稠油出砂冷采过程中储层孔隙度预测模型

从岩石力学原理出发，结合稠油出砂冷采过程中的动态特征，研究了等温条件下疏松砂岩体积应变率随累积产油量和累积出砂量的变化规律，建立了出砂冷采过程中储层孔隙度的预测模型。该模型可以定量预测稠油出砂冷采过程中储层孔隙度的变化规律，从而为出砂冷采过程中其他规律的研究奠定了基础。     

稠油出砂冷采过程中储集层渗透率变化预测

从岩石力学原理出发,结合稠油出砂冷采过程中的动态特征,研究了等温条件下疏松砂岩储集层渗透率随产油量与产砂量的变化规律,建立了出砂冷采过程中储集层渗透率预测模型。该模型可以定量预测出砂冷采过程中储集层平均渗透率变化规律,从而为出砂冷采过程中产量变化规律研究奠定了基础。     

稠油油藏出砂冷采渗流机理研究

为了研究稠油油藏出砂冷采的渗流机理，准确预测其开采动态，在对储层岩土和砂粒受力分析的基础上，建立了骨架砂剥离判断准则和可动砂启动判断准则；运用有效应力原理、质量守恒原理、虚位移原理和虚功等效原则，建立了稠油油藏出砂冷采三维四相多组分渗流数学模型和岩土单元平衡方程，并探讨其求解方法。该模型的建立对于正确认识和高效开发稠油油藏具有重要意义。     

边底水稠油油藏有限出砂冷采技术

针对稠油油藏防砂开采和出砂冷采存在的局限性,提出采用有限出砂冷采的开采方式开采稠油,介绍了稠油有限出砂冷采技术的原理及有限出砂冷采生产管柱主要参数的设计原则。以苏丹某区块油藏为研究实例,用三维可视化地质建模软件建立了该区块油藏的三维非均质地质模型,对该区块油藏进行了单井和全区块生产动态历史拟合及有限出砂冷采数值模拟研究,在数值模拟结果良好的基础上,选取新完钻的单井进行了有限出砂冷采矿场试验,在单井矿场试验成功的基础上,对全区块的生产井采用有限出砂冷采方式开发,并取得了很好的开发效果,该技术对国内类似油藏的开发具有一定借鉴意义。     

利用出砂提高单井产能

在疏松砂岩稠油油藏中，油井适度出砂能大幅度提高产能，国内、外有很多稠油出砂冷采成功的例子。出砂能够提高油井产能主要是因为砂的流入提高了液流速度、井筒周围高渗透区的形成、泡沫油的形成以及降低了油井的表皮系数。本文给出了出砂率与时间、产量与时间之间的定量关系。     

渤海稠油油藏出砂冷采工作制度优化模拟实验研究

为了确定稠油出砂冷采过程中生产压差、油水产量、出砂速度及出砂量的变化关系,以渤海埕北油田地层砂样及原油做成模型,在室内进行了稠油出砂冷采模拟实验。分别在压力变化条件下和恒压条件下驱替油水进入岩心,模拟完全产油和油水同产时,生产压差、油水产量、出砂量的变化关系,测量稠油启动压力。实验结论对稠油出砂冷采工作制度的制定及优化具有一定指导意义。     

地质因素对稠油出砂冷采的影响

在稠油出砂冷采机理和矿场实际资料深入研究的基础上,剖析关键性地质因素对出砂冷采的影响。阐述了稠油出砂冷采技术的主要适用条件,明确相应的开发技术策略。随着大量砂子的产出和泡沫油的形成,单井产量一般可达3～50t/d,是常规降压开采的数十倍至数百倍,采收率一般可达8%～15%.稠油出砂冷采技术最适用的油藏条件是:油层为疏松砂岩,砾石含量低;脱气原油粘度500～100000mPa·s;地层原油含气量10m3/t左右;油层压力大于2MPa;油层埋深200～1000m.边水和气顶的存在以及盖层厚度和夹层分布对稠油出砂冷采效果影响很大,在部署油井、确定射孔井段和排量时也应予以考虑。稠油出砂冷采技术对地层原油中含有溶解气的疏松砂岩稠油油藏具有广泛的适应性。     

出砂冷采技术在稠油和稀油油藏中的应用

出砂冷采技术已成功且大规模地应用于加拿大西部浅层疏松砂岩稠油油藏。近年,这一技术的应用领域又有新的扩展,在储层胶结程度相对较差的深层稀油油藏常规开采高产井中应用再次获得成功。本文将介绍稠油出砂冷采开采特征和机理以及出砂冷采技术在稀油油藏中的应用情况。     

稠油出砂冷采中的完井与引流技术

冷采被用作一种新的采油工艺可以成功地用于未胶结砂岩中的稠油。采用大孔径、深穿透、高密度射孔技术对稠油出砂冷采是必须的 ;采用适应高含砂量和高原油粘度的高转速螺杆泵 ,且螺杆泵下入油层底部等引流技术措施对出砂冷采是十分有利的。     

稠油出砂冷采对射孔技术的要求

稠油出砂冷采作为一种新的采油工艺可以成功地运用于胶结不好的砂岩油藏。采用大孔径、高孔密封孔技术对稠油出砂冷采是必须的，并且对射孔压力和射孔井段有一定特殊要求。     

基于双重孔隙理论的各向异性致密油砂岩地震岩石物理模型

致密油砂岩储层低孔低渗、矿物组分多样以及孔隙结构复杂,为岩石物理建模带来了较大挑战。基于致密油砂岩的特殊性,从岩石固体组分和孔隙结构2个方面对致密油砂岩地震岩石物理模型做了改进,实现了基于双重孔隙理论的各向异性致密砂岩油储层的岩石物理建模方法,并系统研究了新理论模型下泥质含量和泥质类型、孔隙连通性以及孔隙类型4种因素对岩石物理建模的影响。研究结果表明,泥质、孔隙连通性和孔隙类型对致密油砂岩均会产生较大的影响,证实了所提出的岩石物理建模方法的合理性。     

地震正演模型应用(Ⅰ):用叠后地震正演模拟方法精确解释东河砂岩尖灭点

叠后正演模拟不仅能更好地解释平缓构造背景下的地震数据，而且有助于描述地震资料无法分辨的地质体。东河砂岩是塔里木盆地已知的储集层，横向展布不均匀，由于地震分辨率的限制，很难准确描述东河砂岩的空间展布。用叠后地震正演模拟方法研究东河砂岩尖灭点分布，发现合成地震振幅能量首先增强，然后衰减，其中还存在地层上拉和假倾角现象。这些特征有助于对东河砂岩尖灭点进行地震解释。     

“两步法”相控随机建模在延长油田储层描述中的应用

延长油田低渗透砂岩储层的地质建模具有储层描述资料少、精度低、不确定性因素多的特点。文中采用"两步法"相控随机建模技术,以密井网测井解释资料为基础,结合岩心分析、生产动态等已知信息,先建立相控岩相模型,再以此为约束条件进行孔、渗属性建模,来减少储层描述的不确定性。以延长油田BLC油区为例,应用"两步法"相控随机建模技术,建立了符合该油区实际生产状态的低渗透砂岩地质模型,为区块合理开发决策和改善油田开发效果提供了地质依据。     

四川合川—潼南地区须家河组致密砂岩气成藏模拟

烃源岩生气产生的超压是致密砂岩气藏成藏的主要驱动力,提出烃源层生气增压定量计算模型,建立致密砂岩气藏动力平衡方程,制定致密砂岩气成藏模拟流程,并模拟了四川盆地合川—潼南地区须一段生气量及其引起的烃源岩超压史。模拟结果证实:①烃源层生气强度决定生气增压的大小,储集层物性决定气藏的分布,常规气藏与致密砂岩气藏在平面和纵向上的分布均具有互补的特点,前者主要分布于孔隙度大于7%的局部构造高点;后者主要分布于孔隙度较低的构造相对低部位且靠近生气量大的烃源层;②从最大埋深(距今65 Ma)到现今的抬升过程中,由于地层水压力降低,气水压差增大,致密砂岩气运移更远,聚集量增大,但常规气基本不发生运移,聚集量也未增大;③须二段致密砂岩气量是常规气量的5.9倍,未发现资源主要为致密砂岩气,分布在合川的东北部、潼南北部和潼南的东南部等地区。图12表2参37     

基于岩石物理的致密砂岩油藏叠前优势储层预测——以渤海湾盆地南堡凹陷4号构造东营组二段为例

针对致密砂岩油层与围岩波阻抗叠置严重、油层与围岩区分难度大等问题,应用岩石物理建模与分析、地震正演模拟、叠前弹性参数反演、贝叶斯岩相判别等技术对渤海湾盆地南堡凹陷4号构造东营组二段致密砂岩油藏优势储层进行预测。在测井资料预处理基础上,依据Biot-Gassmann理论,对Xu-White模型所需岩石物理参数进行计算,并正演估算弹性参数。采用Biot-Gassmann方程与Brie经验公式进行流体替换,建立岩石物理解释量版,进而优选出致密砂岩储层敏感弹性参数;同时根据不同地质模型与AVO正演模拟,确定储层预测极限厚度、有效目标和反演方法。最后利用贝叶斯判别方法计算叠前弹性参数反演成果的岩相类型概率分布,对有利孔隙砂岩分布进行预测。结果表明:油藏状态下纵横波速度比和纵波阻抗为最敏感的岩石弹性参数,对砂岩、泥岩具有区分能力;储层预测的有效目标是地震可识别层段内具有厚度比例优势的有利孔隙砂岩,叠前弹性参数反演和岩性与流体概率分析是解决研究区优势储层预测的有效方法;应用该方法预测的有利孔隙砂岩分布与实钻井吻合度高,储层分布规律与研究区地质规律一致,提高了油层识别能力及预测精度。     

同位协同随机建模在储层预测中的应用

采用同位协同随机建模技术,以反映储层含油性的电阻率测井参数为主变量,以地震波阻抗为协变量,对储集层的合油砂岩厚度进行了预测。根据大庆葡南油田葡333区块有效储层下限的解释标准,对电阻率随机模拟得到的多个实现进行解释,得到各实现的含油砂岩厚度,并以10m含油砂岩厚度为风险门槛值分析了该区钻井风险性。新、老钻井的钻遇情况分析表明,应用序贯高斯同位协同地震属性数据的模拟方法进行储层预测的精度较高,利用多个随机模拟实现的差异性进行预测结果的风险性评价可以有效地降低钻井风险。     

大港滩海区沙一段下部水力破裂特征模拟实验

通过对大港滩海区沙一段下部岩心观察和薄片分析,识别出水力破裂角砾、砂岩脉、水力破裂裂缝及活化同沉积裂缝4种水力破裂作用产物,水力破裂角砾之间具有可拼合性,脉体具有明显流体作用痕迹;本区水力破裂发生于欠压实带周围的“壳”中。利用三轴实验系统,对泥晶灰岩(泥质粉砂岩)—砂岩复合试件进行了水力破裂实验。在实验过程中,模拟超压系统“壳”的低渗透岩石—泥晶灰岩(粉砂质泥岩)发生了破裂,而模拟超压系统“欠压实带”的高渗透砂岩却未发生破裂。该实验结果与理论分析和水力破裂裂缝露头特征具有明显的可比性。     

近源砂岩原生孔隙储集层岩石相控建模及其应用

在中国陆相沉积地层中，近源砂岩储集层占有相当大的比例，具有岩性变化快、非均质性强的显著特点。按常规均质地层的方法建立的储集层参数模型精度很低，无法满足测井解释评价、储量计算及油藏描述与模拟的需求。沉积相控建模在一定程度上提高了参数模型的精度，但仍然存在相带划分人为因素多及精度较低的问题。为了提高储集层参数模型精度，依据岩石物理理论，提出岩石相控建模的概念，认为控制近源砂岩原生孔隙储集层参数变化规律的主要因素是岩石相。根据岩石相对近源砂岩进行有效分类后分别建模，可以提高模型精度，并且便于计算机自动处理。该方法在冀东老爷庙油田馆陶组的应用取得了很好的效果。图6参10     

用频谱分解和地震峰值属性分析预测薄砂岩储集层

描述了频谱分解技术的原理和方法,利用模型正演模拟分析薄砂岩储集层,对不同厚度薄砂层的地震反射波形特征进行了分析和总结, 通过岩心、测井分析储集层的岩性和物性,在储集层岩性、物性及波形属性研究基础上以时间域峰值属性优选、数学统计回归和频率域频谱分解调谐理论等技术综合分析、建立预测薄砂岩储集层经验公式,预测了研究区2个优势薄砂岩储集层发育区。实例应用表明,该方法对薄砂岩储集层的认识较为有效。     

致密砂岩储层自适应岩石物理建模方法

常规岩石物理建模方法建立在岩石矿物组分已知的前提下,并以Voigt-Reuss-Hill模型求取岩石基质的等效弹性模量。在致密砂岩物理建模的实践中,经常会遇到由于测井资料不全,无法给出精确的矿物成分解释,使常规岩石物理建模方法精度受到影响。针对这一问题,提出了自适应的岩石物理建模方法。首先通过联立Gassmann方程和临界孔隙度模型,求取岩石基质的弹性模量;再根据解释的泥质含量曲线,应用最小二乘方法和Voigt、Reuss模型,求取砂质、泥质成分的弹性模量的上、下限。在此基础上,利用模拟退火反演算法确定砂、泥质成分的弹性模量近似值,并按照纵波模量不变的原则进一步对砂、泥质成分的弹性模量进行微调,最终获得合理的岩石物理建模参数。应用该方法对鄂尔多斯南部M工区进行了岩石物理建模,结果显示泥岩与致密砂岩的弹性参数有较好的可区分性,泥岩表现出较高的纵横波速度比和较低的纵波速度,砂岩的纵横波速度比及纵波速度随孔隙度增大而降低。