多参数找水在油气水分析中的应用

由于地面与井下的流体环境不同,井下流体产状与地面产状又有不同,多相流体间存在滑脱等影响,因此,找水录取到的产液及含水率值在两相分析的情况下与实际状况存在差距;引入流体力学理论建立滑脱速度模型,把多参数找水测得产液及含水通过气-液和油-水滑脱进行叠加校正,得到井下实际流体体积流量和含水值;把多参数找水测得井下状态的压力、温度等数据用于气液密度及溶解油气比的计算,再通过气态方程和气体压缩因子计算井下各测量点原油体积系数,建立各找水测量点的井下状态与地面标准状态的气-液流量及含水关系模型.从而,通过多参数找水的压力、温度、流量、含水等参数得到地面脱气原油、伴生气、溶解气、水的体积流量,克服了两相分析的不足.通过实际应用,收到较好效果.     

产水凝析气井流入动态研究

长期生产实践发现，单相气体产能方程不能适用于油、气、水三相渗流的研究。因此，在气液两相渗流理论研究的基础上，根据凝析气藏相态特征，考虑凝析气藏反凝析和气井生产过程中产层出水时形成的三相流的特点，引入油、气、水三相拟压力函数，建立了产水凝析气井流入动态方程。该方法考虑了地层中流体相态变化和凝析液流动对气井产能的影响，而不是将凝析油产量折算成气量，该计算方法可以使结果更客观、准确、合理。     

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文章在对气液两相渗流理论调研的基础上，考虑了凝析气藏反凝析和产水的三相流特点，从达西渗流定律入手，根据物质守恒原理，引入气、油、水多相流拟压力，建立了三相流产能方程，给出了无阻流量计算公式，详细描述了根据产能试井数据建立产能方程的步骤。文章提出的方法既适用于地层压力低于露点压力的反凝析气井两相流，也适用于产水凝析气井的三相流，目前气水或油气两相流产能方程只是新方程的特例。对某凝析气藏实际产能试井数据进行了分析计算，表明由于出水凝析气井不仅要克服凝析油的渗流阻力，还要克服水相渗流阻力，多相流产能远远低于单相流，对产水量较大的凝析气井而言，在流动压力大大低于露点压力时，不能采用单相流产能方程配产。实例中的多相流产能曲线表明：在同一井底流压下，随气水比的增加，气体产量将减少；在相同气产量下，随着水气比的增加，生产压差将增大。     

欠平衡钻井油气藏与井筒耦合模型

利用流体力学的质量守恒方程、动量守恒方程和地层的渗流力学方程,建立了欠平衡钻井油气藏与井筒耦合流动模型,并利用有限差分方法对模型进行了求解.所建立的欠平衡钻井油气藏与井筒耦合模型能模拟主要油气藏类型欠平衡钻井过程中油气藏流体与井筒内流体的耦合流动,模拟地层油、气的流入对井底压力的影响.欠平衡钻井过程中,不同类型油气藏和井筒流体耦合流动时地层油/气进入动态不同,地层油/气的进入对井底压力的影响规律也有很大区别.计算结果表明地层油/气的流入可以使井底压力下降0.03～2.50 Mpa,因此在欠平衡钻井设计中,应充分考虑产层段油/气流入对井底压力的影响.     

用连续流量计确定两相生产井视流体速度的方法

两相生产井中,油、气、水性质的差异使流量计非线性响应程度加大。要准确确定各产层的视流体速度,必须进行流体性质及仪器结构非对称性校正。本文从理论出发导出流量计在两相流动中的响应方程,有析影响解释精度的因素,给出准确求取视流体速度的计算方程及其相关的校正方法。附有实例。     

流体性质变化对双河油田储集层的损害

在双河油田近２０年的高效开发过程中，流体性质发生了变化，对油层造成不同程度的损害。主要表现在：①注入水的长期冲刷，加大了储集层物性和孔隙结构变化速度，使得后期储集层各类溶孔非常发育，孔隙和喉道在三维空间上的分布、组合及配置关系更加复杂，它与注入水的水质及与地层水的配伍性和储集层敏感性有关，是油层损害的主要原因。②地层水中离子的变化，特别是某些阳离子（Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｋ＋、Ｎａ＋等）易与岩石颗粒进行离子交换，造成矿物的转化、溶解和沉淀，形成更多的地层微粒和细小喉道，增大油层渗透率非均质性。③原油在地层中含盐量、含硫量、含蜡量的变化等也可使油层渗透性能变差。④外来液体对地层的水锁效应，降低了油相渗透率；润湿性反转造成地层损害；细菌繁殖造成注水井地层堵塞，固体颗粒堵塞孔隙、喉道等。流体性质的变化与油层物性变化关系密切，是当前储集层损害及评价研究的重要组成部分。照片６图２表３参３（郭海莉摘）     

油藏介质条件下的声学性质

以油层孔隙骨架为主相、孔隙中的流体为次相的两相介质为基本模型,在假设条件下,利用连续介质力学理论,依据地层流体压力作用和岩石的弹性作用相耦合,由应力连续条件、状态方程、连续性方程、运动方程和液-固耦合方程提出了声波在油层中传播的数学模型.按一维和径向两种情况对数学模型进行简化处理,并根据不同的定解条件分别给出了解析解.应用声波在油层中传播的数学模型,精确地描述了振动采油中振动波在油层中的传播规律,结果与油田实际地层测试情况基本吻合.     

凝析气井流入动态预测方法

根据天然气和反凝析液在地层中的渗流特征, 结合凝析油气体系相态理论及闪蒸计算方法, 考虑流体相态和组分变化, 引入稳态理论计算的两相拟压力函数, 建立了凝析气井油、气两相均服从达西渗流的产能方程和气相服从非达西渗流、油相服从达西渗流的产能方程以及油、气两相均服从非达西渗流的产能方程。通过实例得到: ①考虑相态变化的产能方程所得的流入动态曲线在井底压力为露点压力处均有一拐点, 符合凝析气井的特点; ②凝析气井流入动态预测应采用气服从非达西渗流、油服从达西渗流的产能方程。     

相对渗透率分析用于核磁共振录井评价储集层油水产出能力

录井解释的目的是识别储集层的产液性质,并对其流体产出能力进行评价。岩石孔隙中多项流体共存时,相对渗透率是衡量其中某一流体通过能力的大小,是岩石、流体间相互作用的动态特征参数。由于相对渗透率分析成本比较高,并且需要岩心样品,不可能每块样品都进行这种分析。利用霍纳普经验公式,借助相对渗透率理论和评价方法,通过实验验证了核磁共振法饱和度与重量法饱和度有较好的相关性,建立了核磁共振录井计算方法,用于计算储集层中的油水相对渗透率,对储集层产液性质进行识别及对产出能力进行评价,同时以实验手段验证了应用这两项资料判断储集层中流体性质及产出能力的可行性。     

修正威利时间序列声波方程给出含气地层严格解

几十年来，在地震解释中一直用Gassmann方程来定量计算气体对岩石速度慢化的影响。众所周知，低含气饱和度对速度慢化有巨大影响。在岩石物性分析方面，威利时间序列方程并不能通过简单地调整气／液混合物的流体传播时间说明Gassmann方程的特性。 本文中把Gassmann方法应用到泥岩地层，速度慢化的影响与威利时间序列公式互相融合，这是通过把充液孔隙从充气孔隙中分离出来实现的。求解Gassmann公式需要的参数是孔隙体积、液体体积、骨架体积、粘土体积及弹性模量。全部参数都可以查表或计算已知的液体成分和储层压力得到。 本方法包括计算泥岩地层孔隙度模型（最好用组合的中子／密度测井读数）、流体饱和度和泥质含量。设计亲水岩石模型和未侵入含气地层模型，得出亲水岩石和原状气层的假声波纵波曲线。 已知未侵入地层中的流体是气、水混合物，就可能确定气、水流体混合物的“假传播时间”，使它满足传统的威利时间序列方程。对于所有被调查的储集层系统、所有的孔隙度和约为70％的泥质含量而言，气体总容积和“假传播时间”之间都有极好的双曲线的关系。双曲线的形状和位置可以用从一个储层变化到另一个储层的三个常数定义，把这些常数近似结合进威利时间序列方程，建立一个气体关系，修正后的威利方程精确地再现了Gassmann效果。天然气饱和度为零时，气体项变成零，威利时间序列方程回复到它原来的形式。 一个重要的事实是，在气／液系统中，不能用声波测井可靠地计算出孔隙度，除非单独知道含气饱和度。给出了五个储集层实例，其中有四个碎屑岩地层和一个碳酸盐岩层实例。     

页岩油储集层数字岩心重构及微尺度下渗流特征——以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组页岩油为例

为深入认识页岩油储集层孔隙结构特征和渗流特性,以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组页岩油储集层为研究对象,利用微CT扫描技术和聚焦离子束电镜扫描技术,构建三维数字岩心模型,获得孔喉结构参数,并基于该结构特征建立多孔介质微尺度渗流物模装置,研究流体在微通道内的低速流动规律,同时利用该物模装置测量不同压裂液的流动特性和伤害程度。研究结果表明:页岩油储集层的孔隙结构具有非均质性强、孔隙连通性差等特点,储集空间主要为纳米级孔隙,储集层的流动能力取决于微米级孔隙的数量和大小;流体在微观尺度下的低速流动为非达西流,有启动压力梯度,且随着驱动压差增加,边界流体才能不断流出;胍胶破胶液的残渣和大分子结构的凝聚物易对储集层孔隙产生堵塞,建议页岩油储集层压裂时减少胍胶的用量,提高滑溜水比例,减少储集层伤害。     

核磁共振测井(CMR)的应用(为祝贺新疆油田分公司年产原油一千万吨而作)

核磁共振测井具有常规测井无法比拟的优越性,它可以直观、准确地提供储集层的孔隙度、渗透率,区分可动流体和束缚流体,反映储集层的孔隙结构.通过对某区CMR核磁孔隙度、渗透率与岩心孔、渗资料的对比分析,建立了两者之间的对应关系,力求精细描述准确的储集层参数;以压汞实验为基础,研究了毛管压力资料与CMR核磁孔径分布曲线的关系,为应用T2谱反演毛管压力曲线奠定了基础;通过求解地层的束缚流体饱和度,结合电阻率测井,采用阿尔奇饱和度解释模型,进行了油(气)层的识别和含油(气)饱和度的计算,从而拓宽了核磁共振测井资料的应用范围,为油(气)层的评价提供了一种新的方法.     

色谱气测解释方法

色谱气测井是近年来使用的一种新方法,它能定量计算出地层中天然气的含量和组成,因而能比较准确地确定和评价油、气层,是石油勘探中一种重要的测井方法。其成果应用可根据测量和计算结果,按照图板进行解释工作。色谱气测解释图板包括:地层含气量解释图板和色谱分析解释图板。色谱分析解释图板用来确定储集层流体性质,如油、气、水等。地层含气量解释图板用来评价储集层。     

核磁共振测井（CMR）的应用

核磁共振测井具有常规测井无法比拟的优越性。它可以直观，准确地提供储集层的孔隙度，渗透率，区分可动流体和束缚流体，反映储集层的孔隙结构，通过对某CMR核磁孔隙度，渗透率与岩心孔，渗资料的对比分析。建立了两者之间的对应关系，力求精细描述准确的储集层参数；以压汞实验为基础，研究了毛管压力资料与CMR核磁孔径分布曲线的关系，为应用T2谱反演毛管压力曲线奠定了基础；通过求解地层的束缚流体饱和度，结合电阻率测井。采用阿尔奇饱和度解释模型。进行了油（气）层的识别和含油（气）饱和度的计算。从而拓宽了核磁共振测井资料的应用范围，为油（气）层的评价提供了一种新的方法。     

陇东地区延长组长8油层组有机质组成特征及地质意义

地层条件下原油的密度、黏度、凝固点是衡量原油流动性能和产能的重要指标,也是影响地层压力的关键,与储集层中有机质组成密切相关。综合应用热蒸发烃气相色谱、岩石热解、核磁共振、荧光显微图像等多种储集层流体性质判别手段,分析了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长8油层组有机质组成特征及其对流体性能和地层压力的影响,结果表明,储集层中有机质含有较高的胶质沥青质等重质组分是导致地层条件下可动油含量低、试油与预期不符的原因;包括溶解气在内的地层条件下储集层中有机质的组成、丰度及其纵向分布特征是导致地层异常低压重要原因之一。     

高含蜡凝析气流体的气-固相变特征

国内外近年在深部储集层发现越来越多高压地层流体。深部储集层温度很高，地层流体常出现反凝析现象，更重要的是，深部地层流体因含有大量重质烃类而出现气—固相交。采用固相沉积激光探测系统实测高压凝析气流体的固相沉积动态，结果表明固相开始沉积的压力随温度降低而升高。应用热力学原理对此现象进行了理论分析。图2参15     

定性判别电潜泵剪切作用造成产液乳化的数值模拟方法

地层产液乳化是开采过程中常见的储层伤害类型之一。电潜泵剪切作用有可能造成或加剧产液乳化。产液乳化在流入井筒前产生还是在井筒内造成，判断难度较大。利用多相流连续性方程、动量方程、能量方程，建立考虑剪切作用的井筒多相流动态理论模型。将各相分量代入方程，建立油田产液的井筒多相流动态理论模型。再代入实际生产数据，建立适合油田的数学模型，计算了5口井产液量，与实际产液量相近，表明模型合适。预测该油田5口典型井的原油含水率分别为0、20%、40%、60%、80%时，井深与井内流体压力分布关系。结果表明，将产液提升单位高度消耗的能量，泵前小于泵后，电潜泵加剧了产出液的乳化程度。该研究为较准确地判断是否产液乳化造成储层伤害提供了依据。     

非均质储集层原油分布与产液特征探讨

根据储集层中原油分布推测储集层产液特征,是勘探开发工作的关键。由于非均质储集层中原油分布受制于渗透率级差、注油速率、充注模式和充注量等因素,导致原油在其中的分布状态复杂多样。储集层产液特征与原油在储集层中的分布密切相关。明晰影响非均质储集层中原油分布的因素及与产液特征的关系,同时注意润湿性、孔隙结构和油质条件对储集层产液的影响,才能较为准确地预测储集层产液特征,为勘探开发方案的制定提供有利依据。     

鄂尔多斯盆地致密气储集层孔隙流体地震预测方法

基于鄂尔多斯盆地上古生界二叠系下石盒子组盒8段致密储集层岩石物理分析结果,考虑体积模量对孔隙流体敏感的特点,提出了致密储集层岩相控制下利用压缩系数检测流体性质的方法。该方法首先是进行岩相识别,利用叠前反演的纵横波交会技术计算致密砂岩相的分布;其次是在岩相控制下(排除泥质含量影响),利用可稳定反演的波阻抗和速度计算压缩系数;最后利用气水层压缩系数的差异进行储集层孔隙流体性质判识。苏里格致密气田勘探开发生产实践表明:应用压缩系数进行孔隙流体性质识别的效果较好,能有效预测气水层的分布。     

非均质储集层原油分布与产液特征探讨

根据储集层中原油分布推测储集层产液特征，是勘探开发工作的关键。由于非均质储集层中原油分布受制于渗透率级差、注油速率、充注模式和充注量等因素，导致原油在其中的分布状态复杂多样。储集层产液特征与原油在储集层中的分布密切相关。明晰影响非均质储集层中原油分布的因素及与产液特征的关系，同时注意润湿性、孔隙结构和油质条件对储集层产液的影响，才能较为准确地预测储集层产液特征，为勘探开发方案的制定提供有利依据。