氮氣和水的微管流及滲流實驗
發(fā)布時間:2022-02-25 06:03
本文針對低滲/致密儲層中氣、水滲流異常問題,以探索氣、水在微小孔喉中流動特征為目的,開展了高壓氮氣和去離子水的微管流動與巖心滲流實驗。采用改進的高壓微壓差計量方法,開展高壓氮氣在2μm、5μm、25μm、33μm、45μm管徑微管中的低速流動實驗。通過對實驗結果的分析,發(fā)現(xiàn)氮氣在微管中的低速流動明顯發(fā)生偏移,流速與氣體擬壓力梯度之間的關系不同于邊界滑移理論預測結果。在實驗低流速范圍內(nèi),氣體擬壓力梯度與流量的實驗規(guī)律偏離滑移理論,實測無量綱阻力系數(shù)明顯低于滑移理論計算結果;隨著實驗流速的減小,其差值逐漸增大。隨著實驗壓力的升高,低流速下的偏移差異逐漸減小,直至完全消失。氮氣在0.01mD2500mD巖心中滲流實驗結果與氮氣微管流動定性規(guī)律相一致。研發(fā)了低滲/致密巖心啟動壓力梯度實驗裝置,該裝置利用氣體的彈性儲能控制注入壓力上升速度,使得測量流體啟動對應壓差成為可能。利用該裝置測量了水在直徑為0.7μm、1μm、2μm、5μm微管的啟動特征。發(fā)現(xiàn)四種直徑微管的壓差動態(tài)曲線均存在明顯壓力突降點;1μL/min120μL/min注入流速所對應的突降壓...
【文章來源】:中國石油大學(北京)北京市211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:114 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.1.1 論文研究的背景
1.1.2 論文研究的意義
1.2 低滲/致密儲層中氣體非達西滲流
1.3 低滲/致密儲層中液體非達西滲流
1.4 微管流動研究現(xiàn)狀
1.4.1 氣體微圓管流動實驗規(guī)律
1.4.2 水的微圓管流動實驗規(guī)律
1.5 研究的主要內(nèi)容與技術路線
1.5.1 研究主要內(nèi)容
1.5.2 技術路線
第2章 氮氣在微管中高壓流動實驗
2.1 氮氣微管流動實驗系統(tǒng)
2.1.1 實驗方法
2.1.2 實驗誤差分析與數(shù)據(jù)處理方法
2.2 氮氣高壓微管流動實驗
2.2.1 實驗設計思路
2.2.2 氮氣在微管中低速流動特征
2.2.3 高壓氮氣微管低速流動討論
2.3 本章小結
第3章 去離子水在微管中啟動特征實驗
3.1 去離子水啟動特征實驗系統(tǒng)
3.1.1 實驗裝置
3.1.2 實驗操作流程
3.2去離子水在微管中啟動特征實驗
3.2.1 實驗設計思路
3.2.2 去離子水啟動特征實驗結果
3.2.3 實驗結果及分析
3.2.4 技術存在的問題
3.3 本章小結
第4章 氮氣和水在低滲透/致密巖心中的滲流實驗
4.1 氮氣在巖心中的低速滲流實驗
4.1.1 氮氣在巖心中的滲流特性
4.1.2 實驗結果分析
4.2 去離子水在巖心中的低速滲流實驗
4.2.1 去離子水在巖心中的啟動特征實驗
4.2.2 去離子水在巖心中的低速滲流實驗
4.2.3 實驗結果分析
4.3 低滲透/致密非均質(zhì)儲層中流體波及規(guī)律
4.3.1 非均質(zhì)低滲透/致密儲層滲流模型建立
4.3.2 非均質(zhì)低滲透/致密儲層波及特征
4.3.3 平均流度對非均質(zhì)儲層波及體積影響規(guī)律
4.4 本章小結
第5章 結論和認識
5.1 流體低速流動現(xiàn)象與基本規(guī)律
5.2 低速流動與低滲/致密儲層滲流的關系
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超低滲巖心啟動壓力梯度實驗測試方法比較[J]. 張宇. 石化技術. 2017(05)
[2]鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)西233區(qū)長7致密油藏儲層特征[J]. 曾明,王紹平,朱敏,李翔. 石油地質(zhì)與工程. 2016(06)
[3]鄂爾多斯盆地環(huán)江油田延長組長8段致密儲層特征及主控因素分析[J]. 嚴銳濤,徐懷民,嚴銳鋒,曾聯(lián)波,何永宏. 中國海洋大學學報(自然科學版). 2016(08)
[4]頁巖氣納米孔氣體傳輸綜述[J]. 吳克柳,陳掌星. 石油科學通報. 2016(01)
[5]高壓氣體微管流動機理[J]. 常進,高樹生,胡志明,薛慧. 石油學報. 2015(12)
[6]致密儲層超前注氣壓力傳導與開采特征研究[J]. 安維青,岳湘安,李丹,張雪楠,席皓軒. 特種油氣藏. 2015(06)
[7]國外致密油勘探開發(fā)新進展及借鑒意義[J]. 張君峰,畢海濱,許浩,趙俊龍,喻廷旭,趙達,耿昀光. 石油學報. 2015(02)
[8]一種微管中啟動壓力梯度測量方法[J]. 萬海艷. 力學與實踐. 2013(03)
[9]鄂爾多斯盆地延長組致密油特征[J]. 姚涇利,鄧秀芹,趙彥德,韓天佑,楚美娟,龐錦蓮. 石油勘探與開發(fā). 2013(02)
[10]討論《啟動壓力梯度真的存在嗎?》一文[J]. 竇宏恩. 石油學報. 2013(02)
博士論文
[1]非均質(zhì)油藏水竄的分類防治方法研究[D]. 董利飛.中國石油大學(北京) 2016
[2]微萃取過程中相界面控制機理研究[D]. 鄭敬茹.天津大學 2010
[3]可壓縮性及粗糙度對微細管內(nèi)流動及換熱特性的影響[D]. 杜東興.清華大學 2000
碩士論文
[1]低滲透油藏端面效應對儲層滲流規(guī)律的影響及相關機理的研究[D]. 張楷雨.中國石油大學(北京) 2016
[2]致密多孔介質(zhì)內(nèi)氣體流動和傳熱的格子Boltzmann模擬[D]. 王華龍.華中科技大學 2009
[3]壓力驅(qū)動微管道液體流動數(shù)值模擬與實驗研究[D]. 莊志文.江蘇大學 2007
[4]低滲透砂巖滲流特性試驗研究[D]. 楊瓊.清華大學 2004
本文編號:3643835
【文章來源】:中國石油大學(北京)北京市211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:114 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.1.1 論文研究的背景
1.1.2 論文研究的意義
1.2 低滲/致密儲層中氣體非達西滲流
1.3 低滲/致密儲層中液體非達西滲流
1.4 微管流動研究現(xiàn)狀
1.4.1 氣體微圓管流動實驗規(guī)律
1.4.2 水的微圓管流動實驗規(guī)律
1.5 研究的主要內(nèi)容與技術路線
1.5.1 研究主要內(nèi)容
1.5.2 技術路線
第2章 氮氣在微管中高壓流動實驗
2.1 氮氣微管流動實驗系統(tǒng)
2.1.1 實驗方法
2.1.2 實驗誤差分析與數(shù)據(jù)處理方法
2.2 氮氣高壓微管流動實驗
2.2.1 實驗設計思路
2.2.2 氮氣在微管中低速流動特征
2.2.3 高壓氮氣微管低速流動討論
2.3 本章小結
第3章 去離子水在微管中啟動特征實驗
3.1 去離子水啟動特征實驗系統(tǒng)
3.1.1 實驗裝置
3.1.2 實驗操作流程
3.2去離子水在微管中啟動特征實驗
3.2.1 實驗設計思路
3.2.2 去離子水啟動特征實驗結果
3.2.3 實驗結果及分析
3.2.4 技術存在的問題
3.3 本章小結
第4章 氮氣和水在低滲透/致密巖心中的滲流實驗
4.1 氮氣在巖心中的低速滲流實驗
4.1.1 氮氣在巖心中的滲流特性
4.1.2 實驗結果分析
4.2 去離子水在巖心中的低速滲流實驗
4.2.1 去離子水在巖心中的啟動特征實驗
4.2.2 去離子水在巖心中的低速滲流實驗
4.2.3 實驗結果分析
4.3 低滲透/致密非均質(zhì)儲層中流體波及規(guī)律
4.3.1 非均質(zhì)低滲透/致密儲層滲流模型建立
4.3.2 非均質(zhì)低滲透/致密儲層波及特征
4.3.3 平均流度對非均質(zhì)儲層波及體積影響規(guī)律
4.4 本章小結
第5章 結論和認識
5.1 流體低速流動現(xiàn)象與基本規(guī)律
5.2 低速流動與低滲/致密儲層滲流的關系
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超低滲巖心啟動壓力梯度實驗測試方法比較[J]. 張宇. 石化技術. 2017(05)
[2]鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)西233區(qū)長7致密油藏儲層特征[J]. 曾明,王紹平,朱敏,李翔. 石油地質(zhì)與工程. 2016(06)
[3]鄂爾多斯盆地環(huán)江油田延長組長8段致密儲層特征及主控因素分析[J]. 嚴銳濤,徐懷民,嚴銳鋒,曾聯(lián)波,何永宏. 中國海洋大學學報(自然科學版). 2016(08)
[4]頁巖氣納米孔氣體傳輸綜述[J]. 吳克柳,陳掌星. 石油科學通報. 2016(01)
[5]高壓氣體微管流動機理[J]. 常進,高樹生,胡志明,薛慧. 石油學報. 2015(12)
[6]致密儲層超前注氣壓力傳導與開采特征研究[J]. 安維青,岳湘安,李丹,張雪楠,席皓軒. 特種油氣藏. 2015(06)
[7]國外致密油勘探開發(fā)新進展及借鑒意義[J]. 張君峰,畢海濱,許浩,趙俊龍,喻廷旭,趙達,耿昀光. 石油學報. 2015(02)
[8]一種微管中啟動壓力梯度測量方法[J]. 萬海艷. 力學與實踐. 2013(03)
[9]鄂爾多斯盆地延長組致密油特征[J]. 姚涇利,鄧秀芹,趙彥德,韓天佑,楚美娟,龐錦蓮. 石油勘探與開發(fā). 2013(02)
[10]討論《啟動壓力梯度真的存在嗎?》一文[J]. 竇宏恩. 石油學報. 2013(02)
博士論文
[1]非均質(zhì)油藏水竄的分類防治方法研究[D]. 董利飛.中國石油大學(北京) 2016
[2]微萃取過程中相界面控制機理研究[D]. 鄭敬茹.天津大學 2010
[3]可壓縮性及粗糙度對微細管內(nèi)流動及換熱特性的影響[D]. 杜東興.清華大學 2000
碩士論文
[1]低滲透油藏端面效應對儲層滲流規(guī)律的影響及相關機理的研究[D]. 張楷雨.中國石油大學(北京) 2016
[2]致密多孔介質(zhì)內(nèi)氣體流動和傳熱的格子Boltzmann模擬[D]. 王華龍.華中科技大學 2009
[3]壓力驅(qū)動微管道液體流動數(shù)值模擬與實驗研究[D]. 莊志文.江蘇大學 2007
[4]低滲透砂巖滲流特性試驗研究[D]. 楊瓊.清華大學 2004
本文編號:3643835
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