低渗透油藏非线性渗流理论及数值模拟方法_姜瑞忠
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 ： 。 ／
Ｋｏ ｄ Ｐ
技 术 创 新
枉 霞 ２ １年第６ １０ 斗ｊ ００ 期 １
非线性渗流条件的低渗油藏产能计算方法
非线性渗流条件的低渗油藏产能计算方法任俊杰;郭平;汪周华;张小龙【摘要】为了准确评价低渗透油藏的产能动态规律,针对低渗透油藏的渗流特点,建立了考虑非线性渗流特征的产能计算模型,并用Newton-Raphson方法对模型进行求解.结果表明:用启动压力梯度方法计算的产量将比用非线性渗流方法计算的产量低,特别是在井底流压较大时；而用达西方法计算的产量比用非线性渗流方法计算的产量高,特别是在井底流压较小时.非线性渗流方法比传统的启动压力梯度方法更能够反映低渗透油藏的渗流规律.%In order to accurately evaluate the dynamic productivity of low permeability reservoirs,a productivity evaluation model considering nonlinear seepage characteristics is established, and it is solved by means of Newton-Raphson method. The predicted productivity using this method is compared with those predicted using Darcy method and threshold pressure gradient method. The results show that,the productivity predicted using threshold pressure gradient method is lower than that predicted using this nonlinear seepage method,especially when bottom hole flowing pressure is higher,and that the productivity predicted using Darcy method is higher than that predicted using this nonlinear seepage method, especially when bottom hole flowing pressure is lower. As the nonlinear seepage method can better characterize the seepage law in low permeability reservoirs than threshold pressure gradient method, it is proposed to use the nonlinear seepage method for evaluating the productivity of low permeability reservoirs.【期刊名称】《西安石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(028)001【总页数】4页(P57-60)【关键词】低渗透油藏;非线性渗流;产能评价;Newton-Raphson方法;启动压力梯度【作者】任俊杰;郭平;汪周华;张小龙【作者单位】西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都 610500;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都 610500;中海石油(中国)有限公司上海分公司,上海 200030【正文语种】中文【中图分类】TE348随着常规油藏资源量的减少以及油田开发的不断深入，低渗透油藏已逐渐成为勘探开发的重点.而低渗透油藏又有其自身特殊的渗流规律，渗流曲线表现为非线性渗流特征［1-3］(图1)，具体表现为存在临界压力梯度λH，流速在压力梯度不大(小于λH)时按非线性规律缓慢增加，当压力梯度超过λH后流速就按线性规律快速增加.在工程应用中，通常忽略流量较小的非线性流动阶段，而处理为具有启动压力梯度的非达西线性渗流［4-7］(图1所示启动压力梯度为λB).虽然已有学者认识到用启动压力梯度来描述非线性渗流存在一定的不合理性［8-12］，但是，目前关于综合考虑这种非线性渗流特征的产能计算方法的研究却相对较少.因此，本文建立了考虑非线性渗流特征的低渗透油藏产能计算模型，并用Newton-Raphson方法［13］对模型进行了求解，分析了非线性渗流特征对低渗透油藏产能的影响，这对低渗透油藏产能预测及动态分析具有理论和现实意义.图1 低渗透油藏非线性渗流特征曲线Fig.1 Characteristic curve of nonlinear seepage flow in low permeability reservoir1 储层非线性渗流特征描述通过大量渗流实验发现低渗透油藏具有图1所示的渗流规律［1-3］，曲线明显由非线性段OB和线性段BC两部分构成.当压力梯度小于临界压力梯度λH时呈现曲线形态，当压力梯度增大到一定程度后(大于临界压力梯度λH)为直线形态.目前较为精确描述这种非线性渗流特征的方法是非线性段OB用指数形式来描述，而线性段BC用线性关系来描述，因此，渗流曲线可以用分段函数来描述［2］，即式中为压力梯度，MPa/m;v为流体速度，m/s;λH为临界压力梯度，MPa/m;λB 为启动压力梯度，MPa/m;a1，a2，n分别为由实验确定的参数.2 产能计算模型的建立及求解假设有一水平均质且各向同性圆形等厚的低渗透油藏，中心有一口井以定产量Q 生产，流体渗流为平面径向渗流，该低渗透油藏的渗流特征曲线如图1所示，原始地层压力为p c，供给半径为r e，井筒半径为r w.根据渗流力学中的单相不可压缩流体平面径向渗流理论，储层中的压力分布为以井眼为中心的同心圆环且井筒附近压力梯度较大，离井筒越远压力梯度越小.则从井筒半径r w到供给半径r e之间被划分为内外2个渗流区域，内区为压力梯度大于λH时的线性渗流区域，外区为压力梯度小于λH时的非线性渗流区域，其中内区半径为r1，内区半径处的压力为p1，容易知道内区半径处的压力梯度为λH.在r1≤r≤r e内，流体的运动方程为式中:h为储层厚度，m;B为体积系数;Q为地面标准状态下的产量，m3/d;r为井距，m;r e为供给半径，m;r w为井筒半径，m;r1为内区半径，m;p e为原始地层压力，MPa;p w为井底流压，MPa;p1为内区半径处的压力，MPa;λH为临界压力梯度，MPa/m;λB为启动压力梯度，MPa/m;a1，a2，n分别为实验确定的参数.联立式(3)、(5)和式(6)，可以得到3个方程构成的含有3个未知数的非线性方程组，这3个未知数分别为Q、r1、p1.考虑到模型为3×3的非线性方程组，这里采用Newton-Raphson方法［13］对模型进行求解，从而得到在给定井底流压下的油井产量.3 实例分析以某低渗透油藏为例，其中一口井的地层流体物性参数为:h=10 m，B=1.2，re=100 m，r w=0.1 m，p e=25 MPa，μ =5 mPa·s.通过渗流实验曲线得到:a1=9.271 × 10—7，a2=6.996 × 10—7，n=1.386，λH=0.296 MPa/m，λB=0.051 MPa/m.为了便于对比非线性渗流方法与传统的启动压力梯度方法、达西方法在计算该油井产量及压力分布上的差异，可以通过渗流实验确定其基本参数:①达西方法的渗透率K=3.498 × 10—3μm2，λB=0 MPa/m;②启动压力梯度方法的渗透率K=3.498×10—3μm2，λB=0.051 MPa/m;③非线性渗流方法的a1=9.271 × 10—7，a2=6.996 × 10—7，n=1.386，λH=0.296 MPa/m，λB=0.051MPa/m.图2 3种方法的低渗透油藏IPR曲线Fig.2 Comparison of IPR curves of low permeability reservoir obtained by three different methods图2 为3种方法的低渗透油藏IPR曲线对比.从图中可以看到，用达西方法和启动压力梯度方法计算的IPR指示线为直线，而用非线性渗流方法计算的IPR指示线为曲线.用启动压力梯度方法计算油井产量时会出现当井底流压较高(大于20 MPa)时油井没有产量的情况，而用非线性渗流方法和达西方法计算时，只要有生产压差就会有产量.在相同的井底流压下，用非线性渗流方法计算的产量比用启动压力梯度方法计算的产量偏高，并且随井底流压增大，产量偏高越明显;在相同井底流压下，用非线性渗流方法计算的产量比用达西方法计算的产量偏低，并且随井底流压减小，产量偏低越明显.图3为内区半径随井底流压的变化关系，由于内区为压力梯度大于λH时的线性渗流区域，而内区半径为压力梯度等于λH处距井底的距离.从图中可以看到，随着井底流压的增大，内区半径将会减小，说明井底流压越大，线性渗流区域将会减小，非线性渗流区域将会增大.因此，当井底流压较大时，非线性渗流作用范围更大，更应该考虑非线性渗流对低渗透油藏产能的影响.图3 内区半径随井底流压的变化关系Fig.3 Relationship plot between inner zone radius and bottom-hole flow pressure从图4可以看到，当油井以某一产量稳定生产时，3种方法计算的压力分布在井筒附近变化都很大，但是总体来说达西方法计算的压力值最大，启动压力梯度方法计算的压力值最小，非线性渗流方法计算的压力值介于两者之间.图4 3种方法计算的压力分布曲线Fig.4 Pressure distribution curves obtained by three different methods4 结论(1)针对低渗透油藏的非线性渗流特征，建立了考虑非线性渗流特征的低渗透油藏产能计算模型，并用Newton-Raphson方法对模型进行求解.(2)用启动压力梯度方法计算的产量比用非线性渗流方法计算的产量偏低，特别是在井底流压较大时;用达西方法计算的产量比用非线性渗流方法计算的产量偏高，特别是在井底流压较小时.(3)非线性渗流方法比传统的启动压力梯度方法更能够反映低渗透油藏的渗流规律. 参考文献:［1］闫庆来，何秋轩，尉立岗，等.低渗透油层中单相液体渗流特征的实验研究［J］.西安石油学院学报，1990，5(2):1-6.YAN Qing-lai，HE Qiu-xuan，YU Li-gang，et al.A laboratory study on percolation characteristics of single phase flow in low-permeability reservoirs［J］.Journal of Xi＇an Petroleum Institute，1990，5(2):1-6. ［2］阮敏，何秋轩.低渗透非达西渗流临界点及临界参数判别法［J］.西安石油学院学报，1999，14(3):9-10.RUAN Min，HE Qiu-xuan.Determination of the critical point of nondarcy flow through low permeability porous media and judgment of Darcy flow and nondarcy flow［J］.Journal of Xi＇an Petroleum Institute，1999，14(3):9-10.［3］邓英尔，刘慈群.低渗油藏非线性渗流规律数学模型及其应用［J］.石油学报，2001，22(4):72-77.DENG Ying-er，LIU Ci-qun.Mathematical model of nonlinear flow law inlow permeability porous media and its application［J］.Acta Petrolei Sinica，2001，22(4):72-77.［4］刘启国，蒋艳芳，张烈辉.低渗透气藏水平井产能计算新公式［J］.特种油气藏，2011，18(5):71-74.LIU Qi-guo，JIANG Yan-fang，ZHANG Lie-hui.A new productivity formula for horizontal well in low permeability gas reservoir［J］.Special Oil and Gas Reservoirs，2011，18(5):71-74.［5］罗二辉，王晓冬，王帅，等.低渗透双孔介质产量递减曲线动态分析［J］.石油钻探技术，2011，39(2):91-95.LUO Er-hui，WANG Xiao-dong，WANG Shuai，et al.Performance analysis of production decline curves in low permeability dual-porosity media ［J］.Petroleum Drilling Techniques，2011，39(2):91-95.［6］蒋利平，李茂，姜平，等.低流度油藏考虑启动压力和压敏效应的渗流特征［J］.大庆石油地质与开发，2011，30(6):88-93.JIANG Li-ping，LI Mao，JIANG Ping，et al.Seepage features of low-mobility oil reservoir considering kick-off pressure and pressure-sensitive effect［J］.Petroleum Geology and Oilfield Development in Daqing，2011，30(6):88-93.［7］陈明强，张明禄，蒲春生，等.变形介质低渗透油藏水平井产能特征［J］.石油学报，2007，28(1):107-110.CHEN Ming-qiang，ZHANG Ming-lu，PU Chun-sheng，et al.Productivityof horizontal well in deformation medium of low-permeability reservoirs ［J］.Acta Petrolei Sinica，2007，28(1):107-110.［8］邓英尔，谢和平，黄润秋，等.低渗透孔隙-裂隙介质气体非线性渗流运动方程［J］.四川大学学报:工程科学版，2006，38(4):1-4.DENG Ying-er，XIE He-ping，HUANG Run-qiu，et w of gas nonlinear flow in low permeability pore-fissure media［J］.Journal of Sichuan University:Engineering Science Edition ，2006，38(4):1-4.［9］罗成栋，章彤，钟飞翔，等.一种求解低速非达西渗流试井模型的新方法［J］.断块油气田，2004，11(3):79-82.LUO Cheng-dong，ZHANG Tong，ZHONG Fei-xiang，et al.A new method to solve well test model of non-darcy flow at a low speed［J］.Fault-BlockOil ＆ Gas Field，2004，11(3):79-82.［10］姚军，刘顺.基于动态渗透率效应的低渗透油藏试井解释模型［J］.石油学报，2009，30(3):430-433.YAO Jun，LIU Shun.Well test interpretation model based on mutative permeability effects for low-permeability reservoir［J］.Acta Petrolei Sinica，2009，30(3):430-433.［11］杨仁锋，姜瑞忠，刘世华，等.特低渗透油藏非线性渗流数值模拟［J］.石油学报，2011，32(2):299-306.YANG Ren-feng，JIANG Rui-zhong，LIU Shi-hua，et al.Numerical simulation of nonlinear seepage in ultra-low permeability reservoirs ［J］.Acta Petrolei Sinica，2011，32(2):299-306.［12］杨仁锋，姜瑞忠，刘世华.低渗透油藏考虑非线性渗流的必要性论证［J］.断块油气田，2011，18(4):493-497.YANG Ren-feng，JIANG Rui-zhong，LIU Shi-hua.Demonstration of essentiality of considering nonlinear flow in low permeability reservoir ［J］.Fault-Block Oil ＆ Gas Field，2011，18(4):493-497.［13］张光澄，张雷.实用数值分析［M］.成都:四川大学出版社，2009:92-97. ZHANG Guang-cheng，ZHANG Lei.Practical numerical analysis［M］.Chengdu:Sichuan University Press，2009:92-97.。
低渗透油藏非线性渗流产能计算模型及参数敏感性分析
(−
2 r
) dr
⋅[
(−
a r
)
⋅
e
∫
2 r
dr
dr
+
c]
=
1 r2
(−
1 2
ar 2
+
c)
=
c r2
−
a 2
因此
z′
=
rH
=
r
c ⋅(r2
−
a )
2
=
c r
−
ar 2
(8)
z
=
c 1
ln
r
−
1 4
ar 2
+
c 2
从而得到原控制方程拟压力解析解为
m
=
z ⋅ ear
=
(c1
ln
r
−
1 4
ar 2
+ c2 ) ⋅ ear
+αL
−αμ)
i
110
水动力学研究与进展
A 辑 2011 年第 1 期
e ddpr (αk +αL −αμ )( p− p0 )
q
=
−G(αk
+αL r
−αμ
)
dρv dr
=
−
K0ρ0 μ0 (αk + αL
− αμ
)
⋅
d2m dr 2
+
K0 ρ0G μ0
dm dr
代入化简后即得
d2m dr 2
+
2 非线性渗流模型
设有一水平均质等厚的圆形地层（见图 1）中 的单相微可压缩液体，流体的粘度和密度为压力的 指数函数。在考虑启动压力梯度的影响、地层流体 流动为非线性渗流、地层应力敏感、不考虑重力和 毛管力的影响的条件下，流动的控制方程和边界条 件为：
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条件下试井分析理论研究 最终版
哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文）摘要随着油田开发新技术的发展，大量低渗透油田正在开发中，许多测试数据显示出其非达西渗滤特性。
因此，迫切需要分析其低渗透油藏非达西渗流机理。
而针对相关井测试解释模型，合理分析低渗透油藏试验资料，以正确评估低渗透油藏，确定地层污染，确定地层参数，确定生产能力，指导油田开发。
本文通过对油层性质的了解和分析，油井生产能力的预测，掌握油井生产动态，合理开发油田，对低渗透油藏井试验理论与方法进行了深入的研究。
首先，研究了低渗透油藏非线性渗流特征，建立了不同边界条件下井试验的数学模型。
解决了数学模型的井底压力拉格朗日解，绘制了井试验的理论曲线。
然后绘制了井筒压力的理论解，具有丰富的低渗透油藏试验理论。
提供了低渗透油藏的良好科学依据，可应用于低渗透油藏试验理论研究。
关键词：低渗透油藏；非达西渗流；试井分析哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文）AbstractWith the development of new technologies for oilfield development, a large number of low-permeability fields are being developed, and many test data show its non-Darcy percolation properties. Therefore, it is urgent to analyze the mechanism of non-Darcy percolation in low permeability reservoirs. In order to correctly evaluate the low permeability reservoirs, determine the stratigraphic pollution, determine the formation parameters, determine the production capacity and guide the development of the oil field, according to the relevant well test interpretation model, analyze the low permeability reservoir test data reasonably.In this paper, through the understanding and analysis of oil layer properties, the prediction of oil well production capacity, the monitoring of oil well production and the development of oil field, the theory and method of low permeability reservoir are studied deeply. Firstly, the nonlinear seepage characteristics of low permeability reservoirs are studied, and the mathematical model of well test under different boundary conditions is established. The lagrangian solution of the bottom hole pressure of the mathematical model is solved, and the theoretical curve of the well test is drawn. And then draws the theoretical solution of wellbore pressure, which is rich in low permeability reservoir test theory. Provides a good understanding of low permeability reservoirs, evaluation and effective development. Scientific basis, can be applied to low permeability reservoir test theory research.Key words:Low permeability reservoirs;non-Darcy seepage; well test analysis哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文）目 录第1章 绪 论..................................................................................................................... 1 1.1 研究意义与目的 (1)1.2 国内外发展状况 (1)1.3 本文研究内容 (6)第2章 低渗透砂岩油藏概述 (7)2.1 低渗透砂岩油田开发在我国石油工业中的地位 (7)2.2 低渗透砂岩储层分类 (7)2.3 低渗透油层中流体渗流的特点 (8)第3章 低渗透油藏非线性渗流新模型及试井分析 (11)3.1 低渗透油藏非线性渗流机理理论 (11)3.2 非线性渗流新模型的建立 (12)3.3 基于非线性渗流新模型的试井模型 (15)第4章 试井模型的数值求解 (17)4.1 试井模型的差分离散 (17)4.2 试井模型的解法 (18)4.2计算结果及分析 (18)结 论 (23)参考文献 (24)致 谢 (27)哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文）哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文）第1章绪论1.1研究意义与目的近年来世界各国低渗透油藏的动用储量、新增探明储量和年产油量在总储量、产量构成中所占比例逐步提高，而开发动用它的难度却很大。
《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模型及其数学描述；接着，通过数值模拟方法对非线性渗流进行模拟，并对模拟结果进行了分析和讨论；最后，探讨了非线性渗流数值模拟在特低渗透油藏开发中的应用及实践效果。
一、引言特低渗透油藏是石油资源的重要组成部分，其开发利用对于保障国家能源安全具有重要意义。
然而，特低渗透油藏的开采难度较大，主要原因是其具有较低的渗透率和复杂的渗流特性。
非线性渗流是特低渗透油藏开发中不可忽视的一个重要问题，它直接影响着油藏的开发效果和经济效益。
因此，研究特低渗透油藏的非线性渗流具有重要的理论和实践意义。
二、特低渗透油藏与非线性渗流概述特低渗透油藏的渗透率较低，通常需要通过注入能量或施加外部压力等手段才能获得稳定的油气产出。
而非线性渗流是指在多孔介质中流体流动的物理过程呈现出复杂的非线性特性，主要表现在流动压力、速度和饱和度等方面。
在特低渗透油藏的开发过程中，非线性渗流的存在往往会导致开发效果不佳、采收率低等问题。
三、非线性渗流模型及数学描述针对特低渗透油藏的非线性渗流问题，本文采用了一种基于多孔介质理论的非线性渗流模型。
该模型考虑了多孔介质的微观结构、流体与岩石的相互作用等因素，能够更准确地描述特低渗透油藏的渗流特性。
在数学描述上，该模型采用非线性偏微分方程进行描述，包括流体流动方程、压力方程等。
四、非线性渗流数值模拟方法及结果分析本文采用数值模拟方法对特低渗透油藏的非线性渗流进行了研究。
首先，建立了数值模拟模型，包括多孔介质模型、流体流动模型等；其次，通过设定不同的边界条件和参数，对非线性渗流进行了模拟；最后，对模拟结果进行了分析和讨论。
结果表明，非线性渗流在特低渗透油藏中具有明显的特征，如压力传播速度慢、采收率低等。
此外，通过优化开发策略和调整参数等手段，可以有效改善非线性渗流的影响，提高采收率。
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
《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》篇一一、引言特低渗透油藏的开发在当今石油工业中占有重要地位，因其特有的地质属性和储层特点，开发过程中的渗流规律与常规油藏存在显著差异。
非线性渗流作为特低渗透油藏的主要流动特征，其数值模拟研究对于指导油田开发、优化生产策略具有重要意义。
本文旨在深入探讨特低渗透油藏非线性渗流数值模拟的理论基础、方法及实际应用。
二、特低渗透油藏非线性渗流理论基础1. 渗流机制分析特低渗透油藏的渗流机制主要受控于岩石的物理性质和流体与岩石的相互作用。
在低渗透性条件下，流体流动表现出非线性的特点，包括启动压力梯度效应和应力敏感性等。
2. 数学模型建立基于Darcy定律和渗流力学原理，建立特低渗透油藏的非线性渗流数学模型。
模型中需考虑启动压力梯度、毛管力、重力等影响因素，并运用合适的边界条件和初始条件进行求解。
三、数值模拟方法与技术1. 有限元法应用采用有限元法对特低渗透油藏进行网格划分和离散化处理，通过求解偏微分方程来模拟非线性渗流过程。
2. 数值模拟软件开发适用于特低渗透油藏的数值模拟软件，实现模型的自动求解和结果的可视化展示。
软件应具备高精度、高效率和可扩展性等特点。
四、非线性渗流模拟的实践应用1. 油田开发方案设计利用非线性渗流模拟技术，对特低渗透油田的开发方案进行优化设计。
通过模拟不同开发策略下的渗流过程，预测油田的产能和采收率，为油田开发提供科学依据。
2. 生产动态分析对已开发特低渗透油藏的生产动态进行模拟分析，评估生产效果，发现潜在问题，提出优化措施，指导生产实践。
3. 储层评价与改造利用非线性渗流模拟技术对储层进行评价，包括储层物性评价、产能预测等。
同时，通过模拟不同改造措施下的渗流过程，为储层改造提供依据和指导。
五、案例分析以某特低渗透油田为例，运用非线性渗流数值模拟技术进行实际案例分析。
通过建立数学模型、选择合适的数值模拟方法、进行求解和分析等步骤，得出该油田的开发策略和优化措施。
低渗透油藏微乳液驱油数值模拟理论研究_札记
《低渗透油藏微乳液驱油数值模拟理论研究》读书札记目录一、内容综述 (2)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (4)二、低渗透油藏基本特征 (6)2.1 基本概念与分类 (7)2.2 物性特征 (8)2.3 储量分布特点 (10)三、微乳液驱油理论基础 (11)3.1 微乳液的基本概念与组成 (12)3.2 微乳液的性质与应用 (13)3.3 微乳液在驱油过程中的作用机理 (15)四、数值模拟理论方法 (16)4.1 数值模拟基本原理 (17)4.2 有限差分法 (19)4.3 有限体积法 (20)4.4 其他数值模拟方法简介 (21)五、低渗透油藏微乳液驱油数值模拟建模 (22)5.1 模型建立的基本步骤 (24)5.2 建模过程中的关键问题处理 (25)5.3 实际应用中的模型优化 (26)六、数值模拟结果分析 (27)6.1 不同微乳液浓度下的驱油效果 (28)6.2 不同渗透率级差下的驱油效果 (29)6.3 温度对驱油效果的影响 (30)6.4 前缘驱动与尾迹效应 (31)七、提高微乳液驱油效果的研究方向 (32)7.1 微乳液配方优化 (33)7.2 驱油工艺参数优化 (35)7.3 多相多组分微乳液的研究 (36)7.4 膜分离技术与微乳液的结合 (37)八、结论与展望 (38)8.1 研究成果总结 (39)8.2 存在的问题与不足 (39)8.3 未来发展方向与展望 (40)一、内容综述本读书札记是关于《低渗透油藏微乳液驱油数值模拟理论研究》的学习记录与理解总结。
该书深入研究低渗透油藏的开采机理及优化措施，特别是在微乳液驱油技术方面进行了系统的探讨和理论分析。
书中涵盖了微乳液驱油技术的理论基础、实践应用、数值模拟方法以及发展趋势等多个方面。
通过学习和研究，我对该领域的理论和技术有了更为清晰和深入的认识。
书中详细介绍了低渗透油藏的特性和面临的挑战，低渗透油藏因其特殊的物理性质，如孔隙度小、渗透率低等，导致其开采难度较大。
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
特低渗透油藏非线性渗流数值模拟
（ ．Ｉ ｓｉｕｅｏ ｒ ｕ ｏ ａ ｄ Ｆｌｉ ｃ ａ ｉｓ １ ｎ ｔｔｔ ｆ Ｐｏ ｏ ｓＦｌｗ ｎ ｕｄ Ｍｅｈ ｎｃ ，Ｃｈｎ ｓ ａ ｅ ｆ ｃｅ ｃｓ ｉｅｅ Ａｃ ｄ ｍｙ ｏ Ｓ ｉｎ ｅ ，Ｌａ ｇ ａ ｇ ０ ５ ０ ｎ ｆ ｎ ６ ０ ７，Ｃｈｎ ｉａ；
摘 要 ：中国 石 油探 明储 量和 未 动用 储 量 中特 低 渗 透 储 量 占很 大 的 比例 ， 切 需 要 对 特 低 渗 透 多 孔 介 质 中 非 线 性 渗 流 规 律 迫 进 行 深 入 研 究 。根 据 特 低 渗 透 油 田储 集 层 岩 心 特征 和流 体 渗 流 特 征 ， 立 了特 低 渗 透 油 藏 流 体 渗 流 的 非 线 性 渗 流 模 型 ， 建 依 此 建 立 了特 低 渗 透 油 藏 非 线 性 渗 流 数 值 模 拟 的 数 学模 型 ， 研 制 了相 应 的 特 低 渗 透 油藏 数值 模 拟 软 件 。利 用 所 研 制 的 并
石
９ ４ ２１ Ｏ Ｏ年 ２月
油
勘
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ＰＥＴＲ０ ＬＥＵ Ｍ ＥＸＰＬＯＲＡ Ｔ１ Ｎ ＮＤ ０ Ａ ＤＥＶ ＥＬ０ ＰＭ ＥＮ Ｔ
文 章 编 号 ：０ ０ ０ ４ （ ０ ０ Ｏ 一 ９ — ５ １ ０ —７ ７ ２ １ ） ｌ０ ４０
特低渗透油藏非线性渗流数值模拟
文章编号:100020747(2010)012094205特低渗透油藏非线性渗流数值模拟杨正明1,于荣泽1,苏致新1,张艳峰2,崔大勇2(1.中国科学院渗流流体力学研究所;2.中国石油吉林油田乾安采油厂地质所)基金项目:国家科技重大专项(2008ZX050002013202);国家自然科学基金(10672187)摘要:中国石油探明储量和未动用储量中特低渗透储量占很大的比例,迫切需要对特低渗透多孔介质中非线性渗流规律进行深入研究。
根据特低渗透油田储集层岩心特征和流体渗流特征,建立了特低渗透油藏流体渗流的非线性渗流模型,依此建立了特低渗透油藏非线性渗流数值模拟的数学模型,并研制了相应的特低渗透油藏数值模拟软件。
利用所研制的特低渗透油藏数值模拟软件,对榆树林特低渗透油田树322区块进行数值模拟计算,研究表明:拟线性渗流只发生在井口附近的局部小区域内,而在地层内部相当大的区域内是非线性渗流,非线性渗流占据了地层渗流的主导地位。
因此,考虑非线性渗流比以往只考虑线性渗流以及考虑拟启动压力梯度的方法更适合特低渗透油田。
图6参10关键词:特低渗透油田;非线性渗流;数值模拟;规律中图分类号:TE311 文献标识码:ANumerical simulation of the nonlinear flowin ultra2low permeability reservoirsYang Zhengming1,Yu Rongze1,Su Zhixin1,Zhang Yanfeng2,Cui Dayong2(1.I nstitute of Porous Flow and Fl ui d Mechanics,Chinese A cadem y of Sciences,L ang f ang065007,China;2.Qian’an Oil Production Plant,Pet roChina J ilin Oil f iel d Com pany,S ongy uan131400,China)Abstract:At present,ultra2low permeability reserves occupy a very large proportion in the proved and undeveloped reserves in China.So,it is necessary to research the law of the nonlinear porous flow in low permeability reservoirs.In this paper, on the basis of characteristics of low permeability formation and seepage flow mechanics in ultra2low permeability reservoirs,a nonlinear flow model which can better describe the characteristics of low permeability reservoirs is established.Based on this mathematical model,a new nonlinear mathematical model of numerical simulation is proposed.And by using the developed numerical simulation software of ultra2low permeability reservoir,the Shu322block in the Yushulin ultra2 low permeability field is studied by means of numerical reservoir simulation.It is showed that pseudo2linear seepage flow only took place in a small range around the wellhead while nonlinear seepage flow dominated in a large scale of the formation.Therefore,taking nonlinear seepage flow into account is more suitable than only considering linear seepage flow and pseudo2startup pressure gradient.K ey w ords:ultra2low permeability reservoir;nonlinear porous flow;numerical simulation;law0引言近10年来,在我国石油探明储量和未动用储量中,特低渗透储量占了很大的比例,投入开发的特低渗透油田也越来越多[1]。
《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现象，开展了深入的数值模拟研究。
通过对非线性渗流机理的分析，建立了合适的数学模型，并利用数值方法进行了求解。
同时，将该模型应用于实际油藏开发中，验证了其有效性和实用性。
本文的研究对于特低渗透油藏的开发和高效采收具有重要的理论和实践意义。
一、引言特低渗透油藏作为非常重要的能源资源，因其特殊的物理性质和渗流机制，在开采过程中面临诸多挑战。
为了更好地了解和掌握特低渗透油藏的渗流规律，提高采收率，本文对非线性渗流现象进行了深入研究，并建立了相应的数学模型。
二、非线性渗流机理分析特低渗透油藏的渗流过程具有明显的非线性特征。
这主要是由于油藏内部复杂的物理化学过程以及多孔介质的非均质性所导致的。
非线性渗流主要表现为渗透率随压力的变化而变化，以及渗流速度与压力梯度之间的非线性关系。
这些特征使得传统的线性渗流模型无法准确描述特低渗透油藏的渗流行为。
三、数学模型建立针对特低渗透油藏的非线性渗流特征，本文建立了合适的数学模型。
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以及非线性流动规律等因素。
通过引入适当的物理参数和边界条件，将复杂的物理过程转化为数学方程进行求解。
四、数值方法求解为了求解建立的数学模型，本文采用了数值方法进行求解。
首先，将油藏空间进行离散化处理，将连续的物理空间划分为若干个离散的网格单元。
然后，利用数值方法对离散化后的方程进行求解，得到各网格单元的压力和饱和度等参数的分布情况。
通过不断迭代和优化，最终得到整个油藏的渗流规律。
五、模型应用及验证为了验证模型的实用性和有效性，本文将该模型应用于实际油藏开发中。
通过与实际生产数据进行对比和分析，发现该模型能够较好地描述特低渗透油藏的非线性渗流行为。
同时，该模型还可以用于预测油藏的产量和采收率等指标，为油藏开发提供重要的决策依据。
此外，该模型还可以用于优化开采方案和参数设置，提高采收率和经济效益。
低渗透油藏非线性渗流机理及数值模拟方法研究讲解
姜瑞忠
中国石油大学（华东）
国际研讨会引言
引言 随着世界石油资源形势的日益严峻，低渗透
油藏开发已成为石油资源产量接替的重要组成部 分。而目前的低渗透油藏开发理论不能有效地指 导实际生产，微观渗流机理以及数值模拟方法的 研究还存在着许多争论及不足之处。
本文以国家重大科技专项之子课题“低渗、 特低渗油气田经济开发关键技术 ”为依托，主 要从非线性渗流机理、非线性渗流描述方法以及 数值模拟方法三个方面进行深入探讨。
中国石油大学（华东）
一、 非线性渗流微观机理探讨
1.3 低渗透油藏渗流规律呈现非线性特征探讨
1.3.1 低渗透多孔介质的渗透率并非常数
由于低渗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，只有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。随着 驱动压力梯度的不断提高，就会有更多的孔道加入 到流动的行列，岩心的渗透性能也随之增强，渗透 率变大。
第一类为一般低渗透油田，油层平均渗透率为(10.1 50) 103 m2 。
平均毛管半径为（1.11—2.47） m 。
第二类为特低渗透油田，油层平均渗透率为 (1.110.0) 103 m2 。
平均毛管半径为（0.37—1.11）m 。
第三类为超低渗透油田，其油层平均渗透率为 (0.11.0) 103 m2。
中国石油大学（华东）
ห้องสมุดไป่ตู้
一、 非线性渗流微观机理探讨
1.2 低渗透油藏启动压力梯度探讨
值得一提的是，对于部分低渗透油藏，因非均质 状况十分严重，渗流孔径跨度较大，这时会出现 实验中也没有观测到启动压力梯度。这是因为虽然 油藏整体评价属于低渗透油藏，但存在着小部分渗 流孔径属于中高渗透油层范畴，一般的实验手段也 没有观测到启动压力梯度。因此实际生产分析时部 分学者没有考虑启动压力梯度也是合理的。但对于 特低渗透油藏忽略启动压力梯度就会产生较大的误 差。
非线性数值模拟方法在低渗油藏超前注水参数评价中的应用
两种渗透 率油藏的合理注水速度为２ｍ ／和３ｍ ／。 ０ ３ｄ ５ ３ ｄ
２３ 超 前 注 水 时 间 ．
ｌ ∞ １０ ｌ ｌ０ ２ ｌ０ ３ ｉ０ ４ ｌ０ ５
地磨 压力 撵ｊ 柬平 （ ） ● ｔ
（ ） ２ 可以培 养健 身气功选手 ，参加院校间或 全国比赛 ，进 一步 推动健 身气功 的发展 。 （ ） ３ 主管领导应 加大对健身气功 的宣传 力度 ，重视其发 展的现 实状况 ，积极谋 划吉林体育学院健 身气功 发展 蓝图 ，为使其成为吉林 省健身气功 “ 领军人 ”而助一臂之力 。
的示范能 力 ，科学 的教学方法 ，良好 的表达能 力 ，才能达到 健身气 功 教学事半功倍 的效果 。
我 国教育 和体 育政 策支持院校健身气功的发展。各省市每年举办 次健 身气功 比赛 ，我国每四年一次的全运会已将健身气功列入比赛
项 目，它使学生有 更多的机会参 与到健 身气功 中 ， 使健 身气 功具有 广 泛的群众基础 。而且 早在 １９ 年国务院就 明确提 出实施素质教育 ，必 ９９
３ 结论 与 建议
３１ 结 论
肢节 ，是人体气 、 、 血 津液运行 的通道 。它们纵横交 叉，沟通 于脏腑 与体表之ｆ ，使人体脏腑组 织器官构成 了一个有机联 系的整体 。根据 Ｂ ］ 中国传统的经络学说 ，健康 的机制在于脉络是 否通畅 ，如果气血在经 络 中运行不息 ，则身体安康 。反之 ，气血运行受到阻滞 ，就会发生病 痛 。由于经络具有运行气血 、 内卫外 、 营 联络脏腑 、 邪传变 等生理 病 作用 ，因此 ，中国的传统 养生功法就是循 着人体 “ 奇经 八脉 ”的通道 进行修炼 的 ，无论是 动功 ， 还是静功 ，可以说 都是通过疏通 经络 、 调 畅气血这一机制来实现保健养生的作用 ２ 健身气功的健身价值 ． ４ 健 身气功是一项 具有锻炼 实效 的运 动项 目。它具有 增强运 动系统 功能 、 促进心血管 系统技能 、 高呼吸 系统机 能水平 、改善消化系统 提 技能能 力 、 展身体 素质 等功能 。大学 生的身体处在生长发育的最后 发 阶段 。这一时期学生生理机能 与身体素质 的发 展情况将 影响今后的一 生 ，健身气功作为一种体育运动能有效地提高学生的身体素质水平 。
低渗透油藏非线性渗流基础理论与数值模拟研究的开题报告
低渗透油藏非线性渗流基础理论与数值模拟研究的开题报告题目：低渗透油藏非线性渗流基础理论与数值模拟研究一、研究背景及意义低渗透油藏具有开发难度大、生产周期长、产量低等特点，因此需要采用有效的技术手段来提高采收率。
渗流是油藏开发过程中的重要问题，而低渗透油藏的渗流特性具有非线性、非稳态等特点，因此需要建立适用于该类油藏的渗流模型。
同时，数值模拟是研究油藏开发的重要方法之一，通过建立数值模型，可以对各种开发方案进行模拟和优化，提高开发效率。
因此，本研究旨在建立适用于低渗透油藏的非线性渗流模型，并通过数值模拟研究不同开发方案的效果，为低渗透油藏的开发提供理论和技术支持。
二、研究内容及方法1. 建立低渗透油藏的非线性渗流模型，考虑非线性渗透系数和非稳态条件对渗流的影响。
2. 通过数值模拟，研究不同开发方案的效果，包括水驱、气驱、CO2驱等不同驱油方式。
3. 采用有限元数值方法对渗流模型进行求解，分析不同参数对渗流的影响。
4. 验证模型的准确性和可靠性。
三、预期成果及意义1. 建立适用于低渗透油藏的非线性渗流模型，分析渗透系数、非稳态等因素对渗流的影响。
2. 通过数值模拟，研究不同开发方案的效果，提供决策支持。
3. 研究结果可为低渗透油藏的开发提供理论和技术支持，有利于提高采收率和经济效益。
四、研究计划1. 前期调研，了解国内外低渗透油藏的开发研究现状，阅读相关文献，明确研究思路和方法。
2. 建立低渗透油藏的非线性渗流模型，考虑非线性渗透系数和非稳态条件对渗流的影响。
3. 实现数值模拟，研究不同开发方案的效果，例如水驱、气驱、CO2驱等。
4. 采用有限元数值方法对渗流模型进行求解，分析不同参数对渗流的影响。
5. 验证模型的准确性和可靠性，与现场数据进行比较和分析。
6. 撰写论文，进行学位论文答辩。
五、参考文献1. 金洪伟,黄振.低渗透油藏渗流模型研究进展[J].石油钻探技术,2012,40(5):1-4.2. 周文杰,王鑫,荣峰,等.低渗透油藏非稳态渗流动力学模型[J].石油学报,2013,34(5):901-908.3. 高奇,王建萍,姜维平,等.低渗透油藏渗流规律数值研究[J].地球科学与环境学报,2013,35(1):34-41.4. 李四化,伍志刚,董文传.低渗透油藏非线性滞后渗流特征与模型数值模拟[J].石油学报,2014,35(2):306-314.5. 赵冬梅,张瑛,田野,等.低渗透油藏渗流模型的建立与数值模拟[J].油气地质与采收率,2015(1):19-22.。
低渗透油藏的非线性渗流模型
2.2. 启动压力梯度的悖论
在低渗透油藏中，常称具有启动压力梯度，从公式(8)的分析中，当压力梯度较大时，流量公式变为
8
8
6
q (10-15m3.s-1)
q (10-15m3.s-1)
c=∞ c=5 c=10 c=20 c=30 c=50
6
c=∞ c=5 c=10 c=20 c=30 c=50
4
4
2
东北石油大学石油工程学院，大庆 浙江海洋学院石化与能源工程学院，舟山 * Email: fqsong2000@ 收稿日期：2014年1月13日；修回日期：2014年2月10日；录用日期：2014年2月20日
摘
要
工程上将多孔介质的渗透率小于50毫达西的油藏，称为低渗透油藏。长期以来，由于存在启动压力，低 渗透油藏的渗流特征很难描述，至尽还没有理想的模型。本文考虑液体和固体壁面的相互吸引的性质， 从微管的负滑移边界模型出发，定义固壁边界附近不流动流体的流体层为边界黏附层，采用边界黏附层 与压力梯度成反比的实验经验公式，推导出了考虑边界负滑移条件下，圆管中的流速分布公式和流量公 式。进而得到考虑边界黏附层的低渗透渗流模型。最后以微管和低渗透岩心的流动实验对模型进行了验 证，拟合出了相应的启动压力梯度。分析表明：低渗透油层在整体上不存在启动压力，但在压力梯度较 小的局部，可以认为存在拟启动压力梯度；通过对实验数据的不同次方拟合，我们可以比较出指数函数 1次方拟合的相对准确。
Keywords
Low Permeability Reservoirs; No-Darcy’s Law; Threshold Pressure Gradient; The Boundary Stick Layer
低渗透油藏的非线性渗流模型
低渗透油藏综合开发渗流理论与方法
Ⅱ类:细砂 岩
0.15-0.50
10-15
C50为0.1～
Ⅲ类:粉细
0.01Lm，Smin为
砂岩
20%～40%。细歪
0.1-0.15
8-12
度，分选较差。低渗透油藏综合开
发的渗流理论与方 C50<0.11Lm， Ⅳ类：粉
Smi>40%。细歪
砂岩
<0.1
<8
度，分选差。
法
1-3
油斑-油浸
0.2-1.0
低渗透油藏综合开 发的渗流理论与方
法
低渗透油藏开发渗流基本理论
主要内容
五、展望
1、微观结构与宏观渗流过程的深入探索 2、低渗透油藏基质－裂缝－井网整体优化
开采渗流理论 3、开发低渗和特低渗油藏的有效技术
低渗透油藏综合开 发的渗流理论与方
法
低渗透油藏开发渗流基本理论
概述
需求：随着我国国民经济稳定增长，石油需求不
法
低渗透油藏开发渗流基本理论
概述
资源情况：我国石油工业每年探明的石油储
量中，低丰度、低渗透油气田占的比例在50%
以上，而已探且明比未开例中 发逐国 低石 渗 年油 透上股 与份 中 升公 高。司 渗2透00地0质 年储量分布图
90000
84310
80000
70000 60000
中高渗透
低渗透
地质储量(万吨)
目标：形成低渗透油藏高效开发和提高采收率理
论及方法、获得巨大经济效益为目标，解决低渗透 油藏油层非均质性强、渗透率低、裂缝发育复杂等 对提高石油采收率具有挑战性的理论和技术难题。
关键科学问题：
1、储层裂缝识别、预测理论和方法； 2、非线性渗流机理及复杂渗流理论；
双重介质低渗透油藏水平井试井模型
双重介质低渗透油藏水平井试井模型姜瑞忠;张福蕾;杨明;乔欣;张春光【摘要】针对低渗透油藏中非线性渗流对试井压力动态特征产生较大影响的问题,建立了考虑非线性系数的双重介质低渗透油藏水平井试井新模型,用有限元方法(FEM)进行求解,绘制试井典型曲线,对数值解的正确性进行验证,并对非线性系数、渗透率模数、窜流系数、顶底边界等相关参数进行影响分析.结果表明,从基质到裂缝的非线性流动主要影响压力导数曲线\"凹子\"的深度和位置,当非线性系数增大时,\"凹子\"变浅,并向右移动.在考虑应力敏感性时,压力及导数曲线上移,压力导数曲线偏离达西模型下的中期和晚期径向流的水平段,压力导数曲线值大于0.5,随着渗透率模数的增加,曲线后期上翘更加严重,\"凹子\"的深度和位置不变.采用该模型对实际区块的压力测试数据进行拟合分析,得到良好的拟合效果.研究结果为水平井开发低渗透油藏提供了一定的理论支持.【期刊名称】《特种油气藏》【年(卷),期】2019(026)003【总页数】6页(P79-84)【关键词】双重介质;水平井;低渗透油藏;试井;有限元;非线性;应力敏感性【作者】姜瑞忠;张福蕾;杨明;乔欣;张春光【作者单位】中国石油大学(华东),山东青岛 266580;中国石油大学(华东),山东青岛266580;中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津 300452;中国石油北京油气调控中心,北京 100007;中国石油大学(华东),山东青岛 266580【正文语种】中文【中图分类】TE3480 引言近年来，中高渗油藏在中国油气资源产出所占的比重越来越低，低渗透油藏对增储上产起到更加关键的作用，合理高效地开发低渗透油藏成为研究人员关注的热点。
前人在研究低渗透油藏试井问题时，大多数考虑拟启动压力梯度[1-6]和应力敏感性[7-12]，而拟启动压力梯度模型采用不过原点的直线代替曲线，忽略了低压力梯度下流体的流动能力。
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* 收稿日期: 2011-02-04(2011-04-18 修改稿)
基金项目: 十一五国家重大专项(2008ZX05013) 作者简介: 姜瑞忠(1964－), 男, 江苏省溧阳市人, 教授, 博士.
姜瑞忠，等：低渗透油藏非线性渗流理论及数值模拟方法
445
of channel flow. According to the theory above, numerical simulation was set up. This simulation includes the influence of threshold pressure and bend segment of nonlinear flow in low permeability reservoirs. Calculation Results of reservoir performance with Darcy model, pseudo-threshold pressure gradient model, new nonlinear model separately indicate that: For low permeability reservoirs, most flow regimes in them are nonlinear and only a few flow regimes around wells are pseudo-linear, calculation results of nonlinear model are between those of Darcy model and those of pseudo-threshold pressure gradient model. Key words: low permeability reservoirs; nonlinear flow model; numerical simulation
摘
要：针对低渗透油藏非线性渗流理论与数值模拟方法方面存在的大量问题，从毛细管模型出发，推导了低渗透
油藏非线性渗流新模型，详细解释了新模型中特有的物理参数内涵；并由此建立了低渗透油藏非线性单相渗流理论，与 相对渗透率引入“渠道流”假设一致，将单相非线性新模型推广到两相渗流中，建立了能够同时考虑启动压力梯度、非线 性渗流弯曲段连续变化的数值模拟方法。根据所建立的低渗透油藏单相稳态和非稳态渗流理论以及数值模拟方法，开展 了达西、拟启动压力梯度和非线性模型的油藏动态对比计算。结果表明：低渗透油藏主要受非线性渗流控制，仅井点的 少数网格存在拟线性流动，非线性模型计算的结果介于达西和拟启动线性模型之间。 关 键 词：低渗透油藏；非线性渗流模型；数值模拟技术 文献标识码：A
v=
q r2 = ∇P πr 2 8μ
(1)
r2 类似于 8 介质的渗透率 K 。 低渗透油藏流体渗流存在启动压 力梯度以及非线性段，Hagen–Poisseuille 定律已经 不再适用。考虑边界层和屈服应力，式（1）可修 正为
式中的 q 是总流量， v 是管中平均流速，
π(r −δ ) q= 8μ
Abstract: There are still many issues which need to be worked out in research of nonlinear flow in low permeability reservoirs. For this reason, a new flow model was deduced in view of the caplillary model. Meanwhile, the denotation of parameters in the new model was explained detailedly. On the basis of the new model, theroy of single phase flow in low permeability reservoirs was set up. The single-phase model was introduced into two-phase flow on the basis of the theory
中图分类号：TE348
Nonlinear percolation theory and numerical simulation in low permeability reservoirs
JIANG Rui-zhong1, YANG Ren-feng2, MA Yong-xin3 ,ZHUANG Yu1, LI Lin-kai1
4
⎛ 8τ 0 ⎞ ⎜ ⎜ ∇P − 3 ( r − δ ) ⎟ ⎟ ⎝ ⎠
(2)
油藏岩心相当于一组半径均为 r 的平行毛细管 埋置于固体之中的。如果与流动方向相垂直的每单 位横截面面积上有 N 根这样的毛细管， 则通过该多 孔介块的流量是
⎛ 8τ 0 K ⎛ δ⎞ ⎜ Q = A ⎜1 − ⎟ ⎜1 − μ ⎝ r⎠ ⎜ ⎛ δ⎞ ⎜ 3r ⎜1 − r ⎟����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������