缝洞型油藏离散数值试井解释方法研究

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏主要是裂缝和溶洞组成的缝洞型储层,非均质性极强,基质系统不具有储渗能力,地层流体以管流或管流一渗流耦合流动为主。传统试井解释方法基于多重连续介质模型和解析渗流理论,难以对储层特征和流体流动规律正确描述。离散数值试井解释方法通过连续性特征分析,把溶洞和裂缝视为离散介质进行处理,把缝洞型储层等效为粗细溶洞相间的组合模式,并对粗细溶洞中的流体流动进行管流公式和等效渗流公式描述,建立8种试井地质模型,对径向流、线性流和储罐流分别进行有限差数值方法求解,绘制典型曲线并分析各流动阶段压力特征。通过T762井实例应用分析,其解释结果能更好地描述缝洞型油藏特征并指导开发。     

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。     

页岩油藏裂缝网络多相渗流数值模拟研究

为了准确表征页岩油藏复杂裂缝中多相流体的流动,建立了嵌入裂缝多相流动模型和多裂缝交叉网络多相流动模型,采用数值模拟方法,研究了多相流体在多裂缝交叉网络中的流动规律。研究结果表明,裂缝网络多相渗流数值模拟方法解决了表征流体单一、裂缝尺度范围大、划分网格要求精度高、流体参数在裂缝界面处不连续等问题,能够判断水力压裂裂缝与天然裂缝沟通的规模及距离,数值模拟计算的地层压力可以表征页岩油藏裂缝网络附近区域内压力随生产时间的变化规律。裂缝网络多相渗流数值模拟,实现了数值模拟的高效计算,为评价页岩油藏储层提供了新的技术方法。      

天然裂缝性储层压裂液滤失的数值模拟研究

针对目前压裂液滤失计算模型均假设压裂液活塞式地驱替油藏流体作一维流动的局限性,考虑压裂液在裂缝性储层中沿人工裂缝长度方向和宽度方向作二维流动,利用双重介质的相渗理论,建立了二维二相双重介质滤失数学模型,给出了数值求解方法,以模拟实验条件下难以测试的滤失过程,对于了解裂缝性储层的滤失性能具有重要的意义.实例计算表明,处理后的数值模型易于求解,可用于双重介质压裂液的滤失计算;压裂液滤失带中存在明显的两相流动区域,在压裂液滤失数值模拟时应考虑压裂液和油藏流体的两相流动;传统的一维模拟方法由于没有考虑压裂液沿裂缝侧向的流动,计算的滤失速度偏小.     

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。     

PRODUCTION CALCULATION AND OPTIMIZATION OF COMBINED WELL PATTERN BY FRACTURED HORIZONTAL WELL AND VERTICAL WELLS

低、特低渗透油藏储层物性差,流体流动存在启动压力梯度,流体从地层流到压裂井内渗流规律复杂.以等值渗流阻力法及叠加原理为基础,采用流场划分原则,划分渗流区域,建立了考虑压裂水平井多条横向裂缝相互干扰的压裂水平井—垂直井组合井网产量预测模型.模型考虑了流体从基质流向裂缝,从裂缝流向水平井筒的多场耦合流动,既体现了储层物性复杂的问题,又考虑了水平井压裂多条横向裂缝、裂缝参数不同和裂缝间存在相互干扰的影响,能够很好地应用于低、特低渗透油藏压裂水平井的产量预测,指导低渗透、特低渗透油田压裂水平井开发实践.模拟结果表明:裂缝条数越多,裂缝干扰越强,水平井压裂存在一个最优裂缝条数;压裂裂缝沿水平井筒等间距排布靠近两端,且两端长中间短的方式开发效果最好;压裂水平井—直井组合矩形七点井网,水平井压裂裂缝与水平井筒最优夹角为60°.     

缝洞型碳酸盐岩油藏流动数学模型初探

针对塔河油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏特点,结合渗流和流体力学知识,建立了缝洞型油藏渗流、管流和平板径向流耦合数学模型,揭示了储集体内流体的流动规律。对一维流动、弹性开发和注水开发进行了模拟计算。模拟结果表明,弹性能是封闭性油藏主要的驱动方式,而注水开发油藏含水率会呈台阶式增长,模拟结果与实际开发效果相符。     

裂缝性低渗油藏压裂水平井井网渗流数学模型

基于分形理论表征天然裂缝和压裂裂缝网络的复杂裂缝形态,针对裂缝性低渗透储层的非线性渗流特征和储层压敏特性,建立了裂缝性低渗透油藏压裂水平井-直井井组的非线性渗流模型。根据流体在混合井网中的不同流动形态,划分为3个区域,推导出了混合井网三区耦合产能公式,分析了分形维数、压敏效应、裂缝长度等参数对井网产能的影响。     

DEVELOPMENT AND APPLICATION OF 3D THREE-PHASE NON-LINEAR FLOW NUMERICAL SIMULATOR FOR ULTRA-LOW PERMEABILITYOIL RESERVOIR

根据特低渗透油藏流体渗流特征,建立了非线性渗流油藏数学模型.在黑油模型基础上,开发了特低渗透油藏非线性渗流数值模拟器.以五点井网单元为例进行算例分析,将不同类型的非线性渗流曲线与达西渗流模拟结果进行对比分析.模拟结果表明:与达西渗流相比,考虑非线性渗流规律的油井产油量低,产量递减快,注水见效缓慢,油井见水时间滞后;水井吸水能力差,注水沿垂直裂缝方向上的推进速度变慢;相同注采压差条件下,水驱效果差;水井附近憋压面积大,流体在地层中的流动消耗更多的驱动能量,降低了水驱效率;特低渗透油藏在开发过程中,除井筒附近地层压力梯度较大外,地层中大部分区域压力梯度较低,非线性渗流占据了地层渗流的主导地位,以非线性渗流规律为基础的数值模拟软件能够更准确地预测特低渗透油藏开发的动态特征.     

裂缝性油藏离散裂缝网络随机生成及数值模拟

裂缝性油藏裂缝表征及数值模拟是当前油田开发领域研究的难点和热点.为了克服连续性介质模型在裂缝描述和计算效率上的缺点,采用随机生成的离散裂缝网络进行裂缝性油藏数值模拟.首先应用地质统计学方法随机生成与实际裂缝在统计意义上等效的裂缝网络,并对其简化物理模型进行几何离散;然后通过计算不同维数控制体单元之间的传导系数,建立基于控制体积有限差分方法的油-水两相流动的数值计算格式;最后通过算例验证了该方法理论与算法的正确性.该方法对裂缝进行显式地降维处理,提高了网格生成效率,缩短了计算时间.     

基于非达西、压敏效应及裂缝的数模技术

针对工程化数模软件不能准确描述低渗透油藏非达西渗流特征问题,建立了同时考虑特低渗透油藏流体非达西渗流和变形介质的数学模型,建立了势梯度模合成方法,完善了井和网格方程耦合技术,在自主裂缝数值模拟软件上开发了低渗透油藏流体非达西渗流、压敏效应功能,推出了集非达西、压敏效应、裂缝功能于一体的DQdual2.0软件。实际算例分析表明,非达西渗流模式反映了启动压力的存在,能较真实地模拟低渗透储层的产油能力。大庆油田10个区块应用结果表明,DQdual2.0软件适用于低渗透油田开发动态计算。     

低渗透油藏数值模拟中内边界条件的处理

低渗透油藏已经成为油田开发的重要对象,研究考虑非达西效应的数值模拟方法将有助于提高该类油藏数值模拟的准确性和可信度.低渗透油藏的数值模拟对内边界条件的处理应当考虑非达西渗流.由于井底附近压力梯度较大,流态可以认为是拟线性流动,根据拟稳态渗流理论,考虑流体在低渗透油藏流动过程中受到启动压力梯度的影响,基于三维油水两相油藏数值模拟数学方程,推导了定井底流压、定产油量和定产液量等条件下的内边界条件,并通过全隐式差分格式建立了低渗透油藏数值模拟数值模型,采用预处理共轭梯度法进行了求解.结果表明内边界条件中考虑启动压力梯度与否对井底流压影响较大,在定产量条件下,井底流压随启动压力梯度的增大而降低.     

特低渗透油藏非线性渗流数值模拟

中国石油探明储量和未动用储量中特低渗透储量占很大的比例,迫切需要对特低渗透多孔介质中非线性渗流规律进行深入研究。根据特低渗透油田储集层岩心特征和流体渗流特征,建立了特低渗透油藏流体渗流的非线性渗流模型,依此建立了特低渗透油藏非线性渗流数值模拟的数学模型,并研制了相应的特低渗透油藏数值模拟软件。利用所研制的特低渗透油藏数值模拟软件,对榆树林特低渗透油田树322区块进行数值模拟计算,研究表明:拟线性渗流只发生在井口附近的局部小区域内,而在地层内部相当大的区域内是非线性渗流,非线性渗流占据了地层渗流的主导地位。因此,考虑非线性渗流比以往只考虑线性渗流以及考虑拟启动压力梯度的方法更适合特低渗透油田。图6参10     

页岩油藏储层岩石、流体和裂缝对油井生产特征影响综述

页岩油气藏的超低渗透率通常仅达到纳达西级,必须借助压裂等储层改造措施来提高产量达到商业性开发。复杂的基质和裂缝网络及其相互作用使得页岩油藏渗流机理极为复杂,目前主要的页岩油藏数值模拟模型中都引入了油藏改造体积,从而实现对页岩油藏的全新诠释。利用上述模型深入研究和分析储层岩石、流体和裂缝对页岩油藏生产的影响,才能更清楚地认识油井生产特征,这已成为油田开发方案设计以及现代油藏管理中非常重要的一个环节,对指导油田高效开发生产意义重大。     

双重介质定量描述技术在复杂礁灰岩油田开发中的应用——以珠江口盆地流花4-1油田为例

裂缝作为礁灰岩储层的主要流体渗流通道,其空间展布规律对油田开发有着重要的意义,但如何实现定量描述一直存在技术困难。以珠江口盆地流花4-1礁灰岩油田为例,依托钻井、取心、测井、GVR成像及地震等资料,利用沉积演化模拟和离散裂缝网络建模,探索对复杂礁灰岩油田储层和裂缝空间展布规律的定量表征技术,建立了该油田裂缝-孔隙型双重介质模型,开展了基于双重介质模型的油藏数值模拟研究,并在充分考虑裂缝影响下分析了复杂礁灰岩油田开发过程中的影响因素,进而立体评价了剩余油分布情况,为该油田开发后期调整挖潜提供了依据。     

低渗透油藏非线性流数值模拟与极限井距研究

达西渗流已经无法准确描述低渗透油藏中流体的流动.研究了低渗透油藏启动压力梯度数学表征方法,建立了考虑启动压力梯度非线性渗流模型及其油气水三相数模模拟的数学模型,并形成了相应的数值模型.在现有数值模拟软件的基础上编制了非线性渗流数值模拟插件,并将其应用到油田模型中,模拟了不同渗透率下低渗透油藏注水驱油过程.初步模拟结果与现场实际数据基本吻合,验证了方法的正确性,获得了启动压力梯度与极限注采井距的关系图版,为低渗透油藏开发提供了依据.     

礁灰岩基质与裂缝耦合快速模拟技术研究

珠江口盆地南海东部地区目前在生产油田中多数为砂岩油藏,礁灰岩油藏比例小,但动用储量规模占比高。由于礁灰岩孔缝洞发育的强非均质性强底水稠油油藏的油水运动规律极为复杂,常规模拟与实际动态严重不符。本文以南海东部某一礁灰岩油田为例,基于双重介质建模与数模一体化技术,建立三维基质属性模型,并整合离散裂缝网络模型(DFN)对裂缝三维空间展布规律定量表征,并从渗流机理和表征手段入手,重点开展了基质和裂缝在模型中渗流表征研究,成功实现了裂缝基质系统耦合,并分区进行油藏模拟,以求尽量还原双重介质渗流情况。通过借助INTERSECT模拟器实现快速模拟,高效服务于礁灰岩油田增产措施及调整方案等研究,也为同类型油田的油藏精细模拟提供借鉴参考。     

裂缝性碳酸盐岩油藏流体流动新模型

裂缝性碳酸盐岩储层主要靠裂缝连通,流体流动规律复杂,不符合常规砂岩油藏的流体流动规律及达西定律。由于裂缝性储层取心难度大,导致针对此类油藏已建立的流体流动数学模型,室内难以验证。根据裂缝性碳酸盐岩基质渗透率与裂缝宽度的特点,使用一定比例的碳酸盐岩粉末与不锈钢粉末研制了裂缝性碳酸盐岩储层模拟岩心,以煤油为介质．进行了室内岩心流动实验,研究了流量与压差、裂缝宽度、裂缝长度等因素之间的规律。根据因次分析理论,在考虑影响裂缝性碳酸盐岩油藏流体流动诸因素的基础上,推导出裂缝性碳酸盐岩油藏流体流动的准则方程．并通过对实验数据的多元线性回归处理,建立了裂缝性碳酸盐岩油藏回归流动经验模型,得出新的裂缝性碳酸盐岩油藏流体流动规律．为其储层损害评价的建立及储层保护技术提供理论指导．     

新立油田低渗透油层裂缝模型研究

低渗透油藏在油田开发中日益重要,做为低渗透油藏显著特征的裂缝,控制着油藏流体渗流系统,制约着油藏开发效果．如何利用常规资料进行裂缝识别和建立裂缝三维模型是当前低渗透油藏开发研究的重点和难点,针对这一问题,笔者进行了有益探索。首先从相似露头区和钻井岩心2个方面对裂缝分布原模型进行深入细致研究,建立裂缝特征知识库;然后从理论角度分析利用双侧向测井识别裂缝的可行性;基于以上研究,采用岩心标定测井法,深入分析总结了利用双侧向测井进行单井裂缝识别的特征,并利用分形克利金理论对井间裂缝进行了预测,最后利用分形随机模拟技术建立了研究区裂缝三维模型。结果表明．利用上述方法建立的裂缝模型与油田开发实践比较吻合,从而证明了该方法的正确性。     

裂缝性低渗透油藏等效连续介质模型

为研究裂缝性油藏的渗流规律，国内外相关专家提出并建立了许多理论模型，但都有其局限性，且没有一个很好适合于裂缝性低渗透油藏的模型。为此，针对裂缝性低渗透油藏裂缝发育的特点，利用平行板理论、张量理论和等值渗流阻力原理建立了裂缝性低渗透油藏的等效连续介质模型，为定量评价天然裂缝对储层的影响、天然裂缝表征成果与裂缝性低渗透油藏的渗流理论和油藏工程研究的有机结合奠定了基础，并用实际油田的裂缝表征成果进行了应用分析。研究结果表明：天然裂缝对低渗透油藏，尤其是特低渗透油藏有很大影响，一方面显著提高了储层的渗透率，使油藏得以开发，另一方面加剧了储层的各向异性，增加了开发难度。