微裂缝性特低渗透油藏单向稳态渗流压力分析

为研究微裂缝性特低渗透油藏特殊的流体渗流规律，重新建立了考虑启动压力梯度和压敏效应综合影响的渗流运动方程，并在此基础上建立了完整的微裂缝性特低渗透油藏一维单向稳态渗流的数学模型，采用Kirehhoff变换，获得了压力分布解析公式。最后采用算例，对压力分布特征及影响因素进行了分析。结果表明，微裂缝性特低渗透油藏一维单向渗流的压力分布影响因素比较多，如启动压力梯度、变形系数、生产压差和排距等，并且这些因素均以非线性方式产生综合影响。单向渗流的压力分布不再是直线形式，而是凸形曲线。等压线分布亦不均匀，近井附近压力消耗严重。启动压力梯度大时，压力损失主要是沿程损失；启动压力梯度小时，压力损失主要由压敏效应消耗在近井区域。远离井底仍然是近似直线压降。放大生产压差和减小排距能够在一定程度上缓解启动压力梯度和压敏效应的影响。     

微裂缝性特低渗透油藏产能研究

在综合考虑流体和多孔介质压力敏感性及启动压力梯度的基础上,建立了微裂缝性特低渗透油藏平面径向稳态渗流的数学模型,采用拟压力变换求解得到了产能解析公式。并通过与已有公式的对比证明了该产能公式的正确性和更具普遍适用性。采用应用算例,分析了启动压力梯度、变形系数、井距等对产能、采油指数、非线性因子的非线性影响关系。结果表明。启动压力梯度、变形系数和井距越小、生产压差越大产量越高,但对于具体油藏条件,存在最优的井距和生产压差使得采油指数和非线性因子达到最高,此时的非线性因素影响降到最低,开发效果达到最佳。     

特低渗透岩心单相渗流实验研究

为研究特低渗透油藏岩心气、油或水单相流动渗透率的变化，利用朝阳沟油田扶杨油层岩心进行了室内实验，证实了特低渗透岩心单相流体渗流的启动压力和渗透率降低幅度与所用流体性质有关，启动压力增大幅度随气测渗透率减小而增加，渗透率降低幅度随着气测渗透率的降低而增大。     

考虑动态裂缝的特低渗透油藏渗流模型

特低渗透油藏注水过程中产生注水动态裂缝,导致油井生产特征差异大、油水渗流规律复杂。为综合考虑动态裂缝和基质非线性渗流对开发的影响,通过开发动态、岩石力学及各类测试资料分析,确定了动态裂缝开启压力界限及延伸规律。利用"方向性压敏效应"表征最大主应力方向动态裂缝开启与延伸,结合"非线性渗流"表征侧向基质驱替,改进了特低渗透油藏渗流模型。利用改进的模型准确预测出WY油藏剩余油富集区域,指导了油藏井网的加密调整,提高水驱采收率5百分点,为剩余油分布预测及水驱开发调整提供了依据和手段。     

特低渗透油藏渗流理论研究

根据低渗油藏渗流特征,提出了非线性渗流连续模型,在此基础上推导了稳态渗流压力分布公式和产量计算方法,用积分法得到非稳态渗流压力分布和动边界传播规律的公式。对该模型和其他低渗模型为基础得到的稳态和非稳态渗流的计算结果进行比较,不同模型计算结果差别显著。在研究低渗油藏渗流规律和指导开发低渗油藏的生产实践须考虑非线性渗流的影响.     

描述特低渗透油层两相渗流特征的改进方法

在室内实验研究的基础上，从单项非线性渗汉方程出发，按一维两相渗流理论，导出了描述特低渗透油层油水两相渗流特征的公式，用该公式建立了低渗透岩样非稳态油水相对渗透经曲线计算方法。该方法突破传统只在标配系数LμV＞1的情况下计算特低渗透岩样油水相对渗透率曲线问题，不仅考虑了毛管压力的影响，还考虑了油水非达西渗流的影响，反映了特低渗透储层岩心的两相非线性渗流特点。利用该公式可以为正确描述特低渗透油田油水两相渗流规律提供可靠的实验资料。     

特低渗透油藏非线性渗流数值模拟

中国石油探明储量和未动用储量中特低渗透储量占很大的比例,迫切需要对特低渗透多孔介质中非线性渗流规律进行深入研究。根据特低渗透油田储集层岩心特征和流体渗流特征,建立了特低渗透油藏流体渗流的非线性渗流模型,依此建立了特低渗透油藏非线性渗流数值模拟的数学模型,并研制了相应的特低渗透油藏数值模拟软件。利用所研制的特低渗透油藏数值模拟软件,对榆树林特低渗透油田树322区块进行数值模拟计算,研究表明:拟线性渗流只发生在井口附近的局部小区域内,而在地层内部相当大的区域内是非线性渗流,非线性渗流占据了地层渗流的主导地位。因此,考虑非线性渗流比以往只考虑线性渗流以及考虑拟启动压力梯度的方法更适合特低渗透油田。图6参10     

微裂缝性特低渗透油藏储层特征研究

将不同渗透率的含微裂缝与相同渗透率、不含微裂缝低渗透砂岩岩心进行了对比,研究了微裂缝性特低渗透油藏的孔隙空间形态、喉道半径、微观均质系数和相对分选系数等特征,分析了这些特征对孔隙度渗透率性质、可动流体体积和压力敏感性等方面的影响。结果表明,微裂缝性特低渗透砂岩孔道与孔道之间主要靠微裂缝连接,连通性较低,主要由微裂缝提供渗流能力。气测渗透率和微裂缝宽度、微观均质系数、相对分选系数和可动流体体积百分数等都有明显的幂律关系。孔隙度与渗透率相关性差,气测渗透率与水测渗透率比值较大,各向异性和非均质性严重,压力敏感性较强。渗透率低不是低渗透油藏的本质特征,只是外在表现形式之一。应该根据微观孔隙结构特征、可动流体体积百分数和压力敏感特征等多个因素综合评价其储层特征。     

特低渗透油藏非线性渗流数值模拟

提出了一个非线性渗流新模型,并建立了非线性渗流数学模型,构造了相应的有限差分离散化格式,确定了考虑非线性渗流的井 网格流动方程,编制了三维三相非线性渗流数值模拟软件。该模型同样具备模拟达西渗流模型和拟启动压力梯度模型的能力,为低渗透油藏数值模拟软件的工程化应用奠定了基础。利用该数值模拟软件分析了低渗透油藏非线性渗流区域以及非线性渗流对生产规律的影响,认为低渗透油藏流动区域绝大部分处于非线性渗流范围,利用拟启动压力梯度模型及达西模型进行计算均会产生较大误差,同时水相非线性渗流同样不可忽略。     

特低渗透油藏压裂井的压力波传播规律

针对低渗透油藏中压裂井压力波传播规律研究匮乏的现状,以压裂井压力波椭圆等压面传播理论为基础,推导了低渗透油藏压裂井平面椭圆径向渗流和椭圆体向心渗流的压力波传播时间与椭圆动边界之间的关系,并与平面平行渗流、平面径向渗流和球面向心渗流的压力波传播规律进行对比。结果表明,椭圆体向心渗流方式下的压力波传播速度最快,其次分别为球面向心流、平面椭圆径向流、平面径向流和平面平行渗流,低渗透油藏各种渗流方式下压力波传播速度都较中高渗透油藏慢。     

特低渗透砂岩油藏渗流特性研究

通过分析中国西部某特低渗透油藏岩心相对渗透率的曲线特征,认为特低渗透岩心油相相对渗透率曲线可近似看成"直线型",水相相对渗透率曲线主要为"直线型"和"上凸型".研究结果亦表明:随着渗透率的增大,岩心的束缚水饱和度和残余油饱和度逐渐减小,两相共渗区变宽;无水期驱油效率和最终驱油效率同时增大.对残余油饱和度下水相相对渗透率大于1这类相对渗透率曲线的形成原因进行了初步的理论分析,认为油水启动压力的存在以及岩心的均质程度可能是其产生的主要原因.     

特低渗透储层油水两相非达西渗流特征

以榆树林地区特低渗透岩样油水两相渗流实验为实例,对特低渗透岩样在不同含水饱和度下的拟启动压力进行了研究,通过对实验数据进行的理论分析,得到了描述油水两相非达西渗流的经验关系式.对稳态法测定的特低渗透岩样油水两相相对渗透率曲线进行研究的结果是:当空气渗透率小于2×10-3μm2时,油水的相对渗透率就依赖于油水渗流速度,对油相影响较大,流速越低,油相相对渗透率也越低,油水两相同时渗流时的拟启动压力比单相时要大很多.     

特低渗透油藏渗流机理研究及应用

胜利油区特低渗透油藏物性差、非均质性强、储量丰度低、孔喉细小,开发中存在单井液量低、有效驱替难、技术经济井距难以确定等问题,为此,从微观和宏观上研究了特低渗透油藏开发效果的影响因素,深化了特低渗透油藏非达西渗流机理,建立了有效渗流能力评价方法,发展完善了提高薄互层储层预测精度的新方法和相控地应力预测技术,形成了以储层改造完井适配井网技术为核心的提高采收率技术。恒速压汞和微管实验研究发现,喉道的大小和分布是影响特低渗透油藏有效渗透能力的主控因素;特低渗透油藏存在边界层,从而减小了有效流动半径,增大了渗流阻力。通过攻关集成配套技术和应用,整体开发水平得以提高,相控非均质地应力预测技术得到的地应力与井点测量结果误差在5°之内,仿水平井注水开发技术建成产能为144.3×104t,径向水射流井网适配技术使纯17-1块采收率提高了7.0%,复合增注技术使滨425块沙四段油藏单元平均单井增产液量为3.3 t/d,实现了特低渗透储量的高效开发。     

特低渗透砂岩微裂缝分布研究方法探索

鄂尔多斯盆地延长组特低渗透砂岩成岩作用较强，孔径偏小、喉道偏细，是导致储集层物性变差的主要原因。研究认为，延长组储集层中存在的相对高渗透率区带与微裂缝关系密切。应用渗透率异常频率分析法，对储集层的微裂缝进行实例分析。渗透率异常频率分析法通过对一个地区(沉积体)储集层中大量岩心渗透率分析数据的统计，确定基质渗透率，岩心实测渗透率大于基质渗透率的即为渗透率异常，根据多井大量样品渗透率异常频率分析结果，研究其平面(或剖面)变化规律，结合区域应力场等相关资料，可以解释微裂缝的平面分布。对于研究低渗透、特低渗透砂岩储集层微裂缝分布规律，渗透率异常频率分析法是有意义的。图3表1参8     

特低渗透油藏井网部署与人工压裂裂缝优化

流体在特低渗透储层中渗流符合非线性渗流规律,根据研制的特低渗透菲线性渗流数值模拟软件,在考虑非线性弯曲段影响的渗流数学模型基础上,结合矿场实际和室内岩心实验建立了不同井网形式、井排距、裂缝穿透比和裂缝导流能力的模型,并将计算结果进行了对比分析.算例计算表明:矩形井网为最佳井网形式,500 m×150 m矩形井网为最佳井网,最佳裂缝穿透比为0.75左右,人工裂缝导流能力最优值为50 μm2·cm.     

特低渗透油藏注氮气流体相态行为特征

特低渗透油藏储层孔道微细、渗透率低,油水流动时渗流阻力大,油藏注水开发存在注不进、采不出的问题.为了探索特低渗透油藏注气可行性,开展了注氮气室内实验.根据大庆油田特低渗目标油藏地层原油注N2气膨胀PVT试验、多次接触PVT实验、细管注氮气驱替最小混相压力测定实验结果,论述了特低渗透油藏注氮气气驱油藏流体相态行为特征.随着注入氮气量的增加,地层原油的膨胀能力增加,饱和压力升高.地层原油注氮气前接触地层原油气油比随接触次数的增加先增大再减小,再逐渐稳定,但变化幅度不大,地层原油密度随接触次数的增加基本保持不变.细管实验表明,氮气容易突破,气体突破后,采收率增幅变缓,综合采收率不高,表现为非混相驱特征.     

特低渗透油藏压裂井产能分析

根据特低参油藏渗流特征,应用非线性渗流连续模型,推导了考虑压裂稳态渗流的产能计算公式．对以该模型和其他渗流模型为基础得到的稳态渗流的计算结果进行了比较．不同模型计算结果差别显著,并且分析了非线性渗流段和裂缝半缝长对产能的影响。在研究低渗油藏渗流规律和指导开发低渗油藏的生产实践中,须考虑非线性渗流的影响。     

大庆外围特低渗透油藏非线性渗流周期注水研究

大庆外围某特低渗透试验井区平面非均质性严重,周期注水利于驱动低渗透区原油。由于特低渗透油藏压力敏感性强,文中根据非线性渗流规律,进行数值模拟研究,优化周期注水方式。采用矿场实际数据,选取矩形五点井网,建立平面非均质模型,分析"增注—减注"方式与"增注—停注"方式的含水率、采出程度、有效驱动体系的建立及地层压力保持情况。结果表明,"增注—减注"方式比"增注—停注"方式采出程度高、驱油波及系数大、低渗区非线性及储层伤害影响小。分析结果对低/特低渗透油藏注水开发具有指导意义。     

特低渗透油藏可动油影响因素分析

从可动油概念入手，研究可动油影响因素，分析了可动油对油田开发效果的影响，最后指出可动油在特低透油藏评价中有重要作用。     

特低渗透油藏"二段式单向连续渗流"地质模型的建立

特低渗透油藏的产量计算一直困扰着油蔽工程师,原来一般利用平面径向流公式进行计算,但计算结果基本和实际产量无法进行对比,误差很大.分析认为,特低渗透油藏不遵循平面径向流规律,而应该按照平面平行稳定渗流模型进行产量计算.油层压裂后,遵循的不是简单的平面平行渗流,而是二段式单向连续渗流.在此理论基础上,首次提出建立了"二段式...