本书采用室内渗流物理模拟实验、理论方程建立、数值模拟计算和现
场实际应用相结合的方法建立了反映低渗致密油藏开发提高采收率的非线
性渗流理论，该理论主要包括各种复杂渗流机理、渗流规律及各类稳定渗
流、不稳定渗流、多相渗流的非线性数学模型和实验方法等。同时，全
书着重论述了低渗致密油藏开发纳微米颗粒分散体系调驱、微生物驱油、
CO2 驱油、空气泡沫驱油的渗流规律与实验技术，以及这些技术在工程中
的应用等。
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目录
前言
第一部分 低渗致密油藏纳微米颗粒分散体系调驱非线性渗流理论
第1章 纳微米颗粒分散体系的制备及性能 3
1.1 纳微米颗粒分散体系制备 3
1.1.1 二氧化硅制备 3
1.1.2 沉淀-蒸馏法合成包覆二氧化硅纳微米颗粒 6
1.1.3 蒸馏-沉淀法合成纳微米颗粒 9
1.2 纳微米颗粒分散体系性能的表征 16
1.2.1 纳微米颗粒分散体系水化特征 16
1.2.2 纳微米颗粒分散体系黏度特征 21
1.2.3 纳微米颗粒分散体系流变特征 23
第2章 纳微米颗粒分散体系微观驱油机理 27
2.1 纳微米颗粒分散体系驱油机理 27
2.1.1 纳微米颗粒分散体系的微圆管流动规律 27
2.1.2 纳微米颗粒分散体系微观驱油机理 31
2.1.3 非均质油层纳微米颗粒分散体系宏观调控机理 40
2.1.4 纳微米颗粒分散体系逐级深度调剖机理 54
2.2 纳微米颗粒分散体系提高采收率影响因素研究 57
2.2.1 纳微米颗粒分散体系渗流规律 57
2.2.2 纳微米颗粒分散体系油水两相渗流特征 59
2.2.3 纳微米颗粒分散体系驱油影响因素 62
第3章 裂缝性储层纳微米颗粒分散体系调驱机理 66
3.1 裂缝性储层微观物理模拟方法 66
3.2 纳微米颗粒分散体系调驱机理 67
第4章 纳微米颗粒分散体系调驱基质-裂缝非线性渗流数学模型 74
4.1 纳微米颗粒分散体系渗流特性数学模型 74
4.2 纳微米颗粒分散体系基质-裂缝渗流数学模型 76
第5章 纳微米颗粒分散体系调驱基质-裂缝非线性渗流数值模拟方法 81
5.1 纳微米颗粒分散体系调驱功能模块模拟器研制 81
5.1.1 软件结构 81
5.1.2 模块设计说明 81
5.1.3 数据结构设计 82
5.1.4 模拟器使用范围 84
5.2 纳微米颗粒分散体系逐级深度调驱数值模拟前后处理方法 84
5.2.1 前处理模块 84
5.2.2 后处理模块 85
5.2.3 用户操作流程图 88
第二部分 低渗透油藏微生物驱油非线性渗流理论
第6章 低渗透油藏微生物驱油机理 93
6.1 高温高压微观可视化驱油模型及实验方法 93
6.2 内源微生物驱油机理 95
6.2.1 内源微生物生长代谢特性 95
6.2.2 油藏条件下内源微生物微观驱油机理 103
6.2.3 微生物对分支盲孔残余油作用机理 123
6.3 乳化功能菌驱油机理 133
6.3.1 乳化功能菌生长代谢特性 133
6.3.2 油藏条件下菌株SL-1微观驱油机理 143
6.3.3 油藏条件下菌株SL-1对剩余油作用机理 170
6.4 产气内源功能微生物驱油机理 181
6.4.1 产气内源功能微生物生长代谢特性 181
6.4.2 油藏条件下产气内源功能微生物微观驱油机理 188
6.4.3 产气内源功能微生物对剩余油作用机理 201
第7章 减阻增注-微生物联注室内模拟实验 207
7.1 低渗透储层减阻增注表面活性剂作用机理 207
7.1.1 表面活性剂驱油机理 207
7.1.2 表面活性剂降压机理 208
7.2 减阻增注-微生物协同作用微观机理 209
7.2.1 实验方法 209
7.2.2 微观机理分析 211
7.3 低渗透储层减阻增注-微生物联注室内模拟 212
7.3.1 实验方法 212
7.3.2 实验结果与分析
第8章 低渗透油藏功能菌与内源菌驱油非线性渗流理论 217
8.1 数学模型理论基础 217
8.2 模型构建 218
8.2.1 基本假设 218
8.2.2 微生物驱数学模型 218
8.2.3 微生物驱增产原理 220
8.3 影响因素分析 222
8.3.1 竞争机制对微生物浓度分布的影响 223
8.3.2 竞争机制对代谢产物浓度的影响 224
8.3.3 竞争机制对驱油效果的影响 225
8.3.4 协同作用对驱油效率的影响 227
第9章 低渗透油藏微生物驱油数值模拟方法及技术 228
9.1 耦合数学模型差分方程组 228
9.1.1 差分方程离散方法 228
9.1.2 黑油模型差分方程组 231
9.1.3 营养物、代谢产物运移方程差分方程组 235
9.1.4 微生物运移差分方程组 242
9.2 有限差分方程线性化处理 244
9.3 差分方程组数值解法 245
9.4 微生物驱油数学模型求解过程 245
第三部分 低渗透裂缝型油藏CO2驱两级封堵扩大波及体积技术
第10章 CO2驱提高采收率主控因素研究 249
10.1 C02驱与水驱驱替界限 249
10.2 储层非均质性对C02驱油效果的影响 250
10.3 注入方式对C02驱油效果的影响 252
10.4 WAG注入参数对C02驱油效果的影响 254
10.4.1 注气速度对C02驱油效果的影响 254
10.4.2 段塞尺寸对C02驱油效果的影响 256
10.4.3 气水比对C02驱油效果的影响 257
第11章 CO2驱封堵剂筛选和评价研究 260
11.1 低渗透层封堵剂筛选及封堵能力评价 260
11.1.1 封堵剂筛选 260
11.1.2 小分子胺封堵能力评价
11.1.3 小分子胺封堵稳定性评价 268
11.1.4 小分子胺选择性封堵评价 270
11.1.5 C02驱油小分子胺封堵效果评价 276
11.1.6 小分子胺注入方式与深部运移特性研究 279
11.2 低渗透层中裂缝封堵剂筛选及封堵能力评价 281
11.2.1 高强度封堵剂筛选思路与方法 281
11.2.2 封堵剂SAG-80研制及基本性能评价 282
11.2.3 SAG-80应用性能评价 285
第12章 CO2驱两级封堵工艺技术研究 294
12.1 不同注入工艺的适应性研究 294
12.1.1 WAG驱适应性研究 294
12.1.2 乙二胺注入改善注入剖面 296
12.1.3 淀粉胶+乙二胺改善注入剖面 299
12.2 径向流模型C02驱注入工艺适应性验证 300
12.2.1 单一裂缝径向流模型验证 300
12.2.2 复杂裂缝径向流模型验证 301
第四部分 低渗透裂缝性油藏空气泡沫驱提高采收率技术
第13章 空气泡沫驱起泡剂筛选及性能评价 305
13.1 起泡剂筛选及性能评价 305
13.1.1 起泡剂优选原则 305
13.1.2 起泡剂优选方法 305
13.1.3 起泡剂优选结果 308
13.2 起泡剂动态界面性质评价 316
13.2.1 实验原理 316
13.2.2 实验试剂及设备 317
13.2.3 起泡剂动态界面性质 318
13.3 二元复合低张力泡沫体系性能评价 322
13.3.1 二元复合低张力泡沫体系配伍性评价 322
13.3.2 二元复合低张力泡沫体系起泡性能评价 323
13.3.3 二元复合低张力泡沫体系耐盐性能评价 324
第14章 空气泡沫驱原油低温氧化机理研究 325
14.1 原油低温氧化驱油机理 325
14.2 原油低温氧化影响因素分析 327
14.2.1 原油低温氧化反应 327
14.2.2 地层水对原油低温氧化反应的影响 335
14.2.3 油砂对原油低温氧化反应的影响 336
14.2.4 水和油砂对原油低温氧化反应的协同影响 338
第15章 微观运移过程中泡沫形成和衰变机理 339
15.1 空气泡沫微观驱替实验方法 339
15.2 空气泡沫在多孔介质中的生成机理 340
15.3 空气泡沫在多孔介质中的破灭机理 343
15.4 空气泡沫在多孔介质中的运移机理 345
15.5 空气泡沫微观驱油特性 346
第16章 酹醛树脂交联体系与铬交联体系性能分析与评价 348
16.1 酚醛树脂交联体系 348
16.1.1 交联体系成胶机理 348
16.1.2 模拟地层水条件下成胶配方确定 350
16.1.3 地层水条件下成胶配方确定 353
16.2 铬交联体系 356
16.2.1 交联剂与聚合物的延缓交联机理 356
16.2.2 调剖剂成胶影响因素分析 357
第17章 空气泡沫体系封堵能力、渗流能力和驱油效果评价 362
17.1 空气泡沫驱聚合物分子量优选 362
17.1.1 聚合物分子量与裂缝渗透率匹配关系 362
17.1.2 不同分子量聚合物溶液黏度与矿化度关系 364
17.2 裂缝模型空气泡沫体系封堵能力、渗流能力和驱油效果评价 365
17.2.1 实验方法 366
17.2.2 空气泡沫体系封堵能力 366
17.2.3 空气泡沫体系渗流能力 368
17.2.4 空气泡沫体系驱油效果 371
17.3 裂缝模型中调剖体系+空气泡沫体系渗流能力与驱油效果评价 373
17.3.1 实验方法 374
17.3.2 调剖体系+空气泡沫体系渗流能力 374
17.3.3 调剖体系+空气泡沫体系驱油效果 377
17.4 天然岩心裂缝模型中泡沫体系驱油效果 377
第五部分 开发方法及现场应用
第18章 纳微米颗粒分散体系改善水驱选井决策方法 383
18.1 W区油藏开发状况 383
18.2 纳微米颗粒分散体系适应性研究 383
18.3 见水特征分析 386
18.3.1 大孔道综合指数 386
18.3.2 见水原因分析 392
18.4 判定纳微米颗粒分散体系改善水驱见效时间 394
18.4.1 见效时间判断方法 394
18.4.2 纳微米颗粒分散体系受效井分类 396
18.5 纳微米颗粒分散体系改善水驱见效规律 400
18.6 选井决策方法 403
18.6.1 选井决策技术 404
18.6.2 调剖选井多因素决策技术 410
第19章 纳微米颗粒分散体系驱油技术现场应用 413
19.1 纳微米颗粒分散体系在S油田的现场应用 413
19.1.1 X区纳微米颗粒分散体系改善水驱试验 413
19.1.2 H区纳微米颗粒分散体系改善水驱试验 421
19.1.3 S区纳微米颗粒分散体系改善水驱试验 423
19.2 纳微米颗粒分散体系在Q油田的现场应用 427
19.2.1 N2区J油层地质概况 427
19.2.2 油层开发现状 429
19.2.3 水驱深度调剖井区 429
19.2.4 工艺参数选择 433
19.2.5 效果评价 434
第20章 微生物、CO2驱油技术现场应用 437
20.1 微生物驱油技术现场应用 437
20.1.1 区块概况 437
20.1.2 方案优化设计 437
20.1.3 应用情况 437
20.2 C02驱油技术现场应用 439
20.2.1 C02驱井组动态分析 439
20.2.2 C02驱窜流通道类型 451
20.2.3 C02驱封堵挖潜机制分析 452
20.2.4 C02驱封堵挖潜规律预测 456
20.2.5 C02驱封堵方案优化设计方法 459
第21章 空气泡沫驱油技术现场应用 461
21.1 G区块概况 461
21.2 加密区概况 461
21.3 项目背景 464
21.4 试验进展及初步认识 465
21.4.1 前期准备 465
21.4.2 注入情况 465
21.4.3 阶段效果分析 466
参考文献 471
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