一、有效壓力對低滲透多孔介質(zhì)滲透率的影響(論文文獻綜述)
李兵兵[1](2022)在《低滲致密油藏多層壓裂直井滲流規(guī)律研究》文中研究指明目前,我國低滲致密油藏直井開發(fā)大多數(shù)采用多層合采且普遍壓裂的作業(yè)方式。壓裂之后,儲層形成了多重介質(zhì)的孔隙結(jié)構(gòu),原油在多重介質(zhì)的流動主要受到三個方面的影響。首先,隨著開發(fā)過程中地層壓力的下降,有效應(yīng)力的增加會造成孔隙體積減小,原油的滲流速度受其影響從而加劇流體滲流的非線性程度;其次,大量壓裂液滯留地層中并與不同尺度孔隙內(nèi)的原油相互作用,其中以滲吸置換孔隙中的原油作用最為明顯;最后,在合采開發(fā)過程中,各層壓裂縫的縫長和縫寬等不同,這種壓裂程度的差異性會導(dǎo)致各層的孔隙尺度不均一,進而對單層乃至多層孔隙內(nèi)原油的流動產(chǎn)生影響。這些不明確的流體流動規(guī)律直接影響了產(chǎn)量預(yù)測和開發(fā)方案的制訂及開發(fā)技術(shù)的決策。為此,針對多重介質(zhì)的非線性滲流特征,以及不同尺度孔隙的壓裂液滲吸和壓裂后多層流動規(guī)律等三個方面開展了研究,并建立了相應(yīng)的滲流數(shù)學(xué)模型,以期為低滲致密油藏的開發(fā)提供理論和技術(shù)支持。本論文以中國勝利油田鹽222區(qū)塊為研究背景,開展了一系列室內(nèi)物理模擬和數(shù)值模擬計算的研究工作,主要的內(nèi)容和成果如下:(1)選取基質(zhì)巖樣和人工造縫巖樣模擬儲層的多重介質(zhì),開展了一系列室內(nèi)非線性滲流特征實驗。以儲層原始有效應(yīng)力為起點,系統(tǒng)評價了多重介質(zhì)的啟動壓力梯度和滲透率應(yīng)力敏感性?;|(zhì)巖樣和微裂縫巖樣兩類介質(zhì)的啟動壓力梯度與有效應(yīng)力呈冪函數(shù)關(guān)系,且兩類介質(zhì)的啟動壓力梯度相差近一個數(shù)量級,同時兩類介質(zhì)巖樣受有效應(yīng)力影響的滲透率下降幅度接近,故動態(tài)啟動壓力梯度是兩類介質(zhì)巖樣呈現(xiàn)出不同非線性滲流特征的主要原因。(2)通過核磁共振和高壓壓汞實驗相結(jié)合的方法,重點研究了不同尺度孔隙的滲吸動用程度。利用可視化多孔介質(zhì)和顯微粒子成像測速技術(shù)相結(jié)合的新方法,揭示了雙子型表活劑溶液在油濕孔隙中的微觀滲吸機理:表活劑溶液分子主要通過擴散作用和油水界面張力梯度誘發(fā)Marangoni效應(yīng)進入多孔介質(zhì)排擠置換原油,且分散的油相與表活劑溶液是反向流動;乳化形成均勻分散的“油包水”小液滴,提高了原油排出運移的流動性。同時,利用微觀可視化毛細管和宏觀巖心實驗,明確了脂肽類表活劑的置換原油的方式是以毛管力為主要動力的逆向滲吸。(3)利用未壓裂巖樣和人工壓裂巖樣的室內(nèi)并聯(lián)物理模擬實驗,量化了各層對總采收率的貢獻比例,系統(tǒng)地評價了壓裂程度的差異性對開發(fā)的影響。采用廣義高斯分布函數(shù)對壓裂后全流場滲透率分布進行了表征,構(gòu)建了考慮動態(tài)啟動壓力梯度和滲透率應(yīng)力敏感性的多層壓裂直井穩(wěn)態(tài)產(chǎn)能數(shù)學(xué)模型。計算結(jié)果表明,對多層直井產(chǎn)能的影響強弱排序依次為:裂縫半長、層厚和層間跨度。(4)利用鄰層裂縫系統(tǒng)之間的壓力影響表征層間越流,建立了綜合考慮非線性滲流特征、滲吸和層間越流的低滲致密儲層油水兩相滲流數(shù)學(xué)模型。模擬結(jié)果表明:多層平面均質(zhì)油藏壓裂后,當(dāng)裂縫區(qū)滲透率由上至下逐層遞增時,越流對產(chǎn)量的影響隨著縱向滲透率級差的增強而增大;當(dāng)裂縫區(qū)滲透率由上至下逐層遞減時,越流對產(chǎn)量的影響隨著縱向滲透率級差的增強而減小。實際開采中,建議從上至下裂縫半長逐層減弱,同時根據(jù)壓裂工藝選擇單獨或者復(fù)配添加雙子型和脂肽兩種類型的表活劑,以提高油藏產(chǎn)量。本論文的研究可為低滲致密儲層直井的產(chǎn)量預(yù)測及開發(fā)方案的設(shè)計提供理論技術(shù)指導(dǎo)。
陳濤濤[2](2021)在《低頻脈沖波對低滲透油藏孔滲參數(shù)影響的數(shù)值模擬》文中認為低頻脈沖波采油技術(shù)利用波動產(chǎn)生的能量,使油層及其流體產(chǎn)生物理、化學(xué)變化,從而改善油層滲流條件、解除油層堵塞、創(chuàng)造有利于原油流動的環(huán)境,達到油井增產(chǎn)、注水井增注的目的。該技術(shù)具有増油效果好、施工成本低、不傷害儲層、不污染環(huán)境等優(yōu)勢。然而,現(xiàn)場試驗中,“油層受效不穩(wěn)定”的問題限制了該技術(shù)的擴大應(yīng)用與發(fā)展。開展低頻脈沖波采油技術(shù)動力學(xué)作用機制研究,是提高其應(yīng)用效果的關(guān)鍵?;诘卣鹂碧街械腂iot彈性波傳播理論,結(jié)合低頻脈沖波采油技術(shù)現(xiàn)有實驗研究成果,建立單相滲流條件下孔隙介質(zhì)彈性波傳播動力學(xué)模型。通過開展數(shù)學(xué)模型方程推導(dǎo)與數(shù)值離散,引入PML完美匹配層建立一維模擬物理模型,求解得到了流固耦合模型的數(shù)值解;通過對比關(guān)于滲透率增幅-頻率的數(shù)值模擬變化規(guī)律與實驗變化規(guī)律,分析了模型可靠性,評價了低頻脈沖波采油對儲層孔滲參數(shù)、流體滲流速度的影響,以及受振動頻率、振幅影響的敏感性。研究結(jié)果表明,對于均質(zhì)油藏,低頻波動對其儲層物性和流體滲流速度都表現(xiàn)出波動變化;對于具有不同孔滲條件的油藏,低頻波動使得孔滲條件不好的層位其孔隙度和滲透率改善程度更高,流體的滲流速度更快。在低頻波動作用下,低滲透油藏孔隙度最大增幅為4.6%,滲透率最大增幅為11.7%,流體的滲流速度可以達到1.6×10-3m/s;低頻波振動頻率、振幅不同時儲層孔隙度、滲透率的變化不同,整體最佳振動頻率為10Hz,最佳振幅為100?m。由此可見,低頻脈沖波可以在一定程度上提高低滲透油藏的孔滲條件和流體的滲流環(huán)境。該研究對于低頻波動技術(shù)在礦場的應(yīng)用與推廣具有一定的理論指導(dǎo)意義。
張金冬[3](2021)在《低滲透氣藏天然氣地下儲氣庫滲流理論及模擬研究》文中認為天然氣地下儲氣庫是滿足天然氣市場調(diào)峰需求,保證城鎮(zhèn)連續(xù)供氣的最佳途徑。改建為地下儲氣庫最理想的氣藏條件是單一砂巖孔隙結(jié)構(gòu)的枯竭氣藏。但我國現(xiàn)有的枯竭油氣藏多分布在西北部等偏遠地區(qū),在亟需用氣量的中東部地區(qū)鮮有適合建設(shè)地下儲氣庫的地質(zhì)條件,多為滲透率較低的非常規(guī)儲層。迄今為止在世界范圍內(nèi)還沒有低滲透氣藏改建為地下儲氣庫的研究工作。為了滿足我國中東部地區(qū)城市調(diào)峰需求,需對低滲透氣藏改建為地下儲氣庫的可行性、注采特征和優(yōu)化運行方案的制定,在理論與實驗方面開展研究。本課題從低滲透氣藏的成因著手,通過分析低滲透氣藏的地質(zhì)特征,研究了低滲透氣藏改建為天然氣地下儲氣庫的可行性,以及存在的技術(shù)問題,為開展低滲透氣藏改建天然氣地下儲氣庫的理論與實驗研究提供了依據(jù)。首先通過實驗測試了低滲透氣藏基質(zhì)系統(tǒng)和裂縫系統(tǒng)的滲透率和啟動壓力梯度。測試結(jié)果表明基質(zhì)系統(tǒng)和裂縫系統(tǒng)的滲透率壓力敏感效應(yīng)不同,在固定實驗圍壓為12MPa,孔隙壓力由2MPa升高到10.8MPa時,裂縫系統(tǒng)和基質(zhì)系統(tǒng)滲透率的變化率分別為52.97%和65.21%,基質(zhì)系統(tǒng)的壓力敏感效應(yīng)高于裂縫系統(tǒng)?;|(zhì)系統(tǒng)巖心的啟動壓力梯度遠大于裂縫系統(tǒng),最大可相差14.28倍。因此建立低滲透氣藏儲氣庫天然氣注采模型時需分別考慮儲層裂縫和基質(zhì)的特征,而且需分別考慮滲透率壓力敏感效應(yīng)和啟動壓力梯度的影響。針對低滲透氣藏儲氣庫強注強采運行過程特性,基于數(shù)學(xué)反演理論,建立了低滲透氣藏儲層物性參數(shù)反演模型。通過求解地層壓力對孔隙度和滲透率的變化率,利用共軛梯度法實現(xiàn)了儲層滲透率和孔隙度的反演。以儲氣庫中的某一區(qū)域為研究對象進行反演分析,結(jié)果表明儲氣庫儲層的滲透率和孔隙度隨著地層壓力的增加而增加,地層壓力由10MPa增加到38.2MPa時,儲層的孔隙度增加了20%,滲透率增加了68.64%。在低滲透氣藏儲氣庫注采模擬時,儲層滲透率和孔隙度的變化不可忽略?;诘蜐B透氣藏儲層裂縫和基質(zhì)的特征,通過引入沃倫-茹特模型,研究建立了低滲透氣藏儲氣庫天然氣注采數(shù)學(xué)模型。在基質(zhì)系統(tǒng)中考慮了啟動壓力梯度、滑脫效應(yīng)和滲透率壓力敏感效應(yīng)的耦合影響,在裂縫系統(tǒng)中考慮了滲透率壓力敏感效應(yīng)和啟動壓力梯度的影響。并給出了求解方法,利用低滲透氣藏的試井資料驗證了注采模型的正確性。進一步借鑒我國某低滲透氣藏的地質(zhì)數(shù)據(jù),分別對低滲透氣藏儲氣庫單井和多井注氣過程進行了模擬分析。單井連續(xù)注氣的儲氣庫平均地層壓力隨著注氣時間呈現(xiàn)增長趨勢,注氣初期平均地層壓力增長較快,這是由于滲透率壓力敏感效應(yīng)的存在,儲層的滲透率隨注氣時間逐漸增大導(dǎo)致的。儲層中的壓力分布不均勻現(xiàn)象嚴重,存在明顯的壓力梯度,最大壓力差可達5.224MPa。儲層中最大地層壓力點出現(xiàn)在注采井處,日注氣量為35×104m3時,注氣的第170d已經(jīng)達到39.822MPa,超過最大允許壓力。單井間歇注氣,由于關(guān)井期氣體的運移,儲層壓力分布的更加均勻,但仍存在著很大的壓力梯度,其最大壓力差仍可達到3.372MPa。這說明即使采用間歇注氣的方式,注采井的地層壓力仍然可能會超過最大允許壓力,從而影響氣體的繼續(xù)注入。多井同時注氣時,在相同的注氣量條件下,由于各注采井不同的地層特性,地層壓力變化并不相同,位于儲層中間的注采井地層壓力升高速度最快,最終的地層壓力也最高,為38.51MPa。連續(xù)注氣和間歇注氣的對比結(jié)果表明在擴容建庫時,間歇注氣可以有效改善地層壓力分布的不均勻性。在滿足天然氣調(diào)峰需求時,提出了低滲透氣藏儲氣庫單井和多井優(yōu)化運行模型及約束條件,并利用順序求解方法對建立的雙目標(biāo)函數(shù)進行求解。與以各注采井井底壓力標(biāo)準(zhǔn)差最小為單目標(biāo)的優(yōu)化注氣相比,雙目標(biāo)優(yōu)化注氣后功耗減小了5.41%,井底壓力標(biāo)準(zhǔn)差增加了0.064MPa。通過雙目標(biāo)優(yōu)化的耦合求解給出了低滲透氣藏儲氣庫的最優(yōu)注氣方案。隨著我國天然氣工業(yè)的發(fā)展,城鎮(zhèn)天然氣的調(diào)峰需求將逐年增大,為了滿足日益增長的天然氣調(diào)峰需求,我國需加大天然氣地下儲氣庫建設(shè)的步伐。本課題的研究成果,可以為將來低滲透氣藏地下儲氣庫的建設(shè)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
姚瑜敏[4](2021)在《致密油氣藏多相流毛管力效應(yīng)的研究》文中研究表明致密油氣藏具有很大的開發(fā)潛力,在油氣藏開發(fā)產(chǎn)業(yè)中日趨重要。致密油氣藏是一個復(fù)雜的由基質(zhì)和多尺度裂縫構(gòu)成的多孔介質(zhì)耦合系統(tǒng),具有很強的非均質(zhì)性。就毛管力而言,由于基質(zhì)孔隙度小、滲透率低,其中的毛管力很大;而和基質(zhì)相比,裂縫與井筒中的毛管力很小,以至可以忽略?;|(zhì)和裂縫耦合系統(tǒng)中的多相流動,在非均質(zhì)毛管力作用下呈現(xiàn)出非線性特征,不滿足線性達西定律。當(dāng)多相流體從基質(zhì)流入裂縫(或井筒),或是從裂縫(或井筒)流入基質(zhì)時,毛管力在界面處可能會發(fā)生間斷,并出現(xiàn)復(fù)雜的跨界面流動現(xiàn)象。理論分析表明,由于毛管力的非均質(zhì)性,跨基質(zhì)-裂縫界面的兩相流存在三種流動狀態(tài):(1)當(dāng)壓差足以克服毛管力末端效應(yīng)時,兩相流體都可從基質(zhì)流入裂縫,此時界面基質(zhì)一側(cè)的濕潤相飽和度為1;(2)當(dāng)基質(zhì)-裂縫之間的壓差不足以克服毛管力末端效應(yīng)時,只有非濕潤相可以從基質(zhì)流入裂縫;(3)當(dāng)裂縫壓力大于基質(zhì)壓力時,兩相流體均從裂縫流入基質(zhì),此時濕潤相壓力間斷。毛管力的非均質(zhì)性會造成復(fù)雜的跨界面流動現(xiàn)象,導(dǎo)致基質(zhì)-裂縫以及基質(zhì)-井筒界面附近物理量劇烈變化乃至發(fā)散,這給高精度油藏數(shù)值模擬造成很大的困難,現(xiàn)有油藏數(shù)值模擬模型在計算這類跨界面流動時,普遍存在精度差的缺陷。本文基于基質(zhì)-裂縫界面處的流動狀態(tài)分類及相應(yīng)的界面條件,對于致密油氣藏兩相流中的毛管力效應(yīng)開展研究,具體內(nèi)容如下:1.提出了一個考慮毛管力末端效應(yīng)的兩相流井模型。傳統(tǒng)井模型從單相流直接推廣到兩相流,并未充分考慮到基質(zhì)-井筒界面附近的物理量劇烈變化,從而存在較大的數(shù)值計算誤差。本文通過數(shù)學(xué)分析,得到了考慮毛管力末段效應(yīng)的穩(wěn)態(tài)兩相流解析解,并通過有限體積法構(gòu)建了一個新的兩相流井模型。數(shù)值算例表明,與傳統(tǒng)井模型相比,新的井模型能更準(zhǔn)確地預(yù)測油氣和水的產(chǎn)量。由于本文井模型基于解析解構(gòu)建,充分考慮了井筒附近飽和度和氣相壓力的劇烈變化,因此預(yù)測結(jié)果對計算網(wǎng)格尺寸的依賴性較弱。計算結(jié)果還表明,毛管力末端效應(yīng)會造成嚴重的水鎖現(xiàn)象,基質(zhì)-井筒界面處的毛管力間斷會使得水相堆積在生產(chǎn)井附近,阻礙了油氣相的產(chǎn)出。2.基于毛管力末端效應(yīng),分析了油水兩相穩(wěn)態(tài)滲流實驗中的非線性滲流特征。本文利用一維穩(wěn)態(tài)滲流方程對巖心實驗進行了嚴格的數(shù)學(xué)分析,并得到了以下結(jié)論。在給定流量比的條件下,當(dāng)壓差較小時,毛管力末端效應(yīng)的影響區(qū)域遠大于巖心長度,流量壓差曲線呈現(xiàn)凹函數(shù)的非線性關(guān)系;隨著壓差逐漸增大,流量壓差曲線逐漸趨近于線性,通過延伸線性段可以得到擬啟動壓力差,并在數(shù)學(xué)上證明了該擬啟動壓力差為有限值。通過分析相關(guān)參量(巖心滲透率、相滲曲線、流體粘度等)對擬啟動壓力差的影響,本文發(fā)現(xiàn),滲透率越低的巖心,其壓差-流量曲線的非線性越強,相對應(yīng)的擬啟動壓力差也越大;當(dāng)濕潤相呈中性時,擬啟動壓力差最小,由此可知油氣藏呈中性時,毛管力的阻礙作用將大幅降低。此外,本文還研究了邊界層效應(yīng)對于兩相滲流的影響,結(jié)果表明,即使考慮邊界層效應(yīng),毛管力差異仍然是致使流量-壓差曲線呈現(xiàn)非線性的重要原因。以上從毛管力非均質(zhì)性角度出發(fā),對兩相穩(wěn)態(tài)滲流實驗結(jié)果進行分析,為研究致密儲層兩相非線性滲流理論,提供了新的思路。3.致密儲層中基質(zhì)和天然裂縫并存,基質(zhì)中毛管力遠高于天然裂縫,基質(zhì)和天然裂縫之間同樣存在很強的毛管力非均質(zhì)性,這對其中的宏觀流動也將產(chǎn)生重要影響,使流動呈現(xiàn)出顯著的非線性流動特征。本文假定天然裂縫在基質(zhì)中均勻分布,探討了基質(zhì)-天然裂縫系統(tǒng)在與裂縫垂直方向上的宏觀非線性滲流規(guī)律。研究結(jié)果表明,基質(zhì)-天然裂縫耦合系統(tǒng)中的濕潤相存在啟動壓力差,并且隨著基質(zhì)中的裂縫密度的增大而增大;而非濕潤相在較小的壓差條件下,流量-壓差曲線呈現(xiàn)凸函數(shù)特征,而在較大的壓差條件下,流量-壓差曲線逐漸趨近于線性,但仍存在擬啟動壓力差。此外,本文還分析了基質(zhì)飽和度、滲透率以及邊界層效應(yīng)對非濕潤相凸函數(shù)流動特征以及對兩相擬啟動壓力差的影響。結(jié)果表明,基質(zhì)的含水飽和度以及滲透率對非線性特征有較大影響。隨著基質(zhì)含水飽和度的增大,油水之間的毛管力減小,非線性特征減弱;隨著基質(zhì)滲透率的減小,毛管力的非均質(zhì)性增強,使得流動的非線性也增強。當(dāng)考慮邊界層效應(yīng)后,即使在較小的壓差條件下,兩相流動的非線性特征也較顯著。
趙世宇[5](2021)在《溫壓條件對非飽和低滲砂巖中CH4突破壓力的影響》文中研究表明隨著傳統(tǒng)能源的使用給環(huán)境帶來的嚴峻挑戰(zhàn),清潔能源的勘探與開采變得尤為重要。以CH4為主要成分的常規(guī)和非常規(guī)天然氣,其以清潔性和低污染等特點被人們在日常生活中廣泛接受。其中CH4突破壓力是氣藏開采和蓋層評價中一項非常重要的參數(shù)。在當(dāng)今非常規(guī)油氣快速發(fā)展階段,致密砂巖儲層以其豐富的資源量而逐漸成為非常規(guī)天然氣勘探和開發(fā)的重點方向。因此對該低滲透砂巖開展突破壓力研究具有重要意義。為了揭示不同地層情況下溫壓條件對蓋層封閉性的影響,本文通過實驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對巖心尺度非飽和低滲砂巖開展了不同溫度(20~60℃)壓力(2~8MPa)條件對CH4突破壓力影響的研究,主要結(jié)論如下:(1)確定了溫度壓力與CH4突破壓力和突破時間的線性函數(shù)關(guān)系,在本研究溫壓范圍內(nèi),隨著溫度或壓力的增加,CH4突破壓力和突破時間均呈線性下降趨勢,CH4突破時巖心內(nèi)的殘余水飽和度均呈增大的趨勢,且壓力變化對CH4突破過程的影響更加顯著。實驗與數(shù)值模擬結(jié)果隨溫度壓力變化趨勢一致,且兩者吻合度較好。(2)溫壓條件對CH4突破壓力的影響,可歸因于其對CH4-H2O系統(tǒng)界面張力和巖心內(nèi)接觸角(θ)的影響,進而控制CH4突破壓力的大小,且界面張力起主導(dǎo)作用;CH4突破壓力隨著兩相黏度比的增大而減小,且溫度壓力越高,黏度比對突破壓力的影響越小。(3)在恒定溫度(或壓力)下,隨著壓力(或溫度)的升高,H2O相的相對滲透率和有效滲透率在相同時間內(nèi)降低幅度越大,CH4相升高幅度越大,此時越有利于CH4在多孔介質(zhì)內(nèi)的運移,進而表現(xiàn)出較小的突破時間和突破壓力。(4)基于控制變量法對兩相動力黏度、密度和CH4-H2O系統(tǒng)界面張力3個關(guān)鍵因素進行了參數(shù)化掃描,發(fā)現(xiàn)三者對CH4驅(qū)替過程中的影響大小依次為:兩相動力黏度>CH4-H2O系統(tǒng)界面張力>兩相密度。(5)通過對模型中不同溫壓條件下的毛細管數(shù)(Ca)和兩相黏度比(M)的計算和log Ca-log M穩(wěn)定相圖的繪制,確定了在本研究溫壓條件下的兩相驅(qū)替過程以毛細指進為主導(dǎo),驅(qū)替過程主要受毛細力影響。因此實驗溫壓范圍內(nèi),對于非飽和低滲透砂巖儲層,溫度和壓力越高越有利于氣藏開采;對于非飽和低滲透砂巖蓋層,溫度和壓力越低,蓋層封閉性越好且越安全。本研究可為非常規(guī)天然氣開采以及蓋層封閉性評價等實際工程提供參考。
程婷婷[6](2020)在《低滲裂縫性油藏微/納米功能材料協(xié)同調(diào)驅(qū)作用與機理研究》文中指出低滲裂縫性油藏水竄治理與基質(zhì)剩余油驅(qū)動的特殊矛盾是進一步提高采收率的技術(shù)瓶頸,目前常規(guī)中高滲油藏調(diào)剖驅(qū)油的技術(shù)方法不一定適用于低滲裂縫性油藏,且單一調(diào)剖技術(shù)不能解決該類油藏的各類竄流問題,本文提出微/納米材料技術(shù)組合的深部調(diào)驅(qū)方法來克服單一調(diào)剖技術(shù)的不足,最大程度的發(fā)揮組合技術(shù)的協(xié)同效應(yīng),形成微納米協(xié)同調(diào)驅(qū)技術(shù)提高采收率的新方法。研發(fā)了氫鍵締合溫度30℃~150℃的雙層覆膜微米顆粒(BCMS),篩選懸浮劑,構(gòu)筑了BCMS深部調(diào)剖體系,考察了體系懸浮穩(wěn)定性及注入性。改變溫度、礦化度及粘接時間,評價了BCMS調(diào)剖體系的粘接穩(wěn)定性。改變注入速度、顆粒濃度、顆粒注入量、注入方式、滲透率,研究了影響體系封堵性能的主控因素及適用界限。建立了BCMS多孔介質(zhì)深部運移數(shù)學(xué)模型,與巖心各處壓降進行擬合,揭示了BCMS深部調(diào)剖體系的深部運移能力及封堵性能。利用設(shè)計的二維變徑模型,研究了BCMS在裂縫中的微觀運移特征及封堵機理。利用原位改性法制備了部分疏水改性納米SiO2顆粒,研究納米顆粒在油水兩相界面的飽和吸附濃度,構(gòu)筑了納米SiO2驅(qū)油體系,并評價了Ca2+、Na+及礦化度對納米顆粒在液-液界面吸附規(guī)律的影響。通過改變溫度、顆粒濃度等參數(shù),研究了納米顆粒在固-液界面的吸附-脫附規(guī)律。以接觸角為評價指標(biāo),研究了顆粒濃度、溫度、金屬離子對納米顆粒改變巖石表面潤濕性能的影響規(guī)律。設(shè)計了2-D單通道、2-D網(wǎng)格、2.5-D多孔介質(zhì)微流控芯片模型。利用單通道模型,研究了納米顆粒啟動孔喉捕獲油滴的動力學(xué);利用不規(guī)則刻蝕2-D網(wǎng)格裂縫模型,分析了網(wǎng)絡(luò)裂縫水驅(qū)后微觀剩余油類型,揭示了納米顆粒啟動網(wǎng)格裂縫水驅(qū)后不同類型剩余油的機理;利用引入刻蝕深度變化參數(shù)2.5-D模型,成功模擬了水驅(qū)后真實三維多孔介質(zhì)的微觀剩余油,揭示了納米顆粒啟動多孔介質(zhì)水驅(qū)后不同類型剩余油的機理。采用均質(zhì)、非均質(zhì)巖心物理模型,篩選了BCMS調(diào)剖體系的注入?yún)?shù)及驅(qū)油界限;優(yōu)化了納米SiO2驅(qū)油體系的注入?yún)?shù)及驅(qū)油界限;評價了低滲裂縫性油藏微/納米材料協(xié)同調(diào)驅(qū)技術(shù)的驅(qū)油效果,并揭示了協(xié)同調(diào)驅(qū)技術(shù)的驅(qū)油機理。
李立功[7](2019)在《考慮層間竄流與層內(nèi)動態(tài)滑脫效應(yīng)的煤系氣運移機理及應(yīng)用研究》文中指出煤系氣是指與煤系地層有關(guān)的煤層氣、頁巖氣和致密砂巖氣,統(tǒng)稱煤系三氣。我國石炭-二疊系地層廣泛發(fā)育著煤層氣、頁巖氣、砂巖氣復(fù)合成藏的煤系氣藏,對于該類氣藏實施多層合采可有效提高單井產(chǎn)氣量、儲量動用程度、開采年限和產(chǎn)氣率等。但目前煤系氣的開采主要以煤層氣為主,而對復(fù)合儲層煤系氣合采的研究與應(yīng)用較少。煤系氣在復(fù)合儲層中的運移規(guī)律與在單一儲層中不同,其不僅存在層內(nèi)流動,還存在層間流動,并且兩者耦合作用,其運移過程比在單一儲層中的運移復(fù)雜得多。清楚、準(zhǔn)確地認識煤系氣在復(fù)合儲層中的運移機理及規(guī)律是煤系氣合采及產(chǎn)能預(yù)測的基礎(chǔ),也是當(dāng)前煤系氣合采亟需解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。鑒此,本文采用理論分析、實驗室試驗和數(shù)值模擬的方法系統(tǒng)地研究煤系氣在復(fù)合儲層中的運移規(guī)律及機理,為實現(xiàn)煤系氣合采產(chǎn)能的準(zhǔn)確預(yù)測提供理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)。論文的主要工作與取得的主要結(jié)論如下:1)以體積不變假設(shè)為基礎(chǔ),結(jié)合火柴棍模型、彈性應(yīng)力-應(yīng)變等基本假設(shè),建立了煤系氣抽采過程中滑脫系數(shù)的動態(tài)演化模型,并揭示了滑脫系數(shù)的動態(tài)演化機理;采用控制變量法分析了滑脫系數(shù)隨壓力、初始滲透率、溫度等的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明,滑脫系數(shù)隨孔隙壓力的降低呈先增大后減小的變化趨勢。其機理為孔隙變形受有效應(yīng)力和基質(zhì)收縮兩方面影響,在孔隙壓力降低初期,有效應(yīng)力引起的孔隙變形大于基質(zhì)收縮引起的孔隙變形,孔隙半徑減小,滑脫系數(shù)增大,在孔隙壓力降低后期,有效應(yīng)力引起的孔隙變形小于基質(zhì)收縮,孔隙半徑增大,滑脫系數(shù)減小。2)在滑脫系數(shù)動態(tài)演化模型的基礎(chǔ)上,建立了考慮動態(tài)滑脫效應(yīng)的氣體滲透率預(yù)測模型,并以東曲礦煤系氣儲層為對象,通過實驗室試驗驗證了模型的正確性和優(yōu)越性。所建立的考慮動態(tài)滑脫效應(yīng)的氣體滲透率預(yù)測模型,實現(xiàn)了只用彈性模量、泊松比、吸附常數(shù)等基本物理學(xué)參數(shù)對煤系儲層氣體滲透率的預(yù)測,彌補了已有模型存在模型參數(shù)獲取困難,經(jīng)驗參數(shù)較多的缺陷,在煤系儲層滲透率預(yù)測方面具有更好的理論意義和實際應(yīng)用價值。通過對不同孔隙壓力下煤、頁巖和砂巖進行氣體滲透率測試,并將考慮與不考慮動態(tài)滑脫效應(yīng)的氣體滲透率預(yù)測結(jié)果與試驗結(jié)果進行比較,比較結(jié)果顯示,在高孔隙壓力階段(大于2 MPa)兩者預(yù)測結(jié)果差異不大,均與實測數(shù)據(jù)符合良好;在低孔隙壓力階段(小于2 MPa),本文所建立模型考慮了動態(tài)滑脫效應(yīng)的影響,其預(yù)測結(jié)果與實測結(jié)果符合度高于不考慮動態(tài)滑脫效應(yīng)模型,進而驗證了本文建立模型的正確性及優(yōu)越性。3)基于垂向平衡假設(shè)、等效竄流層等基本假設(shè),將煤系氣在復(fù)合儲層中的運移分為層內(nèi)動態(tài)滑脫流(考慮動態(tài)滑脫效應(yīng)的層內(nèi)流動)和層間竄流(也有人稱之為越流)兩部分,以滲流力學(xué)中的達西定律為基礎(chǔ),建立了控制層內(nèi)流動的層內(nèi)動態(tài)滑脫流方程和控制層間竄流的等效竄流層流動方程。結(jié)合煤、頁巖和砂巖層孔隙壓力降低時的參數(shù)演化方程及煤系氣合采時的邊界條件、初始條件等,分別建立了煤-頁巖、煤-砂巖及煤-頁巖-砂巖復(fù)合儲層煤系氣合采滲流模型。4)采用COMSOL數(shù)值模擬軟件,模擬研究了層內(nèi)動態(tài)滑脫流、層間竄流及其耦合作用對煤系氣合采儲層壓力分布的影響,并揭示了其隨抽采時間、初始滲透率、層間滲透率比的變化規(guī)律。模擬結(jié)果表明:(1)考慮動態(tài)滑脫效應(yīng)后砂巖層壓降范圍比不考慮時增大;砂巖層考慮與不考慮動態(tài)滑脫效應(yīng)的壓降范圍差隨抽采時間的增加而增大;砂巖層考慮與不考慮動態(tài)滑脫效應(yīng)的壓降范圍差異率隨初始滲透率的增加而減小。煤層、頁巖層考慮與不考慮動態(tài)滑脫效應(yīng)的壓降范圍差隨抽采時間的增加先減小后增大;煤層、頁巖層考慮與不考慮動態(tài)滑脫效應(yīng)的壓降范圍差異率隨初始滲透率的增加而減小。(2)對于煤-頁巖復(fù)合儲層,考慮層間竄流后煤層的壓降范圍比不考慮時減小,頁巖層的壓降范圍比不考慮時增大;煤層、頁巖層考慮與不考慮層間竄流的壓降范圍差隨抽采時間的增加而增大;煤層、頁巖層考慮與不考慮層間竄流的壓降范圍差異率隨層間滲透率比的增加而增大,但增大幅度趨于平緩。對于煤-砂巖復(fù)合儲層,考慮層間竄流后煤層壓降范圍比不考慮時增大,砂巖層的壓降范圍比不考慮時減小;煤層、砂巖層考慮與不考慮層間竄流的壓降范圍差隨抽采時間的增加而增大;煤層、砂巖層考慮與不考慮層間竄流的壓降范圍差異率隨層間滲透率比的增加而增大,但增大幅度趨于平緩。(3)對于煤-頁巖復(fù)合儲層,煤層、頁巖層考慮層間竄流與層內(nèi)動態(tài)滑脫流耦合作用(下文簡稱耦合作用)和層間竄流與層內(nèi)動態(tài)滑脫流線性疊加(下文簡稱線性疊加)的壓降范圍差均隨抽采時間的增加先減小后增大;煤層耦合作用與線性疊加的壓降范圍差異率差隨層間滲透率比的增加而減小,頁巖層耦合作用與線性疊加的壓降范圍差異率的差隨層間滲透率比的增加先減小后增大。對于煤-砂巖復(fù)合儲層,煤層、砂巖層耦合作用和線性疊加的壓降范圍差均隨抽采時間的增加而增大;煤層耦合作用和線性疊加的壓降范圍差異率差隨層間滲透率比的增加而減小,砂巖層耦合作用和線性疊加的壓降范圍差異率差隨層間滲透率比的增加而增大。5)對東曲礦煤系復(fù)合儲層煤系氣采用單一煤層氣開采與合采兩種開發(fā)方式時的產(chǎn)能進行預(yù)測,分析了層間竄流、層內(nèi)動態(tài)滑脫流及其耦合作用對煤系氣合采產(chǎn)能預(yù)測的影響。結(jié)果表明:(1)對于東曲礦復(fù)合儲層煤系氣采用多層合采的方式開發(fā)可有效提高產(chǎn)能,抽采120 d后煤系氣合采的產(chǎn)能比單一開采煤層氣增加了48.16%。(2)考慮動態(tài)滑脫效應(yīng)后,煤、頁巖產(chǎn)能預(yù)測值較不考慮時減小,砂巖產(chǎn)能預(yù)測值較不考慮時增大,抽采時間越長,動態(tài)滑脫效應(yīng)對產(chǎn)能預(yù)測的影響越大。(3)考慮層間竄流后,泥頁巖和砂巖產(chǎn)能預(yù)測值較不考慮時減小,而煤層產(chǎn)能預(yù)測值較不考慮時增大,抽采時間越長,層間竄流對產(chǎn)能預(yù)測值的影響越大。(4)考慮耦合作用后,砂巖層、煤層產(chǎn)能預(yù)測值小于僅考慮層內(nèi)動態(tài)滑脫流和僅考慮層間竄流,并且隨抽采時間的增加差異逐漸增大;泥頁巖產(chǎn)能預(yù)測值介于僅考慮層間竄流和僅考慮層內(nèi)動態(tài)滑脫流之間??紤]耦合作用后東曲礦復(fù)合儲層煤系氣合采的總產(chǎn)能預(yù)測值較不考慮時減小。在復(fù)合儲層煤系氣合采產(chǎn)能預(yù)測時,若忽略了動態(tài)滑脫流與層間竄流的耦合作用的影響易出現(xiàn)實際產(chǎn)能低于預(yù)測值產(chǎn)能的現(xiàn)象,影響產(chǎn)能的準(zhǔn)確預(yù)測。
畢名娟[8](2019)在《低滲透煤層氣藏非達西滲流規(guī)律研究》文中研究指明基于我國煤層氣需求量的日益增長,中高滲透條件下的煤層氣資源日趨減少,對低滲透條件下的煤層氣進行開發(fā)已成為必然趨勢。但在低滲透條件下,煤層氣滲透不再符合達西定律,煤層氣開采難度提高。本文通過實驗探究、理論推導(dǎo)和數(shù)值模擬的方式針對低滲透條件下煤層氣藏的非達西滲流規(guī)律進行研究。首先,在低滲透條件下,滲流速度與壓力梯度之間的關(guān)系曲線直線段的反向延長線不通過坐標(biāo)原點是非達西滲流的主要特征;導(dǎo)致非達西滲流的主要原因有氣體滲透的啟動壓力效應(yīng)、滑脫效應(yīng)和邊界層效應(yīng);判定非達西滲流的主要方法有雷諾數(shù)判別法和壓力數(shù)判別法。其次,通過室內(nèi)實驗進行了不同圍壓、不同溫度、不同含水率作用下的煤的滲透實驗。得出不同條件下煤層氣體的滲透率均在10-3μm2數(shù)量級范圍內(nèi),屬于低滲透煤層;隨著圍壓的增大,啟動壓力梯度值和非達西滲流的臨界壓力梯度值增大,同時,氣體的滲透率隨圍壓的增大而減小,圍壓在較低的范圍內(nèi)變化時,各項參數(shù)的變化更敏感;滲透率隨溫度的升高而降低,溫度越高滑脫效應(yīng)越弱、啟動壓力梯度值越大;隨著含水率的增加,滲透率呈下降趨勢,擬啟動壓力值和臨界壓力梯度值增大,滑脫效應(yīng)減弱;整個實驗規(guī)律符合非達西滲流的主要特征。然后通過實驗數(shù)據(jù)對流量與壓力梯度之間的關(guān)系進行指數(shù)型分段擬合,通過蒙特卡洛數(shù)值求解的方式得到達西滲流和非達西滲流的臨界點,得出不同條件下非達西滲流的數(shù)學(xué)表達式;建立了考慮邊界層效應(yīng)的非達西滲流方程,提出了一種以孔喉半徑為依據(jù)判定非達西滲流的新方法;得出邊界層厚度越大、平均孔喉半徑越小,非達西滲流現(xiàn)象越明顯的規(guī)律;判定出阜礦地區(qū)煤層氣滲流規(guī)律為非達西滲流。最后,通過建立非達西流固耦合滲流場方程,對低滲氣藏煤層其滲流規(guī)律進行瓦斯鉆孔抽采數(shù)值模擬研究,證實了低滲透條件下煤層氣滲流存在啟動壓力梯度的必然性,通過滲透率的變化規(guī)律分析得出在低滲透條件下氣體的滲透規(guī)律符合建立的非達西滲流數(shù)學(xué)模型。該論文有圖35幅,表3個,參考文獻76篇。
朱正文[9](2019)在《基于樹狀分形分叉網(wǎng)絡(luò)的裂縫型多孔介質(zhì)滲流特性研究》文中提出低滲透油氣資源是我國油氣工業(yè)增儲上產(chǎn)的主體。低滲透儲層物性差,采用壓裂技術(shù)改造才能獲得工業(yè)產(chǎn)能,壓裂后形成的復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)決定了儲層的滲流能力。因此,合理表征壓裂后的復(fù)雜裂縫系統(tǒng),揭示裂縫和基質(zhì)系統(tǒng)的滲流規(guī)律對低滲透儲層開發(fā)具有重要意義。油田現(xiàn)場微震監(jiān)測、室內(nèi)壓裂實驗和數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)頁巖等低滲透儲層壓裂裂縫具有分形分叉的特征。本文采用樹狀分形分叉網(wǎng)絡(luò)表征頁巖、致密砂巖等低滲透儲層復(fù)雜壓裂裂縫形態(tài),考慮經(jīng)典壓裂模型中橢圓形和矩形兩種裂縫截面,推導(dǎo)了壓裂后復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)中的壓降計算方程,建立了兩種截面下壓裂裂縫網(wǎng)絡(luò)的等效滲透率模型,并進行了驗證。采用數(shù)值模擬方法研究了樹狀分形分叉裂縫網(wǎng)絡(luò),以及樹狀分形分叉裂縫介質(zhì)中的流體流動規(guī)律。此外,考慮壓裂裂縫延伸存在分叉特征,建立了含分叉裂縫介質(zhì)中滲吸的數(shù)學(xué)模型,采用相場方法研究了裂縫分叉情況下多孔介質(zhì)中的滲吸規(guī)律。得到的結(jié)論如下:(1)裂縫截面的幾何形態(tài)對滲透率的影響明顯。當(dāng)裂縫高度和最大寬度確定時,按橢圓形截面計算的裂縫網(wǎng)絡(luò)等效滲透率小于按矩形截面計算的,其差異隨初級裂縫寬高比、裂縫寬度比值和分叉級數(shù)的增加而增大,隨裂縫高度比值的增加而減小。(2)裂縫分叉角度、分叉級數(shù)和寬度比值對樹狀分形分叉裂縫網(wǎng)絡(luò)中流體流動的影響規(guī)律不同。隨裂縫分叉級數(shù)的增加,裂縫網(wǎng)絡(luò)出口端的平均速度逐漸減小;隨裂縫寬度比值的增加,平均速度呈先增大后減小的趨勢,而裂縫分叉角度的變化對平均速度的影響不明顯。(3)基質(zhì)滲透率和裂縫寬度比值對樹狀分形分叉裂縫介質(zhì)等效滲透率的影響差別很大。隨基質(zhì)滲透率的增加,樹狀分形分叉裂縫介質(zhì)的等效滲透率基本不變;而樹狀分形分叉裂縫寬度比值由0.3變化到0.8時,介質(zhì)等效滲透率提高了 84倍。(4)裂縫形態(tài)對多孔介質(zhì)中的滲吸影響明顯。相比與單裂縫的情況,分叉裂縫由于增加了油水接觸面積,可有效提高多孔介質(zhì)中的油相采出程度。(5)潤濕性和油相粘度對含分叉裂縫介質(zhì)中滲吸的影響規(guī)律不同。隨潤濕性的增強,含分叉裂縫介質(zhì)中的滲吸速度變快,油相采出程度增加;而隨油相粘度增加,滲吸速度放慢,采出程度逐漸減小。
陳孝君[10](2019)在《低滲砂巖儲層孔隙結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建與輸運機理研究》文中研究指明低滲透砂巖儲層是現(xiàn)今油氣勘探的重點之一,其孔隙結(jié)構(gòu)特征的研究是低滲砂巖儲層表征研究中的關(guān)鍵問題。由于低滲透率的特性,低滲砂巖儲層通常具有比常規(guī)砂巖儲層更豐富的孔隙類型,更復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu),更粗糙的顆粒表面。所以,位于表面的流體傾向于與壁面結(jié)合形成不可動流體。在傳統(tǒng)的滲透率模型中經(jīng)常忽略這種自然現(xiàn)象。因此低滲砂巖的滲透率評估模型需要考慮這一地質(zhì)因素。多孔介質(zhì)的微觀孔隙結(jié)構(gòu)是控制其流體流動的關(guān)鍵屬性。然而,直接實驗測量或數(shù)值重建通常是昂貴的并且不環(huán)保,多孔介質(zhì)的復(fù)雜特性也會引起很大的不確定性。如何更加經(jīng)濟地評價三維孔隙結(jié)構(gòu)也顯得尤為重要。此外,Archie定律已被廣泛用于天然多孔介質(zhì)的導(dǎo)電輸運機理的建模,以及含水飽和度估算。然而,其經(jīng)驗性質(zhì)一直被廣泛探索。因此,本文從低滲砂巖儲層的高束縛水、多尺度的孔隙結(jié)構(gòu)、多尺度的顆粒結(jié)構(gòu)特征出發(fā),采用分形理論,結(jié)合多尺度表征技術(shù),構(gòu)建其高精度的孔隙結(jié)構(gòu)模型以及定量分析其內(nèi)在的輸運機理。通過顆粒滿足分形分布的假設(shè)條件,新的孔隙結(jié)構(gòu)分類模型以及廣義的比表面積模型被建立?;诜中卫碚摵透倪M的Kozeny-Carman方程,定義了一種新的孔隙結(jié)構(gòu)分類指標(biāo)來定量劃分儲層的孔隙結(jié)構(gòu)類型。通過數(shù)字圖像分析技術(shù)精確計算出薄片顆粒的分形維數(shù)。利用來自中國南海東方氣藏的130個低滲透砂巖巖心的綜合實驗數(shù)據(jù),將所提出的模型和傳統(tǒng)模型進行了對比。結(jié)果表明,低滲透砂巖顆粒滿足具有大約30μm的恒定半徑邊界的雙重分形分布,這可能是孔隙空間多尺度的內(nèi)在原因。與傳統(tǒng)模型相比,建立的新模型作為廣義表達式在孔隙結(jié)構(gòu)分類中表現(xiàn)得更優(yōu),孔隙度-滲透率和結(jié)構(gòu)系數(shù)-孔隙半徑關(guān)系的相關(guān)系數(shù)更高。新確定的孔隙結(jié)構(gòu)分類指標(biāo)的范圍比傳統(tǒng)的流動帶指標(biāo)更大。最后,提出了一種分析多尺度孔隙結(jié)構(gòu)的工作流程,即通過二維巖心照片,鑄體薄片,掃描電子顯微鏡,壓汞測試和三維Micro-CT,全面分析孔隙結(jié)構(gòu)的巖石學(xué)特征和形態(tài)學(xué)特征,加深對孔隙結(jié)構(gòu)的遺傳類型和差異的理解,這有助于表征油氣勘探和開發(fā)中顆粒結(jié)構(gòu)-孔隙結(jié)構(gòu)-流動機制的內(nèi)在聯(lián)系。進一步選擇五個不同孔隙結(jié)構(gòu)類型的樣品用于進行Micro-CT測試,基于分形和多重分形方法(數(shù)量-面積(N-A)模型,半徑-體積(R-V)模型和數(shù)量-半徑(N-R)模型,共三種模型)來研究其孔隙結(jié)構(gòu)之間的內(nèi)在差異性。分析了圖像尺度對計算分形維數(shù)的影響。結(jié)果表明從N-A模型來看,不同樣品之間具有相似的單一分形維數(shù)和廣義分形維數(shù),但在多重分形譜上它們有顯著差異。特別地,多重分形譜中奇異指數(shù)的差值與實驗測量的滲透率具有良好的相關(guān)性。這表明多重分形譜函數(shù)在表征孔隙結(jié)構(gòu)方面具有明顯的優(yōu)勢。從R-V模型看,分形曲線上有明顯的拐點,被分為三段。從計算最大孔喉半徑的值可以看出,只有中間段可用于計算分形維數(shù)。從N-R模型看,孔隙網(wǎng)絡(luò)模型得到的分形曲線不滿足傳統(tǒng)冪律關(guān)系。因此,R-V或N-R模型不能區(qū)分巖石物理類型,分形維數(shù)與巖石物理性質(zhì)之間沒有明顯的相關(guān)性??紤]高束縛水飽和度,并基于分形理論,在理論上推導(dǎo)出改進的分形滲透率模型,來揭示低滲巖石內(nèi)部水力輸運機理。最后,選擇133個砂巖樣品驗證了所建立模型的有效性。通過所提出的顏色提取算法來分割孔隙用于計算孔隙分形維數(shù)。結(jié)果表明,目前可用的分形模型高估了低滲透多孔介質(zhì)的滲透率。另外,還建立了經(jīng)典Kozeny-Carman方程的新形式。在低滲透多孔介質(zhì)中,經(jīng)驗的Kozeny-Carman常數(shù)需要取3.5而不是5。但是,在改進的分形模型中,在非常低的滲透率(<0.5×10-3μm2)處也不再具有典型的優(yōu)勢,分析并討論了相應(yīng)的原因。一個特殊的孔隙機構(gòu)“橋梁函數(shù)”被建立,它是表觀長度和迂曲度分形維數(shù)的函數(shù),可以表征孔隙結(jié)構(gòu)二維和三維之間的關(guān)系,它可以作為孔隙半徑的轉(zhuǎn)換橋梁,來確定毛細管壓力曲線(CPC)。選取六種具有不同孔隙度和滲透率的典型砂巖,將所提出的方法的估計值與通過壓汞法獲得的實驗結(jié)果進行比較。結(jié)果表明,全局孔隙結(jié)構(gòu)的橫截面,如薄片,電子探針和Micro-CT掃描切片,對于具有中孔隙度的多孔介質(zhì),橋梁函數(shù)給出了可靠的CPC估計。然而,在具有相對低孔隙度(10%)或超高孔隙度(30%)的非常規(guī)多孔介質(zhì)中,由于廣泛用于計算迂曲度分形維數(shù)的方程的經(jīng)驗性質(zhì),必須對其進行必要的修改以獲得這類多孔介質(zhì)的CPC。這種橋梁函數(shù)可以顯著簡化獲得多孔介質(zhì)的巖石物理特性的程序,還可以揭示多孔介質(zhì)的二維和三維孔隙結(jié)構(gòu)之間的固有關(guān)聯(lián)和差異?;诓⒙?lián)的分形迂曲毛細管束模型,一個新的電傳導(dǎo)模型被建立來估計飽和多孔介質(zhì)的電導(dǎo)率或地層因子。共選擇了46個來自不同盆地具有不同孔隙度和滲透率的砂巖樣品,驗證了所建立模型的有效性。通過巖石電學(xué)實驗將所提出的模型與現(xiàn)有常用模型以及經(jīng)典Archie模型進行比較。實驗結(jié)果證實,每個樣品應(yīng)具有特定的膠結(jié)因子(m)值,而不是用擬合的m分配給一組中所有的樣品。另外,m被解析地解釋為電路徑的平均迂曲度。所提出的沒有任何經(jīng)驗常數(shù)的電傳導(dǎo)模型在計算低孔隙度(<12%)的地層因子時顯示出優(yōu)于其他著名的經(jīng)驗電導(dǎo)率模型的性能,誤差因子僅為±10。另外,通過實驗和數(shù)值模擬分析了水力傳導(dǎo)和電傳導(dǎo)之間的微觀機制差異。結(jié)果表明,電傳導(dǎo)似乎沒有閾值飽和度,離子沿電勢下降的方向均勻向前推進。然而,水力傳導(dǎo)對于非潤濕相和潤濕相都具有明顯的閾值壓力和孔徑依賴性。最后,建立了非飽和多孔介質(zhì)的分形飽和度模型來提高含水飽和度的估算。提出的電導(dǎo)率模型和飽和度模型可以深入了解多孔介質(zhì)的電傳導(dǎo)特征和Archie定律的內(nèi)在本質(zhì)。本次工作中,考慮更為現(xiàn)實的地質(zhì)因素與復(fù)雜的孔隙-顆粒結(jié)構(gòu)建立的物理模型有助于深度理解低滲透砂巖儲層或者低滲透率多孔介質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)-水力以及電傳導(dǎo)的輸運機制。
二、有效壓力對低滲透多孔介質(zhì)滲透率的影響(論文開題報告)
(1)論文研究背景及目的
此處內(nèi)容要求:
首先簡單簡介論文所研究問題的基本概念和背景,再而簡單明了地指出論文所要研究解決的具體問題,并提出你的論文準(zhǔn)備的觀點或解決方法。
寫法范例:
本文主要提出一款精簡64位RISC處理器存儲管理單元結(jié)構(gòu)并詳細分析其設(shè)計過程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲器并行查找,支持粗粒度為64KB和細粒度為4KB兩種頁面大小,采用多級分層頁表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細論述了四級頁表轉(zhuǎn)換過程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲系統(tǒng)實現(xiàn)的一個重要組成部分。
(2)本文研究方法
調(diào)查法:該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關(guān)研究對象的具體信息。
觀察法:用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對象從而得到有關(guān)信息。
實驗法:通過主支變革、控制研究對象來發(fā)現(xiàn)與確認事物間的因果關(guān)系。
文獻研究法:通過調(diào)查文獻來獲得資料,從而全面的、正確的了解掌握研究方法。
實證研究法:依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實踐的需要提出設(shè)計。
定性分析法:對研究對象進行“質(zhì)”的方面的研究,這個方法需要計算的數(shù)據(jù)較少。
定量分析法:通過具體的數(shù)字,使人們對研究對象的認識進一步精確化。
跨學(xué)科研究法:運用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對某一課題進行研究。
功能分析法:這是社會科學(xué)用來分析社會現(xiàn)象的一種方法,從某一功能出發(fā)研究多個方面的影響。
模擬法:通過創(chuàng)設(shè)一個與原型相似的模型來間接研究原型某種特性的一種形容方法。
三、有效壓力對低滲透多孔介質(zhì)滲透率的影響(論文提綱范文)
(1)低滲致密油藏多層壓裂直井滲流規(guī)律研究(論文提綱范文)
致謝 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究目的與意義 |
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題 |
1.2.1 低滲致密油藏多重介質(zhì)非線性滲流特征 |
1.2.2 低滲致密油藏滲吸特征及機理研究 |
1.2.3 低滲致密油藏直井多層滲流特征研究 |
1.2.4 目前存在的主要問題 |
1.3 主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線 |
1.3.1 主要研究內(nèi)容 |
1.3.2 技術(shù)路線 |
2 低滲致密油藏物性特征 |
2.1 研究區(qū)域地質(zhì)特征 |
2.2 黏土礦物組成及物化特征分析 |
2.2.1 黏土礦物組成 |
2.2.2 黏土物化特征分析 |
2.3 可動流體百分數(shù)分析 |
2.3.1 實驗儀器及操作步驟 |
2.3.2 實驗結(jié)果分析 |
2.4 低滲致密巖樣孔喉分布特征 |
2.4.1 微觀孔喉結(jié)構(gòu)測試設(shè)備 |
2.4.2 微觀孔喉結(jié)構(gòu)分布特征 |
2.4.3 低滲致密砂礫巖樣孔喉全尺度表征 |
2.5 本章小結(jié) |
3 低滲致密油藏多重介質(zhì)非線性滲流特征研究 |
3.1 低滲致密儲層多重介質(zhì)的制備及描述 |
3.1.1 低滲致密儲層多重介質(zhì)的制備 |
3.1.2 低滲致密儲層多重介質(zhì)表征 |
3.2 低滲致密油藏多重介質(zhì)擬啟動壓力梯度特征研究 |
3.2.1 實驗裝置和測試方法 |
3.2.2 實驗操作流程 |
3.2.3 實驗結(jié)果與討論 |
3.3 低滲致密油藏多重介質(zhì)滲透率應(yīng)力敏感性特征研究 |
3.3.1 實驗測試裝置 |
3.3.2 實驗方法與步驟 |
3.3.3 實驗結(jié)果與討論 |
3.4 本章小結(jié) |
4 低滲致密油藏滲吸特征及機理研究 |
4.1 巖心尺度滲吸規(guī)律研究 |
4.1.1 實驗原理及裝置 |
4.1.2 實驗材料及步驟 |
4.1.3 實驗結(jié)果與討論 |
4.2 一維透明毛細管內(nèi)滲吸特征研究 |
4.2.1 實驗裝置及操作步驟 |
4.2.2 實驗結(jié)果與討論 |
4.3 一維毛細管內(nèi)表活劑的微觀滲吸機理研究 |
4.3.1 脂肽表活劑的微觀滲吸機理研究 |
4.3.2 雙子型表活劑的微觀滲吸機理研究 |
4.3.3 兩類表活劑的滲吸機理對比 |
4.4 二維多孔介質(zhì)內(nèi)滲吸特征研究 |
4.4.1 實驗材料與方法 |
4.4.2 地層水的滲吸特征 |
4.4.3 雙子型表活劑的滲吸特征 |
4.5 本章小結(jié) |
5 低滲致密油藏直井多層滲流特征研究 |
5.1 低滲致密油藏直井單層滲流特征研究 |
5.1.1 實驗原理與實驗材料 |
5.1.2 實驗設(shè)備及操作步驟 |
5.1.3 實驗結(jié)果與討論 |
5.2 低滲致密油藏直井多層滲流特征研究 |
5.2.1 實驗設(shè)計與實驗材料 |
5.2.2 實驗裝置及操作步驟 |
5.2.3 實驗結(jié)果與討論 |
5.3 低滲致密油藏直井多層滲流數(shù)學(xué)模型研究及影響因素分析 |
5.3.1 低滲致密油藏直井滲流數(shù)學(xué)模型研究 |
5.3.2 直井滲流數(shù)學(xué)模型影響因素分析 |
5.3.3 多層直井滲流數(shù)學(xué)模型影響因素分析 |
5.4 本章小結(jié) |
6 低滲致密油藏直井多層油水兩相滲流數(shù)學(xué)模型研究 |
6.1 無層間越流的直井多層油水兩相滲流數(shù)學(xué)模型及求解 |
6.1.1 無層間越流的直井多層油水兩相滲流數(shù)學(xué)模型 |
6.1.2 無層間越流的直井多層油水兩相滲流數(shù)學(xué)模型求解 |
6.2 考慮層間越流的直井多層油水兩相滲流數(shù)學(xué)模型 |
6.2.1 油水兩相滲流方程 |
6.2.2 數(shù)值模型 |
6.2.3 產(chǎn)量處理 |
6.2.4 數(shù)值求解方法 |
6.3 產(chǎn)量影響因素分析 |
6.3.1 非線性滲流特征對低滲致密油藏累計產(chǎn)量的影響 |
6.3.2 滲吸作用對低滲致密油藏累計產(chǎn)量的影響 |
6.3.3 層間越流對低滲致密油藏累計產(chǎn)量的影響 |
6.3.4 基質(zhì)滲透率對低滲致密油藏產(chǎn)量的影響 |
6.3.5 生產(chǎn)壓差對低滲致密油藏產(chǎn)量的影響 |
6.3.6 裂縫半長對低滲致密油藏產(chǎn)量的影響 |
6.3.7 裂縫導(dǎo)流能力對低滲致密油藏產(chǎn)量的影響 |
6.4 本章小結(jié) |
7 研究區(qū)塊典型井實例分析 |
7.1 區(qū)塊斜10井開發(fā)方案分析 |
7.2 區(qū)塊斜13井開發(fā)方案分析 |
7.3 本章小結(jié) |
8 結(jié)論與展望 |
8.1 結(jié)論 |
8.2 創(chuàng)新點 |
8.3 展望 |
參考文獻 |
作者簡歷及在學(xué)研究成果 |
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集 |
(2)低頻脈沖波對低滲透油藏孔滲參數(shù)影響的數(shù)值模擬(論文提綱范文)
摘要 |
abstract |
第一章 緒論 |
1.1 研究目的與意義 |
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
1.2.1 低頻脈沖波采油技術(shù) |
1.2.2 飽和單相流體多孔介質(zhì)彈性波傳播理論 |
1.2.3 多孔介質(zhì)彈性波傳播數(shù)值求解方法 |
1.2.4 波動條件下儲層物性變化 |
1.3 研究內(nèi)容及創(chuàng)新點 |
1.3.1 研究內(nèi)容 |
1.3.2 創(chuàng)新點 |
1.4 技術(shù)路線 |
第二章 低頻脈沖波波動作用下低滲油藏單相滲流模型的建立 |
2.1 Biot彈性波傳播理論 |
2.2 低頻脈沖波波動作用下低滲油藏單相滲流模型的建立 |
2.2.1 模型假設(shè)條件 |
2.2.2 運動方程 |
2.2.3 連續(xù)性方程 |
2.2.4 狀態(tài)方程 |
2.2.5 啟動壓力梯度 |
2.2.6 定解條件 |
2.3 本章小結(jié) |
第三章 COMSOL數(shù)值模擬介紹及模型的建立 |
3.1 COMSOL數(shù)值模擬仿真軟件介紹及建模流程 |
3.1.1 仿真軟件介紹 |
3.1.2 COMSOL建模流程 |
3.2 物理模型 |
3.3 初始條件及邊界條件 |
3.4 網(wǎng)格剖分 |
3.5 本章小結(jié) |
第四章 低頻脈沖波對低滲透油藏孔滲參數(shù)影響的數(shù)值模擬 |
4.1 波動耦合滲流模型數(shù)值模擬 |
4.1.1 主控方程有限元構(gòu)建 |
4.1.2 模型驗證 |
4.2 低頻脈沖波對單相滲流的影響規(guī)律研究 |
4.2.1 低頻脈沖波對低滲透油藏孔隙度的影響 |
4.2.2 低頻脈沖波對低滲透油藏滲透率的影響 |
4.2.3 低頻脈沖波對低滲透油藏滲流速度的影響 |
4.4 本章小結(jié) |
第五章 結(jié)論與認識 |
致謝 |
參考文獻 |
攻讀學(xué)位期間參加科研情況及獲得的學(xué)術(shù)成果 |
(3)低滲透氣藏天然氣地下儲氣庫滲流理論及模擬研究(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
物理量名稱及符號表 |
第1章 緒論 |
1.1 課題來源 |
1.2 課題背景及研究的目的和意義 |
1.2.1 課題背景 |
1.2.2 課題研究的目的和意義 |
1.3 地下儲氣庫應(yīng)用研究現(xiàn)狀 |
1.3.1 國外地下儲氣庫應(yīng)用研究現(xiàn)狀 |
1.3.2 國內(nèi)天然氣地下儲氣庫建設(shè)及應(yīng)用現(xiàn)狀 |
1.4 地下儲氣庫理論研究現(xiàn)狀 |
1.4.1 枯竭油氣藏地下儲氣庫理論研究現(xiàn)狀 |
1.4.2 含水層型天然氣地下儲氣庫理論研究現(xiàn)狀 |
1.5 低滲透氣藏滲流理論與實驗研究現(xiàn)狀 |
1.5.1 低滲透氣藏滲流理論研究現(xiàn)狀 |
1.5.2 低滲透氣藏滲流實驗研究現(xiàn)狀 |
1.6 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀總結(jié) |
1.7 論文的主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線 |
第2章 低滲透氣藏改建為地下儲氣庫可行性分析 |
2.1 引言 |
2.2 低滲透氣藏地質(zhì)特征分析 |
2.2.1 低滲透氣藏劃分標(biāo)準(zhǔn)及成因 |
2.2.2 低滲透氣藏地質(zhì)特征 |
2.3 低滲透氣藏改建地下儲氣庫可行性 |
2.4 低滲透氣藏改建為儲氣庫存在的技術(shù)問題 |
2.4.1 強注強采對儲層物性參數(shù)的影響 |
2.4.2 氣體注入受啟動壓力梯度的影響 |
2.4.3 滲透率壓力敏感效應(yīng)對氣體注入的影響 |
2.5 低滲透氣藏儲氣庫氣體運移特性分析 |
2.5.1 氣體在低滲透氣藏儲氣庫中運移形式 |
2.5.2 氣體在低滲透氣藏儲氣庫中的滲流流態(tài)的判定 |
2.5.3 考慮粘性流動和滑移作用的運移特性 |
2.6 本章小結(jié) |
第3章 低滲透氣藏儲氣庫儲層巖心滲流特性實驗分析 |
3.1 引言 |
3.2 實驗原理與實驗裝置 |
3.2.1 實驗?zāi)康暮驮?/td> |
3.2.2 實驗裝置、樣品與準(zhǔn)備 |
3.3 低滲透氣藏儲氣庫巖心滲透率測試實驗 |
3.3.1 巖心滲透率測試實驗結(jié)果 |
3.3.2 巖心滲透率壓力敏感效應(yīng)分析 |
3.4 低滲透氣藏儲氣庫巖心滲流壓力實驗 |
3.5 本章小結(jié) |
第4章 低滲透氣藏儲氣庫地層物性參數(shù)反演分析 |
4.1 引言 |
4.2 地層物性參數(shù)反演求解方法 |
4.3 低滲透氣藏儲氣庫物性參數(shù)初始分布的確定 |
4.4 地層壓力與儲層滲透率和孔隙度敏感系數(shù)的關(guān)聯(lián)式及求解 |
4.4.1 滲流微分方程在空間域上的離散 |
4.4.2 滲流微分方程在時間域上的離散 |
4.5 低滲透氣藏儲氣庫注采滲流反問題的建立及模型驗證 |
4.5.1 低滲透氣藏儲氣庫滲流反問題的建立及求解 |
4.5.2 滲流反問題的求解步驟 |
4.5.3 滲流反問題的模型驗證 |
4.6 低滲透氣藏儲氣庫反演算例分析 |
4.6.1 低滲透儲層滲透率和孔隙度變化的計算 |
4.6.2 反演模型和傳統(tǒng)模型的比較 |
4.6.3 滲透率和孔隙度隨地層壓力變化分析 |
4.7 本章小結(jié) |
第5章 低滲透氣藏儲氣庫天然氣注采模型建立及求解 |
5.1 引言 |
5.2 低滲透氣藏儲氣庫滲流微分方程組的推導(dǎo) |
5.2.1 物理模型 |
5.2.2 數(shù)學(xué)模型 |
5.2.3 定解條件 |
5.3 低滲透氣藏儲氣庫滲流微分方程組的求解 |
5.3.1 滲流微分方程組的簡化 |
5.3.2 滲流微分方程組的離散 |
5.3.3 滲流微分方程組的求解 |
5.4 網(wǎng)格無關(guān)性驗證及模型的驗證 |
5.4.1 網(wǎng)格無關(guān)性驗證 |
5.4.2 模型的驗證 |
5.5 本章小結(jié) |
第6章 低滲透氣藏儲氣庫天然氣注采模擬與分析 |
6.1 引言 |
6.2 儲氣庫約束壓力的確定 |
6.3 低滲透氣藏儲氣庫儲層參數(shù)對注氣量的影響 |
6.3.1 滲透率壓力敏感效應(yīng)對儲氣庫注氣量的影響 |
6.3.2 啟動壓力梯度對儲氣庫注氣量的影響 |
6.3.3 啟動壓力梯度和壓力敏感效應(yīng)的耦合作用 |
6.4 低滲透氣藏儲氣庫建庫的模擬分析 |
6.4.1 單井注氣過程模擬分析 |
6.4.2 多井注氣過程模擬分析 |
6.5 滲透率壓力敏感效應(yīng)的影響 |
6.6 啟動壓力梯度的影響 |
6.7 低滲透氣藏儲氣庫注氣峰值分析 |
6.8 本章小結(jié) |
第7章 低滲透氣藏儲氣庫注采過程優(yōu)化研究 |
7.1 引言 |
7.2 低滲透氣藏儲氣庫單井注氣的分析與優(yōu)化 |
7.2.1 節(jié)點分析法確定單井注氣量 |
7.2.2 單井注氣優(yōu)化模型的建立及求解 |
7.3 低滲透氣藏儲氣庫多井注氣的分析與優(yōu)化 |
7.3.1 低滲透氣藏儲氣庫多井注氣目標(biāo)函數(shù)的建立 |
7.3.2 低滲透氣藏儲氣庫多井注氣目標(biāo)函數(shù)的約束條件 |
7.3.3 低滲透氣藏儲氣庫多井注氣目標(biāo)函數(shù)的求解 |
7.4 低滲透氣藏儲氣庫最優(yōu)注氣方案的確定 |
7.4.1 單井最優(yōu)注氣方案的確定 |
7.4.2 多井最優(yōu)注氣方案的確定 |
7.5 本章小結(jié) |
結(jié)論 |
參考文獻 |
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果 |
致謝 |
個人簡歷 |
(4)致密油氣藏多相流毛管力效應(yīng)的研究(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 緒論 |
1.1 致密油氣藏簡介 |
1.2 低滲透非線性滲流 |
1.3 毛管力非均質(zhì)性簡介 |
1.4 油藏數(shù)值模擬中的井模型 |
1.5 本文的研究工作 |
第2章 基質(zhì)-裂縫界面條件 |
2.1 基質(zhì)裂縫界面流動 |
2.1.1 控制方程 |
2.1.2 三種界面流動狀態(tài) |
2.2 可壓縮流體的基質(zhì)裂縫界面特征 |
2.2.1 流動狀態(tài)一: 基質(zhì)到裂縫兩相流 |
2.2.2 流動狀態(tài)二: 基質(zhì)到裂縫單相流 |
2.2.3 流動狀態(tài)三: 裂縫到基質(zhì)兩相流 |
2.2.4 基質(zhì)-裂縫界面流量交換計算方法 |
2.3 低滲透考慮邊界層效應(yīng)的非線性滲流的基質(zhì)裂縫界面特征 |
2.3.1 考慮邊界層效應(yīng)的非線性流數(shù)學(xué)模型 |
2.3.2 流動狀態(tài)一: 基質(zhì)到裂縫兩相流 |
2.3.3 流動狀態(tài)二: 基質(zhì)到裂縫單相流 |
2.3.4 流動狀態(tài)三: 裂縫到基質(zhì)兩相流 |
2.4 本章小結(jié) |
第3章 考慮毛管力末端效應(yīng)的低滲透井模型 |
3.1 井模型簡介 |
3.1.1 Peaceman井模型簡介 |
3.1.2 Ding井模型簡介 |
3.2 考慮毛管力末端效應(yīng)的兩相流井模型 |
3.2.1 注入井討論 |
3.2.2 考慮毛管力效應(yīng)的生產(chǎn)井井模型 |
3.2.3 生產(chǎn)井模型的計算過程 |
3.3 算例驗證 |
3.3.1 不可壓縮兩相流井模型 |
3.3.2 可壓縮兩相流井模型 |
3.4 本章小結(jié) |
第4章 基于毛管力效應(yīng)分析油水兩相穩(wěn)態(tài)滲流 |
4.1 油水兩相穩(wěn)態(tài)滲流實驗測量步驟 |
4.2 兩相毛管力導(dǎo)致的非線性滲流分析 |
△P_cri)'>4.2.1當(dāng)壓差較大時的線性流動(△P>△P_cri) |
△P_(cri))'>4.2.2 當(dāng)壓差較小時的非線性流動(△P>△P_(cri)) |
4.3 毛管力非線性滲流特征影響因素分析 |
4.3.1 不同油水流量比條件下的非線性滲流特性 |
4.3.2 巖心的滲透率對非線性流動以及擬啟動壓力差的影響 |
4.3.3 不同相滲曲線對擬啟動壓力差的影響 |
4.3.4 粘度對擬啟動壓力差的影響 |
4.3.5 濕潤性對擬啟動壓力差的影響 |
4.3.6 考慮邊界層效應(yīng)以及毛管力效應(yīng)的非線性流動 |
4.4 本章小結(jié) |
第5章 基質(zhì)-裂縫多尺度系統(tǒng)兩相流非線性特征分析 |
5.1 數(shù)學(xué)分析 |
5.1.1 當(dāng)壓差較小時,基質(zhì)流動呈現(xiàn)非濕潤相單相流(△p_(nw)≤△p_(cr)) |
5.1.2 當(dāng)壓差較大時,基質(zhì)內(nèi)兩相都可以流動(△p_(nw)≤△p_(cr)) |
5.2 裂縫基質(zhì)系統(tǒng)中的非線性特征影響因素分析 |
5.2.1 兩相流的非線性關(guān)系驗證 |
5.2.2 基質(zhì)飽和度對非線性流動影響分析 |
5.2.3 基質(zhì)的滲透率對非線性流動影響分析 |
5.2.4 考慮邊界層效應(yīng)對非線性滲流的影響 |
5.2.5 儲層中裂縫密度對兩相非線性滲流的影響 |
5.3 本章小結(jié) |
第6章 總結(jié)與展望 |
6.1 全文總結(jié) |
6.2 本文創(chuàng)新點 |
6.3 對未來工作的展望 |
附錄A: 關(guān)于穩(wěn)態(tài)法測定兩相流動相滲曲線的數(shù)學(xué)說明 |
參考文獻 |
致謝 |
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文 |
(5)溫壓條件對非飽和低滲砂巖中CH4突破壓力的影響(論文提綱范文)
摘要 |
abstract |
第一章 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
1.2.1 實驗研究 |
1.2.2 數(shù)值模擬研究 |
1.3 研究內(nèi)容、創(chuàng)新點及技術(shù)路線 |
1.3.1 研究內(nèi)容 |
1.3.2 創(chuàng)新點 |
1.3.3 技術(shù)路線 |
第二章 實驗材料與樣品測試 |
2.1 X射線衍射分析 |
2.2 巖心薄片鑒定 |
2.3 場發(fā)射掃描電鏡圖片分析 |
2.4 壓汞法測試 |
第三章 溫壓條件對CH_4突破壓力影響的實驗研究 |
3.1 氣體突破壓力實驗裝置 |
3.2 實驗原理與步驟 |
3.2.1 巖心飽和水實驗 |
3.2.2 CH_4突破壓力實驗 |
3.3 實驗結(jié)果與討論 |
3.3.1 界面張力對CH_4突破壓力的影響 |
3.3.2 潤濕性對CH_4突破壓力的影響 |
3.3.3 兩相黏度比對CH_4突破壓力的影響 |
3.3.4 突破點處殘余水飽和度 |
3.4 本章小結(jié) |
第四章 溫壓條件對CH_4突破壓力影響的數(shù)值模擬研究 |
4.1 建模工具介紹 |
4.2 模型詳情 |
4.2.1 控制方程 |
4.2.2 幾何模型和模型參數(shù)設(shè)置 |
4.2.3 模型基本假設(shè) |
4.3 模擬結(jié)果與討論 |
4.3.1 殘余水飽和度、CH_4突破壓力和突破時間 |
4.3.2 滲透率對驅(qū)替過程的影響 |
4.3.3 多因素參數(shù)化掃描 |
4.3.4 驅(qū)替界面穩(wěn)定性分析 |
4.4 本章小結(jié) |
第五章 結(jié)論 |
參考文獻 |
致謝 |
攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果 |
(6)低滲裂縫性油藏微/納米功能材料協(xié)同調(diào)驅(qū)作用與機理研究(論文提綱范文)
摘要 |
ABSTRACT |
創(chuàng)新點 |
第1章 緒論 |
1.1 選題背景與研究意義 |
1.2 低滲裂縫性油藏開發(fā)研究現(xiàn)狀及存在的問題 |
1.2.1 低滲裂縫性油藏開發(fā)現(xiàn)狀 |
1.2.2 低滲裂縫性油藏調(diào)剖技術(shù)研究現(xiàn)狀 |
1.2.3 低滲裂縫性油藏調(diào)剖技術(shù)存在的問題 |
1.3 納米驅(qū)油在提高采收率中的應(yīng)用現(xiàn)狀 |
1.3.1 納米二氧化硅的驅(qū)油機理 |
1.3.2 納米二氧化硅顆粒的制備 |
1.4 研究內(nèi)容和技術(shù)路線 |
1.4.1 研究內(nèi)容 |
1.4.2 技術(shù)路線 |
第2章 BCMS調(diào)剖體系的構(gòu)筑及深部運移封堵性能 |
2.1 實驗部分 |
2.2 BCMS的制備及性能表征 |
2.2.1 BCMS的制備方法 |
2.2.2 BCMS粒徑及粒度分布 |
2.2.3 BCMS結(jié)構(gòu)及功能特性 |
2.2.4 BCMS雙層覆膜微觀形貌 |
2.3 BCMS深部調(diào)剖體系的構(gòu)筑及性能評價 |
2.3.1 BCMS深部調(diào)剖體系的懸浮性能評價 |
2.3.2 BCMS深部調(diào)剖體系的可注入性 |
2.3.3 BCMS深部調(diào)剖體系的耐溫耐鹽性能 |
2.3.4 BCMS深部調(diào)剖體系的粘接有效期 |
2.3.5 雙層覆膜微米顆粒DLVO |
2.4 BCMS多孔介質(zhì)深部運移及封堵性能 |
2.4.1 注入速度對封堵性能的影響 |
2.4.2 BCMS濃度對封堵性能的影響 |
2.4.3 BCMS注入量對封堵性能的影響 |
2.4.4 注入方式對封堵性能的影響 |
2.4.5 BCMS深部調(diào)剖體系的滲透率界限 |
2.4.6 BCMS在多孔介質(zhì)中的深部運移分布形態(tài) |
2.5 BCMS多孔介質(zhì)深部運移數(shù)學(xué)模型 |
2.5.1 數(shù)學(xué)模型假設(shè)條件 |
2.5.2 控制方程 |
2.5.3 解析解推導(dǎo) |
2.5.4 巖心壓降公式 |
2.5.5 巖心壓降和數(shù)學(xué)模型擬合 |
2.5.6 參數(shù)敏感性分析 |
2.6 本章小結(jié) |
第3章 納米二氧化硅驅(qū)油體系的構(gòu)筑及界面特性研究 |
3.1 實驗原理與方法 |
3.1.1 材料與表征方法 |
3.1.2 單分散納米二氧化硅的制備原理 |
3.1.3 原位改性納米二氧化硅的制備原理 |
3.2 粒徑可控單分散納米二氧化硅顆粒的制備 |
3.2.1 氨水濃度對粒徑和形貌的影響 |
3.2.2 TEOS濃度對粒徑和形貌的影響 |
3.2.3 水濃度對粒徑和形貌的影響 |
3.3 納米二氧化硅驅(qū)油體系的構(gòu)筑及界面性能研究 |
3.3.1 納米SiO_2粒度分布及微觀形貌 |
3.3.2 部分疏水改性納米SiO_2對動態(tài)油水界面張力的影響 |
3.3.3 改性納米SiO_2顆粒在油水界面的飽和吸附濃度 |
3.3.4 改性納米二氧化硅顆粒的物化性能分析 |
3.4 納米SiO_2在固-液及液-液兩相界面的吸附-脫附規(guī)律 |
3.4.1 納米SiO_2顆粒在液-液界面吸附規(guī)律研究 |
3.4.2 納米SiO_2顆粒在固-液界面吸附-脫附規(guī)律研究 |
3.5 納米SiO_2固-液界面的吸附對巖石表面潤濕性改變規(guī)律研究 |
3.5.1 顆粒濃度對納米SiO_2改變巖石潤濕性的影響規(guī)律 |
3.5.2 不同溫度對納米SiO_2改變巖石潤濕性的影響規(guī)律 |
3.5.3 金屬離子對納米SiO_2改變巖石潤濕性的影響規(guī)律 |
3.6 本章小結(jié) |
第4章 BCMS/納米SiO_2微觀驅(qū)油機理及微觀封堵機理研究 |
4.1 模型設(shè)計及實驗原理 |
4.1.1 納米SiO_2微流控實驗平臺及芯片模型 |
4.1.2 二維變徑模型BCMS封堵實驗 |
4.2 納米SiO_2驅(qū)油體系的微觀流動特征和微觀驅(qū)油機理 |
4.2.1 2-D微通道中納米顆粒對孔喉被困油滴的啟動機理 |
4.2.2 2-D網(wǎng)格裂縫中納米顆粒對殘余油的啟動機理 |
4.2.3 2.5-D多孔介質(zhì)中納米顆粒對殘余油的啟動機理 |
4.3 BCMS在二維變徑通道中的微觀運移特性及封堵機理研究 |
4.3.1 直通道中BCMS的微觀運移特性及封堵機理 |
4.3.2 平行雙通道中BCMS的微觀運移特性及封堵機理 |
4.3.3 彎曲通道中BCMS的微觀運移特性及封堵機理 |
4.3.4 BCMS與裂縫寬度/孔喉直徑的封堵匹配關(guān)系 |
4.4 本章小結(jié) |
第5章 低滲裂縫性油藏BCMS/納米SiO_2協(xié)同驅(qū)油效果及驅(qū)油機理研究 |
5.1 實驗部分 |
5.2 BCMS調(diào)剖體系的注入?yún)?shù)優(yōu)化及調(diào)驅(qū)效果 |
5.2.1 注入濃度對驅(qū)油效果的影響 |
5.2.2 注入量對驅(qū)油效果的影響 |
5.3 納米SiO_2驅(qū)油體系的主控因素及驅(qū)油界限 |
5.3.1 注入濃度對驅(qū)油效果的影響 |
5.3.2 注入速度對驅(qū)油效果的影響 |
5.3.3 注入量對驅(qū)油效果的影響 |
5.3.4 納米SiO_2驅(qū)油體系的驅(qū)油界限研究 |
5.3.5 納米SiO_2動態(tài)吸附量-采收率的變化規(guī)律 |
5.4 低滲裂縫性油藏BCMS/納米SiO_2協(xié)同驅(qū)油效果及機理研究 |
5.4.1 低滲裂縫性油藏BCMS/納米SiO_2協(xié)同驅(qū)油效果分析 |
5.4.2 低滲裂縫性油藏BCMS/納米SiO_2協(xié)同驅(qū)油機理分析 |
5.5 本章小結(jié) |
第6章 結(jié)論 |
參考文獻 |
附錄A 公式參數(shù)及符號 |
致謝 |
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果 |
(7)考慮層間竄流與層內(nèi)動態(tài)滑脫效應(yīng)的煤系氣運移機理及應(yīng)用研究(論文提綱范文)
摘要 |
abstract |
第一章 緒論 |
1.1 研究背景及意義 |
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
1.2.1 煤系氣成藏條件及氣藏類型 |
1.2.2 滑脫效應(yīng)及其對產(chǎn)能的影響 |
1.2.3 層間竄流及其對產(chǎn)能的影響 |
1.2.4 考慮動態(tài)滑脫效應(yīng)和層間竄流的油氣滲流模型 |
1.3 存在的問題與發(fā)展趨勢分析 |
1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線 |
第二章 單一儲層氣體滑脫效應(yīng)的動態(tài)演化機理及規(guī)律研究 |
2.1 滑脫效應(yīng)的動態(tài)演化機理 |
2.1.1 滑脫效應(yīng)的影響因素分析 |
2.1.2 煤系氣抽采時滑脫系數(shù)的動態(tài)演化機理 |
2.2 滑脫系數(shù)動態(tài)演化模型 |
2.2.1 模型基本假設(shè) |
2.2.2 孔隙率隨孔隙壓力變化規(guī)律 |
2.2.3 滑脫系數(shù)的動態(tài)演化模型 |
2.2.4 滑脫系數(shù)的動態(tài)演化規(guī)律 |
2.3 考慮動態(tài)滑脫效應(yīng)的氣體滲透率預(yù)測模型及試驗驗證 |
2.3.1 考慮動態(tài)滑脫效應(yīng)的氣體滲透率預(yù)測模型 |
2.3.2 考慮動態(tài)滑脫效應(yīng)的氣體滲透率預(yù)測模型的試驗驗證 |
2.4 本章小結(jié) |
第三章 復(fù)合儲層煤系氣運移機理及數(shù)學(xué)模型 |
3.1 復(fù)合儲層中煤系氣的運移機理 |
3.2 基本假設(shè)與參數(shù)演化方程 |
3.2.1 基本假設(shè) |
3.2.2 基本參數(shù)演化方程 |
3.3 復(fù)合儲層煤系氣合采層內(nèi)流動方程 |
3.3.1 層內(nèi)流動連續(xù)性方程 |
3.3.2 層內(nèi)流動滲流場方程 |
3.4 復(fù)合儲層煤系氣合采層間流動方程 |
3.4.1 層間流動連續(xù)性方程 |
3.4.2 層間流動滲流場方程 |
3.5 考慮層間竄流和層內(nèi)動態(tài)滑脫流耦合作用的煤系氣滲流模型 |
3.5.1 煤-頁巖復(fù)合儲層煤系氣合采滲流模型 |
3.5.2 煤-砂巖復(fù)合儲層煤層氣合采滲流模型 |
3.5.3 煤-頁巖-砂巖復(fù)合儲層煤層氣合采滲流模型 |
3.6 本章小結(jié) |
第四章 復(fù)合儲層煤系氣合采壓力分布及變化規(guī)律的數(shù)值模擬研究 |
4.1 Comsol Multiphysics軟件 |
4.2 模型建立及模擬方案 |
4.2.1 模型建立 |
4.2.2 模擬方案及參數(shù) |
4.3 動態(tài)滑脫流對儲層壓力分布的影響及變化規(guī)律 |
4.3.1 動態(tài)滑脫流對儲層壓力分布的影響隨抽采時間的變化規(guī)律 |
4.3.2 動態(tài)滑脫流對壓力分布的影響隨初始滲透率的變化規(guī)律 |
4.4 層間竄流對復(fù)合儲層煤系氣合采儲層壓力的影響及變化規(guī)律 |
4.4.1 層間竄流對壓力分布的影響隨抽采時間的變化規(guī)律 |
4.4.2 層間竄流對壓力分布的影響隨層間滲透率比的變化規(guī)律 |
4.5 耦合作用對復(fù)合儲層煤系氣合采儲層壓力的影響及變化規(guī)律 |
4.5.1 耦合作用對壓力分布的影響隨抽采時間的變化規(guī)律 |
4.5.2 耦合作用對壓力分布的影響隨層間滲透率比規(guī)律 |
4.6 本章小結(jié) |
第五章 考慮層間竄流與層內(nèi)動態(tài)滑脫流的煤系氣滲流模型在產(chǎn)能預(yù)測中的應(yīng)用 |
5.1 東曲礦概況及復(fù)合儲層劃分 |
5.1.1 自然概況 |
5.1.2 構(gòu)造概況 |
5.1.3 水文地質(zhì)概況 |
5.1.4 煤系地層及煤系氣儲層 |
5.1.5 煤系氣儲層類型 |
5.2 儲層的物性特征 |
5.2.1 儲層的礦物組成 |
5.2.2 儲層力學(xué)特性 |
5.2.3 孔隙結(jié)構(gòu)特征 |
5.2.4 儲層的吸附特性及吸附應(yīng)變 |
5.3 煤系氣合采產(chǎn)能預(yù)測 |
5.3.1 模型建立及相關(guān)參數(shù) |
5.3.2 煤系氣合采與單一煤層氣開采產(chǎn)能預(yù)測 |
5.3.3 煤系氣合采產(chǎn)能預(yù)測影響因素分析 |
5.4 本章小結(jié) |
第六章 結(jié)論與展望 |
6.1 結(jié)論 |
6.2 展望 |
參考文獻 |
致謝 |
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄與項目情況 |
博士學(xué)位論文獨創(chuàng)性說明 |
(8)低滲透煤層氣藏非達西滲流規(guī)律研究(論文提綱范文)
致謝 |
摘要 |
abstract |
變量注釋表 |
1 緒論 |
1.1 研究背景與意義 |
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線 |
2 低滲透非達西滲流力學(xué)模型研究 |
2.1 低滲透的基本概念 |
2.2 滲流的基本方程 |
2.3 非達西滲流成因 |
2.4 非達西滲流判定方法 |
2.5 本章小結(jié) |
3 低滲氣藏煤滲透實驗研究 |
3.1 試樣制備與實驗方案 |
3.2 不同圍壓作用下氣體滲透特性 |
3.3 不同溫度條件下氣體滲透特性 |
3.4 不同含水率作用下氣體滲流特性 |
3.5 低滲氣藏非達西滲流判據(jù) |
3.6 本章小結(jié) |
4 低滲氣藏非達西滲流數(shù)值模擬 |
4.1 非達西流固耦合滲流數(shù)學(xué)模型 |
4.2 瓦斯鉆孔抽采非達西滲流數(shù)值模擬 |
4.3 本章小結(jié) |
5 結(jié)論與展望 |
5.1 結(jié)論 |
5.2 展望 |
參考文獻 |
作者簡歷 |
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集 |
(9)基于樹狀分形分叉網(wǎng)絡(luò)的裂縫型多孔介質(zhì)滲流特性研究(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 緒論 |
1.1 研究背景及意義 |
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
1.2.1 裂縫網(wǎng)絡(luò)模型的研究 |
1.2.2 裂縫擴展規(guī)律的研究 |
1.2.3 樹狀分形分叉網(wǎng)絡(luò)的研究 |
1.2.4 滲吸規(guī)律的研究 |
1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線 |
1.3.1 研究內(nèi)容 |
1.3.2 技術(shù)路線 |
第2章 基于樹狀分形分叉網(wǎng)絡(luò)的壓裂裂縫滲透率研究 |
2.1 壓裂后的裂縫表征 |
2.2 裂縫網(wǎng)絡(luò)等效滲透率模型 |
2.2.1 裂縫網(wǎng)絡(luò)中的壓降 |
2.2.2 裂縫網(wǎng)絡(luò)等效滲透率模型 |
2.3 等效滲透率模型驗證 |
2.3.1 橢圓形截面下的等效滲透率模型驗證 |
2.3.2 矩形截面下的等效滲透率模型驗證 |
2.4 分析和討論 |
2.4.1 幾何參數(shù)對等效滲透率的影響 |
2.4.2 兩種截面下裂縫網(wǎng)絡(luò)等效滲透率的比較 |
2.5 本章小結(jié) |
第3章 樹狀分形分叉裂縫網(wǎng)絡(luò)中的流體運移規(guī)律 |
3.1 數(shù)學(xué)模型 |
3.2 數(shù)值計算模型 |
3.3 樹狀分形分叉裂縫網(wǎng)絡(luò)中的流場分布 |
3.4 敏感性分析 |
3.4.1 裂縫分叉角度 |
3.4.2 裂縫分叉級數(shù) |
3.4.3 裂縫寬度比值 |
3.4.4 裂縫迂曲度 |
3.4.5 裂縫分叉網(wǎng)絡(luò)的非對稱性 |
3.5 本章小結(jié) |
第4章 樹狀分形分叉裂縫介質(zhì)中的流體運移規(guī)律 |
4.1 數(shù)學(xué)模型 |
4.2 數(shù)值計算模型 |
4.3 樹狀分形分叉裂縫介質(zhì)中的流場分布 |
4.4 敏感性分析 |
4.4.1 基質(zhì)滲透率 |
4.4.2 裂縫分叉數(shù) |
4.4.3 裂縫寬度 |
4.4.4 裂縫形態(tài) |
4.5 本章小結(jié) |
第5章 含分叉裂縫介質(zhì)中的滲吸規(guī)律研究 |
5.1 滲吸機理 |
5.2 數(shù)學(xué)模型 |
5.3 數(shù)值計算模型 |
5.4 含分叉裂縫介質(zhì)中的油水分布 |
5.5 敏感性分析 |
5.5.1 潤濕性 |
5.5.2 油相粘度 |
5.5.3 裂縫形態(tài) |
5.6 本章小結(jié) |
第6章 總結(jié)與展望 |
6.1 總結(jié) |
6.2 展望 |
致謝 |
參考文獻 |
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果 |
(10)低滲砂巖儲層孔隙結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建與輸運機理研究(論文提綱范文)
作者簡歷 |
摘要 |
abstract |
符號說明 |
第一章 前言 |
1.1 研究目的與意義 |
1.2 研究進展 |
1.2.1 孔隙結(jié)構(gòu)分類研究進展 |
1.2.2 孔隙結(jié)構(gòu)分形表征研究進展 |
1.2.3 低滲砂巖水力輸運機理研究進展 |
1.2.4 單相流動輸運特征-毛細管壓力曲線研究進展 |
1.2.5 巖石電傳導(dǎo)輸運機理研究進展 |
1.3 主要研究內(nèi)容 |
1.4 主要創(chuàng)新點 |
第二章 低滲儲層孔隙結(jié)構(gòu)分類模型 |
2.1 多尺度顆粒分布與廣義的比表面積方程建模 |
2.2 孔隙結(jié)構(gòu)分類模型的建立 |
2.3 取樣與區(qū)域地質(zhì) |
2.4 圖片處理與孔隙提取 |
2.4.1 孔隙結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)備-鑄體薄片 |
2.4.2 壓力控制壓汞測試和SEM成像 |
2.4.3 孔隙提取和顏色提取算法 |
2.5 模型參數(shù)的計算與確定 |
2.5.1 常規(guī)物性測試 |
2.5.2 分形維數(shù)Df與 DT的確定 |
2.6 孔隙成因類型與廣義比表面積的驗證 |
2.7 分類效果與誤差分析 |
2.7.1 基于FZI和 PSTI的孔隙結(jié)構(gòu)分類 |
2.7.2 巖石物理參數(shù)之間相關(guān)性的比較 |
2.7.3 異常值分析和潛在應(yīng)用 |
2.8 多尺度流程表征不同PST |
第三章 基于Micro-CT與分形幾何表征孔隙結(jié)構(gòu)差異性 |
3.1 選樣與Micro-CT切片圖像處理 |
3.2 單一分形、多重與廣義分形理論簡述 |
3.2.1 N-A模型和BC算法 |
3.2.2 N-A模型和多重分形分析 |
3.2.3 R-V和 N-R模型 |
3.3 三種分形模型表征結(jié)果與對比 |
3.3.1 N-A模型計算結(jié)果 |
3.3.2 R-V模型計算結(jié)果 |
3.3.3 N-R模型計算結(jié)果 |
3.3.4 三種分形模型的對比 |
第四章 低滲多孔介質(zhì)水力輸運機理-滲透率 |
4.1 考慮束縛水的分形滲透率模型 |
4.1.1 低滲透多孔介質(zhì)中改進的Hagen-Poiseuille方程 |
4.1.2 改進的分形模型推導(dǎo) |
4.2 取樣與模型參數(shù)的實驗獲取 |
4.2.1 取樣與常規(guī)物性測試 |
4.2.2 分形維數(shù)Df的確定 |
4.2.3 最大水力直徑和束縛水飽和度 |
4.3 經(jīng)典的K-C方程的改進 |
4.4 實驗驗證與效果分析 |
第五章 二維與三維孔隙結(jié)構(gòu)水力橋梁函數(shù) |
5.1 “橋梁函數(shù)”模型構(gòu)建 |
5.2 實驗取樣以及2D與3D孔隙結(jié)構(gòu)制備 |
5.3 二維橫截面分析與壓汞曲線的獲取 |
5.4 模型計算與實驗結(jié)果對比驗證 |
第六章 低滲巖石電力輸運機理 |
6.1 電傳導(dǎo)模型構(gòu)建 |
6.2 取樣與巖電實驗 |
6.3 模型的對比驗證 |
6.4 模型的誤差分析 |
6.5 Archie定律中膠結(jié)因子的含義 |
6.6 水力傳導(dǎo)與電力傳導(dǎo)的區(qū)別 |
6.7 提高的含水飽和度模型 |
第七章 結(jié)論 |
致謝 |
參考文獻 |
四、有效壓力對低滲透多孔介質(zhì)滲透率的影響(論文參考文獻)
- [1]低滲致密油藏多層壓裂直井滲流規(guī)律研究[D]. 李兵兵. 北京科技大學(xué), 2022
- [2]低頻脈沖波對低滲透油藏孔滲參數(shù)影響的數(shù)值模擬[D]. 陳濤濤. 西安石油大學(xué), 2021(10)
- [3]低滲透氣藏天然氣地下儲氣庫滲流理論及模擬研究[D]. 張金冬. 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2021(02)
- [4]致密油氣藏多相流毛管力效應(yīng)的研究[D]. 姚瑜敏. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué), 2021(09)
- [5]溫壓條件對非飽和低滲砂巖中CH4突破壓力的影響[D]. 趙世宇. 內(nèi)蒙古大學(xué), 2021
- [6]低滲裂縫性油藏微/納米功能材料協(xié)同調(diào)驅(qū)作用與機理研究[D]. 程婷婷. 中國石油大學(xué)(北京), 2020(02)
- [7]考慮層間竄流與層內(nèi)動態(tài)滑脫效應(yīng)的煤系氣運移機理及應(yīng)用研究[D]. 李立功. 太原理工大學(xué), 2019(03)
- [8]低滲透煤層氣藏非達西滲流規(guī)律研究[D]. 畢名娟. 遼寧工程技術(shù)大學(xué), 2019(07)
- [9]基于樹狀分形分叉網(wǎng)絡(luò)的裂縫型多孔介質(zhì)滲流特性研究[D]. 朱正文. 西南石油大學(xué), 2019(06)
- [10]低滲砂巖儲層孔隙結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建與輸運機理研究[D]. 陳孝君. 中國地質(zhì)大學(xué), 2019(02)
標(biāo)簽:滲透率論文; 多孔介質(zhì)論文; 水力壓裂論文;