低滲油田開發(fā)的理論基礎(chǔ)探討課件

1、低滲油田開發(fā)的理論基礎(chǔ)探討西安石油大學(xué) 李 璗2010.5 關(guān)于非達(dá)西滲流 邊界層影響 水的邊界層厚度為0.075m，潤(rùn)滑油的邊界層厚度為0.20.5m，某些聚合物溶液的邊界層厚度可達(dá)10m，交聯(lián)聚合物的邊界層可達(dá)160m。而原油邊界層的厚度則在0.183.68m之間。邊界層流體不易參與流體流動(dòng)，只有當(dāng)驅(qū)替壓差達(dá)到一定程度時(shí)才參與流動(dòng)。滲透率低于1010-3m2的儲(chǔ)層，平均孔隙喉道半徑僅為1.12m，邊界層厚度與其在同一個(gè)數(shù)量級(jí)上。流體性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)流體性質(zhì)對(duì)滲流特征的影響表現(xiàn)為：隨粘度增大，非線性延伸越長(zhǎng)，曲線曲率越小，臨界壓力梯度和啟動(dòng)壓力梯度越大，非線性特性越強(qiáng)烈。水的粘度與距固體邊界的距

2、離y的 關(guān)系是： = 0 +/yn 0 -無(wú)邊界影響的水的粘度； ，n -與固體表面性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)；y - 距固體邊界的距離.滲透率對(duì)啟動(dòng)壓力梯度的影響表1-9是粘度為1.0mPas的原油通過(guò)不率巖樣滲流時(shí)測(cè)定的啟動(dòng)壓力梯度的試驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果表明，原油通過(guò)滲透率小于110-3m2的油層巖樣滲流時(shí)，均具有啟動(dòng)壓力梯度，且啟動(dòng)壓力梯度隨巖樣滲透率的下降而急劇增大。表1-9 不同滲透率巖樣啟動(dòng)壓力梯度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果巖樣編號(hào)潤(rùn)濕性空氣滲透率(10-3m2)啟動(dòng)壓力梯度(MPa/m)1弱親水0.0500.0812弱親水0.3560.0423弱親水0.7600.0234弱親水0.9660.015表1-11 含有

3、束縛水的巖樣啟動(dòng)壓力梯度實(shí)驗(yàn)結(jié)果巖樣編號(hào)空氣滲透率(10-3m2)含束縛水啟動(dòng)壓力梯度(MPa/m)不含束縛水啟動(dòng)壓力梯度(MPa/m)10.0500.0920.08120.3560.0550.04230.7600.0370.02340.9960.0220.015表1-11是粘度為1.0 mPas的原油通過(guò)束縛水的巖樣滲流時(shí)測(cè)定的啟 試驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)數(shù)據(jù)可知含束縛水的巖樣滲流時(shí)的啟動(dòng)壓力梯度大于不含束縛水的巖樣。表1-12 不同潤(rùn)濕性巖樣的啟動(dòng)壓力梯度實(shí)驗(yàn)結(jié)果巖樣編號(hào)潤(rùn)濕性空氣滲透率(10-3m2)啟動(dòng)壓力梯度(MPa/m)1強(qiáng)親水0.3560.0392弱親水0.3630.0423弱親油0.35

4、90.0444強(qiáng)親油0.3480.047 壓裂對(duì)滲流方式的影響圖為含裂縫井的平面徑向流場(chǎng)圖，可以看出其等勢(shì)線為一族共焦橢圓，而且其間距是越向外越大的，流線有直線流線變?yōu)殡p曲線，而在近裂縫地帶近似為線性流。不含裂縫井近井地帶為徑向流，含裂縫井則變?yōu)榫€性流。所以壓裂后，近井地帶的滲流方式發(fā)生變化，滲流阻力減小，降低了啟動(dòng)壓力梯度對(duì)流體滲流的影響，相應(yīng)可以增大井距 。 應(yīng)力敏感類型一般只有指數(shù)型菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)的設(shè)計(jì)原則按我想應(yīng)當(dāng)是在注水井不大型壓裂的條件下，邊角井同時(shí)見水。在設(shè)計(jì)階段如何估計(jì)注水量和油井產(chǎn)量。目前不少人都采用丘比公式似不合適。文獻(xiàn)中早已有了五點(diǎn)起點(diǎn)和九點(diǎn)以及直線井網(wǎng)的產(chǎn)量公式 從以上

5、的公式不難看出不僅要考慮井網(wǎng)，還要考慮邊界和流度比。簡(jiǎn)單的平面徑向流公式明顯是不對(duì)的。 1.實(shí)際還有一個(gè)非活塞水驅(qū)油的問(wèn)題。 2.菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)的相應(yīng)公式還一概沒(méi)有，這給理 論研究造成很大困難有人根據(jù)平面無(wú)限大地層上一源一匯的壓力分布求所謂極限壓力梯度，離實(shí)際情況就更遠(yuǎn)了。人工裂縫造成的壓力場(chǎng)將原來(lái)的徑向流變?yōu)槠矫嫫叫辛?，裂縫之間顯然有干擾，裂縫與直井間也有干擾，但目前還查不到裂縫干擾的文獻(xiàn)，哪怕是均質(zhì)流體的也好?？紤]裂縫存在菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)的極限壓力梯度公式就無(wú)從談起。 對(duì)于生產(chǎn)井井底勢(shì)為： 對(duì)于注水井井底勢(shì)為：整理后得： 又采油強(qiáng)度： 將以上各式帶入 ，并設(shè)2d=R，則有: 式中：R注采井距，m； Pinf注水井井底壓力，MPa； Pwf生產(chǎn)井井底壓力，MPa； r主流線上任意一點(diǎn)到