超低渗透-致密-页岩油藏渗流特征在线视频

同学你好

这节课我们讲述超低渗

致密页岩油藏渗流特征

通过这节课

我们要讲述4个问题

第一个就是

对于这类非常规油藏的

渗流环境问题

渗流机理问题

渗流的描述问题

以及它的非线性渗流的特征

第一渗流环境问题

我们首先来看超低渗油藏储存的

微观孔隙特征

致密油藏是亚微米

和超纳米的孔隙结构

我们通过先进的CT的扫描的结果

我们可以看到它的主流的喉道的区间

主要是从0.1个微米到10个纳米左右

这样一些致密油的一些微观的孔隙的分布特征

与咱们前面讲的低渗 特低渗

还有部分比较好的超低渗

有着比较大的差异

它的好多的储层的孔喉半径基本上都是

小于1个微米以下

研究尺度是更小的

在这种条件下

低渗透

超低渗致密油页岩制约的流动问题

尤其是在后边这一块

制约的问题

那么说至于流动问题

变成了三者

一个是油

一个是水

还有一个是孔喉

三者的配置关系

而并不是仅仅决定于一个孔喉的因素

就是喉道小了才能流动

实际上它跟油水的赋存状态也是有关系的

所以就是油（气）水喉三者的配置关系

它决定了能否流动的问题

基本上孔决定了储存的空间以及储量

喉是决定了流动门槛和这可动储量

实际上对于致密油和超低渗流里边

除了喉以外

就是流体的赋存状态

共同决定了这样的一个能否流动的问题

对于这样的一个微纳米尺度条件下的流动

由于我们之前常规储层所用的

研究分析方法

已经不适用了

在这我们看到

对于尺度比较大的砂岩

用达西公式 非达西公式或者是克林伯格方程

来解决这种的连续介质力学

通过有限差分 有限元

来去表征这样的一个流动关系

基本上我们用的方法就是中观岩石的实验

然后通过拟合回归得到宏观的表征方法

但是对于微纳尺度条件下

致密岩心

很难通过这种方法来去研究

因为我们知道在这么小的尺度的条件下

都是微纳米尺度的条件

甚至有些尺度跟咱们的正构烷烃

或者胶质沥青质的分子尺寸

基本上接近在一个数量级了

所以我们必须要考虑流体分子的

运动的微观的影响

所以在这儿也可以用一些

离散的粒子力学的方法

来去解决像格子玻尔兹曼的方法

DPD的方法或者是分子动力学的方法

通过模拟致密或页岩在纳米孔隙下流动

或者模拟实现致密气的多相流动

然后来去表征这样的一些关系

第2个我们来看一下渗流机理

那么说由于刚才前面讲述的两个渗流环境

那么说导致了渗流机理

我们首先来看就是微纳米孔隙中

边界层效应

所谓的边界层指的是

原油与储层孔隙表面

长期接触

原油中的一些极性物质

特别是一些表面活性物质，像胶质

沥青质之类

在孔隙表面吸附

形成具有异常性质的吸附层

我们把这层紧贴在固体表面

性质不同于体相流体的吸附层

称为边界层

那边界层形成原因

有物理吸附作用

也有化学吸附作用

它的影响因素

包括流体的性质

包括粘度

极性 流体的组成

还包括外界的驱替压差

这样的一个影响

那么说边界层

实际上对超低渗致密储层影响能力还是比较大

对于较大的孔喉

边界层对流动空间影响是有限的

而对于较小的孔喉

边界层影响还是比较大的

咱们来看一下

对于常规储层

如果是假设一个是5微米的喉道

那么说边界层的厚度

假设是100个纳米

在这种条件下

对渗透率的损失量

我们算出来是4%左右

如果是致密储层

它的孔喉是500个纳米

如果是边界层一样

都是100个纳米

在这种条件下

那么说相对于在致密储层

这一部分边界层

对渗透率的损失就是40%

所以我们可以看到相同的边界层的厚度条件下

对于不同尺度的孔喉

它的影响是不同的

所以往往在一般的常规油藏

或者是渗透率比较高的低渗油藏里边

可以忽略边界层影响

但是在致密油藏或者页岩油藏里边

就不能忽略边界层对它的影响

那么说孔喉如果是分布越小

分布越集中

边界层对它流动影响就越大

所以咱们可以看到这种的渗透率比较小的

致密储层

恰好就是符合这样一个条件

所以我们研究边界层对

页岩或者是致密储存的渗流至关重要

对于边界层

可以通过微圆管或者是分子动力学的方法来

得到这边界层的厚度

边界层的厚度

它的影响因素有包括

压力梯度的影响

包括流体粘度的影响

包括孔喉半径的影响

对于前面两项来讲

压力梯度越大

由于渗流速度越高

所以对边界层的冲刷

或者是它的一个区域性越强

所以在压力度比较高的情况下

它的边界层厚度越来越小

而对于流体粘度

因为流体粘度越大

那么说它的正烃

或者是它的胶质沥青质的含量是更高的

所以的边界层厚度是越厚的

另外对于喉道半径影响是比较复杂

大家是可以查阅相应的文献

然后具体了解

第3个就是关于渗流描述问题

我们首先看一下关键的渗流参数

渗流参数

第1个就是有效吼道半径

我们所说的喉道半径

如果是不考虑边界层

喉道半径是这样的

那么说考虑边界层以后

那么大家看有效喉道半径是要变小的

所以在这儿就是

边界层的存在减小流动空间

所以也导致了有效喉道半径的变小

第2个就是渗透率

我们知道咱们一般用的表征致密岩心

渗透率都是气测渗透率

但是气体它是没有边界层的

所以用气测渗透率

很难去表征一个致密岩心

特别是液体的渗流的真实的一个渗流能力

所以我们在这儿应该考虑边界层条件下

它的一个有效渗透率的问题

那么说在这我们可以考虑边界层

还有是临界孔吼共同作用条下

我们可以来计算

这样的相应的渗透率

大家可以通过查阅相应的文献

去了解这部分的内容

还有第3个就是

那么说在边界层作用条件下

孔隙度

配位数

还有可动流体饱和度

也都会发生相应的一些表征的变化

那么说像孔隙度

由于有些孔喉是连通性变少

所以有效孔隙度就会有缩小

那配位数也是相应的

就是在没有变成做下

配位数会可能是3或者4

但是有边界层作用条件下

配位数也会相对缩小

变成1个或者是2个

这样的一些变化

但绝对是多少

跟孔喉的分布以及流体的粘度

或者是流体的组成成分都是有相应的关系

第4个就应力敏感

我们都知道应力敏感一般是在用

气测来进行测应力敏感

如果是考虑边界层条件下

由于边界层作用

那么说会导致应力敏感更强

那么说在这

我们形成一个新的应力敏感的模型

在这可以考虑完全丧失流动能力的

还有是部分丧失流动能力

在这种条件下

可以去建立渗透率

它的应力敏感的模型去更新

前面咱们所讲述的渗透率

它的应力敏感方程

第4部分我们来看一下超低油藏

或致密油藏这部分的非线性渗流特征

对于比较差的一个超低油藏

还有致密油藏

我们很难用达西公式

来表征它的一个渗透特征

往往是要考虑它的一个弯曲段

那么说咱们对于特低渗油藏和

部分比较好的超低油藏

基本上用一个带启动压力梯度的

非线性模型就可以表征

但是这个模型是很难表征弯曲段

所以我们必须用新的非线性模型

然后来表征这个弯曲段

弯曲段主要是考虑了渗透率

随着边界层厚度的变化

而导致的这样变化特征

另外我们建立模型

我们可以表征出

非线性渗流中的这个弯曲段

而这个弯曲段也是咱们致密油藏

和部分超低渗非常重要的一个

渗流的区间

这个是我们这节课讲述的

非线性渗流的主要特征

好

这节课就到这