信息，为油田的后期开发和调整提供了有力的支持。
《低渗透油藏渗流机理及开发技术研究》
《低渗透油藏渗流机理及开发技术研究》篇一一、引言随着全球能源需求的持续增长，低渗透油藏的开发显得愈发重要。
低渗透油藏是指那些具有较低孔隙度和渗透率，储层流动性能较差的油藏。
因此，深入理解其渗流机理及开发技术对于提高采收率、保障能源供应具有重要意义。
本文旨在研究低渗透油藏的渗流机理，并探讨有效的开发技术。
二、低渗透油藏渗流机理低渗透油藏的渗流机理相对复杂，涉及到多方面的物理和化学过程。
首先，低渗透油藏的储层孔隙结构复杂，导致流体在其中的流动受到限制。
其次，由于储层中存在多种物理和化学作用力，如毛管力、重力、粘性力等，这些力在油藏的开采过程中共同作用，影响着流体的流动和分布。
（一）储层孔隙结构低渗透油藏的储层孔隙结构主要包括孔隙大小、形状、连通性等。
这些因素决定了流体的流动路径和速度。
在低渗透储层中，孔隙往往较小且形状不规则，导致流体流动受阻。
此外，孔隙的连通性较差，使得流体在储层中的流动更加困难。
（二）毛管力和重力作用毛管力是影响低渗透油藏渗流的重要因素之一。
由于储层中不同流体之间的界面张力差异，导致毛管力在不同方向上产生作用，阻碍了流体的流动。
此外，重力作用在低渗透油藏的开采过程中也不可忽视。
由于储层中的流体密度差异，重力会使得流体在垂直方向上产生运动，对渗流过程产生影响。
（三）粘性力和其他作用力除了毛管力和重力外，粘性力也是影响低渗透油藏渗流的重要因素。
由于流体具有粘性，当流体在孔隙中流动时，会产生内摩擦力，阻碍流体的流动。
此外，储层中还存在其他作用力，如化学势能梯度引起的扩散作用等，也会对渗流过程产生影响。
三、低渗透油藏开发技术研究针对低渗透油藏的特点和渗流机理，开发出了一系列有效的技术手段来提高采收率。
下面将介绍几种主要的开发技术。
（一）水平井技术水平井技术是一种有效的低渗透油藏开发技术。
通过将井筒水平延伸至储层中，可以增加储层的暴露面积和流体与井筒的接触面积，从而提高采收率。
此外，水平井技术还可以有效降低毛管力的影响，改善流体的流动性能。
低渗透油藏渗吸数值模拟技术研究
低渗透油藏渗吸数值模拟技术研究【摘要】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。
【关键词】低渗透裂缝性油藏渗吸数值模拟低渗透油藏常常伴有裂缝发育，储层改造使裂缝更加复杂。
在基质岩块-裂缝系统中，基质起到储油作用，裂缝起导流作用。
裂缝渗透率与基质岩块渗透率存在巨大差异，使得油藏常规注水过程中水窜、水淹严重，仍然有大量的剩余油富集在基质岩块中，导致基质中的原油难以开采，需要进一步研究渗吸规律，确定影响因素，改善渗吸效果，降低基质含油饱和度，提高采收率。
1 渗吸作用通常把一种润湿相流体在多孔介质中只依靠毛管力作用去置换另一种非润湿相流体的过程称为吸渗。
在油气田开发过程中，这种现象常有发生。
亲水性裂缝型低渗透储集岩，可视为许多渗透率较低的岩块组成，这些岩块被一些流动阻力较小的裂缝所分隔，岩块中的含油量比裂缝中的含油量要大得多。
此类油藏进行注水开发时，注入水先沿裂缝推进，同时进入裂缝的水由于毛管力作用被吸入岩块，并从其中置换出油。
渗吸的种类一般可以根据现象分为同向与反向渗吸两种。
在一个渗吸过程中，油藏的裂缝网络受到吸入流体的驱替，比如水流入油藏与基质块接触，两个不同的流动机制发生了；当吸入的润湿相与排出的非润湿相的流动方向相同时，称为同向渗吸。
当吸入的润湿相和排出的非润湿相的流动方向相反时，称为反向渗吸。
2 模型建立描述低渗透裂缝性油藏的地质模型主要有两类：精细地质模型和双重介质模型。
低渗透油藏研究方法
低渗透油藏研究方法
低渗透油藏研究方法主要包括以下几个方面：
1. 岩心分析：通过对低渗透油藏的岩心样品进行物性测定和孔隙结构分析，了解岩石孔隙度、渗透率、孔隙结构和孔喉半径等岩石物性参数，为油藏评价和开发提供依据。
2. 流体性质测试：通过实验室测试方法，分析低渗透油藏中的原油和水的物化性质，包括密度、粘度、表面张力等，以了解流体性质对渗流规律的影响。
3. 渗流实验：通过构建低渗透油藏模型，开展渗透率测定实验和渗流规律研究，分析渗流行为和剖面规律，为油藏开发提供渗流参数参考。
4. 数值模拟：基于渗流理论和物理模型，利用计算机软件开展数值模拟，模拟低渗透油藏中的渗流过程，预测油藏动态和评估开发效果。
5. 改造技术：通过改变油藏的物性和渗透性，采用各种改造技术，如酸化、水力压裂、低渗透增产技术等，提高低渗透油藏的开发效果。
总之，低渗透油藏的研究方法主要涉及岩心分析、流体性质测试、渗流实验、数值模拟和改造技术等方面，从不同角度对油藏的物性、流体性质、渗流规律和开
发效果进行研究，为低渗透油藏的开发提供科学依据。
低渗透油藏水驱机理与数值模拟研究
低渗透油藏水驱机理与数值模拟研究随着全球石油储量的逐渐减少，低渗透油藏逐渐成为了新的油气资源开发重点。
但是，由于低渗透油藏的特殊性质，其开发难度大、开发周期长、开发成本高，因此急需研究低渗透油藏的开发新技术。
而水驱技术是当前最为广泛应用的一种技术，对于低渗透油藏的开发也十分重要。
本文将介绍低渗透油藏水驱机理与数值模拟研究。
一、低渗透油藏水驱机理1. 水驱原理水驱开发是指向油层送入水以提高油层中原油的采收率的一种基本方法。
其基本原理是依靠水的排斥作用和压力作用，驱动原油朝井口方向移动，从而增加采收率。
而低渗透油藏的水驱机理与普通油藏稍有不同。
低渗透油藏的渗透率较低，原油粘度大，水驱程度较差，且前期油水比低，加之其表征的介质往往因岩石孔隙较小、土层密实等原因难以形成完善的水油体系。
因此，一般情况下，低渗透油藏的水驱效果较差。
2. 流体流动特点低渗透油藏的水驱往往表现出比较复杂的流体流动特点。
具体来说，低渗透油藏中含有各种各样的流体，如油、水、气体等，而且这些流体之间在岩石孔隙中的分布十分复杂。
因此，低渗透油藏的水驱机理需要同时考虑油、水、气体等不同的物理特性，综合分析每种流体在不同孔隙中的流动特性，进而确定流体在低渗透油藏中的移动规律。
3. 作用评价低渗透油藏的水驱机理与普通油藏相比存在较大的差异，其效果往往不稳定并且难以预测。
因此，对于低渗透油藏的水驱机理进行科学的评估和确定，将有助于提高水驱效果，增加油藏采收量。
二、数值模拟研究随着计算机技术的飞速发展，越来越多的学者开始使用数值模拟技术对低渗透油藏的水驱机理进行研究。
这种方法通过对物理模型建立数学模型并用计算机程序模拟，能够较为真实地描述油藏中各种流体在不同孔隙中的运动规律，有效分析低渗透油藏的水驱机理。
1. 数值模拟原理数值模拟是利用计算机编制模型对实际问题进行计算和分析的方法。
这种方法通过对油藏中的流体特性、渗透率、水驱条件等进行建模，模拟低渗透油藏的宏观流体运动规律，形成较为真实的数值计算结果。
低渗透油藏非线性渗流机理及数值模拟方法研究讲解55页PPT
15、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢
低渗透油藏非线性渗流机理及 数值模拟方法研究讲解
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈
低渗透气藏数值模拟研究
低渗透气藏数值模拟研究随着石油行业不断发展，越来越多的油田进入了中后期开发阶段，这些油田的储量逐渐减少，使得寻找新的油气资源成为当下迫切的需求。
目前，低渗透气藏已成为油气勘探领域的研究热点之一，然而，低渗透气藏的开发十分困难，其开采技术和方法也比较复杂。
因此，对低渗透气藏的研究具有重要的意义。
低渗透气藏的产油速度低、储量难预测，更加困难的是在实际开采过程中，气藏压力很难直接测试得到，只能通过生产数据的间接评价来估算。
为了解决这些问题，数值模拟成为了当下研究低渗透气藏开发的一种重要方法。
1. 数值模型的建立数值模拟是基于物理规律和实验数据建立的数学模型，通过计算机进行求解得到的数据，能够为气藏开发过程提供一定的指导。
数值模型建立的第一步是建立地质模型，包括模拟地质层厚度、孔隙度、渗透率等基本参数，同时需要考虑地层的非均质性和非线性特性以及地质条件对油气分布的影响。
其次，需要建立流体模型，通过模拟地层内流体的运动、分布及其相互作用等过程，得到地层中油气的分布和流动规律。
最后，为了能够更为准确地模拟地层内各种过程，需要对模型进行修正和优化，逐步达到模拟结果与实测数据的拟合度高，预测结果可靠的目标。
2. 数值模拟在气藏开发中的应用数值模拟可以对气藏开发过程进行模拟，根据该模拟指导实际开采，达到最优效益的目的。
气藏生产模拟是数值模拟在气藏开发中的应用之一，也是日常气藏管理和开发中最常用的手段之一。
通过对气藏生产中的流体运动、流量、压力、温度等参数变化进行数值模拟分析，能够预测气藏生产情况，评估生产能力，优化井网布局和生产方案，为该气藏后期开发提供依据和保障。
同时，数值模拟可用于优化气藏辅助开采工艺的选择和设计。
通过模拟气藏热采开发、水驱开发、气驱开发、环形水驱及地下气储库的生产过程，来寻找最佳的开发方案。
3. 数值模拟的发展趋势数值模拟已经成为气藏开发领域中的一种重要研究手段，能够更加准确地描述气藏地质和流体运动，为气藏开发指导提供了有力的支持和依据。
低渗透裂缝性油藏渗吸数值模拟研究
要 大得 多
。此 类 油 藏进 行 注 水 开 发 时 ， 注 入 水
先沿 裂缝 推进 ， 同时进 入 裂缝 的水 由于 毛管 力 作 用 被 吸入 岩块 ， 并 从其 中置换 出油 ， 渗 吸可 以表示 为 ：
ｑ： （ Ｐ ～Ｇ 。一Ｐ ， ） （ １ ）
窜、 水淹严重 ， 仍然有大量 的剩余 油富集在基质岩
⑥ ２ ０ １ ３ Ｓ ｃ ｉ ． Ｔ ｅ ｃ ｈ ． Ｅ ｎ ｇ ｒ ｇ ．
低渗透 裂缝性油藏渗吸数值模拟研究
王希 刚 宋学峰 姜 宝益 蔡喜 东 刘 刚
（ 中国石化胜利油 田测井公司 ，东营 ２ ５ ７ ０ ９ ６； 中国地质大学能源学院 ， 北京 １ ０ ２ ２ ３ ５； 吐哈油田勘探开发研究院。 ，哈密 ８ ３ ９ ０ ０ ９ ； 延长石油集团研究院 ，西安 ７ １ ０ ０ ０ ０ ）
中压 力 大 小 １ ０ ～Ｍ Ｐ ａ ；Ｇ 。为 启 动 压 力 梯 度 大 小
国家 自然科学基金 （ １ ０ ８ ０ ２ ０ ７ ９ ） 、 松辽盆地 Ｃ Ｏ 驱油与
埋存技术示范工程（ ２ ０ １ １ Ｚ Ｘ ０ ５ ０ ５ ４ ） 、 胜利油 田特高含 水期提高采收率技 术（ ２ ０ １ １ Ｚ Ｘ ０ ５ ０ １ １ ） 、 中石油创新
中国石 油大学 （ 华东） 硕士研究 生 ， 研究方 向： 油气 田开发及测 井解
释。Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ＿ ｓ ｔ ａ ｒ ＠１ ６ ３ ． １ ２ ｏ ｅ。 ｒ
７期
王希刚 ， 等： 低渗透裂缝性油藏渗 吸数值模 拟研究
第 １ ３ 卷
第 ７期
２ ０ １ ３年 ３月
科
学
技
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低渗透油藏渗吸数值模拟技术研究
【摘要】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。
【关键词】低渗透裂缝性油藏渗吸数值模拟
低渗透油藏常常伴有裂缝发育，储层改造使裂缝更加复杂。
在基质岩块-裂缝系统中，基质起到储油作用，裂缝起导流作用。
裂缝渗透率与基质岩块渗透率存在巨大差异，使得油藏常规注水过程中水窜、水淹严重，仍然有大量的剩余油富集在基质岩块中，导致基质中的原油难以开采，需要进一步研究渗吸规律，确定影响因素，改善渗吸效果，降低基质含油饱和度，提高采收率。
1 渗吸作用
通常把一种润湿相流体在多孔介质中只依靠毛管力作用去置换另一种非润湿相流体的过程称为吸渗。
在油气田开发过程中，这种现象常有发生。
亲水性裂缝型低渗透储集岩，可视为许多渗透率较低的岩块组成，这些岩块被一些流动阻力较小的裂缝所分隔，岩块中的含油量比裂缝中的含油量要大得多。
此类油藏进行注水开发时，注入水先沿裂缝推进，同时进入裂缝的水由于毛管力作用被吸入岩块，并从其中置换出油。
渗吸的种类一般可以根据现象分为同向与反向渗吸两种。
在一个渗吸过程中，油藏的裂缝网络受到吸入流体的驱替，比如水流入油藏与基质块接触，两个不同的流动机制发生了；当吸入的润湿相与排出的非润湿相的流动方向相同时，称为同向渗吸。
当吸入的润湿相和排出的非润湿相的流动方向相反时，称为反向渗吸。
2 模型建立
描述低渗透裂缝性油藏的地质模型主要有两类：精细地质模型和双重介质模型。
精细地质模型是运用网格加密手段，采用网状裂缝网格模拟裂缝性油藏的方法，优点是符合实际情况，缺点是难以有效地进行大规模数值模拟计算，因此，一般仅用来验证双重介质模型的正确性。
双重介质模型是在网格粗化后的基础上，利用修正的
毛管力数据，进行油田实际模型计算的方法，具有可操作性强的优点。
2.1 渗吸数值模拟基础参数
为了后面的规律研究，选取油水黏度及基质和裂缝参数，基质束缚水饱和度取值0.4，残余油饱和度取值0.3，裂缝束缚水饱和度和残余油饱和度均忽略，相渗曲线见图1。
2.2 渗吸数值模拟步骤
目前研究认为，双重介质模型模拟渗吸，必须根据精细模型和典型毛管力曲线，拟合开发指标，得到双重介质模型模拟渗吸所需要的等效毛管力曲线，然后利用等效毛管力曲线和双重介质模型预测渗吸规律，模拟流程见图2，一般来讲，等效毛管力要明显大于典型的毛管力数倍至十几倍，受到基岩形状因子、井网井距、原油黏度、裂缝产状等的影响，具体区块需要选取典型参数，拟合出合适的等效毛管力曲线。
图2 双重介质模型应用步骤框图
3 影响因素分析
3.1 油水黏度比的影响
分析认为，原油黏度越低，越有利于渗吸采油提高采收率。
油水黏度比对渗吸影响大，包括两个方面：一是油水的黏度值大小，决定了渗吸的阻力大小和渗吸快慢，另外，由于原油黏度导致的启动压力梯度等决定了渗吸的存在与否，以及渗吸的技术经济界限。
3.2 初始含水饱和度的影响
考虑基岩初始含水饱和度为0.2、0.3、0.4，研究三种情况对渗吸的影响，分析认为，基岩初始含水饱和度对渗吸作用效果的影响大。
基质岩块中，初始含水饱和度越高，可流动的油就越少，毛管力降低，不利于渗吸作用。
3.3 基质与裂缝渗透率之比的影响
分析认为，由于裂缝产状有利，毛管力容易控制岩心，因此，基岩渗透率对渗吸作用影响小。
随着裂缝与基岩渗透率比值的减小，渗吸法采油改善开发效果的作用逐渐变差，基岩块内的流动变得不可忽略，两种介质间的饱和度差异、毛管力差异减小，渗吸作用变弱。
根据文献调研和计算结果，当裂缝与基质渗透率的比值大于100
时，基质渗透率适当增大，有利于提高渗吸采收率，比较适合渗吸法采油。
3.4 基质毛管力的影响
考虑存在毛管力、不存在毛管力，研究两种情况对渗吸的影响，分析表明，对于水湿油藏，一定范围内，随着基质毛管力的增大，渗吸强度增大，裂缝与基质间的渗吸量增加，渗吸法采油效果变好。
4 结论
（1）利用数值模拟软件，建立了能够模拟低渗透储层渗吸过程的双重介质模型，设计研究了不同情况下，油水黏度比、初始含水饱和度、毛管力等因素对渗吸的影响程度和作用过程。
通过数值模拟计算，形成了利用数值模拟研究渗吸过程的方法，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，筛选了敏感因素。
（2）分析认为裂缝发育程度、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。
裂缝发育越高，特别是亲水性油藏由网络化大裂缝控制下的微裂缝对渗吸非常有利，此时渗吸的平衡半径较小，在较小的毛管力作用下就可以覆盖整个基质块；黏度比越小渗吸阻力越小，渗吸越有效，在原油黏度较低的情况下，
渗吸作用较好，否则渗吸过程中作为毛管力的动力发挥不到就起不到渗吸驱油的目的。
基质毛管力越高，在同等条件下，基质与裂缝之间的流体交换能力越强，渗吸越有效，初始含水饱和度不宜过大，太大的情况下，在初始状态建立的渗吸有效压差较小，对渗吸不利。
参考文献
[1] 雄健，等.考虑非达西效应的低渗气藏压裂井产能分析[j].天然气与石油，2012
[2] 李士奎，等.低渗透油藏自发渗吸驱油实验研究[j].石油学报，2007。