低渗透油藏垂直裂缝井的非线性渗流模型研究

低渗透油藏垂直裂缝井的非线性渗流模型研究

【摘要】对于低渗透油藏，主要表现在低渗透岩石由于存在孔隙微隙，固液界面作用明显，渗流曲线呈现明显的非达西渗流的特征。而由于低渗透油藏的自然产能低，因此需对储层进行改造，而目前最有效的方法是通过压裂，压裂可以在低渗透层内形成垂直裂缝，从而提高采收率。因此本文用二次多项式建立了一个能够反映油藏的流体流动特征的模型来评价压裂效果。

【关键词】低渗透垂直裂缝井非线性流动

1 低渗透油藏非达西渗流的特点

达西定律是一直被广泛的应用于油藏工程计算中的基本定律，然而在现场实际情况下，很多情况涉及非达西渗流问题，即当流体渗流速度过低或过高时，达西线性渗流规律便不再适用。在低渗透油田开发中，流体渗流便会出现低速非达西渗流，如下图1所示。其特征是：当压力梯度小于某一个值时，流体便不会流动，这样就存在一个小于最小启动压力梯度a值的静止区、大于最大启动压力梯度c值的线性渗流区以及二者之间的非线性区。

曲线中，a 点对应于最小启动压力梯度，若压力梯度小于此点的值，流体不流动；c 点对应于最大启动压力梯度，若压力梯度大于此点的值，渗流呈现线性渗流（ef段）；b 点是直线段 ef 的延长线与压力梯度轴的交点，为拟启动压力梯度点。

2 垂直裂缝井非线性渗流模型建立2.1 垂直裂缝井模型

根据cinco-ley h.提出有限导流垂直裂缝井的双线性渗流理论

[1]，将流体的流动分为两个区域--低渗透油藏中的非线性渗流区域（i）及垂直裂缝中的线性渗流区域（ii），由此建立低渗透油藏垂直裂缝井的非线性渗流模型。

图2为定压外边界油藏有限导流垂直裂缝井模型示意图，低渗透油藏经过人工压裂产生垂直裂缝后，流体在垂直裂缝与地层中形成非线性流动模式，包括非线性流区域（i）和垂直裂缝中的线性流区域（ii），如图3所示；地层流体首先从油藏中流入垂直裂缝，再由垂直裂缝流入井筒。

5 总结

本文的研究内容真实地考虑到基岩系统存在非线性渗流的特点，考虑了垂直裂缝井与缝面处表皮系数以及井筒储集的影响，使得建立的有限导流垂直裂缝井的试井解释模型更加准确与全面；同时分析了敏感性的影响；这些研究结果可有效地应用于低渗透油藏的试井工作中，用以评价油藏的生产状态，并且为油气田的勘探与开发提供理论指导。

参考文献

[1] cinco-ley h.，meng h.z..pressure transient analysis of wells with finite conductivity vertical fractures in double porosity reservoirs[c].society of petroleum engineers annual technical conference and exhibition，houston，texas.1988 [2] 尹芝林，孙文静，姚军.动态渗透率三维油水两相低渗透油藏数值模拟[j].石油学报，2011，32（1）： 117-121

[3] 张磊，同登科，马晓丹 .变形三重介质三渗模型的压力动态分析[j].工程力学，2008，25（10）： 103-109

[4] 蔡明金，贾永禄，王永恒，等.低渗透双重介质垂直裂缝井压力动态分析[j].石油学报，2008，29（5）： 724-726

[5] 廖新维，沈平平.现代试井分析[m].北京：石油工业出版社，2002：171-173

[6] 刘文超.变形三重介质低渗透油藏垂直裂缝井的非线性流动分析[j].硕士学位论文，2010

[7] 李传亮.油藏工程原理[m].北京：石油工业出版社，2005：206-211

[8] 赵辉.低渗透油藏非线性渗流理论及其应用[j].硕士学位论文，2006