简介:高含水是石油工业面临的主要问题。控制含水的方法之一就是向近井地带注入聚合物凝胶。但注入聚合物凝胶这一方法并非总是非常成功,也有一些失败的例子,部分原因是对凝胶能明显降低水相渗透率而对油相渗透率影响较小的准确机理还不是很清楚。为了阐明不成比例的渗透率降低(DPR)的基本机理,通过采用聚合物本体凝胶和充填凝胶的微观模型开展了一系列的油水流动试验。在不同试验条件下进行聚合物弱凝胶的流动试验,如恒压、恒速和变水头渗透率测量法,获得了凝胶的渗透率。凝胶渗透率按幂律定律随流速而变化,并比速度小几个数量级。这一事实对油水均存在,只是系数和指数不同而已。水流经凝胶体正如水流经孔隙介质一样。而油以非混相的油滴或细丝形式挤出。目前已研究了这种流动的定量数学模型。
简介:有效应力〈σij〉的精确表达式,特别是导致有孔隙流体材料的弹性应变的应力〈P〉(有效应力)是基于假设之上的,仅对Hook定律有效,即〈σij〉=σij-αPδij和〈P〉=Pc-Pp,这里α=1-(K/Ks),Pc和Pp是围压和孔隙压力,K和Ks分别是干燥岩石(排水状态下)和岩石基质(岩石固体部分)的体积模量。Gccrtsma(1957年)和Skempton(1960年)在实验的基础上首次提出关于〈P〉的方程。该表达式虽然不直接依赖于孔隙度,但是当有效应力〈P〉等于围压时孔隙消失,因此K=Ks。如果使用〈σij〉方程中的有效应力定理,那么可根据没有孔隙压力的固体弹性模量确定一个具有孔隙压力的多孔固体的应变。有效应力表达式非常准确地描述了砂岩和花岗岩样品在围压和孔隙压力达到2.5kb(250MPa)时的应变。结果表明,该有效应力定理不适用于非弹性过程(如断裂)。
简介:如今非常规石油生产是石油工业关注的重点,因而纳米孔隙介质中流体的相态特征也引起了人们的高度重视。页岩储层中极小的孔隙尺寸影响流体的相平衡。文中把Peng-Robinson三次状态方程(P1K—EOS)与Young—Laplace毛细管压力公式、气一液逸度计算(fugacityofvapor—liquidcalculation)以及变换后的临界性质(shiftedcriticalproperties)结合在一起,研究了沃尔夫坎普(Wolfcamp)页岩纳米孔隙中石油的相平衡。压汞实验结果表明,沃尔夫坎普页岩岩心中有93.7%的孔隙直径都小于10nto。首次建立了含多组分石油的真实沃尔夫坎普页岩储层的毛细管压力曲线。结果显示,在孔隙半径(r)为10nto时泡点压力被压制了17.3%,而在r为1.5nm时泡点压力被压制了63.8%。在r大于50nm时,界面张力(IFT)缓慢减小。然而,随着r进一步减小,IFT快速下降,尤其是在r小于10nm时这种情况表现尤为明显。纳米孔隙的局限效应(confinementeffect)使两相区变窄,导致毛细管压力较低.而低气油比的生产期变长。