应用随机网络模拟技术研究微观剩余油的影响因素

通过用随机网络模型模拟研究油藏的微观驱替过程,在改变模型的孔、喉大小分布和调整模型的孔隙润湿比例等情况下,进行水驱油过程模拟,建立网络模型中的微观剩余油分布。在每一次模拟之后,计算剩余油饱和度和微观驱替效率,统计微观剩余油在孔径分布范围内的频率、含量。在此基础上分析孔隙网络特性对微观剩余油分布的影响。研究结果表明:水驱后微观剩余油分布主要受孔喉比、孔隙大小、润湿性,初始含油饱和度以及驱替效率等因素的影响。     

应用驱油微观模拟实验技术研究储层剩余油微观分布特征

驱油微观模拟实验是研究储层剩余油微观分布特征及其控制因素的有效方法。通过不同渗透性储层的微观仿真模型及不同粘度原油、不同驱替压差的水驱油微观模拟实验 ,较好地揭示了剩余油微观分布特征及其控制因素 ,为进一步认识和挖掘储层剩余油潜力阐明了机理 ,指出了方向     

应用驱油微观模拟实验技术研究储层剩余油微观分布特征

驱油微观模拟实验是研究储层剩余油微观分布特征及其控制因素的有效方法,通过不同渗透性储层的微观仿真模型及不同粘度原油、不同驱替压差的水驱油微观模型实验,较好地揭示了剩余油微观分布特征及其控制因素,为进一步认识和挖掘储层剩余油潜力阐明了机油,指出了方向。     

应用激光共聚焦研究特低渗透储层微观剩余油分布——以榆树林油田扶杨油层为例

目前对于特低渗透储层剩余油的研究,多数采用核磁共振方法监测剩余油饱和度,对微观剩余油分布位置及定量分析的较少。为了确定扶杨储层不同开发阶段微观剩余油分布类型和状态,采用激光共聚焦以及光刻玻璃模型微观可视化驱替实验方法研究扶杨储层微观剩余油分布,采用光刻玻璃模型微观可视化驱替实验研究扶杨油层剩余油分布类型及成因,采用激光共聚焦扫描显微镜技术研究扶杨储层天然岩心不同开发阶段各类剩余油分布数量,并研究了不同挖潜措施对各类微观剩余油的动用效果。结果表明,扶杨储层微观剩余油分布以簇状为主,占60%以上,随着岩心含水率的升高,部分簇状剩余油被注入水驱替,变为分布更加零散的柱状、油滴状、膜状和盲端状。改变驱替方向、周期性注入方式使簇状和柱状剩余油得到动用;增大驱替压差可以使簇状和油滴状剩余油得到动用;增大驱替液黏度能够使这五种类型微观剩余油得到有效动用。     

多尺度油藏数值模拟的渗滤方法

指出油藏渗流中不同尺度的渗滤现象形成机制,从渗滤理论角度揭示驱替前缘的生长规律.根据宏观与微观渗流的动力学方程,以隐式计算的压力场确定渗滤准则,分别建立了微观与宏观油藏数值模拟的渗滤模型.该模型中指进的发育、剩余油的圈闭不仅受介质非均质性的影响,而且与驱替历史(压力场变化)相关,是对Stenby(1990)及Barefet(1994)的渗滤模拟模型理论上的修正与完善,更能体现渗流的动力学统一性及不规则性.此外,建立了排液道见水后与排液道相临节点的压力降计算模型,使油藏渗滤模型不仅可模拟见水前的水驱油过程,还可对见水后的动态进行预测,突破了网络模拟向油藏动态模拟应用转化的一个难题.通过实际岩心驱替实验及平面填砂模型实验的验证,所建立的多尺度油藏数值渗滤模拟模型是可靠的.微观渗滤模拟可以评价孔隙结构对采收率、指进发育、剩余油分布的影响.宏观渗滤网络模拟方法,可对渗透率、孔隙度非均质分布的油藏在不同驱替条件下的渗流进行渗滤模拟,使指进、剩余油分布的预测更为客观.宏观与微观渗滤模拟特征曲线可与物理模拟及经典数值模拟方法的结果进行对比研究,使油藏数值模拟的深度与广度都得以延伸.     

非均质微观模型驱替剩余油分布规律研究

海上聚驱油田后期挖潜方向与剩余油分布规律及主控因素密切相关,而剩余油岩心驱替实验无法精细认识剩余油分布形态。应用非均质微观孔隙模型,研究了渤海J油田在不同驱替介质、不同驱替速度下的剩余油分布规律,以及不同驱替介质对主要剩余油分布模式的影响。实验结果表明,相同驱替介质下剩余油受驱替速度影响较大;在相同驱替速度下聚表二元体系驱油效果最好。     

岩石气水两相渗流的玻璃刻蚀驱替实验与有限元数值模拟对比

岩石微观可视化两相渗流特征研究对于油气田开发具有重要意义。分别采用微观可视化玻璃刻蚀驱替实验和有限元数值模拟对岩石中微观气水两相流体的动态渗流特征进行了研究,并将数值模拟结果与微观玻璃刻蚀驱替实验结果进行了对比验证。结果表明,有限元数值模拟结果与玻璃刻蚀驱替实验结果基本一致。气水两相流驱替实验过程中存在明显的指进现象;驱替结束后,分布在大孔喉和与大孔喉相连的孔隙中的水被驱替,未被驱替的水主要分布在小孔喉、小孔喉控制的大孔隙和孔隙盲端;单相渗流达到稳态后,流动通道中心的流体流速比入口处流体流速大,孔喉半径越大,压力降低越慢。微观玻璃刻蚀驱替实验方法能较好地观测微观指进现象和气体在通过狭窄喉道时的运移跳跃现象,而有限元数值模拟方法则具有成本低、易于操作、实验可重复性高等优点。微观玻璃刻蚀驱替实验与有限元数值模拟相结合研究气水两相渗流效果更佳。     

水驱微观渗流特征及剩余油启动机理

通过微观驱油实验、岩心驱油实验及渗流理论分析,明确了水驱微观渗流规律,量化了水驱后微观剩余油分布特征,提出了改善水驱效果及提高采收率方法机理。水驱后剩余油启动需要克服启动压力,按照驱油机理划分,水驱后剩余油可划分为受黏附力控制的剩余油和受毛管力、黏滞力控制的剩余油2种类型,其中受毛管力和黏滞力控制的剩余油占90%以上。通过增加驱替压力梯度、降低界面张力启动和增加驱替体系黏度可以提高油层采收率。     

剩余油分布的微观特征及其可动用程度的定量表征

目前微观剩余油定量表征研究存在宏观与微观分析结果差距大、图像不清晰、分析方法相对较少等问题.针对上述问题,利用岩心驱油实验、冷冻制片技术、岩心荧光分析等方法,对不同驱替方式、岩心不同位置、不同类型微观剩余油的分布特征和可动用程度进行了分析.结果表明:岩心注入端、中间端、采出端的剩余油比例依次升高.水驱后剩余油以自由态和...     

高含水油田剩余油研究方法、分布特征与发展趋势

为了提高高含水油田剩余油研究与评价效果,基于大量文献调研,梳理了剩余油的概念、影响因素,从剩余油微观分布、宏观分布和饱和度定量分析3 个方面总结了剩余油研究方法及其适用条件,概括了水驱油藏、稠油油藏和化学驱油藏的剩余油分布特征,进一步提出了目前剩余油研究的难点和发展趋势。结果表明：剩余油的影响因素主要包括地质构造、沉积微相、储层非均质性和井网密度、井网模式、注采系统的完善程度、生产动态等;剩余油研究方法包括实验分析方法、数值模拟方法和矿场测试方法等,各种方法的研究目的和适用条件不同,测试结果反映不同位置、不同尺度下的剩余油饱和度分布;高含水油田剩余油分布总体呈现高度分散和相对富集的特征,剩余油微观分布呈现连续相和非连续相多种形式;剩余油研究发展趋势包括但不限于以下5 方面：超大物理模型的构建、多尺度高分辨率成像系统集成、考虑不同驱替介质及物性时变与非连续相非线性渗流的数值模拟改进方法、多学科多方法矿场测试的综合应用及大数据人工智能的广泛应用。     

孔隙结构非均质性对剩余油分布的影响

用真实砂岩微观模型进行微观水驱油试验．研究孔隙结构非均质性对剩余油分布的影响。结果发现．形成微观剩余油分布的模式有：细小孔隙网络结构中的局部死油区、细小孔道中的原油、与流向垂直孔道中的原油段塞、大孔道中的油斑或油膜、盲孔中的原油;影响剩余油微观分布的因素有：储层孔隙网络结构、压力场分布、原油性质、岩石润湿性。     

微观剩余油实验方法研究

在油田注水开发过程中,由于储层微观条件的差异,注入水表现出不同的渗流特性。当油田开发结束时,仍有一半以上的原油滞留在储层孔隙中形成微观剩余油。研究微观剩余油的形成与分布,是现阶段提高油气采收率的重要手段。剩余油微观模型试验和微观仿真模型是2种有效的研究方法,可以在不同条件下进行不同类型储层的微观水驱模拟,较好地揭示了微观剩余油的分布特征和控制因素,为进一步认识和挖潜剩余油指明了方向,具有广泛的应用空间。     

注水井化学降压增注剂室内研究

冀中南部部分油田储层的喉道半径小,渗透率低,流体的渗流规律偏离达西定律,部分储量即使井网能控制住砂体,仍难以建立起有效驱动体系,造成注水井吸水能力差,注入压力高。注水井化学降压增注技术是从化学的角度,利用合适的表面活性剂、低伤害酸以及助剂合成的一种减阻增注剂FYR-ZZ来提高低渗透油田吸水能力。从室内研究结果看FYR-ZZ具有明显的降压增注作用,具有一定的降低界面张力、改变岩石润湿性、防膨、抑制微生物的作用。微观驱油实验结果表明,FYR-ZZ体系能够驱替孔道中的残余油,改变孔道的润湿性,使亲油的孔道表面向亲水转化。     

二维网络玻璃微模型的研制及其应用

本文详细描述了在玻璃片上制作透明的二维网络微模型的方法和过程,并应用这种微模型初步研究了不同的固相颗粒和粒径分布对孔隙的堵塞作用及反冲洗恢复时间的影响因素。试验表明,这种微模型用来直观地研究二、三次采油过程中剩余油的捕集和活化流动作用、固体微粒运移、桥堵对油层的损害作用及堵水机理都是很有用的。     

致密油充注过程中储层润湿性变化对含油性影响——以川中侏罗系致密油为例

以四川盆地川中侏罗系致密油储层岩心样品为例,开展了致密油微观充注物理模拟实验。实验模型采用砂岩薄片模型(尺寸为2.5 cm×2.5 cm,厚度约0.6 mm),将实验用油注入模型引槽中,压力由小到大逐步增加至每个模型出口端只出油不出水为止,观测渗流特征并计算含油饱和度。实验结果显示,充注前样品束缚水饱和度与充注后含油饱和度总和大于100%,基于核磁共振法对储层束缚水等流体饱和度与储层润湿性的分析,提出了充注前后储层润湿性的改变(水润湿转变为油润湿)使得最终含油饱和度高于被驱替的动水饱和度。致密油运聚过程中储层润湿性改变抵消了致密油储层高束缚水饱和度对致密油含油性的抑制作用,利于致密油运聚,是致密油成藏含油饱和度提高的重要原因。     

应用随机模拟技术建立夹层模型

针对块状底水油藏的储层具有非均质性较为严重,夹层分布变化大,采用传统地质建模方法难以描述夹层大小及延伸长度,因而不能很好反映储层非均质性的实际情况,建立了先用随机模拟方法建立夹层预测模型,再利用此模型对储层属性模型进行校正而建立储层属性模型的“二步建模”方法,从而解决了传统建模方法中存在的问题,使得油藏模拟研究变得快捷和准确。该方法的实质是既利用了钻井资料的高分辨率;又充分利用了地震资料的高覆盖性。平湖油田H2油藏花港组储层为三角洲水下分流河道砂体,泥质夹层很发育。用传统的“一步建模法”,历史拟合需做 10次以上的参数调整,经 15天以上方能完成,效果还不理想;采用“二步建模”法,历史拟合仅需 5～6次参数修改,3～4天拟合就可完成。计算结果与实际生产结果吻合程度很高。     

Prediction of wettability variation and its impact on flow using pore- to reservoir-scale simulations

We describe a pore- to reservoir-scale investigation of wettability variation and its impact on waterflooding. We use a three-dimensional pore-scale network model of a Berea sandstone to predict relative permeability and capillary pressure hysteresis. We successfully predict experimentally measured relative permeability data for the water-wet case, and demonstrate that the model captures experimentally observed trends in waterflood recovery for mixed-wet media. We then focus upon the effect of variations in initial water saturation associated with capillary rise above the oil–water contact (OWC). This may lead to wettability variations with height because the number of pore-walls which may be rendered oil-wet during primary drainage, increases as the oil saturation increases. We investigate empirical hysteresis models in which scanning curves are used to connect bounding drainage and waterflood curves for a given initial water saturation, and find that if wettability varies with initial water saturation, then the scanning water relative permeability curves predicted by the empirical model are significantly higher than those predicted by the network model. We then use a conventional simulator, in conjunction with the relative permeability curves obtained from the network and empirical models, to investigate the reservoir-scale impact of wettability variations on waterflooding. If the wettability varies with height above the OWC, we find that using the network model to generate scanning relative permeability curves yields a significantly higher recovery than using empirical models or assuming that the reservoir is uniformly oil-wet or water-wet. This is because the scanning water curves are generally low (characteristic of water-wet media), yet the residual oil saturation is also low (characteristic of oil-wet media). Our aim is to demonstrate that network models of real rocks may be used as a tool to predict wettability variations and their impact on field-scale flow.     

渤海湾盆地胜坨油田二区储层微观渗流场演化研究

该文以长期注水开发的胜坨油田二区沙二段储层为例,应用岩心分析及实验室渗流物理模拟的数据,从岩石的润湿性、孔隙结构和相对渗透率等3方面的变化,研究长期注水开发储层的微观渗流场演化规律。研究认为,随注水开发程度加深,储层岩石润湿性、亲水性逐步增强;储层孔隙结构的演化趋势是孔隙均匀程度变好、喉道均质程度增高和孔喉连通性及控制流体流动能力变好;束缚水饱和度呈上升趋势,残余油中水相相对渗透率呈下降趋势,但变化不大。储层渗流场的演化控制和影响着储层中剩余油的数量及空间分布。      

水驱油过程中油水微观分布描述方法

从多孔介质孔隙分布特征与水驱油微观机理出发,针对具单峰对数正态分布特征的孔隙结构,给出了一种可以定量描述油水在原始状态下以及水驱过程中的微观分布及其变化的方法。算例结果表明,该方法可较真实地揭示出水驱油过程中波及系数与油水微观分布及其变化的关系,并可推广应用到具双峰甚至多峰分布特征的孔隙结构中。