纳微米非均相流体提高油藏采收率理论与技术

　　本书以多孔介质中非均相多相流体的界面融进、靶向驱替、微观力作用为基底，有别于均相流体的流动，从非均相多相功能流体体系的构建和流动机理出发，创建了纳微米非均相流体提高采收率的理论与技术体系，提高难采油田的采收率。主要内容包括：纳微米非均相提高采收率技术的新途径及实验方法体系、非均相提高采收率的机理、纳微米非均相体系调驱渗流理论；扩大流场有效动用范围的提高采收率技术的新途径、驱替单元渗流理论、宽带压驱等流场扩容引效适配技术；适合难采油田的四类七种纳微米非均相体系、现场应用技术规范；难采油藏非均相体系提高采收率的开发方法、纳微米非均相体系调驱决策方法。

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目录
前言
第1章　纳微米非均相流体的基本性能　1
1.1　基本概念和定义　1
1.1.1　非均匀流体　1
1.1.2　非均相体系　1
1.1.3　分散相　2
1.1.4　微纳米流体力学　2
1.1.5　纳微米颗粒非均相流体　3
1.2　纳微米非均相流体的类型　3
1.2.1　固液颗粒分散体系　3
1.2.2　气液分散体系　4
1.3　纳微米非均相流体的特性　5
1.3.1　黏度　5
1.3.2　流变特征　5
1.3.3　界面特性　5
1.3.4　润湿性　6
1.3.5　流体饱和度　6
1.3.6　多孔介质中的流动特征　6
第2章　功能纳微米非均相调驱体系的制备及性能　8
2.1　功能纳微米聚合物微球的制备　8
2.1.1　功能纳微米聚合物微球制备的原理　8
2.1.2　二氧化硅制备　8
2.1.3　沉淀-蒸馏法在二氧化硅表面包覆聚合物微球　11
2.1.4　采用蒸馏-沉淀法直接合成纳微米聚合物微球　12
2.2　纳微米聚合物微球的水化特征　19
2.2.1　试剂与仪器　19
2.2.2　实验方法　19
2.2.3　实验结果与讨论　19
2.3　纳微米聚合物微球分散体系的黏度特性　23
2.3.1　实验方法　23
2.3.2　试剂与仪器　23
2.3.3　实验结果与讨论　23
2.4　纳微米聚合物微球分散体系的流变特征　26
2.4.1　试剂与仪器　26
2.4.2　实验方法　26
2.4.3　实验结果与讨论　26
2.5　纳微米聚合物微球分散体系的微极流体特征　28
2.5.1　纳微米非均相微极流体的Hele-Shaw流动方程　28
2.5.2　纳微米非均相微极流体的渗流方程和不稳定渗流的数学模型　31
2.5.3　纳微米非均相微极流体的特征　34
第3章　非均相渗流物理模拟实验方法　37
3.1　非均相微观多尺度渗流实验方法　37
3.2　非均相调驱性能在线检测方法　40
第4章　功能纳微米非均相提高采收率驱油机理　45
4.1　微观机理1：“拉网式”驱扫　45
4.2　微观机理2：“界面寻的、浓度趋势化”　46
4.3　微观机理3：架桥暂驻液流转向及扩扫跃动逐级调驱　46
4.4　微观机理4：色谱分离-自适应及反转阻力调驱　48
4.5　宏观机理：多尺度均渗阻调控　49
4.6　纳微米聚合物体系驱油的相对渗透率曲线　54
4.6.1　实验方法　54
4.6.2　实验结果与讨论　55
第5章　纳微米非均相体系调驱双重介质的渗流理论　58
5.1　纳微米聚合物微球分散体系特性数学模型　58
5.1.1　水化膨胀方程　58
5.1.2　分散体系黏度方程　58
5.2　纳微米聚合物微球分散体系渗流特性数学模型　58
5.3　纳微米聚合物微球分散体系基质-裂缝渗流数学模型　60
5.3.1　质量守恒方程　60
5.3.2　运动方程　62
5.3.3　辅助方程　62
5.4　数值模拟方法　63
5.4.1　基质中流动方程的差分格式　64
5.4.2　裂缝中流动方程的差分格式　66
5.4.3　数值算例及模拟结果　68
第6章　有效驱替单元的渗流理论　71
6.1　储层构型形状函数的表征方法　71
6.1.1　三维流函数模型的建立　71
6.1.2　形状函数的确定　73
6.1.3　有效驱动单元三维流函数法的饱和度模型　76
6.2　井控驱替单元的划分方法和分类标准　78
6.2.1　有效驱动单元的定义　79
6.2.2　高速、低速流动区的划分方法及准则　81
6.2.3　有效与无效驱动的划分方法及准则　93
6.3　基于流线方法的驱替单元渗流理论　109
6.3.1　韵律条件下储层流线及剩余油饱和度的分布　110
6.3.2　夹层条件下储层流线及剩余油饱和度的分布　123
第7章　压裂-渗吸-驱油(压驱)提高原油采收率的方法　137
7.1　实验部分　137
7.1.1　实验材料　137
7.1.2　微观模型设计及制作　137
7.2　实验结果分析　140
7.2.1　压驱采油中期的渗流规律　140
7.2.2　表面活性剂对渗流规律的影响　144
7.2.3　裂缝对渗流规律的影响　152
第8章　低渗致密油藏注水井的宽带压裂引效方法　157
8.1　注水井压裂井网渗流数学模型的建立　157
8.1.1　压裂前菱形反九点井网渗流数学模型的建立　157
8.1.2　压裂后菱形反九点井网渗流数学模型的建立　160
8.2　注水井压裂后井网产能预测模型的建立　164
8.2.1　注水井的渗流区　164
8.2.2　平面渗流区　166
8.2.3　采油井的渗流区　166
8.3　注水井压裂选井和选层条件的研究　167
8.3.1　超低渗透油藏宽带压裂的选井原则　168
8.3.2　超低渗透油藏宽带压裂的选井标准　168
第9章　径向钻孔-微压裂扩容-调驱方法　172
9.1　稠油油藏径向钻孔后压裂防砂裂缝起裂扩展的数值模拟研究　172
9.1.1　径向孔参数对裂缝起裂扩展的影响规律　172
9.1.2　地应力参数对裂缝起裂扩展的规律研究　179
9.2　薄层稠油油藏径向钻孔和压裂防砂渗流规律的研究　181
9.2.1　物理模型　182
9.2.2　稠油渗流的数学模型　182
9.2.3　蒸汽吞吐加热范围的数学模型　186
9.2.4　径向钻孔段产能的计算及影响因素分析　193
第10章　纳微米非均相体系调驱的决策方法　203
10.1　纳微米聚合物微球分散体系深度调驱油功能模块模拟器　203
10.2　微米球逐级深度调驱油数值模拟前后的处理模拟方法　204
10.2.1　前后处理数学模型　204
10.2.2　程序设计　208
10.3　算例　215
10.3.1　纳微米聚合物微球分散体系调驱效果的模拟　215
10.3.2　纳微米聚合物微球分散体系调驱影响因素的分析　216
第11章　纳微米非均相体系调驱开发效果的评价方法　220
11.1　调剖体系的确定　220
11.1.1　纳微米聚合物微球微球水化尺寸　221
11.1.2　注入浓度的确定　221
11.1.3　注入段塞尺寸的确定　222
11.1.4　纳微米聚合物微球调驱效果的预测　222
11.2　实施效果　223
第12章　纳微米非均相体系调驱技术在低渗致密油田的应用　225
12.1　纳微米聚合物微球改善水驱效果的预测　225
12.2　纳微米聚合物微球提高采收率的预测模型　226
12.3　纳微米聚合物微球用量对提高采收率的影响　227
第13章　纳微米非均相体系调驱技术在低渗透油田的应用　229
13.1　GT油层水驱开发历史的拟合研究　229
13.2　GT油层水驱开发开采的动态预测　230
第14章　纳微米非均相体系调驱技术在中渗透油田的应用　232
14.1　LHP油田调驱井组开发历史的拟合　232
14.1.1　储量拟合　232
14.1.2　含水率拟合　232
14.2　LHP油田调驱开发开采的动态预测　233
第15章　纳微米非均相体系调驱技术在普通稠油油田的应用　235
15.1　B-PPG微球注入对井筒内不同层位液量分配的影响关系　235
15.1.1　制备可视化非均质平面填砂物理模型　235
15.1.2　微球在井筒内不同层位的运移与浓度变化　236
15.2　B-PPG微球注入对井筒内不同层位液量分配的预测模型　238
15.2.1　构建垂向劈分系数　238
15.2.2　注采井液量劈分的计算模型　239
第16章　纳微米非均相体系调驱在高含水油田的应用　241
16.1　高含水期水驱油效果的影响因素分析　241
16.1.1　储层非均质性　241
16.1.2　油水黏度比　242
16.1.3　含水率上升符合一般规律　242
16.1.4　储层孔隙结构对驱油效果的影响　245
16.2　SB开发区特高含水期水驱开发指标的变化规律　246
16.2.1　特高含水期水驱开发指标的变化规律　246
16.2.2　特高含水期水驱开发指标的预测公式　247
参考文献　249