低渗透/特低渗透储层启动压力梯度与非达西渗流相关问题探讨

我爱发明

smartdou 发表于 2013-12-12 22:10
感谢版主通过CMG的目前进展来支持本人的这些肤浅认识。还望能深入探讨和交流本话题。

窦老师作为一名知名的油气田开发专家，能耐心解释自己的观点、虚心与晚辈坦诚交流，让我们这些年轻人非常感动，向窦老师致敬！

特别感兴趣

隔行如隔山啊

smartdou

讨论主题二： 低渗透储层的流体流动

        
        在K .C.巴斯宁耶夫、A.M.费拉索夫和B.M.马克西莫夫著的《地下流体力学》275页描述：地层体系之所以会表现出牛顿液体性质是由于若干物理机理，但重要的是非牛顿液效应表现出渗流速度低，孔隙很小的介质中，也即是说低渗透率时。这就决定了非均质非牛顿渗流的特点，低渗透区成了非牛顿效应主要表现区。
      由于上面的汉语来自俄文翻译，我们读起来很别扭，但大概的意思我们可以理解。本人不同意这些专家对低渗透储层中的非牛顿流体的表征。马克西莫夫等人的观点告诉人们：在低渗透储层渗流由于孔隙较小，流动会呈现出非牛顿流体的特征，但本人认为低渗透储层渗流与非牛顿流体流动有着本质不同。如果说流体流动在孔隙较小的介质中流动会呈现出非牛顿流体特征，目前尚需实验流体力学验证。我们目前还不能采用纯数学理论推导出孔隙较小的介质中流动与非牛顿流体的关系。
      在这里需要强调指出：一些土壤介质在实验室进行测试时，有人测试出启动压力梯度，这个启动压力梯度不是由于低渗透所引起的，而是这些土壤介质中含有许多物质，在采用水做驱替介质时，这些体材料与水产生反应产生多种胶体，是流动在开始呈现出非牛顿流体，而随着流体被采出，产生胶体能力减弱，流动再次出现达西渗流。
   

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zfp123

“油藏压力系数低于1，储层属于低压储藏。压力系数=地层压力/静水压力,当测试地层压力为20.0MPa，埋深2800m时。压力系数=20/0.0098×2800×1.0=0.73。此油藏就属于压力系数低于1的低压油藏。”
这里压力系数=20/（0.0098×2800×1.0）=0.73。“/”后“=”前，应该有个括号括起来。

zfp123

“油藏压力系数低于1，储层属于低压储藏。压力系数=地层压力/静水压力,当测试地层压力为20.0MPa，埋深2800m时。压力系数=20/0.0098×2800×1.0=0.73。此油藏就属于压力系数低于1的低压油藏。”
这里压力系数=20/（0.0098×2800×1.0）=0.73。“/”后“=”前，应该有个括号括起来。

qiao0001

低渗储层存在启动压力与否尚存争议，就油田开发实际，3000m以内的低渗油藏，启动压力范围都在10Mpa以下，考虑各种参数，注水开发井口压力都在20Mpa以上，正常理论计算，都已突破启动压力，注入流体可以自然流入地层，但实际上，弱亲水性，正常压力系统下的低渗储层往往是，随着时间的推移，井口注入压力增高，地层吸水能力变差，水驱效率变差。这在理论上有如何认识。


个人观点：完全同意非达西渗流方程仅是一个判别式，不是流体的流动方程。故理论计算切随意莫搬用。
（2）低渗储层影响渗流能力，因素很多，任何计算方程只是宏观描述其渗流能力。
（3）室内试验很难模拟地下真实情况，渗流规律并非能像电泳试验那样描述清晰。

penaldo

第一次听说启动压力和压力系数有关，居然还解释为压力系数低于1的油藏缺乏能量所以需要注水补充"启动压力＂，无语～～  按您这么说，压力系数低于1的低渗透气藏都需要补充能量才能开发了？大家知道，在鄂尔多斯盆地很多气井压力系数都是低于1的。压力系数低于1，是指原始地层压力低于等高静水柱压力，如果渗透率较高，通过氮气气举降低井筒内流体密度后，完全能实现自喷。即使不能自喷，通过人工举升降低井底流压也能达到工业油流。而启动压力来源于低渗透储层流动阻力较大，没有＂足够大＂的压差油气就不能流动而提出的观点，所以才需要压裂降低近井地带渗流阻力，或者超前注水提供足够大的压差，且不说启动压力存在与否，反正和压力系数一点都沾不上边。即使楼主想标新立异自创名词，至少也应该把物理原理搞清楚后再发表吧？言多必失啊楼主，不知道审稿是怎么通过的，唉，，

smartdou

penaldo 发表于 2014-2-4 22:12
第一次听说启动压力和压力系数有关，居然还解释为压力系数低于1的油藏缺乏能量所以需要注水补充"启动压力＂ ...

penalda 几日来以“圣人”自居，对本人的一些论点进行指责，但penaldo的无端指责没有任何论据，逻辑混乱，自相矛盾，下面将分4个问题进行分析其错误：
           第一个问题，penalda指责：“第一次听说启动压力和压力系数有关，居然还解释为压力系数低于1的油藏缺乏能量所以需要注水补充"启动压力＂，无语～～”。
           如果penalda不承认注水是补充底层能量，最终目的提高了压力系数，实在是荒唐。不知道penalda是否从事过油田开发，也不知道penalda如何看待注水？
           第二个问题：penalda指责：“按您这么说，压力系数低于1的低渗透气藏都需要补充能量才能开发了？大家知道，在鄂尔多斯盆地很多气井压力系数都是低于1的。压力系数低于1，是指原始地层压力低于等高静水柱压力，如果渗透率较高，通过氮气气举降低井筒内流体密度后，完全能实现自喷。即使不能自喷，通过人工举升降低井底流压也能达到工业油流。”   
            从这段话看，penalda前面几句是在说“低渗透气藏”，而后面几句是在说“低渗透油藏”。近年来，本人研究的是“低渗透油藏”的相关问题，但从未讨论过“低渗透气藏”的事宜。也从未说过，低渗透气藏如何补充能量。因为，油藏和气藏开发存在着很大差异，气体与液体有相同点，也有不同点，液体分子排列的最大特点是远程无序而短程有序，即首先液体分子在短暂时间内，在很小的区域(与分子距离同数量级)作规则的排列，称为短程有序；其次，液体中这种能近似保持规则排列的微小区域是由诸分子暂时形成的，其边界和大小随时改变，而且这些微小区域彼此之间的方位取向完全无序，表现为远程无序。因而液体的物理性质在宏观上表现为各向同性。液体分子间的距离小，相互作用力较强，分子热运动主要表现为在平衡位置附近做微小振动，但其平衡位置又是在不断变化的，因而，宏观上表现为液体具有流动性。液体没有一定的形状，只有一定的体积。而气体分子极度散乱，间距很大，以高速向四面八方运动，粒子间作用力较小，容易被压缩，具有流动性。体积不固定，形状不规定。换句话说，气体没有一定的体积，它总是充满它所能达到的全部空间，也就是说，把气体放进任何一个容器中，它总能充满整个容器。这个特点是他与液体不同的。气体是“无孔不入”，在地层中气体渗流的渗流方程也与液体不同，这里不做赘述，参见“气体渗流”或“气藏工程”。由于气体和液体本身特征和渗流特征不同，也正是低渗透气藏开发不需要补充能量，压力系数低于1也能正常开发的原因。同时，也是由于气体不同于液体，所以气体开采过程中，如果不是有水气藏，气井开采不需要下任何举升设备。同时，要强调的是：不是说低渗透气藏不需要补充能量，而是目前人们还没有找到最好的补充能量的方式而已，才导致低渗透气藏采收率较低。
            第三个问题：panalda还提到：“而启动压力来源于低渗透储层流动阻力较大，没有＂足够大＂的压差油气就不能流动而提出的观点，所以才需要压裂降低近井地带渗流阻力，或者超前注水提供足够大的压差，且不说启动压力存在与否，反正和压力系数一点都沾不上边。”
             panalda将启动压力归结到储层渗流阻力较大，没有足够大的压差。请问，没有足够大的压力，哪里来的足够大的压差？panalda不承认超前注水是增加了地层能量，提高了压力系数，也实在是很荒唐的事情。超前注水补充底层能量，提高了地层压力，压力系数被大幅度提高，一些地层高达1.6~2。同时，panalda还提到压裂，开发界有一句口头禅：“压裂不注水，地层干张嘴，哪有油流出来”，说的就是注水补充能量的重要性，对于低渗透油藏，压裂本身不能解决地层能量的补充问题。注水提高了地层压力，“压力系数”是人们用来衡量地层能量补充程度的重要指标。而压差只是一个相对概念，请问“压差”大小能用来衡量地层能量的补充程度吗？多大的压差就能保证“启动压力”不再需要？我想penaldo自己恐怕永远也不知道。
              第四个问题：panalda指责：“即使楼主想标新立异自创名词，至少也应该把物理原理搞清楚后再发表吧？言多必失啊楼主，不知道审稿是怎么通过的，唉，，”
                panalda指责审稿人不应该同意本人在《石油勘探与开发》、《石油学报》等杂志发表关于启动压力相关观点的文章。我想这些杂志目前审稿专家都是2~3位，不是专家们都不懂，难道审稿人都不懂学术，只有panalda本人懂一样，这实在也荒唐可笑至极。我奉劝panalda多学习液体渗流与气体渗流和油藏工程，不要再以“圣人”自居，不要妄加论断，学会谦虚和谦卑。

penaldo

哈哈，有意思，不知道大家看懂了窦先生的回复没有？他是否有正面回答我的疑问?
一直关注李窦论战，本不想参与讨论，因为李传亮教授已经解释得够多的了，实在看不下去才忍不住说了两句。我还在休假，手机打字不方便，先占个位，等过两天回去再慢慢驳斥如此混乱的逻辑。