三维油藏物理模拟的饱和度测量技术研究

实验室一维岩心饱和度测量技术主要测量岩心剖面的饱和度分布，二维可视化物理模拟和微观物理模拟主要定性观察流体在多孔介质中的流动情况，而三维油藏物理模拟测量饱和度分布的技术国内外都没有。应用电阻率测井的电极系测量原理，用先进的双压模技术和耐氧化、耐腐蚀的高技术材料，研制出了能够测量油藏物理模拟中动态饱和度变化的探针，并应用饱和度探针测量了不同实验的一维模型饱和油、水驱油过程中不同位置的饱和度变化；应用Buckley-Leverett方程理论，计算出一维模型出口的端面饱和度，与靠近出口位置实际测量的饱和度进行对比研究的结果是：饱和油时，从出口位置测量的饱和度变化与出口端面计算饱和度变化规律相同，测量探针处先见油，出口端面后见油，二之间的最终饱和度相近；水驱油时，从出口位置测量的饱和度变化与出口端面计算饱和度变化规律相同，测量探针处先见水，出口端面后见水，二之间的束缚水饱和度与最终计算的饱和度和测量结果相近。不同实验的探针测量结果基本一致，比较稳定。通过模型3个不同位置探针测量出的饱和度变化，可定量观察到聚合物驱过程中油墙的形成、发展与运动，聚合物驱后3个位置的饱和度都有较大增加。对于一维模型，只有当油墙运动到出口端面时含水率才开始下降，采收率才会大幅度提高。图8参15     

三维油藏物理模拟的饱和度测量技术研究

实验室一维岩心饱和度测量技术主要测量岩心剖面的饱和度分布,二维可视化物理模拟和微观物理模拟主要定性观察流体在多孔介质中的流动情况,而三维油藏物理模拟测量饱和度分布的技术国内外都没有.应用电阻率测井的电极系测量原理,用先进的双压模技术和耐氧化、耐腐蚀的高技术材料,研制出了能够测量油藏物理模拟中动态饱和度变化的探针,并应用饱和度探针测量了不同实验的一维模型饱和油、水驱油过程中不同位置的饱和度变化;应用Buckley-Leverett方程理论,计算出一维模型出口的端面饱和度,与靠近出口位置实际测量的饱和度进行对比研究的结果是饱和油时,从出口位置测量的饱和度变化与出口端面计算饱和度变化规律相同,测量探针处先见油,出口端面后见油,二者之间的最终饱和度相近;水驱油时,从出口位置测量的饱和度变化与出口端面计算饱和度变化规律相同,测量探针处先见水,出口端面后见水,二者之间的束缚水饱和度与最终计算的饱和度和测量结果相近.不同实验的探针测量结果基本一致,比较稳定.通过模型3个不同位置探针测量出的饱和度变化,可定量观察到聚合物驱过程中油墙的形成、发展与运动,聚合物驱后3个位置的饱和度都有较大增加.对于一维模型,只有当油墙运动到出口端面时含水率才开始下降,采收率才会大幅度提高.图8参15     

应用微型探针测量油藏物理模拟饱和度变化

采用了电极系测量原理,用先进的双压模技术和耐氧化、耐腐蚀的高技术材料制造出了能够测量油藏物理模拟中动态饱和度变化的微型探针;应用饱和度探针测量出了不同实验的一维模型饱和油、水驱油过程中不同位置的饱和度变化;应用Buckley-Leverett方程理论计算出一维模型出口的端面饱和度,并与靠近出口位置实际测量的饱和度进行了对比分析,实验结果与理论计算结果验证了用该项技术测量物理模拟饱和度变化是可行的.     

围岩含油饱和度控制岩性油藏成藏的物理模拟

东营凹陷已发现的岩性油藏基本处于沙四上亚段、沙三段烃源岩的排烃门限范围内，烃源岩的排烃范围及排烃强度对岩性圈闭成藏有明显控制作用。为研究不同围岩含油饱和度对岩性圈闭成藏的控制作用，在剖析东营凹陷岩性油藏的基础上，使用三维高温高压岩性油藏成藏实验设备，通过计算机和可视化技术数据采集系统，采集实验温度、压力、位移和电阻数据，通过标定实验，得出砂体模型内含水饱和度及含油饱和度与其电阻的关系，进行数学拟合，将模拟实验获得的电阻转换成含油饱和度，用以研究含油饱和度与实验条件的关系。物理模拟实验结果表明，在一定压力条件下，围岩含油饱和度越大，砂体中含油饱和度就越大，越有利于砂体的成藏。模拟实验中围岩电阻和砂体电阻变化规律相反，围岩电阻呈非线性降低，而砂体的电阻呈非线性增加，并且电阻的变化率都是先快后慢，最后达到平衡。图7表1参7     

油藏数值模拟中饱和度端点标定技术应用

饱和度端点标定技术可帮助拟合油藏的饱和度分布。在相对渗透率曲线反映的油藏流体流动规律约束下,通过饱和度端点标定反映流体在不同物性储集层的流动规律。饱和度端点标定也是拟函数在相对渗透率中的应用。     

胶结模型油藏物理模拟实验技术

建立了人造胶结油藏模型三维物理模拟实验技术，用于研究渗流机理和提高呆收率。这种油藏物理模型由环氧树脂密封，放置在大型压力舱中，系统实验压力可以达到3MPa，设计了50个测压点和40个电阻检测点，可以实时测定不同部位的压力和电阻率变化情况，2台电子天平用于计量产出液中的油水量。利用该实验系统和方法，可以长时间模拟饱和水、油驱水、水驱油等过程，并对油藏物理模型的动态数据和静态数据进行综合分析。图5参4     

边水断块油藏三维物理模拟实验

为探索断块油藏人工仿边水驱技术的可行性,采用先进的三维物理模拟实验设备,在相似准则基础上针对实际油藏进行了三维物理模拟实验。模型饱和度场分布与流体的渗流特征研究表明,边水模型的无水期采出程度明显高于点状模型,点状模型在改为边水驱后采出程度提高了16.6%。人工仿边水驱可扩大水驱波及体积,提高驱油效率,改善水驱开发效果。     

胶结模型油藏物理模拟实验技术

建立了人造胶结油藏模型三维物理模拟实验技术,用于研究渗流机理和提高采收率。这种油藏物理模型由环氧树脂密封,放置在大型压力舱中,系统实验压力可以达到3MPa,设计了50个测压点和40个电阻检测点,可以实时测定不同部位的压力和电阻率变化情况,2台电子天平用于计量产出液中的油水量。利用该实验系统和方法,可以长时间模拟饱和水、油驱水、水驱油等过程,并对油藏物理模型的动态数据和静态数据进行综合分析。图5参4     

胶结模型油藏物理模拟实验技术

建立了人造胶结油藏模型三维物理模拟实验技术,用于研究渗流机理和提高采收率.这种油藏物理模型由环氧树脂密封,放置在大型压力舱中,系统实验压力可以达到3MPa,设计了50个测压点和40个电阻检测点,可以实时测定不同部位的压力和电阻率变化情况,2台电子天平用于计量产出液中的油水量.利用该实验系统和方法,可以长时间模拟饱和水、油驱水、水驱油等过程,并对油藏物理模型的动态数据和静态数据进行综合分析.图5参4     

油藏数值模拟用于预测剩余油饱和度的精度分析

对于剩余油饱和度的预测常通过油藏数值模拟进行,其预测精度受地层对比解的唯一性、储层物性参数的确定性、非均质描述的客观性、渗透率曲线的确定、历史数据资料的准确性等因素的影响,该模型本身存在很大局限与不确定,这都影响油藏数值模拟的精度,因此必须在现有模型基础上,结合测井、油藏、地质等综合理论与技术,修正并提高剩余油饱和度油藏数值模拟的测算精度。     

多功能高温高压三维比例物理模拟试验装置

根据辽河油田稠油地质开发特征及转换开发方式研究的需求，依据相似理论及先进的自动化测控技术，在室内建立了高温高压三维比例物理模型。经系统测试与系统功能评价，高温高压三雏比例物理模型的主要功能、测量与控制精度等符合设计指标要求。利用该试验装置开展了组合式蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD等物理模拟试验研究。     

三维地质建模技术在古潜山油藏研究中的应用——以曹台潜山为例

油藏三维地质建模具有直观、可视的特点,可有效帮助深入了解油藏特征,对油藏进行高效开发和管理,其精细程度直接决定或影响开发井设计的合理性,建立三维地质模型已成为油藏开发的发展方向。介绍了古潜山油藏地质建模的基本思路、工作流程和技术要求,以及潜山建模中经常遇到的问题,并以曹台古潜山油藏作为研究对象,以Petrel地质建模软件为工具,通过建立精细三维地质模型开展了综合地质研究,利用人工干预和三维可视化交互编辑,建立了该潜山的构造模型、岩相模型和裂缝孔隙度模型。     

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。     

随机游走过程的河流相三维建模

在介绍改进的二维随机游走过程基础上,结合已有的Fluvsim算法中的河道剖面形态假设,提出了适用于河流相的随机游走过程三维建模算法。通过用GoogleEarth对现代沉积卫星图片相关参数的测量,结合相关的河道深度的经验参数建立了储层沉积模式数据库,得到了随机游走过程的三维模拟结果,并与实际的构型进行了对比分析,最后对此进行了相关讨论。     

孔洞储层地震物理模拟研究

应用地震物理模拟技术对孔洞型地层进行地震响应特征研究时，会遇到孔洞模型的尺度和洞内填充物较难满足模拟条件等问题，通过在实验室合理调整孔洞与模型的比例关系，分析确定合适的填充材料和制作工艺，制作了4种孔洞形态的物理模型，针对每一种形态的洞设计了5种尺寸，并分别进行了二维观测。在二维叠加剖面上，洞的三维形态各不相同，绕射特征有较大的差异，水平棍形洞的绕射能量远强于其它形态的洞，形态和尺度相近的球形和柱形洞的绕射能量相近，当洞的垂向尺度小于1／2围岩波长时，绕射能量随洞的横向尺度增大而增强。偏移剖面上的串珠状特征主要由洞底绕射引起，当水平洞的长度增加时，串珠状特征更加明显，因此可以利用这些特征对孔洞形态进行识别。     

泥浆侵入过程及饱和度测井新说

泥浆滤液侵入渗透性地层是一种利弊兼备的过程，它影响储层测评价的精确度，但是它却提供储层产能的信息。文章阐述层泥浆侵入的新概念，以及在侵入前后不同阶段开发的饱和度测井技术，指出比较阵列感应测井和随钻电阻率测井的分析成果可有效地研究侵入带剖面，从而可进一步动态监测水驳过程的乘余油变化情况。侵入带的研究成果对开发地质学和油藏民有重要的启迪作用。     

地震约束储层地质建模技术

将地震资料用于储层地质建模的研究定义为地震约束储层地质建模,论述了地震约束储层地质建模的意义、地震资料的约束作用、与地震反演的区别、应用领域和建模技术。实例研究表明,结合地震资料开展储层地质建模研究能够降低地质模型的不确定性,有利于提高储层地质建模的精度。     

超稠油藏物理模拟试验研究

采用真空物理模拟实验方法，研究了克拉玛依油区风城油田超稠油油藏水平共蒸汽驱的最佳注入率，不同竖井注汽，水平井生产的驱替方式对生产效果的影响以及蒸汽驱对油藏温度变化的影响。认为：用水平井蒸汽驱开发超稠油藏，能够有效地提高油藏温度，降低原油粘度，改善油藏内流体的流动性。从而为提高超稠油油藏原油采收率提供了参考依据。