缝洞型油藏的离散缝洞网络流动数学模型

针对现有油藏渗流理论在描述缝洞型油藏流动机理上存在的困难,基于缝洞型油藏储层的特点,提出了离散缝洞网络流动数学模型。该模型将缝洞型油藏划分为岩块系统、裂缝系统和溶洞系统;其中裂缝和溶洞嵌套于岩块中,并相互连接成网络;岩块和裂缝系统视为渗流区域,溶洞系统视为自由流动区域。阐述了模型的基本原理,推导了相应的有限元数值计算格式,通过算例验证了其正确性。算例分析结果表明,离散缝洞网络流动数学模型能够正确地描述出缝洞型油藏的流动特征。     

缝洞型油藏试井模型及其在顺北油田的应用

塔里木盆地顺北油田为缝洞型油藏,裂缝、大尺度溶洞并存,流动机理复杂,常规试井模型无法进行解释。在分析地层渗流、溶洞流体波动、井筒管流耦合的流体流动特征基础上,建立了钻遇溶洞、未钻遇溶洞2种缝洞型油藏试井模型。研究结果表明：缝洞型油井的井底压力响应曲线上可识别出井储、过渡、溶洞1、地层裂缝、溶洞2等流动阶段,而顺北地区油井多洞参与流动的特征较多,主要表现为有明显双洞特征和无明显双洞特征2种曲线类型;通过模型参数反演能够得到溶洞体积、溶洞距离、缝洞体积等参数。对顺北油田1口油井进行分析表明,新模型与实测曲线拟合精度高,拟合率达85%以上,计算的地层参数能够满足工程精度,且符合油藏地质特征。研究成果可用于缝洞型油藏试井资料解释。     

大尺度溶洞发育的缝洞型油藏试井解释模型研究

缝洞型油藏含有大尺度溶洞、裂缝,非均质性严重,缝洞连通模式复杂多样,对于大尺度溶洞发育的缝洞型油藏试井解释,连续介质或三重介质的试井理论已不适用。为此,基于非连续介质理论,建立大尺度溶洞发育的缝洞型油藏物理模型和渗流数学模型,考虑井筒储集和表皮系数的影响,利用Laplace变换法和Stehfest数值反演法求解得到井底压力的解析解,分析试井典型曲线的敏感性,并对一口缝洞型油藏油井的不稳定试井资料进行了解释,得到了储层及溶洞参数。该方法可以用来解释大尺度溶洞发育的缝洞型油藏不稳定试井资料,为大尺度溶洞发育的缝洞型油藏的试井解释提供了理论基础。     

缝洞型碳酸盐岩油藏流动机理初探

缝洞型碳酸盐岩油藏,其储集空间以溶洞为主,裂缝为主要流通通道,溶洞、裂缝随机分布,具有网络状油藏的特征。裂缝和其连通的溶洞动力学尺寸较大,流体流动可以看成管道流动,基质渗透率很低,流体流动遵守达西定律。将渗流力学、流体力学知识相结合,建立了缝洞型油藏渗流与管流耦合模型,揭示了储集体内流体流动规律,并计算了单个缝洞系统中压力降落规律,计算结果表明,溶洞中压力降落远低于裂缝中压力降落。     

缝洞型油藏钻遇溶洞油井的压力曲线特征

在缝洞型油藏实际钻井过程中经常出现钻杆放空、泥浆大量漏失等现象。这类油藏使用常规三重介 质试井方法解释时困难较大,建立溶洞型储层试井解释模型并对这类油藏进行测试资料试井解释具有实 际意义。在双重介质模型基础上,将溶洞简化为一个等势体,内部压力处处相等,溶洞外流体流动满足达 西定律;基于溶洞质量守恒方程,建立了缝洞型油藏试井解释数学模型;采用Laplace 变换和Stehfest 数 值反演算法得到了井底压力解析解;分析了溶洞储能比、溶洞大小、基质窜流系数、裂缝储能比等参数对 井底压力及压力导数双对数曲线的影响。利用建立的钻遇溶洞模型双对数曲线图版对塔中地区某井进行 了解释,并见到了良好效果。该研究结果可以为缝洞型油藏试井解释提供理论指导。     

塔河奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏开发对策探讨

塔河油田奥陶系油藏为典型的缝洞型碳酸盐岩油藏,生产动态与对比研究均表明油藏存在管流特征和渗流特征。油藏储集空间和流动空间主要为大型溶洞及与之相连的裂缝带,大型缝洞体内流态为典型的管流,微小孔缝内流态为渗流特征。以流态和生产特征研究为依据,以缝洞体模型为基础,研究管流与渗流条件下的动态特征、产能特征、见水特征、递减特征以及注水开发特征等,初步探讨采速、产能、布井方式、压锥、堵水、注水开发等缝洞型油藏开发技术对策,对塔河奥陶系油藏开发和综合治理有一定指导意义。     

串珠状缝洞型储层油藏产能指示曲线解析

塔里木盆地缝洞型碳酸盐岩油藏储层结构复杂,即使产能测试期间井口压力高于饱和压力,产能指示曲线形态也存在多样性。从缝洞型储层复杂结构特征出发,假设洞穴型储层是管流、裂缝型储层是渗流,推导出串联型缝洞型储层产能方程表达式,进一步建立了产能方程与井周围缝洞储层分布的关系。经塔里木某缝洞型储层7口井的产能指示曲线实际应用,可以定性解析出井周储层结构特征,并与压恢试井反应的储层结构特征基本吻合;同时也可定量计算出近井洞穴的流动系数、裂缝系统流动系数的湍流系数。该方法是利用产能试井方法定性分析缝洞型储层结构特征和流动特征方法的有益探索。     

井洞相连的串珠状缝洞型油藏试井分析方法

顺北油田包含溶洞、高角度裂缝、溶蚀孔洞和岩石基质4种储集介质,溶洞与高角度裂缝串联形成垂向串珠状缝洞体是常见的缝洞连通模式,钻井过程中经常出现钻柱放空和泥浆漏失的现象,这些复杂的地质和工程因素导致常规的多重介质模型难以拟合实测的试井数据。提出多个溶洞区域和裂缝区域串联的物理模型表征复杂的垂向串珠结构,溶洞区域仅包含溶洞介质,流体遵守自由流,裂缝区域包含高角度裂缝、溶蚀孔洞和基质,流体遵守达西定律,进而建立井洞相连的串珠状缝洞体试井模型,绘制试井典型图版,进行参数敏感性分析。结果表明：溶洞储集阶段和线性流阶段是串珠状缝洞体的典型流动阶段;根据试井压力导数曲线的斜率能识别溶洞和常规多重介质;重力影响下试井典型曲线会出现类似于封闭边界的压力响应特征,应采取措施降低重力的影响以提高串珠状缝洞体的开发效果。最后,应用所建模型解释了顺北油田典型井,除能解释常规的储层参数外,还能反演现有试井方法无法解释的溶洞等效半径、溶洞等效高度等参数。     

缝洞型碳酸盐岩油藏数值模拟技术与应用

缝洞型碳酸盐岩油藏储集空间类型多样,溶孔、裂缝、溶洞共存,尺度差异大,流动复杂,既有渗流、裂缝流,又有洞穴流,常用的数值模拟方法已不适用此类复杂介质中的流动问题,为了研究此类油藏的开发机理和剩余油分布规律,建立了缝洞型油藏洞穴流与裂缝流和渗流耦合的数学模型,并用有限体积法对数学模型进行了离散,用自适应方法对方程组进行了求解,形成了缝洞型油藏的数值模拟软件.对塔河油田一个井组剖面和一个缝洞单元进行了数值模拟历史拟合,揭示了此类油藏剩余油类型主要有洞顶剩余油、边角剩余油、阁楼油、底层剩余油、绕流油和充填溶洞剩余油,结果与生产实际相符,证明缝洞型碳酸盐岩油藏数值模拟模型是正确的,对缝洞型碳酸盐岩油藏剩余油挖潜和提高采收率有较大的应用价值.     

缝洞型碳酸盐岩油藏水动力学模拟研究

塔河油田缝洞型油藏以溶洞、裂缝为主要储运空间，缝洞非均质性很强，其流体流动机理和含水率变化特征与一般砂岩油藏区别较大。基于管流理论建立了一种新的流动模型，并分别模拟了弹性开发和注水开发时缝洞型定容油藏的开发特征和含水率变化特点。该研究对于认识缝洞型油藏流体流动机理具有一定的借鉴意义。     

钻遇大型溶洞的油井参数及储层参数动态评价方法

缝洞型碳酸盐岩油藏储集体类型多样,大型溶洞、溶孔及多尺度裂缝发育,储集体形态不规则、尺度差异大、连通性差,储层非均质性极强。大型溶洞是主要的储集空间,裂缝主要为渗流通道,油水分布复杂。目前基于地震资料解释的缝洞型储集体静态雕刻方法对油井地质储量评价的误差较大,且该静态方法无法评价其他油井参数和储层参数。利用油井实际生产数据,基于产量不稳定分析方法,提出了一种运用动态数据评价油井动态储量及其他储层参数和油井参数的新方法,即:将大尺度溶洞储集体模型视为大型溶洞与周围小尺度孔洞缝组成的多重介质复合模型,大型溶洞内的流体流动等效为自由流,周围复杂小尺度孔洞缝内流体流动等效为达西渗流,进而建立渗流-自由流耦合数学模型;通过求解获得缝洞体中油井的产量不稳定分析曲线,并进行各参数的敏感性分析。同时,经过规整化处理,构建归一化的Blasingame典型曲线图版,并通过图版的拟合最终建立储集体油井参数和储层参数的评价方法和流程。通过塔里木油田现场实际应用,验证了方法的可靠性和实用性,获得的储集体各项参数可评价油井生产动态及指导油藏下一步的合理开发部署。     

缝洞型碳酸盐岩油藏水平井分形非线性渗流

基于欧氏空间的传统渗流理论描述缝洞型碳酸盐岩油藏的多尺度和非均质特征时存在局限性。考虑边界层和流体屈服应力的影响,描述致密基质块的非线性渗流特性,应用分形理论描述裂缝系统的分形特征,同时考虑储层的应力敏感性,建立缝洞型碳酸盐岩油藏水平井分形非线性渗流模型;应用有限元法求解渗流模型,绘制水平井压力动态曲线,并对比不同渗流模型的压力动态曲线特征,分析渗流规律,将渗流过程划分为9个特征流动阶段;对非线性参数和分形指数等相关参数进行敏感性分析,并结合测井数据将新模型应用于矿场渗流参数的解释。结果表明：非线性参数主要影响基质向裂缝系统的窜流强度,而分形指数使得压力动态曲线在渗流中后期逐渐上翘,且上翘幅度随分形指数的增大而加剧。分形非线性模型的矿场应用表明,该模型符合储层实际生产状况,对提高试井解释的准确性有指导意义。     

缝洞型碳酸盐岩油藏数值模拟基础理论与应用

现有油藏数值模拟技术均为以多孔连续介质为理论基础,以达西方程、连续性方程为核心的数值模拟技术.缝洞型油藏流动特征复杂,不仅存在多孔连续介质渗流特征,还存在离散介质N-S流特征,现有的油藏数值模拟技术不适用.针对缝洞型碳酸盐岩油藏储层特征,划分了缝洞型油藏介质类型;依据表征单元体基础理论,建立了缝洞油藏连续介质与离散介质...     

缝洞型三重介质油藏分形渗流规律

缝洞型三重介质油藏非均质性强,孔隙结构复杂,为比较精确描述复杂系统,引入分形理论,建立分形三重介质缝洞型油藏数学模型。通过Laplace变换及Stehfest数值反演的方法,求出井底压力解;借助matlab编程绘制压力动态曲线,划分渗流阶段,分析渗流特征,进行分形参数敏感性分析;结合钻测井数据,解释渗流参数,验证模型的正确性。结果表明:分形三重介质缝洞型油藏渗流过程分为早期井筒储集,溶洞系统向裂缝系统窜流,溶洞与裂缝系统拟径向流,基质与溶洞、裂缝系统窜流,总体径向流5个渗流阶段。分形系数影响整个渗流过程,随着分形系数的增大,裂缝迂曲度增大,致使渗流阻力增加,引起压力导数曲线整体上移幅度增大,总径向流阶段上翘幅度也增大。     

塔河碳酸盐岩油藏试井解释新技术应用

塔河奥陶系碳酸盐岩油藏是非均质性、各向异性特点十分突出的溶蚀缝洞型油藏。对该油藏在常规试井解释方法的基础上尝试了有限元数值试井,从空间和时间上对油藏的全部生产过程中压力的动态进行了准确描述,并在一定数量的测试井中得以应用,研究认为利用此方法能够实现对油藏内部不同区域渗流条件和流体渗流特征的精细刻画,可以在塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏进行推广应用。     

缝洞型油藏斜井三孔双渗试井分析模型

缝洞型油藏的基质、裂缝和溶洞之间存在流体窜流,且基质和裂缝同时向井筒供给流体,假设油藏顶底不渗透、侧向无穷大、储集层水平等厚,建立了斜井试井分析理论模型。利用拉普拉斯变换、分离变量等方法得到了拉普拉斯空间下的试井模型解析解,通过Stehfest反演获得了井底压力解。利用受模型参数控制的试井分析样版曲线,开展了流动阶段识别及曲线敏感性分析。典型的斜井三孔双渗试井样版曲线反映出早期径向流阶段、线性流阶段、溶洞向裂缝窜流阶段、溶洞向基质及基质向裂缝窜流阶段等8个主要的流动阶段。井斜角、裂缝与储集层渗透率比等参数取值对试井样版曲线特征影响显著。     

缝洞型碳酸盐岩油藏开发特征和水动力学模拟

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏以溶洞、裂缝为主要储运空间。缝洞非均质很强，流体流动机理与一般砂岩油藏有很大区别，其中有一类储层，随着开采的进行，含水率突然上升，到一定程度后降低然后又上升，如此反复2~3次。为了解释这种现象，基于管流理论，建立了一种新的流动模型，并采用差分计算的方法，模拟了缝洞型定容油藏开发特征和含水率变化特点。结果表明裂缝宽度决定见水时间，由于油井同时连通不同的缝洞系统，见水时间不同，导致含水率不断出现波动。     

含有大尺度裂缝、溶洞的缝洞型油藏的数值试井模型

建立了含有大尺度裂缝、溶洞的缝洞型油藏的数值试井模型,模型可准确表征溶洞和裂缝本身的形状和大小;用平板模型单独描述裂缝的渗透性,解决了多重介质缝洞型油藏中介质“重数”非均质性的问题;计算了溶洞通过裂缝与井连通模型的试井响应,分析了裂缝长度、宽度、溶洞大小、溶洞与裂缝接触面积等因素对试井响应的影响,使从试井资料中获得近井区大尺度裂缝、溶洞的分布情况成为可能。     

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏剩余油分布特征

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏储集体主要由大型溶洞、裂缝及溶孔组成,其中大型溶洞是主要的储油与产油空间.大型溶洞内流体流动为自由流,与砂岩孔隙中的流体流动具有较大的差别.溶洞内油水两相流时不存在固体介质对流体流动阻力,油水间的重力作用表现突出,油水间重力分异迅速,油水界面清晰.溶洞之间由裂缝相连通,耦合后流动更加复杂,裂缝内流体流动表现为高速达西流动,底水沿裂缝水窜速度快.结合生产动态与数值模拟研究,揭示了5种缝洞型油藏复杂介质剩余油分布类型,即井旁溶洞剩余油、溶洞顶部剩余油、缝洞剩余油、下层溶洞剩余油和裂缝上部剩余油等,为塔河油田开发调整及提高采收率提供了地质基础.     

大尺度溶洞压力响应特征

缝洞型油藏数值模拟中的重点和难点是溶洞系统处理,现有解释模型不能有效解释、评价含大尺度裂缝洞穴的碳酸盐岩储层。将溶洞视为一个内部处处压力相等的整体,利用溶洞质量守恒原理建立了含大尺度溶洞缝洞型油藏数学模型,使用直接边界元方法计算了溶洞压力响应,求解计算得到了溶洞的大小及离井距离、窜流系数、储能比对溶洞压力响应曲线的影响,为缝洞型油藏数值模拟溶洞处理提供了参考依据。定产量开采时,溶洞压力导数先上升到一个峰值,然后下降到0。双孔介质油藏中裂缝窜流会使得上升段出现一个台阶,窜流系数影响着台阶出现时间和台阶的高低,储能比影响着台阶持续时间。溶洞半径相同情况下,离井距离越小,溶洞压力导数峰值越大。溶洞离井距离相同情况下,溶洞半径越大,压力导数峰值越小。