【正文】 that low permeability gas reservoirs are widely distributed in large oil and gas fields or main oilbearing basins in China. The medium of lowpermeable gas reservoir is mainly lowpermeable sandstone, diagenesis of this type is strong, structure tightness, its matrix has extremely low permeable, so the difficultly of development is a little big. In home, mainly using the hydraulic fracture to enhance the reserves, but due to the plexity of form and spread of the fracture, the interaction of fracture liquid, water and natural gas makes the lowpermeable gas reservoir’s development more plex. At present, usage percent of this type is low, the result of development and economic is not well, so research for the gaswater phase physical transfusion characteristic and usage skill, it has the significant meaning for improving the development of this kind reservoir, increasing the economic benefit and ensuring the sustainable development in gas industry. To meet the needs of difficulttoproduction in Xintian gas reservoir and exploitation technology, this research seeks some typical samples for the test of stress sensitivity, movable water saturation and the starting pressure of reverse imbibitions water blockage effect eta..It turned out that the total saturation of large permeable cores is higher and the saturation of bound water is lower under equal differential pressure。 論文選題的意義 對(duì)于氣藏來(lái)說(shuō) ,目前世界上通常將滲透率小于 110 3 m2的儲(chǔ)層劃分為低滲透儲(chǔ)層或低滲透氣藏 ,將滲透率小于 0. 110 3 m2的氣藏稱為特低滲透氣藏。 而國(guó)內(nèi)對(duì)占大數(shù)的低滲透氣田的開(kāi)發(fā)效果與經(jīng)濟(jì)效益尚差，亟需在低滲透氣藏領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)技術(shù)上有重大突破，而如何搞好此類復(fù)雜氣藏的開(kāi)發(fā)與開(kāi)采，改善其開(kāi)發(fā)效西南石油大學(xué)本科畢業(yè)論文 2 果，對(duì)我國(guó)的天然氣工業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展有重大意義。同時(shí)，水鎖也是多孔介質(zhì)中兩相滲流的主要特征，可以通過(guò)降低壓力使氣體充分膨脹和提高驅(qū)替壓差來(lái)提高采收率，降低封閉氣量。實(shí)驗(yàn)和計(jì)算結(jié)果可以為低滲氣藏氣水同產(chǎn)氣井產(chǎn)能預(yù)測(cè)及井距評(píng)價(jià)提供科學(xué)、適用的依據(jù)。 （ 5） 以新場(chǎng)須家河低滲氣藏為實(shí)例進(jìn)行計(jì)算 ,并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析 。然后充分利用氣藏工程、滲流力學(xué)、數(shù)學(xué)物理方程等學(xué)科知識(shí)，建立考慮啟動(dòng)壓力梯度和氣井井底反滲吸水鎖效應(yīng)影響的低滲氣藏氣水兩相滲流物理模型。為了選取有代表性的巖心樣品進(jìn)一步開(kāi)展應(yīng)力敏感、可動(dòng)水飽和度、以及反滲吸水鎖啟動(dòng)壓力等滲流物理特性實(shí)驗(yàn)測(cè)試研究，對(duì)所取巖心進(jìn)行了孔隙度、滲透率等基礎(chǔ)儲(chǔ)滲特性實(shí)驗(yàn)測(cè)試研究，主要包 括： 1）基質(zhì)巖樣制備及巖心共存水飽和度建立，孔隙度、滲透率等基本儲(chǔ)滲特性實(shí)驗(yàn)測(cè)試； 2）基質(zhì)巖心氣驅(qū)水、水驅(qū)氣氣－水兩相相對(duì)滲透率曲線實(shí)驗(yàn)測(cè)試； 實(shí)驗(yàn)儀器 1) 氦氣孔隙度儀 型 號(hào)： 3020—168 生產(chǎn)廠家：美國(guó) CORE LABORATORIES 公司 技術(shù)指標(biāo) 巖心尺寸： 1＂直徑 1 ＂ —3＂長(zhǎng)度 ＂直徑 ＂ —3＂長(zhǎng)度 工作介質(zhì)：氦氣、氮?dú)?、空? 溫 度：室溫 功 能：巖石孔隙度測(cè)定 2) 氣體滲透率儀 型 號(hào)： 3020—144 生產(chǎn)廠家：美國(guó) CORE LABORATORIES 公司 技術(shù)指標(biāo) 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)論文 6 巖心尺寸： 1＂直徑 1 ＂ —3＂長(zhǎng)度 工作介質(zhì)：氦氣、氮?dú)?、空? 溫 度：室溫 功 能：巖石氣體滲透率測(cè)定 圖 氣體滲透率儀 測(cè)試步驟 1）氦氣孔隙度儀操作規(guī)程 氦氣孔隙度儀測(cè)試流程如圖 － 1 所示。s。低滲純氣藏的特殊滲流機(jī)理主要是滑脫效應(yīng)，而沒(méi)有啟動(dòng)壓力梯度效應(yīng)。 圖 巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)論文 10 圖 巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試流程 實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法和步驟 首先將實(shí)驗(yàn)巖心飽和 100%的地層水，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程巖心夾持器出口端放空為一個(gè)大氣壓。特別的，在壓差 2 MPa 時(shí)，剩余含水飽和度下降并不是很急劇，但當(dāng)壓差 2 MPa 后，含水飽和度下降明顯。并且滲透率隨壓力平方梯度增大而增加的這個(gè)過(guò)程，均經(jīng)歷了急劇增大隨后增長(zhǎng)放緩，持續(xù)增加的階段，這說(shuō)明含水飽和度減小使?jié)B透率增大，其對(duì)滲透率的影響也是先大后逐漸變小的。能滿足長(zhǎng)度為 5～ 100cm 的巖心的常規(guī)驅(qū)替、水鎖啟動(dòng)壓差測(cè)試、注氣驅(qū)、注醇及活性水吞吐實(shí)驗(yàn)測(cè)試等研究工作。由下式調(diào)和平均法算出 K 值，然后將 K 值與所有巖心的滲透率作比較，取滲透率與 K 最接近的那塊巖石放在出口站第一位；然后再由剩余巖心求出 K ，將新求出的 K 值與所有剩下的（ n1）巖心作比較，取滲透率與新的 K 值最接近的那塊巖心放在出口端第二位；依次類推便可得出巖心排列順序。 表 新場(chǎng)氣田低滲巖心基礎(chǔ)長(zhǎng)巖心排列順序表 序號(hào) 井 號(hào) 巖心編號(hào) 層位 巖心長(zhǎng)度 cm 巖心直徑 cm 孔隙體積 cm3 孔隙度 % 滲透率 103μm2 排序 1 新 21 井 3109/1301 須四 出口 入口 2 3109/1302 須四 3 3109/1303 須四 4 365/1301 須四 5 365/1304 須四 6 310/1303 須四 7 新 11 井 235/471 須四 8 235/472 須四 9 235/473 須四 10 212/471 須四 11 212/472 須四 12 238/471 須四 ∑ 將排好序的巖心裝入長(zhǎng)巖心夾持器后進(jìn)行清洗、吹干和抽真空，然后飽和地層水，發(fā)現(xiàn)在進(jìn)入很小體積地層水后，由于巖心孔滲都屬特低范圍，驅(qū)替壓差急劇增大，直至驅(qū)不動(dòng)，無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。因此，在低滲氣藏壓裂改造設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定要注意裂縫前緣的微裂縫系統(tǒng)（無(wú)支撐劑） 因應(yīng)力變化后滲透率的變化。 低滲透氣藏氣水兩相滲流物理特征及應(yīng)用研究 21 05101520253035400 水鎖量 H P V水侵深度 cm須二須四須二（壓裂液）須四（壓裂液） 圖 長(zhǎng)巖心水侵滲度與注入水鎖量的關(guān)系 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)論文 22 5 低滲透氣藏特殊滲流機(jī)理及產(chǎn)能計(jì)算 在低滲含水砂巖氣藏氣井生產(chǎn)過(guò)程中，氣體滲流特征影響較多，再加上 人工裂縫的影響，滲流規(guī)律將更加復(fù)雜。在進(jìn)行考慮啟動(dòng)壓力梯度的氣井產(chǎn)能公式推導(dǎo)之前先作如下假設(shè)：在氣井近井帶 wr ～ Lr 半徑內(nèi)形成了反滲吸水鎖堵塞，其啟動(dòng)壓力梯度在整個(gè)半徑內(nèi)按線性分布，大小由最大反滲吸啟動(dòng)壓力梯度 (max_ig?)逐漸過(guò)渡到常規(guī)啟動(dòng)壓力梯度 ( ig? )。目前對(duì)于氣 水兩相滲流產(chǎn)能評(píng)價(jià)方法理論上還尚未完善。再將式（ 51）、（ 53）代入式（ 52）得到： ?? hdkrdrT Tqp gsc scsc ? （ 54） 將式（ 54）積分整理得： ? ? ? ?????????????????????wgwfgscscwwfgscscscrrpphkZTpTrrhkTpTqlnln22????? （ 55） 已知考慮啟動(dòng)壓 力梯度的 運(yùn)動(dòng)方程為 ?????? ?? gggg drdpk ???。 真實(shí)常啟動(dòng)壓力 梯度 g? 可以采用巖心實(shí)驗(yàn)方法和穩(wěn)定試井方法求出。 氣水兩相滲流未壓裂氣井產(chǎn)能影響因素 低滲透氣藏氣水兩相滲流氣井的產(chǎn)能影響因素主要體現(xiàn)在三個(gè)方面： 1) 啟動(dòng)壓力梯度 低滲含水氣藏在滲流過(guò)程中，氣體發(fā)生流動(dòng)所需要一個(gè)最小壓差即為啟動(dòng)壓差，當(dāng)流動(dòng)壓差低于這個(gè)壓力，低滲巖心含水后的滲流停止，即氣水兩相要保持連續(xù)流動(dòng)也必須保證一個(gè)最低的壓差或壓力梯度，稱之為 “臨界壓力梯度 ”?？芍?wr ～ Lr 半徑內(nèi)? 的分布函數(shù)為： ? ?ig r A r B??? ?? （ ） 式中 ： maxig sgwLA rr???? ?? ? ； m a xm a x ig s gig wwLBrrr???? ?? ??? ?。 考慮反滲吸水鎖的滲流物理模型 新場(chǎng)氣藏主要問(wèn)題為地層水鎖造成很大的啟動(dòng)壓力梯度，因此，忽略其它非達(dá)西滲流因素的影響，簡(jiǎn)化工程計(jì)算，對(duì)新場(chǎng)氣田一些有水井進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算和分析。 表 新場(chǎng)氣田須二低滲壓裂巖心排列順序表 序號(hào) 巖心編號(hào) 層位 巖心長(zhǎng)度 cm 巖心直徑 cm 孔隙體積 cm3 孔隙度 % 滲透率 103μm2 排序 1 257/882 須二 出口 入口 2 832/591 須二 3 1026/522 須二 4 832/592 須二 5 1015/522 須二 6 257/881 須二 7 1026/521 須二 8 153/581 須二 9 844/591 須二 10 109/522 須二 11 844/592 須二 12 844/593 須二 13 1015/521 須二 低滲透氣藏氣水兩相滲流物理特征及應(yīng)用研究 19 ∑ 表 新場(chǎng)氣田須四低滲壓裂巖心排列順序表 序號(hào) 巖心編號(hào) 層位 巖心長(zhǎng)度 cm 巖心直徑 cm 孔隙體積 cm3 孔隙度 % 滲透率 103μm2 排序 1 211/2918 須四 出口 入口 2 211/297 須四 3 211/2915 須四 4 211/2920 須四 5 211/293 須四 6 211/2919 須四 7 211/292 須四 8 212/471 須四 9 235/471 須四 3 10 211/2917 須四 11 211/294 須四 12 211/291 須四 13 211/296 須四 14 211/2911 須四 15 211/2916 須四 16 211/295 須四 17 211/2