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现有的聚合物驱试井解释模型和方法中,一般都是把聚合物视作幂律流体,以恒定的幂律指数来描述流变方程,得到均质油臧模型、复合油藏模型等的井底压力的解析解。而事实上,聚合物溶液属于非牛顿流体,幂律指数与浓度密切相关,由于聚合物溶液在地层中存在扩散、对流、吸附、渗透率下降等物理化学作用,所以实际上浓度是随时间和空间变化的,用恒定的幂律指数来描述试井问题,存在较大的偏差,目前有关牛顿流体的试井解释模型和定幂律指数的试井模型不能精确用于聚合物驱试井解释。
本文针对目前存在的问题,从浓度变化、粘度变化和渗透率下降出发,考虑了扩散、对流和吸附等物理化学机理,建立了用于聚合物驱试井的参数模型,并采用数值解法,给出了浓度和粘度的变化规律。其中粘度的变化存在一个拐点,且拐点位置在井点附件,拐点处视粘度达到峰值;随着注入时间的增加,同一位置的视粘度会增大。
建立了均质地层和复合地层条件下,考虑扩散、对流和吸附的聚合物驱试井模型,采用数值解法得到了试井模型的井底压力解,计算表明:均质地层下,随着聚合物注入浓度增加,导数曲线上翘幅度增加;扩散和对流两种作用使导数曲线径向流段位置在初期偏下,随后则以较大幅度上翘;但吸附作用对试井曲线影响不大。复合模型分不考交界面阻力和考虑交界面阻力两种情况,不考虑界面阻力时,导数曲线径向流段出现拐点,拐点随复合半径的大小变化,复合半径越大,拐点出现的时问也越晚,当复合半径很大时,再增加复合半径,曲线形状变化很小;考虑界面阻力时,当界面因子为正时,压力曲线和压力导数曲线上翘幅度比不考虑界面阻力时大,且随着阻力因子增加上翘幅度进一步变大;当界面因子为负时,压力导数曲线相对于不考虑界面阻力时的情形会产生一个向下的“凹”,但下凹过后,变化幅度和无界面阻力时相当。
用数值模拟方法,研究了注入聚合物段塞和地层存在高渗透条带两种复杂情况下的试井曲线特征。注入段塞的情况下,导数曲线在“驼峰段”会向右上偏移;存在高渗透条带时,试井曲线整体特征类似于裂缝井。