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1、ISSN1000-0054清华大学学报(自然科学版)2004年第44卷第12期18/31CN11-2223/NJTsinghuaUniv(Sci&Tech),2004,Vol.44,No.121650-1652低渗透砂岩渗流启动压力梯度112杨琼,聂孟喜,宋付权(1.清华大学水利水电工程系,北京100084;2.上海大学上海市应用数学和力学研究所,上海200072)摘要:为了研究低渗透砂岩的启动压力梯度,设计了一种近年来,随着我国对低渗透油田的开发,低渗透非稳态渗流中测量压力的试验方法。岩心中形成稳定渗流岩石储层中特殊的渗流特性和规律引起
2、了人们的重后,关闭驱替泵,测量岩心封闭端的压力衰减曲线。建立了考视。低渗透砂岩储集层的孔隙结构和表面物理性质虑启动压力梯度影响的一维低渗透岩心中液体不稳定渗流[13]极为复杂。研究表明,低渗透油藏的渗流不符合的数学模型。用数值有限差分的方法进行求解。封闭端压力Darcy定律,存在启动压力梯度。衰减曲线的试验结果和理论计算结果吻合较好,从而验证了目前实验室内测定低渗透砂岩单相渗流启动压试验方法和数值模型的可靠性。试验结果表明,启动压力梯力梯度,大都采用稳态“流量压差法”,按照启动压度与岩心的气测渗透率之间并不存在负相关的关系;同一块岩心在初
3、始稳定渗流速度大的情况下,岩心的启动压力梯力梯度的定义来测,即通过测定稳态时不同驱替压度小。这与产生启动压力梯度的机理的边界层理论解释相差下流体通过低渗透砂岩岩心的渗流速度,求得流符合。量与压力梯度的关系,再利用数学的方法求得启动关键词:渗流力学;低渗透砂岩;启动压力梯度;非稳态渗压力梯度值。稳态法中精确测量比较困难且低渗透流试验岩心的渗流稳定时间长,测量很费时。中图分类号:TE312文献标识码:A而非稳态测量法中是反过来,以流体从流动到文章编号:1000-0054(2004)12-1650-03不流动的压力梯度临界值为“启动压力梯度”。
4、文[4]对启动压力梯度的非稳态测量进行了研究,其岩心中的流态变化较为复杂:从不流动状态(开始时Thresholdpressuregradientof高压下的稳定状态)流动状态(不稳定渗流状态)lowpermeabilitysandstone不流动状态(最后的稳定状态)。本文对文[4]中的试YANGQiong1,NIEMengxi1,SONGFuquan2验方法进行了改进:初始时刻,使岩心中形成稳定(1.DepartmentofHydraulicandHydropowerEngineering,渗流,关闭驱替泵后,岩心中为非稳定渗流,最后流
5、TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;2.ShanghaiUniversity,ShanghaiInstituteofApplied动逐渐停止。岩心中流体的流态变化简单,从流动MathematicsandMechanics,Shanghai200072,China)不流动,有利于更好的反映问题的物理实质。Abstract:Thethresholdpressuregradientoflowpermeability文[5]中提出,边界层流体的存在是低渗透油层sandstonewasstudiedexpe
6、rimentallybymeasuringthepressure中出现非线性渗流及产生启动压力梯度的根本原attenuationinanunsteadyseepageflow.Afterestablishingasteadyflowintherockcore,thepumpwasstopped,thepressuredecrease因。本文根据不同初始流速下的实验结果对启动压attheclosedendoftherockcorewasrecorded.Anumericalmodel力梯度产生机理进行了探讨。wasalsodeveloped
7、tosimulatetheprocessincludingtheeffectofthethresholdpressuregradient.Thenumericalresultsagreewellwith1启动压力梯度试验theexperimentaldata.Theexperimentalresultsshowthatthe1.1试验步骤thresholdpressuregradienthasnotanegativecorelationwiththeairpermeabilityoftherock.Thesamerockcorehasal
8、owerthreshold1)岩心烘干后,抽真空饱和盐水或煤油;2)岩pressuregradientwhenlargersteadythresholdseepagevelocities心放置
