油藏渗流地球物理新方法探索

老油田进入高含水开发阶段后,随着注水倍数即PV（Pore Volume）的增加,油藏储层物性如孔隙度、渗透率、泥质含量等均随之发生改变,导致渗流场发生变化,剩余油分布预测更为困难,难以给出提高采收率的针对性措施。为此,提出油藏渗流地球物理新方法。通过分析不同注水倍数下储层孔隙度、实际油藏不同开发阶段泥质含量、剩余油饱和度等的变化,论证了发展油藏渗流地球物理技术的可行性和必要性,并形成了一套技术流程,即在岩石物理实验基础上,应用时移地震、时移VSP、时移电磁、生产测井、多域试井等地球物理技术研究油藏渗流场,最终建立多维油藏渗流地球物理地质模型,反映油藏渗流变化。油藏渗流地球物理技术是油藏地球物理技术的延续和提升,将在老油田渗流场重构、提高采收率方面发挥重要作用。     

各向异性油藏水平井井网渗流场分析

为直观地反映各向异性油藏水平井井网地层压力分布及流体运动轨迹的特点,利用源汇理论、Newman乘积法及压降叠加原理,推导出各向异性油藏水平井井网不稳定渗流地层压力公式,提出流线生成方法,研究了水平井井网渗流场分布规律。结果表明:储层各向异性、生产时间和注采比对水平井井网渗流场影响较大。在布井时,水平井应垂直于最大主渗透率方向,以便形成线性水驱,提高驱替效果;生产时间越长,压力传播范围越广,采出程度越高;注采比越大,注入流体的波及范围越大,波及效率越高。利用该方法产生的流场图能够为各向异性油藏水平井开发井网设计及注入方案的优化提供科学依据。     

基于FEPG的多场耦合渗流数值模拟方法

针对泥页岩孔隙内多场耦合作用下的渗流问题进行了系统研究。在Biot理论的基础上,建立了泥页岩孔隙内流体流-固-化耦合作用下的渗流计算模型;介绍了多场耦合作用下泥页岩孔隙内流体渗流的实验室模拟方法,给出了实验结果;在建立渗流计算模型的基础上,探索了利用FEPG方法对泥页岩孔隙内多场耦合作用下的渗流规律进行有限元数值模拟的方法;通过实验模拟和数值模拟两种手段对模型进行了验证。通过数值模拟结果与实验结果的对比可知,数值模拟的准确性非常好,从而验证了模型的正确性。模型深化了对泥页岩孔隙内多场耦合作用下渗流规律的认识,模型简单实用,参数易获取,且具有一定的工程实用价值。     

各向异性油藏渗流的特征、模型和研究方法

各向异性油藏中,渗流速度方向一般不同于压力梯度方向,渗流速度的大小会随压力梯度方向的改变而变化;由于交叉微分面的存在,各向异性油藏渗流模型的复杂程度较常规油藏成倍增加;各向异性油藏渗流理论研究的基本方法是,通过坐标变换把各向异性渗流化为等价各向同性渗透,同时介质空间的形状随之发生改变;各向异性油藏渗流的核心问题是各种复杂边界的处理。     

渗流场及其相关场耦合的数学模型

盆地数值模拟是含油气盆地定量化研究的重要手段.在盆地演化过程中各种场相互作用和影响,因此,在盆地模拟时要综合考虑多种场变量的耦合作用。建立了多插相互作用的耦合非线性数学模型,并通过有限元数值方法对莺歌海盆地进行了数值模拟。莺歌海盆地是一个高温高超压盆地,其温、压、流场具有强烈的非线性耦合关系。计算表明所建模型适合莺歌海盆地。     

高压水射流射孔渗流场模型及计算

为计算和对比高压水射流射孔完井与裸眼完井、常规射孔完井的渗流场，在合理假设基础上，建立了井眼附近有限元渗流场模型，裸眼完井的计算结果证明了该模型的准确性。常规射孔完井污染带和压实带对油井产能有非常不利的影响；高压水射流射孔完井可以避免常规聚能弹射孔完井方式伴随的射孔压实带对油井产能的严重影响，并且可以减少钻井污染带对产能的影响；在低渗透率地层，应尽量避免采用常规聚能弹射孔而采用高压水射流射孔完井。图5参10     

油气渗流力学多尺度研究方法进展

油气渗流力学是油气田开发的理论基础,以连续介质假设和达西方程为基础的单一尺度传统渗流力学及研究方法在油气资源开采中发挥了重要作用。随着缝洞型碳酸盐岩和非常规等油气藏不断勘探开发,储层空隙中的孔隙、裂缝和溶洞,尺度差异达到10个数量级之大,多尺度特征对油气流动的影响越来越大。通常从孔隙尺度、介观尺度和宏观尺度来研究不同尺度上的渗流问题,每个尺度有独特的研究方法,揭示了每个尺度上的特有渗流机理和规律,如何将不同尺度上的渗流机理和规律关联起来,在宏观尺度上形成一套系统的渗流理论,对油气田开发来讲非常重要。因此,尺度升级理论和多尺度方法就变得非常重要,就好比把不同尺度上的一颗颗珍珠串起来,形成完美的一条项链。因此,本文针对油气渗流力学中面临的多尺度现象和科学问题,从孔隙尺度流动、非常规油气宏观渗流、大尺度缝洞碳酸盐岩油气流动和多尺度研究方法等方面系统阐述了尺度升级理论和多尺度方法的研究现状及发展趋势。     

油藏开采方法和地球物理

各种油气生产作业对储层条件和地震特性的影响列于表1中。对地震特性有极大影响的储层条件(孔隙压力、有效压力和气饱和度)显得尤其重要。大多数生产作业会改变孔隙压力和有效压力,从而引起地震特性的变化。某些生产作业会提高气饱和度,而某些生产作业会降低气饱和度。正如大家熟知的加斯曼方程所述的那样,地震速度在最初10％左右的气饱和度     

油藏渗流模型与数值模拟技术研究进展

本文把油藏渗流类型划分为解析模型、半解析模型、数值模型,列举了近年来我国学者所发表的代表性成果.我国大多数渗流模型都是在现有模型上应用新方法不断进行优化创新为主流发展趋势,从时间上来看,模型逐渐从理想化、简单化向真实化、普适化演变.最后文章综述了有限差分法、有限体积法和有限元法三种油藏渗流模型求解方法的对应原理,列举了...     

水驱油田剩余油分布预测的岩石物理依据和方法

将中国东部老油田长期水驱开采中引起的储层物性变化换算成速度变化时,发现这种速度变化明显大于只计算水置换油时所引起的速度变化。根据这一特征,可利用地震资料来预测剩余油的分布。应用时间推移地震求取水驱开采前后两次三维地震的振幅差异时,由于突出了流体的地震响应差异,比直接应用常规地震油气检测技术预测剩余油分布更为有效,而模型和实例也证明了该方法的可行性。最后,提出了一种利用时间推移地震进行叠前含油饱和度反演并预测剩余油分布的更为精确的方法。     

特高含水水驱油藏流场边界动态追踪模型研究

特高含水水驱油藏油水流动差异、剩余油分散富集现象日益严重.为了从宏观尺度制定油藏动态高效开发策略,提出一套基于界面重构思想的流场边界动态追踪模型,预测了二维及三维流场的速度差异界面、饱和度差异界面演化规律,完成了特高含水油藏区块高速、高含水流场边界定量表征的测试,并制定开发对策验证其工程应用的可行性.在经典黑油模型基础...     

页岩油藏流体渗流特征物理模拟新方法

在页岩油储层岩心CT扫描、聚焦离子束-扫描电镜（FIB-SEM）及压汞资料分析储层微观孔隙结构特征基础之上,运用自主研发的页岩油封闭式高精度渗流评价系统开展了不同物性页岩油岩心渗流物理模拟实验,并借助核磁共振方法（NMR）分析了渗流过程中微观孔隙结构变化特征,明确了页岩油储层中流体渗流规律。研究结果表明：与致密砂岩储层相比,页岩油储层渗流特征复杂,主要表现为3种渗流特征,即凸型（岩样气测渗透率K_g>2.0 mD）、线型（0.1 mD<K_g<2.0 mD）及凹型（K_g<0.1mD）,其中只有典型凹型及部分线型渗流特征可以确定（拟）启动压力梯度;页岩油储层渗流特征主要由边界层和应力敏感的耦合作用所决定,两者的相对强弱决定了页岩油储层渗流会产生不同渗流形态;页岩油储层强应力敏感性会导致渗流特征随着生产压差放大而发生改变,因此页岩油藏数值模拟必须考虑孔隙结构变化对渗流特征的影响。     

胜坨油田浅水浊积相储集层流动单元研究

胜坨油田沙二段1砂层组2小层是浅水浊积相储集层，综合考虑岩性、物性、电性及非均质性和水淹特征，采用模糊聚类的方法将其分为4类流动单元。流动单元E以中砂岩为主，处在沉积旋回下部，分布于浊流中心相，基本没有无水开采期，高含水期含水上升减缓，非均质性弱，纵向剩余油分布差别小；流动单元G以细砂岩为主，处于沉积旋回中下部，分布于浊流中心相边部及边缘相内侧，非均质性最弱，水淹较均匀，高含水期仍有可观的可动剩余油；流动单元M以细砂岩、粉砂岩为主，处于沉积旋回中上部，分布于浊流边缘相的外侧，非均质性较强，是剩余油较富集的部位；流动单元P以夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩的细、粉砂岩为主，处于沉积旋回的顶部及底部，分布浊流相与湖相的交界部位，非均质性强，极容易形成剩余油，但剩余油总量不大且较难开发，经济价值不大。把流动单元研究与剩余油研究结合起来，可以为提高油气采收率提供可行的地质依据。     

孤东油田馆陶组河流相储集层流动单元模型与剩余油分布规律研究

综合应用多学科理论 ,系统研究了形成流动单元的控制因素 ,提出了河流相储集层流动单元识别、分类及评价方法 ,建立了流动单元模型。引用活度函数及层内差异等 6种数学方法在单井中识别流动单元 ,应用地震属性分析等 5种方法在剖面上识别流动单元。提出了流动单元定量分类评价方法 ,把孤东油田馆上段河流相储集层划分为 3种不同类型的流动单元 ,它们各自具有相应的岩性、物性和孔隙结构特征。应用判别分析方法得到确定流动单元类型的判别函数 ,建立起河流相储集层流动单元的判别标准。把流动单元与剩余油的研究紧密结合 ,研究剩余油在不同流动单元以及同一流动单元不同部位的分布规律 ,揭示了流动单元类型与剩余油分布的内在联系。预测了孤东油田馆上段储集层参数空间变化及剩余油的分布 ,指出不同流动单元的开采潜力 ,有效地指导了油田开发。参 5(窦之林摘 )     

一种基于油通比的油藏优势流场表征新方法

优势渗流通道发育是导致中高含水油田平面水驱不均衡和井网波及系数低的根本原因。为了准确定位储层优势渗流通道发育位置,指导油田下一步的稳油控水,基于储层时变数值模拟技术,从水置换油效率角度提出了一个新的流场评价指标“油通比”及流场非均质性评价指标“油通比非均质性系数”。根据油通比特征曲线在不同含水阶段的形态,结合其物理背景,划分4级流场渗流区域,实现了对油藏流场的分级评价。经过验证,流场的优势渗流通道区域与示踪剂测试结果完全符合,证明了油通比流场评价方法的可靠性。利用该方法对渤海BZ油田开展了优势流场评价,制定流场分级调控措施政策,指导部署调剖堵水和水平井控水措施,实施后油通比非均质性系数减小5.6%,流场非均质性明显改善。该方法实现了对高含水油田优势渗流通道的定量表征。     

油页岩的地球物理识别和评价方法

利用地球物理方法识别和评价油页岩主要是依靠测井技术,地震方面研究非常薄弱。在现有的油页岩测井响应特征和测井评价方法（ΔlogR 重叠法）的基础上对ΔlogR 重叠法进行了拓展,引入波阻抗与常规测井响应特征进行重叠来评价油页岩;同时根据油页岩的岩石结构特征,建立油页岩岩石物理模型,提出了一种基于岩石物理模型的由速度反演油页岩有机质含量的方法;最后利用地震多属性预测技术将已知钻井的含油率信息反演外推到地震数据,得到预测的含油率数据。结果表明,波阻抗ΔlogR 重叠法、岩石物理反演法和地震多属性预测法都可以有效地评价油页岩的有机碳含量和含油率。     

油水分离水力旋流器内流场试验研究

论述了油水分离水力旋流器的结构及性能。采用先进的二维激光多普勒测速仪（ＬＤＶ）定量测试了两种不同结构模型的内流场。根据油水分离水力旋流器的结构和内流场特点，将流场分为造旋区、分离区和稳定区等三个区。在造旋区内，流体携带的能量主要转化为旋流加速；分离区是油水分离的主要区段，一般为锥形结构，以补偿动量矩的消耗，维持较高的旋流速度；稳定区则是为了稳定造旋区和分离区的流动，在稳定区底流口应避免产生回流。     

塔河碳酸盐岩油藏地质模型

塔里木盆地塔河油田为以裂缝、溶洞为主的碳酸盐岩油藏，其储集层近水平方向延伸、横向连续性很差，特别是北西－南东方向储集层变异程度在。建立裂缝和溶洞模型的具体方法是：对密度测井曲线进行标准化，与岩心实测孔隙度对比，控制数据质量计算密度孔隙度；对密度孔隙进行空间数据分析，得到变差函数，按裂缝和溶洞带水平延伸的框架模型进行条件模拟，建立基于井的孔隙地质模型；用13口井的密度测井曲线推导波阻抗曲线，建立整个油藏的三维地震速度模型，综合反演得到油藏的孔隙度模型。估算结果，塔河油田裂缝、溶洞的净厚度约为碳酸盐岩厚度的5％。由于油藏条件下的岩心分析数据非常重要，所以尖在对油层进行酸化、压裂之前获取单层测试资料，以利于通过生产资料来检验模型的精度。