裂缝性碳酸盐岩油藏可视化模型水驱油实验

为了更好地认识裂缝性碳酸盐岩油藏的渗流机理,结合油藏实际地质特征,利用真实岩心设计制作了可视化网络裂缝模型,考察了注入速度、模型倾斜角度等因素对注水效果的影响,以及水驱油过程中的油水运动分布特征。观测到由于受裂缝性油藏非均质性的影响,水驱后残余油存在形式主要有孤滴状、角隅状及膜状等,每种残余油的形成机理也不同。实验结果表明:水驱油时,驱替速度与采出程度不成正比,而是存在一个最佳驱替速度,即临界驱替速度;剩余油的形成和分布主要受岩石表面润湿性、裂缝连通性和重力分异的影响;水驱油效率与裂缝地层倾斜角度有关,地层倾斜角度越小,采出程度越高。裂缝性油层较厚时,水驱后油层顶部可能会有大量剩余油,仍具有较大开发潜力。     

缝洞型碳酸盐岩油藏氮气驱效果影响因素

缝洞型碳酸盐岩油藏以大型溶洞、溶蚀孔洞及裂缝为主要的储集空间,具有非均质性强、缝洞结构复杂的特点,气驱是该类油藏重要的开发方式之一。为探索缝洞型碳酸盐岩油藏气驱动态特征、驱油效果的影响因素及规律,建立二维典型缝洞可视化模型,研究不同类型剩余油启动效果,并结合氮气驱物理模拟驱油效果定量对比,分析氮气驱效果的影响因素。研究结果表明:氮气驱可进一步启动水驱未波及区域的剩余油;氮气驱效果及油、气、水流动特征受到溶洞充填方式、原油粘度和底水能量等因素影响,溶洞充填方式主要影响流体的渗流特征,在一定程度上有利于扩大氮气驱波及范围;原油粘度和底水能量影响氮气和底水的相互作用,改变压力场的分布;在强底水作用下,水窜更为明显,但能改善氮气驱效果,提高采收率。     

低渗透裂缝性砂岩油藏渗吸机理及其数学模型

研究了低渗透裂缝性砂岩油藏的渗吸机理,分析了各种因素对自发渗吸的影响.对低渗透岩心的自发渗吸实验数据进行了归一化处理,改进了三重指数函数模型,使之更好地符合低渗透裂缝性砂岩油藏的自发渗吸特性.利用常规室内水驱油实验和核磁共振成像技术,研究了驱替条件下渗吸的问题.提出了在低渗透岩心水驱油过程中存在最佳渗流速度;并分析了在水驱油过程中的渗吸机理,为低渗透裂缝性砂岩油藏的水驱油开发提供理论指导.     

缝洞型碳酸盐岩油藏水驱油微观实验模拟研究——以塔河油田为例

塔里木盆地塔河油田属于缝洞型碳酸盐岩油藏,古岩溶作用形成的溶蚀孔洞和大型洞穴为油气主要储集空间,构造缝和溶蚀缝为主要流动通道。借助光蚀刻微观玻璃平面模型研究其水驱油微观机理。实验表明:中小规模溶洞内水驱油会发生"水油交互"或"活塞式"平面推进;较大规模溶洞内因重力驱出现"活塞式"纵向推进;裂缝内水驱油出现前缘跳跃、卡断、分段运移与优势路径等流动形式。水驱后残余油分布形式有连续型和分散型:连续型剩余油包括"盲肠状"洞内剩余油和与主流道方向正交裂缝内剩余油;分散型剩余油包括段塞状、膜状、油滴状和角状等分布形式。据此分析了塔河油田油井生产动态的不稳定现象,提出了此类油藏注水开发对策。      

砾岩油藏水驱与聚合物驱微观渗流机理差异

砾岩油藏特殊的沉积环境导致储层孔隙结构呈现复模态特征,渗流系统以“稀网-非网状”流态为主,水驱与聚合物驱微观渗流机理及两者差异的研究成为油藏提高采收率的难点和关键。克拉玛依油田属于典型的砾岩油藏,选取实际岩心为研究对象,采用CT扫描技术研究了亲水和弱亲油岩石的水驱和聚合物驱微观驱替机理,并且在驱油效率影响因素分析的基础上,建立了2种驱替方式下砾岩油藏的最终采收率计算模型。实验结果表明：砾岩油藏亲水岩石水驱与聚合物驱渗流机理均以沿岩石表面“爬行”驱替为主,而弱亲油岩石则均以沿孔隙中部“突进”驱替为主,由于渗流机理的差异性,亲水岩石水驱后残余油主要在细喉道及孔隙交汇处赋存,聚合物溶液通过更强的剪切拖拽作用把这些残余油切割成许多小油滴,进而随着聚合物溶液顺利通过狭窄的喉道向前运动,以达到提高油藏采收率的目的;弱亲油岩石水驱后残余油主要以油膜形态及细孔道赋存为主,聚合物溶液以更强的剪切应力促使油膜通过桥接连通和形成油丝2种方式从颗粒表面被聚合物驱替带走。由于聚合物溶液与注入水溶液的性质存在本质差别,导致复模态的孔隙结构对聚合物溶液渗流和驱替的影响远小于水驱溶液。因此,针对2种不同润湿性的岩石,储层孔隙结构是水驱油效率的主控因素,物性和含油性的影响较小,而聚合物驱效果则与水驱后残余油饱和度具有较好的相关性,利用建立的模型可以有效地预测2个驱替阶段油藏的采收率。     

用渗吸曲线法预测裂缝性油藏产量

渗吸是裂缝性油藏中水驱油的重要机理,裂缝性油藏的产量变化必然体现出渗吸规律的特征.产量进入递减阶段时,其递减规律一般比较复杂,利用常规方法进行分析在历史数据拟合和未来数据预测上存在着较大的偏差.在Aranofsky型渗吸曲线的基础上,利用Kewen Lj等的新的渗吸方程,提出了预测裂缝性油藏产量的一种新的模型,将该方法应用于火烧山H2油组,结果表明,该方法对裂缝性油藏的产量预测具有很好的适用性.     

脉冲渗吸水驱油机理实验研究与分析

由于裂缝性油藏储集空间物理性质的复杂性和特殊性,渗吸效果控制着低渗透裂缝性油藏水驱开发动态与开发效果,而脉冲渗吸驱油一直被认为是低渗透裂缝性油藏有效的开发方式。在室内实验研究的基础上,结合油藏工程等理论知识对脉冲渗吸驱油机理进行了研究,得出脉冲增压改善基质岩块孔隙中渗吸条件是脉冲注水方式提高渗吸驱油效率的根本原因。     

低渗透油藏水驱波及系数计算方法及应用

在水驱开发效果评价中,大多数的水驱波及系数模型没有考虑采用压裂井等低渗透油藏的开采特点.通过单岩心水驱油和岩心组合水驱油实验研究储层的非均质程度对厚度水驱波及系数的影响,应用多元非线性回归法,借鉴Dykstra和俞启泰的模型,最终得到了适合低渗油藏的水驱波及系数计算模型.在数值模拟方案中综合考虑了影响平面水驱规律的非均质程度、井网类型、人工裂缝长度等因素,用24个数值模拟方案的结果对模型进行了修正,并用可视化平板模型水驱实验结果对模型进行了验证.模型计算出某低渗透油藏A、B两个区块的水驱波及系数,然后结合平均驱油效率,计算出油藏的水驱采出程度,结果与现场实际数据非常接近.     

基于裂缝径向流物理模型的CO2驱注入方式研究

针对水驱后CO2驱不同注入方式优选问题,基于裂缝径向流物理模型,开展一注四采五点法井网单一裂缝和复杂裂缝CO2复合驱油室内实验,研究了低渗透裂缝性油藏水驱后不同注入工艺下CO2驱效果.结果表明:单一裂缝模型水驱后,依次实施CO2连续气驱、改性淀粉凝胶注入、乙二胺注入等不同注入工艺,油藏阶段采出程度呈现先增加后降低的趋势...     

低渗透油藏残余水形成机理试验研究

采用砂岩微观孔隙模型并模拟实际储层流体条件进行油驱水试验,观察研究了油驱水过程和残余水形成机理,测定了模型渗透率及油驱水入口压力,统计了模型残余水饱和度．并进一步分析了残余水饱和度、油驱水入口压力与渗透率的关系。     

缝洞型碳酸盐岩油藏出水规律可视化物模实验

为了深入研究缝洞型碳酸盐岩油藏储集体出水规律,设计裂缝、溶洞和缝洞3种典型储集体可视化物理模型,研究了不同裂缝(缝宽)极差、注水速度、含油饱和度与缝洞倾角条件下的出水规律,分析了驱后剩余油类型和分布特点。实验结果表明,对于裂缝储集体,裂缝极差为1、4、16时,极差越大末端出水越早,一定条件下采收率越高。对于多向连通型缝洞储集体,注入速度为0.01、0.1、0.5 mL/min时,采收率呈现出随注水速度增加而先增后减的变化趋势,且波及区域内的含油饱和度越高时,最终采收率也越高。对于致密充填溶洞储集体,重力分异作用对油水流动起重要影响,且当缝洞倾角由0°逐渐增至45°、90°时,采收率也逐渐增加。研究成果对于缝洞型油藏的开发、油井堵水及剩余油的挖潜具有重要的理论和实践指导意义。     

天然裂缝性油藏渗吸规律

为了研究渗吸作用对天然裂缝性油藏的影响,改善该类油藏的开发效果,以数值模拟为手段,通过建立概念地质模型,以静态和动态2种方式研究了毛细管压力、孔隙均匀程度、相渗曲线、基质和裂缝渗透率、原油黏度和基质含油饱和度对基质渗吸速度的影响,并在静态下对相关参数进行了公式拟合.静态下,渗吸速度与毛细管压力、基质渗透率、残余油饱和度、束缚水饱和度下的油相相对渗透率呈直线关系,与束缚水饱和度呈指数关系,与原油黏度呈幂指数关系;动态下,对于不同润湿性的油藏提出了不同的开发方式.     

The Evaluation of the Impact of Wettability Alteration and Oil Relative Permeability Changes With Temperature During Cyclic Steam Injection in Naturally Fractured Reservoirs Using Horizontal Wells

In this communication, first, cyclic steam injection process in an Iranian heavy oil reservoir was simulated using three horizontal wells and the effect of various operational parameters on the performance was studied. This study has been done on the fractured reservoirs, as there are few studies on cyclic steam injection and the effect of temperature changes on the oil relative permeability in such reservoirs. Then, some practical values of irreducible water saturation and residual oil saturation at different temperatures have been considered for study of their effects on the oil recovery and oil relative permeability, because these practical values are so useful for prediction of production performance. The conclusions indicate that irreducible water saturation and residual oil saturation have significant impact on recovery factor and cumulative steam oil ratio. Comparison of four various methods show the difference in calculated oil relative permeability at various water saturations.     

一种确定裂缝性油藏动态油水界面的综合方法

了解裂缝性油藏油水界面变化，对于进入注水开发中后期的裂缝性油藏剩余油饱和度分布的研究十分重要。综合地应用油藏原始吉资料的观察井油田界面资料确定裂缝性油藏动态油水界面的方法，是一种有效，可靠、简单且易于使用的方法，其应用实例也证明了这一点。     

天然裂缝性油藏的离散裂缝网络数值模拟方法

针对裂缝性油藏中大裂缝、微细裂缝和孔隙等多种储渗介质共存的现象,将大裂缝作为控制流体流动的一维实体,组成离散裂缝网络,进行显式表示,将孔隙和微细裂缝组成的系统作为基岩介质,建立了天然裂缝性油藏两维两相数值模拟模型。采用加权余量法,建立有限元方程并进行了求解。对油藏有无裂缝及大裂缝的方位、长度和分布对水驱油的影响进行了研究。结果表明：大裂缝的存在会严重改变水驱油藏中注入水前缘的前进方向和速度,大裂缝与注采井间连线夹角越小及长度越大,都会导致注入水窜进越严重,从而使得油井见水早,含水率高;多条大裂缝的存在会造成剩余油分布的极度非均质及剩余油富集区的形成。     

MEMBRANE SEAL LEAKAGE IN NON‐FRACTURED CAPROCKS BY THE FORMATION OF OIL‐WET FLOW PATHS

Leakage through non‐fractured shaly caprock sequences is often envisioned as hydrocarbon percolation through water‐wet pore networks. Leakage by this process requires that the buoyancy of the hydrocarbon column overcomes the capillary entry pressure of the caprock pores. If it does not, then leakage through caprocks that are not hydrofractured depends on diffusion of hydrocarbons, which is an extremely slow process. As a result, the hydrocarbon residence time would be almost endless. We suggest a novel model for leakage through non‐fractured caprock shales. Two lines of laboratory‐based research motivate our suggestion. One of these addresses wettability alterations, while the other addresses pore‐scale fluid flow in the presence of capillary sealing. The latter approach has demonstrated that water can flow vertically through water‐wet oil reservoirs and further through caprocks, whereas the oil remains in the reservoir. This recognition is a consequence of the observation that residual water in the reservoir can be both continuous and mobile. We suggest that such flow of residual water through reservoirs and into caprocks can lead to the establishment of oil‐wet flow paths in membrane seals. This process takes place in a sequence of events that leads to wettability alterations in the seals. Such wettability alterations allow seals to leak by multiphase Darcy flow, which would hardly happen if the seals were water wet and with sufficiently small pore throats. One implication of this model is that capillary sealing will be effective only for a limited period of time. The model also predicts that residual oil saturation in the shales as a whole remains low, as the suggested flow paths only develop locally and develop narrow leakage pathways.     

常规稠油油藏水平分支井渗流特征及产能评价

水平分支井已?成为开发边际油藏、常规稠油油藏、低渗透油藏、裂缝油藏、高含水油田剩余油挖潜的重要手段,也已经成为研究热点。首先研究了常规稠油油藏水平分支井渗流特征,在对水平分支井生产段（主支和分支）进行数学描述的基础上,利用势叠加原理,并考虑了各分支之间以及与主支之间的干扰,推导出油藏与生产段耦合条件下,常规稠油油藏对称水平分支井和非对称水平分支井的产能评价数学模型。并且将该模型应用于渤海常规稠油油田水平分支井产能计算,计算结果与该井投产后的实际产量误差在20％以内。     

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裂缝性凝析气藏油气渗流机理与常规凝析气藏不同，在循环注气开发过程中将表现出不同的开采特征，因而如何准确地描述裂缝性凝析气藏循环注气过程中 “裂缝—岩块”质量交换机理和岩块中的驱替效率，对于高效开发裂缝性凝析气藏具有一定的指导意义。文章利用多相多组分渗流理论，首次建立了考虑裂缝油气毛管力影响的裂缝性凝析气藏循环注气数学模型，利用该模型研究了裂缝性凝析气藏循环注气特征。结果表明，在利用气体驱替凝析油的过程中，毛管力表现出阻力作用；裂缝性凝析气藏循环注气开发时，凝析油采收率随注采比增加呈现先增后降的变化趋势，这与常规凝析气藏循环注气开发凝析油采收率变化趋势相异；采用较低的注采比更有利于提高裂缝性凝析气藏开发效果。     

任11裂缝性底水油藏注气提高采收率研究

对任11裂缝性底水油藏注气提高采收率的可行性进行了研究,评价了注气地质特征和水驱开采特征。同时,借鉴雁翎油田注氮气驱油试验成果,进行了注气驱油机理和流体界面运动规律的研究,提出了注气采油方案,并分析了地下储气库与提高采收率的协调关系。结果表明,任11裂缝性底水油藏的盖层具有良好的密封性,可以形成次生气顶和富集油带,具备注气提高采收率和建立地下储气库的地质条件。同时表明裂缝性潜山油藏注气与建设地下储气库相结合可以提高原油采收率。