水驱油理论解析法

在精度较高的新型油水相对渗透率研究的基础上,建立了新的油水相对渗透率比值与含水饱和度关系式,结合Leverett函数式和Welge方程,推导出水驱前缘含水饱和度、前缘后平均含水饱和度、见水后平均含水饱和度、驱油效率等方程的解析式,便于注水开发指标的计算和经典图形的自动绘制。经丘陵油田实例应用,水驱油理论解析法不仅可用于确定水驱前缘含水饱和度等注水开发指标,而且还能绘制出驱油效率与无因次累计注水量、含水率与无因次累计注水量等经典开发规律曲线。     

低孔隙度低渗透率岩心水驱油岩电实验研究

利用实际岩心,通过模拟地层条件进行水驱油岩电机理实验,研究东濮凹陷深层油藏水淹层孔隙度、电阻率、含水饱和度和注水压力等各种参数之间的关系,揭示低孔隙度低渗透率水驱油藏水淹层复杂的变化过程,为更有效地实现油田开发中后期水淹层定量分级、精细评价、预测产层剩余油饱和度提供可靠的技术支持.     

吐哈油田注水驱油实验和数值模拟研究

吐哈油田具有低孔隙度、低渗透率、低矿化度储层特征,其含水饱和度大于50%时,电阻率随含水饱和度增大而增大。室内岩心注水驱油实验表明,注入水矿化度与原始地层总矿化度相当时,电阻率随含水饱和度升高而降低;注入水矿化度小于原始地层水矿化度,电阻率随含水饱和度升高而不再单调下降,出现U形曲线。建立水淹层含水饱和度计算模型,结合过套管地层电阻率,经过多次迭代计算,可求得套后地层含水饱和度和套后地层含油饱和度。实际应用中,综合分析确定水淹阶段及混合水电阻率,结合阿尔奇公式,用U形曲线迭代方法寻找最优的含水饱和度值。     

长期注水对井周储层物性影响试验

注水井经过长期高压注水,其周围储层物性会发生不同程度的变化。利用套前、套后的自然伽马测井曲线,评价地层泥质含量的变化情况;在套管井中进行双源距补偿中子测井和交叉偶极阵列声波测井确定地层目前的孔隙度,与裸眼井的孔隙度对比,定量评价地层孔隙度的变化情况;进行压力降落测试确定地层的有效渗透率,与以前的试井分析结果对比,评价有效渗透率的变化情况;进行脉冲中子全谱测井确定储层目前含水饱和度,分别与原始和完井时的含水饱和度对比,评价含水饱和度的变化情况。通过3口井现场试验得出:在非射孔层位以及射孔非主力生产层位,注水井长期高压注水对储层物性影响较小;在射孔的主力生产层位,注水井长期高压注水对储层物性的影响较大,当孔隙度变化量大于4%,含水饱和度高于90%,关井初期地层压力降落幅度大、速度快,有效渗透率明显变大时,主力吸水层位已形成注水优势通道,需要采取封堵措施。研究成果为油田水淹层解释、下步综合治理、实现精细注水提供了依据。     

基于统计岩石物理的含气储层饱和度与孔隙度联合反演

从地震数据中得到饱和度与孔隙度等储层物性参数是进行储层评价的关键。利用Gassmann方程讨论了储层岩石骨架特征、孔隙流体特征对介质地震弹性性质的影响．研究结果表明利用地震弹性属性反演饱和度等物性参数有其实现的特定岩石物理基础．其一是在气／水／油多相流体中,气体的体积模量相对于水／油的体积模量具有一定的可比性。而不能被忽略;其二是岩石骨架的纵波阻抗等弹性属性对所赋存孔隙流体的变化较为敏感。这样岩石的纵波阻抗等弹性参数随含水饱和度变化的变化率会明显增大,从而降低了从地震弹性属性中求取饱和度的不确定性和不稳定性。考虑到孔隙度与饱和度对储层岩石弹性特征影响的相关性,给出了基于随机岩石物理模型的Bayesian技术对孔隙度与含水饱和度进行联合反演的方法和步骤,并将该方法运用于高孔隙度含气砂岩储层的孔隙度及含水饱和度的预测中获得了较好的应用效果。     

油层平面物理模型水驱过程含水饱和度分布的测定——微波在石油开发中的应用

本文利用三厘米波段探测油层平面物理模型含水饱和度的分布,获得了清晰的水驱油及相反的油驱水两种过程的前缘曲线族,与巴克利—莱弗里特理论曲线一致;推导并验证了微波信号随模型的含水饱和度 Sw、孔隙度φ、厚度 H 而成指数衰减的规律;并通过实验建立了微波接收信号 Vg(或 lg)与 Sw、φ、H 的关系曲线,据此曲线即可测定厚5cm 以下的油层平面物理模型含水饱和度*及孔隙度的分布。其分辨率、测量误差、实用性均优于解剖法、电阻法、电容法、x 射线法、同位素示踪法等。为观察油田模型注水前缘变化过程、研究驱油机理、残余油分布规律,寻求最佳注采方案(最合理的布井、最好的驱油工艺),提高油田采收率提供了一种快速、准确、简便的实验方法。     

注水剖面资料确定吸水层动态残余油饱和度

通过岩心长期注水试验资料分析认为，随着注水时间的延长和注水量的增加，其注水井中各吸水层的岩性和物性发生了变化，吸水层的残余油饱和度并不是一个定值，而是缓慢减小。由此，提出了利用注水副面测井资料来确定这种动态变化的残余油饱和度的方法。收集了12口井的油、水相对渗透率的试验数据，做有关的交会图分析发现，孔隙度、渗透率越大，其残余油饱和度越小，同时还与粒度中值和泥质含量有关；根据传统观念上的残余油饱和度以及根据历次的注水剖面资料确定注水层各层的注水量和有效厚度，在此基础上确定注水层当前的动态残余油饱和度值。例举了应用实例。但含油水层或水层投注后不能用上述方法确定动态残余油饱和度。     

油湿灰岩储层中季胺类物质对周期注水开发效果的影响

周期注水是开发灰岩储层低渗透基质中原油的一种有效方法,但对于亲油储层效果较差。对基质含水饱和度变化特征进行了分析,建立了基质含水饱和度变化特征方程,提出了周期注水与润湿反转技术相结合的开采方式。利用油湿灰岩裂缝模型,在注入水中加入低浓度具有润湿反转能力的季胺类物质——十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)进行了周期注水室内模拟研究。结果表明,CTAB可使油湿灰岩储层的表面性质发生明显变化,基质毛管的自吸及滞水排油能力增强,周期注水开发效果明显改善。     

聚合物驱相对渗透率曲线计算方法研究

在修正Blake-Kozeny方程的基础之上推导出了非牛顿幂律型流体驱油的分流量方程、前缘运动方程,并根据推导的驱替前缘运动方程建立了视黏度与注水倍数关系以及平均含水饱和度与末端含水饱和度的关系式,考虑了聚合物溶液稠度系数H、幂律指数n、不可波及体积、岩石物性以及实验驱替速度等因素的影响,得到了新的聚合物驱相对渗透率计算方法。算例结果表明,油相的相对渗透率值与传统JBN方法计算的结果基本一致,而水相相对渗透率值则大于传统的JBN方法的计算结果,聚合物溶液的有效黏度在驱替过程中随着饱和度的增加先变小、后增大。     

某油田低孔隙度低渗透率泥质砂岩储层岩电实验及应用

从某油田中、低孔隙度及渗透率储层岩心在不同溶液矿化度条件下的岩电参数实验结果研究可知,低孔隙度低渗透率储层的岩电参数明显不同于中、高孔隙度储层,中、高孔隙度储层的孔隙度指数和饱和度指数基本不随溶液矿化度的变化而变化,但是低孔隙度低渗透率储层的孔隙度指数和饱和度指数分别随溶液矿化度的增大而增大.根据岩电实验结果,分别建立了孔隙度指数、饱和度指数随不同孔隙度和溶液电阻率变化的方程,改进了常用的计算含水饱和度的Archie模型.通过所建模型在某气田低孔隙度低渗透率储层测井解释中的实际应用,取得了满意的效果.表明开展低孔隙度低渗透率储层的岩石物理实验,对于建立测井解释模型,进而评价该类储层,具有重要的研究价值.     

深层页岩剪切滑移裂缝渗透率变化规律

为了明确深层页岩裂缝渗透率在剪切滑移过程中的变化规律,选用四川盆地涪陵地区下志留统龙马溪组页岩和美国宾夕法尼亚地区Marcellus页岩露头岩样,进行了不同法向应力和滑移速率条件下的裂缝剪切滑移实验,并应用脉冲衰减法采集了裂缝渗透率的变化数据,分析了法向应力、岩石矿物组分和滑移速率等因素对深层页岩裂缝长期导流能力影响的规律。研究结果表明:①页岩剪切滑移裂缝的渗透率受到裂缝表面凸起被剪切破坏和剪胀作用两种因素的综合影响;②裂缝表面凸起被剪切破坏致使裂缝的孔隙度下降、有效水力开度减小、渗透率降低,其中渗透率的变化主要受到页岩矿物组分、法向应力和滑移速率等因素的综合影响;③层状硅酸盐含量高的页岩裂缝在高法向应力和高滑移速率下,剪切作用导致裂缝表面凸起被破坏,较之于网状硅酸盐含量高的页岩,前者裂缝渗透率的下降幅度更大;④滑移裂缝的剪胀作用使得裂缝的有效水力开度增大、渗透率升高,其中渗透率的变化主要受到滑移距离、剪胀角、页岩矿物组分、法向应力等因素的影响;⑤网状硅酸盐含量高的页岩裂缝在低法向应力和低滑移速率下,剪胀作用会使得裂缝渗透率出现小幅度的上升;⑥压裂施工前期可考虑大排量、高注入压力形成规模复杂缝网,后期可考虑采用较低的流体注入速率和注入压力,使压裂裂缝和天然裂缝产生一定程度地滑移,从而有效提高裂缝渗透率和储层整体渗透性。     

疏松砂岩再压实作用下的物性及渗流特性

疏松砂岩油藏在开发过程中由于地层压力下降会对储层产生损害,影响油井产能,需要对储层再压实作用下的物性及油水两相的渗流特性进行研究。首先采用储层压力条件下的连续测试方法,以恒定的驱动流速、变化内压的方式测试了储层岩心在再压实作用下的物性,从宏观角度分析了疏松砂岩再压实作用下的物性变化规律;再通过压实作用下的压汞试验,从微观角度阐述了疏松砂岩的孔隙结构演化特征;最后通过压实作用下储层岩心的油水流动试验,分析了压实作用下油水两相的渗流特性。疏松砂岩的渗透率随着再压实作用增强持续降低,降幅达53%左右,在孔隙度约降低7%时,岩石中相当大部分孔隙在压实作用下蜕变成喉道,孔喉体积比由1.50增至1.96,峰值对应孔径降至压实前的50%,造成渗透率下降幅度远超过孔隙度下降幅度;随着再压实作用增强,油、水两相的渗透率约降低50%,残余油饱和度由17.8%增至19.2%,束缚水饱和度由18.5%增至21.2%。研究结果表明,随着再压实作用增强,疏松砂岩的孔隙和喉道均被压缩,导致储层物性变差,而孔隙度的降幅相对较小,渗透率呈幂函数下降,降幅明显且在地层压力恢复过程中无法恢复;束缚水饱和度和残余油饱和度随有效应力增加呈指数上升,油相渗透率随有效应力增大呈线性下降,这就是在注水不及时或注水不足的区域油井产能大幅度降低的主要原因。      

大港油田枣园地区水淹层解释方法研究

针对大港油田枣园地区的测井系列、具体地质状况及岩性、物性资料,建立了电阻率相对值水淹层解释模型.使用该模型可确定水淹层含水饱和度、泥质含量、孔隙度、束缚水饱和度、残余油饱和度、油相渗透率、水相渗透率、产水率和驱油效率等参数.经过对枣园地区16口井的资料处理,符合率达86.3%.     

利用BP网络模型确定水淹层解释参数

提出了利用BP网络模型确定水淹层解释参数的方法。该方法根据关键井的岩心分析资料和压汞资料共确定了水淹层解释中常用的5个参数：含水饱和度、束缚水饱和度、孔隙度、渗透率和泥质含量,进而求得了残余油饱和度、水相渗透率、油相渗透率、含水率和驱油效率等有关参数。在此基础上,对华北油田京11断块20多口井进行了处理,解释符合率达80％以上。     

非常规油气开采过程中的可相变多孔介质物理模型研究及参数识别

对于某些非常规油气储层以及极地、冰川和冻土地层,油气钻采过程中发生伴随着相变现象的骨架组构演化。为研究油气相变-骨架演化过程中的储层孔隙度和含油饱和度动态变化规律,以油砂储层为例,通过沥青熔化系数、流体排出系数和水的可注性系数,分沥青相变-孔隙塌陷和沥青相变-孔隙扩容两种情况建立可相变多孔介质物理模型,给出了不同定量系数下沥青熔化-孔隙塌陷/扩容的8个应用图版,并根据实验和现场监测数据对物理模型参数进行了识别和分析。研究表明,在沥青相变-孔隙塌陷过程中,随着沥青熔化系数增加,孔隙度和含油饱和度降低,有效孔隙度和有效含油饱和度增加;随着流体排出系数增加,孔隙度和有效孔隙度降低,含油饱和度增加,有效含油饱和度不变。在沥青相变-孔隙扩容过程中,随着水的可注性系数增加,孔隙度和有效孔隙度增加,含油饱和度和有效含油饱和度降低。油砂储层微压裂过程中有效孔隙度及孔隙度最大增加幅度分别为6.18%和1.53%,仅为室内实验条件下的12%左右。     

用硼中子寿命测井确定低渗透砂岩储层剩余油饱和度

硼中子寿命测井是向地层中注入高俘获截面的硼酸,从而使中子寿命测井也适用于低矿化度地区。对于低孔低渗储层,由于束缚水和残余油的含量很高,可动流体所占比例已很少,允许的误差范围也小,在定量求取剩余油饱和度时,具有不同于高孔高渗储层的新特点。     

古近系砂砾岩体储层测井精细评价——以辽河坳陷西部凹陷牛心坨地区为例

针对辽河坳陷牛心坨洼陷牛心坨油层低孔、低渗砂砾岩储层测井评价的难题,在研究区内进行了系统的岩石物理分析。通过"四性关系"研究,确定了牛心坨地区砂砾岩储层的含油性下限、岩性下限以及物性下限;根据试油、试采资料建立了本区的油层识别图版;利用岩心分析孔隙度标定测井资料建立了孔隙度解释模型;应用"岩电"分析资料确定了本区含油饱和度计算过程需要的参数,分别利用阿尔奇公式以及压汞资料共同求取砂砾岩储层的含油饱和度。研究过程中形成一套有效的砂砾岩储层测井评价方法,提高了测井解释的精度。     

灰色关联分析在辽河滩海地区储层油气产能评价中的应用

油气储层的产能影响因素可分为人为因素和储层因素两类。一个油区,在各种作业方式等人为因素大致相同的前提条件下,储层产能主要取决于储层自身的性质。我们从达西二维产量公式出发,研究储层产能的理论方程,以相对渗透率与含水饱和度的函数关系为纽带,导出油气储层产能与储层有效孔隙度、渗透率以及电阻率之间的多元关系式。在此基础上,结合测井学的基本理论,将其作为储层产能综合评价的参数,采用灰色关联分析法建立了储层产能预测系统。该方法不仅可以综合定量地评价储层产能的分类,还可以通过关联度给出评价结果的可靠程度。运用此方法于辽河油田滩海地区海南构造带东营组三段储层的油气产以预测,效果良好,从而证实了该方法的有效性。     

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。