基于孔隙网络模型的微观水驱油驱替特征变化规律研究

结合逾渗理论，采用截断威布尔分布作为孔喉特征分布函数，模拟储层岩心的初次油驱过程和二次水驱过程，建立了油水两相三维准静态孔隙网络模型；通过模型计算与试验结果的对比，验证了孔隙网络模型的有效性。利用建立的孔隙网络模型，研究了岩心在水湿情况下，储层微观孔隙结构参数如孔喉比、配位数、形状因子等对水驱油驱替特征的影响。研究结果表明，储层岩心的孔喉比越小、配位数和形状因子越大，残余油饱和度越小，水驱油的驱替效果越好；形状因子的变化对驱油效率影响较大。     

储层微观参数对剩余油分布影响的微观模拟研究

建立了油水两相流三维网络模拟模型。在水湿、油湿、中性3种储层条件下,通过微观模拟分别讨论了孔隙半径、孔喉比、形状因子、配位数等储层微观参数对剩余油分布规律的影响。研究结果表明:对于油湿和中性储层,孔隙半径、配位数愈小,形状因子愈大,孔隙中存在剩余油概率愈大;对于水湿性储层,孔隙半径增大,形状因子减小,产生剩余油的概率反而增加。具有合适配位数的孔隙,驱油效率较高,较大或较小配位数情况下孔隙中都容易产生剩余油。无论是水湿、油湿还是中性储层,随着孔喉比的增大,总体上孔隙中存在剩余油的概率加大。     

孔隙结构参数对聚合物驱采收率的影响——应用三维孔隙网络模型

通过给出网络维数、喉道半径、孔隙半径、孔喉比、配位数和孔喉的分布规律以及网络模型的其它性质参数建立三维孔隙网络模型,模拟了水驱和聚合物驱的驱替过程,计算得到了水驱和聚合物驱相对渗透率曲线,与实验测得相对渗透率曲线基本一致;进而模拟计算了水驱和聚合物驱采收率以及聚合物驱提高采收率;研究了喉道半径、孔喉比、配位数和形状因子等孔隙结构参数对水驱采收率和聚合物驱提高采收率的影响.得出:水驱采收率随喉道半径、配位数和形状因子的增大而增大,随孔喉比的增大而减小;在模型参数设计范围内,当喉道半径在5～22μm、孔喉比在1.6～3、形状因子大于0.023、配位数大于3.5时,聚合物驱提高采收率值较高,说明在此孔隙结果参数范围内,有利于聚合物驱油.     

聚合物驱相对渗透率计算的微观模拟研究

聚驱相对渗透率曲线是油田聚驱开发指标计算和预测的重要资料。文中建立了基于油水两相流的三维准静态孔隙网络模型,模拟了以Carreau 模型为基础的黏弹性聚合物驱微观渗流过程。用孔隙网络模型模拟了水驱、聚驱的渗流过程,得到了水驱和聚驱的相对渗透率曲线,计算结果与实验结果的变化趋势相吻合,验证了采用孔隙网络模型预测聚驱相对渗透率曲线的有效性。结果表明：孔隙网络模型能充分体现毛管压力的作用,在相同水饱和度下,聚合物驱的相对渗透率低于常规油/水的水相相对渗透率,聚合物驱残余油饱和度比常规水驱低,说明采用孔隙网络模型模拟聚驱相对渗透率曲线具有可行性。     

苏里格气田东部盒8 储层微观孔隙结构及可动流体饱和度影响因素

鄂尔多斯盆地苏里格气田东部盒8储层微观孔隙结构复杂、渗流规律研究相对薄弱,利用常规方法难以对储层品质进行合理评价。为此,综合利用铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞、核磁共振及真实砂岩微观水驱油模型对苏里格气田东部盒8储层微观孔隙结构与可动流体饱和度的影响因素进行研究。结果表明,研究区孔隙组合类型以残余粒间孔-晶间孔型、晶间孔-岩屑溶孔型和微裂缝-微孔型为主,其发育程度及储层物性依次变差,储层渗流能力、驱油效率、矿场采收率及可动流体饱和度依次降低,相应的驱替类型由网状-均匀驱替转变为指状驱替。核磁共振数据表明,研究区盒8储层可动流体饱和度平均为39.16%,以Ⅱ类、Ⅲ类及Ⅳ类储层为主。可动流体饱和度与孔隙度、渗透率、残余粒间孔面孔率、喉道半径平均值、有效孔隙体积和喉道体积呈正相关,而与孔喉半径比呈负相关。     

孤东油田七区西相对渗透率曲线研究

油水相对渗透率曲线综合反映了互不相溶的油水两相在不同含水饱和度下渗流规律的变化,是油田开发设计中产能预测的基础资料;而不同开采阶段取心岩样相渗曲线的变化,能够反映储集层结构的变化,研究这一变化可为油田剩余油挖潜提供理论依据。孤东油田七区西馆陶组上段取心井资料表明,随着水驱过程的深入,油水相对渗透率曲线的特征值发生了变化,束缚水饱和度和残余油饱和度减小、等渗点含水饱和度及残余油饱和度下的水相渗透率增大,反映出油层孔隙度增大、黏土矿物减少、孔隙比表面积减少、孔隙表面更亲水以及水驱结束后储集层的综合渗流能力有所增加等特征。不同阶段相渗参数分析表明,油田进入高含水期后,孔隙度对渗透率、渗透率对残余油饱和度、两相共渗区、驱油效率等参数的影响作用相对增大。研究结果认为,该油田三次采油应立足于改善储集层结构和驱油剖面,减少孔间矛盾,提高驱油效率。     

三角洲储层渗流参数动态模型研究——以胜坨油田二区下第三系沙二段8~3小层为例

以注水开发36年的胜坨油田二区下第三系沙二段83小层的三角洲储层为例,应用岩心分析和渗流物理模拟数据,研究了渗流参数随注水开发的变化规律和机理,建立了渗流参数的润湿性模型、孔隙结构模型和相对渗透率模型。研究结果表明,随着注水开发程度的加深和综合含水率的提高,该储层岩石的亲水性逐步增强;岩石平均比表面积降低,孔隙和喉道半径增大,孔隙连通性和孔喉分布变好。平均残余油的水相相对渗透率有降低的趋势,标准化油水相对渗透率曲线交点的水饱和度向右偏移,即交点水饱和度增大。在相同水饱和度下,油相渗透率增大,水相渗透率下降,8种油藏开发流体的动力地质作用引起了渗流参数的变化     

基于孔隙网络模型的砂砾岩微观水驱油驱替特征

基于胜利油区砂砾岩油藏储层微观结构特征,采用双峰态曲线作为表征喉道半径的分布,结合储层微观孔隙结构参数(如孔喉比、配位数、形状因子等),建立反映砂砾岩岩石孔隙空间的三维孔隙网络模型。通过油水两相流模拟计算结果可知,与实测相渗曲线吻合较好,可用来计算油藏驱油效率和预测开发动态,尤其是对于新发现尚未进行取心实验的区块,开展砂砾岩三维孔隙网络模型计算无疑是一种有效的补充手段。     

鄂尔多斯盆地南梁—华池地区长81致密储层微观孔喉结构及其对渗流的影响

鄂尔多斯盆地南梁华池长81油藏孔喉结构多样、渗流特征复杂,成藏及油水关系认识不清,制约了该区石油勘探突破及规模开发进程。通过铸体薄片、恒速压汞、核磁共振、油水相渗测试等方法,系统研究了南梁—华池地区长8₁储层微观孔隙结构,对比分析了该区不同物性样品微观孔喉结构差异及其对油水渗流特征的影响。结果表明:①储层物性越好,微观非均质性越强,可动流体饱和度越大,无水期驱油效率先增后减,最终水驱油效率越高。②当渗透率大于1.000 mD时,渗透率贡献率主要依靠少数半径大于6.00μm的连通喉道;当渗透率小于1.000 mD时,渗透率贡献率主要由喉道半径峰值区间的小喉道决定。③连通喉道半径小于0.10μm的孔隙流体为不可流动的束缚流体,储层物性越好,半径大于0.50μm喉道控制的孔隙体积越大,可动流体饱和度越高。④研究区油水相渗特征可以分为3类,其中Ⅰ类相渗物性最差、驱油效率最低;Ⅱ类相渗喉道半径为0.50~1.00μm,两相共渗范围较宽,无水期驱油效率和最终驱油效率均最高;Ⅲ类相渗喉道半径多大于1.50μm,含水上升较快,无水期驱油效率最低,但最终驱油效率只略低于Ⅱ类相渗最终驱油效率。喉道半径的分布、连通特征决定了储层渗透率和可动流体饱和度大小,影响油水两相渗流规律,对石油充注、成藏以及开发均有重要的影响,是该区油水关系复杂的重要因素之一。该研究成果对分析岩性油藏油水关系、预测有利储层分布具有一定指导意义。     

稠油油藏聚合物驱相对渗透率曲线及驱油效率影响因素

针对目的海上稠油油藏地质特征、流体性质和现场施工工艺,通过岩心驱替实验、岩心CT扫描和理论分析,开展了岩心渗透率、水冲刷作用及原油黏度对聚合物驱相对渗透率和驱油效率影响研究。结果表明,随岩心渗透率增加,油相相对渗透率降低,驱替相渗流阻力减小,水相相对渗透率增高,波及区域面积增大,两相流跨度带增大,最终采收率增加;水冲刷对岩心孔隙结构的“携屑”和 “剥蚀”作用会扩大孔喉半径,增大岩心渗透率,其对相渗透率曲线和驱油效率的影响与岩心渗透率增大造成的影响相同;随原油黏度增加,油水两相相对渗透率降低,驱替相黏性指进现象加剧,渗流阻力增加,波及区域面积减小,两相流跨度带减小,最终采收率降低。     

砂岩储层油水相对渗透率曲线表征模型及其在数值模拟中的应用

以胜利油田孤岛油田新近系馆陶组砂岩储层为例,在岩心油水相渗测试实验及地质认识的基础上,建立了油水相对渗透率曲线表征模型,并通过数值模拟建立了砂岩油藏开采动态模型,探讨了不同韵律性、不同开发方式下相渗模型的适用条件及对开发结果的影响。研究结果表明:①分别拟合气测渗透率、平均孔喉半径等7个影响相渗曲线的参数和相渗曲线端点以及曲线形态之间的相关性,通过交替条件期望法进行多元回归,以气测渗透率和平均孔喉半径建立了束缚水饱和度计算模型,以渗透率变异系数和特征结构参数建立了残余油饱和度计算模型,以气测渗透率建立了束缚水下油相相对渗透率计算模型,以渗透率变异系数和特征结构参数建立了残余油下水相相对渗透率计算模型,4个端点表征模型的绝对误差都小于0.1;以霍纳普相渗曲线形态指数经验公式为基础,利用均质系数建立了油相相渗曲线形态表征模型,利用渗透率变异系数和孔喉比建立了水相相渗曲线形态表征模型,2个形态表征模型的绝对误差小于1.7,模型可靠。②在砂岩储层衰竭式开发模拟中,生产动态主要受油相相渗的影响,利用油水相渗曲线模型推导出的相渗曲线再进行归一化处理,在一定程度上能够消除储层非均质性带来的影响;在注水开发模拟中,储层的非均质性会加剧水相相渗对生产动态的影响,模拟时采用对产油量贡献最大的储层的相渗曲线更能接近实际生产动态。     

低渗透油藏的热水驱研究

热水驱仅包括两个被加热相的流体,热水驱的主要机理是热膨胀,降低黏度,润湿相改变和油水界面张力的降低。热水驱实验使用的岩心样本取自某稠油低渗透油藏,主要是未被饱和的砂岩。实验在相同的油藏压力,不同的温度（范围在110oC以内）和不同种类的原油下进行的。对比了每个试验的最终原油采收率、残余油饱和度、束缚水饱和度、和压力降落。应用JBN方法分析了动态恒温驱替的结果,从而得到岩心的相对渗透率及低渗透砂岩中温度对油水相对渗透率的影响。结果显示在低渗透率的砂岩中使用高温热水在较高压力下驱替稠油,也有可能获得较高的采收率。在稠油体系中,原油生产的热水注入率比在中质油和超稠油要高,但是在传统稠油油藏它的价值很少被报道。另外,研究发现当岩石被加热时,油水的相对渗透率取决于温度,而残余油饱和度会降低,束缚水饱和度会增加。     

稠油相对渗透率曲线影响因素分析

油藏相对渗透率是油田开发设计和分析的一个重要地层参数,实验室中常通过分析岩心非稳态驱替数据获得.文中通过不同的实验温度、束缚水饱和度,以及不同的驱替方式、CaCO3沉积研究稠油油藏相对渗透率曲线的变化.实验结果表明:实验温度、束缚水饱和度、驱替方式对稠油油藏相对渗透率曲线的形状、等渗点、残余油饱和度,以及残余油饱和度对...     

低渗透油藏渗流物理特征的几点新认识

对于低渗透油藏,油水界面张力、岩石润湿性和孔喉比是影响产量和采收率的重要因素,而润湿指数和润湿角通过毛管数与驱油效率有直接的定量关系。该文提出了一个关联着界面张力、润湿性和孔喉比的修正毛管数概念,建立了基于Amott润湿指数与USBM指数的润湿角表征方法,继而推导出低渗透储层毛管数表达式,并通过岩心实验确定出其与残余油饱和度的关系。以此为基础给出不同界面张力与润湿情况下的相对渗透率曲线、驱油效率和注入能力的计算公式,揭示了各种油藏物理参数之间的关联性,为优化低渗透油层化学驱改变界面张力、润湿性控制参数,进而为提高驱油效率和采收率提供了理论依据。     

聚合物驱相对渗透率曲线影响因素研究

聚合物驱相对渗透率曲线是描述多孔介质中多相渗流动态及油田聚驱开发指标计算和预测的重要基础资料。文章通过大量的非稳态法聚合物驱相对渗透率曲线测定实验,研究了岩心润湿性、渗透率和聚合物溶液粘弹性对聚合物驱相对渗透率曲线形状和特征的影响。结果表明,与亲油岩心相比,亲水岩心相对渗透率曲线上同一含水饱和度时聚合物相相对渗透率偏低,曲线右端点和等渗点都向右偏移,驱油效率较高;随着岩心渗透率的增加,相对渗透率曲线等渗点右移,两相流跨度增大,残余油饱和度变小,最终采出程度增加,含水上升率变低;与相同粘度的甘油驱对比,聚合物驱相对渗透率曲线的右端点明显右移,说明聚合物溶液的弹性可降低残余油饱和度,提高了微观驱油效率。     

疏松砂岩油藏冷冻岩心与常规岩心相渗曲线研究

为了更好地评价疏松砂岩油藏的水驱开发特点,针对实际油藏地质和流体性质特征,用室内水驱油非稳态法,研究近似油藏条件下冷冻岩心与常规岩心的油水相渗曲线,并进行对比分析。在数据处理过程中,利用JBN经验公式法进行计算,采用对数函数对其进行拟合与回归,最后绘出油水相渗曲线,并作为判断水驱效果的依据。结果表明,水驱后冷冻岩心的残余油饱和度平均为29%,残余油饱和度对应的水相相对渗透率为0.32,驱油效率平均为52%;常规岩心的残余油饱和度平均为30%,残余油饱和度对应的水相相对渗透率为0.30,驱油效率平均为52%。同一含水饱和度所对应的冷冻岩心,其水相相对渗透率高于常规岩心所对应的水相相对渗透率,但常规岩心见水时间早于冷冻岩心,且含水上升较快。冷冻岩心的最终水驱油效率和无水采收率均高于常规岩心。     

聚合物驱前后储层含油性与渗透性变化特征试验研究

注入聚合物溶液后,储层的含油性和渗透性将发生相应的变化。通过聚合物驱岩心试验,对比分析了注聚合物前后岩心的束缚水饱和度、残余油饱和度、绝对渗透率和相对渗透率的变化特征。试验结果表明,和注聚合物前相比,注聚合物后岩心的束缚水饱和度增大,残余油饱和度明显减小,而岩心的绝对渗透率变化不大,聚合物/油体系的相对渗透率曲线除具有水湿岩心相渗曲线的典型特征外,其水相的相渗曲线及其端点值明显低于常规油/水体系的相渗曲线,而且降低幅度随束缚水饱和度增大而增大,但其油相相渗曲线与常规油/水体系的油相相渗曲线的差距很小。     

化学驱微观剩余油启动顺序及驱油效果实验研究

化学驱是进一步提高水驱油藏采收率的主要技术手段之一。目前的化学驱油机理研究仅能反映不同驱剂对不同类型剩余油的驱替过程,没有将不同类型剩余油作为一个整体考虑,分析启动不同类型剩余油的顺序和难易程度,更没有考虑孔隙结构的微观非均质性对驱油效果的影响。此文以光刻微观物理模型为研究手段,深入研究了不同类型驱剂启动剩余油的顺序和难易程度。研究结果表明:不同类型驱剂启动不同类型剩余油的顺序和难易程度不同,以聚/表二元体系最易启动剩余油,且基本可以同时启动不同类型剩余油;孔隙结构微观非均质性对驱油效果的影响表现为:相同渗透性的岩心,孔喉比越大驱替效果越差,当孔喉比相同时,配位数越大驱替效果越好。