孔隙结构对水驱油机理影响研究

水驱油过程是在孔隙介质中进行的.孔隙介质中的毛管性及流动现象是由介质的孔隙结构和固体及液体的物理化学性质决定的.然而,不管是天然的还是人造的孔隙介质,其孔隙结构都十分繁杂,难以进行数学表达,使孔隙结构对水驱油机理影响的定量研究增加了较大的困难.我们考虑将孔隙结构特征与沉积环境和砂岩的宏观参数联系起来,通过物理模型水驱油实验,用统计方法探寻影响驱油效率和渗流规律的特征参数,研究这些参数对水驱油过程的影响和水驱过程中岩石孔隙结构发生的变化,为今后深入研究微观油水运动规律及影响驱油效率的因素提供一定的实验资料,与一套切实可行的研究方法,并给出孔隙结构影响水驱油过程的定量指标.     

高含水期水驱特征曲线上翘新认识

传统水驱特征曲线在高含水阶段明显偏离直线关系,曲线普遍存在上翘现象。通过孔隙尺度油水两相流动物理实验,总结了不同水驱阶段剩余油赋存特征,建立了微观剩余油赋存状态的定量表征方法,利用微观数值模拟手段分析了水驱油过程中的油水流动形态及剩余油赋存状态变化规律。结果表明,水驱特征曲线的上翘与剩余油赋存状态的变化存在必然的联系,水驱过程是油相由连续相向非连续相甚至分散相逐渐转化的过程;通过分散比量化油相的分散程度,建立分散比与水驱特征曲线的关系,得出了水驱特征曲线上翘的内在原因。研究结果对中、高渗透油藏水驱开发机理研究具有一定的参考价值和指导意义。     

基于孔隙网络模型的微观水驱油驱替特征变化规律研究

结合逾渗理论,采用截断威布尔分布作为孔喉特征分布函数,模拟储层岩心的初次油驱过程和二次水驱过程,建立了油水两相三维准静态孔隙网络模型;通过模型计算与试验结果的对比,验证了孔隙网络模型的有效性。利用建立的孔隙网络模型,研究了岩心在水湿情况下,储层微观孔隙结构参数如孔喉比、配位数、形状因子等对水驱油驱替特征的影响。研究结果表明,储层岩心的孔喉比越小、配位数和形状因子越大,残余油饱和度越小,水驱油的驱替效果越好;形状因子的变化对驱油效率影响较大。     

克拉玛依砾岩储集层微观水驱油机理

以克拉玛依油田六中区下克拉玛依组砾岩储集层为研究对象,从储集层特征分析和渗流机理研究着手,通过室内实验,研究砾岩储集层水驱油和渗吸过程中微观孔隙动用规律,分析孔隙结构与驱油效率关系,研究微观剩余油分布特征和长期水驱油对储集层孔隙结构的影响。研究表明：目前剩余油饱和度较高,但剩余油主要分布于小孔隙之中;水驱过程中,优先动用的是超大孔隙,对采出程度起主要贡献的是中大孔隙;渗吸过程中,优先动用的是小孔隙,对渗吸作用起主要贡献的是中小孔隙;孔隙结构是影响驱油效率和微观剩余油分布的关键因素;长期水驱后,孔隙中填隙物发生膨胀、分散、运移和溶蚀,大孔道增多,连通性变好,储集层微观非均质性进一步增强。图11表5参21     

砂砾岩储集层聚合物驱油微观机理——以克拉玛依油田七东1区克拉玛依组下亚组为例

为揭示聚合物在砂砾岩储集层的驱油过程,选择有代表性的岩心样品,通过驱替过程中在线CT扫描监测和核磁共振方法,分析了克拉玛依油田七东1区克拉玛依组下亚组砂砾岩储集层不同模态孔隙结构岩心样品在水驱和聚合物驱过程中油水动用特征及水驱和聚合物驱后剩余油分布规律。研究表明：不同模态孔隙结构岩心样品驱油效率差异显著,聚合物驱效率最高的是双模态孔隙结构岩心样品;不同模态孔隙结构样品驱油规律一致,水驱首先动用高含油饱和度区域,聚合物驱进一步扩大原先水驱波及区域,低含油饱和度区域及孤岛状孔隙中原油基本未被动用。     

储集层相对渗透率曲线形态及开采特征

不同形态油水相对渗透率曲线反映了在水驱开发过程中油藏储集层孔隙结构的变化,也反映了油水分布状态,以及油水运动规律与开采特征。虽然油水相对渗透率曲线形态千变万化,但根据油田实际资料大致可划分为五类,即水相上凹型、水相直线型、水相下凹型、水相上凸型和水相靠椅型。各类曲线形态差异大,特征明显,并且相应的各类开采特点也不同。对应地可把储集层分为五大类,即中高渗孔隙流动系统、低渗孔隙流动系统、低渗敏感性孔陈流动系统、低渗裂缝性流动系统、高导流裂缝流动系统。如果油藏开发的初期就能充分认识油水相对渗透率曲线形态,能深刻揭示这种特点所反映的油藏储集层特征及其在开发过程中的变化,以及油水在不同饱和度下的分布与运动规律,这对今后油藏开发具有先期战略性的指导意义。     

核磁共振技术在油水两相渗流特征研究中的应用

油水两相驱替实验主要从宏观角度描述渗流特征,但无法从微观层面对储层动用状况进行描述.为解决该问题,使用核磁共振技术从微观角度研究油水两相渗流特征,运用弛豫时间谱转换成喉道半径分布法和各喉道区间饱和度计算方法,研究饱和水状态下油驱水特征以及饱和油状态下水驱油特征,得出了不同驱替阶段油水在孔隙空间中的分布以及各喉道区间油相采出程度.该研究在一定程度上实现了对两相渗流机理较为全面的认识,对新区勘探和老油田开发技术调整具有重要意义.     

驱油效率的结构化特征及其定量表征

长期水驱冲刷会影响储层孔隙结构、参与流动的孔隙比例、润湿性及油水综合流度等,进而造成驱油效率发生变化.结合高倍水驱油实验、密闭取心黏土矿物分析、数字岩心实验等深入分析了水驱冲刷对岩石和流体性质的影响,明确了驱油效率随水驱强度增加而增加的微观机理.在此基础上,确定水驱倍数作为表征诸多动态因素随水驱条件变化的唯一变量.从定...     

高含水阶段重新认识水驱油效率

通过实验和理论分析,从影响水驱油效率的主要内在和外在因素出发,分析高含水阶段水驱油效率变化的可能性。内在因素主要包括储集层的非均质性(尤其是微观孔隙结构的非均质性)、润湿性等;外在因素主要为水驱条件,包括注水孔隙体积倍数、注入速度及油水黏度比等。根据水驱油效率的定义、实验室测定及矿场应用情况,尝试分析水驱油效率变化的机理,提出了高含水阶段储集层润湿性及孔隙结构变化将导致临界毛管数的降低,使残余油饱和度减小,进而提高水驱油效率。水驱油田进入高含水开发阶段后应加强对水驱油效率的关注,从3个层次加深对水驱油效率的研究,首先是水驱油效率的实验取值,其次要研究不同储集层水驱油效率的经济界限,最后要从毛管数出发,着眼于经济有效地提高水驱油效率的技术研究方向。     

特低渗透砂岩储层油水微观渗流通道与驱替特征实验研究——以鄂尔多斯盆地延长组为例

以鄂尔多斯盆地延长组2个典型的特低渗透砂岩储层为例,利用真实砂岩微观模型水驱油实验模拟注水开发过程,对水驱油过程中油水微观渗流通道类型和驱替特征进行了定性分析和定量表征.实验过程中共观察到粒间孔、溶蚀孔、粒间孔一溶蚀孔、微裂缝、微裂缝-孔隙和微孔6种主要的油水渗流通道,其差异性与沉积微相、孔隙和喉道的分选、连通情况及粘...     

聚合物驱油藏剩余油饱和度分布预测的φ函数法

用φ函数方法对水驱油藏剩余油饱和度分布进行了预测,考虑了聚合物驱油过程中聚合物的吸附和渗透率下降等特征以及聚合物溶液的黏度与浓度的变化关系,对相对渗透率曲线进行了修正,得到聚合物驱油藏的剩余油饱和度与累积注入孔隙体积倍数的关系。通过相继求解压力和饱和度场,避免了求解过程中解的不收敛和不稳定问题以及数值模拟中需多次通过迭代直接或间接解多元方程组的运算。矿场实际应用表明,预测结果准确可行。     

具有蜡沉积的凝析气藏气液固微尺度变相渗流动力学模型研究

在深层高压凝析气藏衰竭式开发过程中,当压力低于析蜡点和露点压力时,蜡和凝析油会在井筒附近聚集,堵塞凝析气的渗流通道,降低凝析气相有效渗透率;当压力低于析蜡点压力时,蜡的析出会堵塞孔隙喉道,使流动阻力增大而损耗能量、降低产能。从实验和微观动力学理论角度研究了凝析气藏衰竭式开发时的反凝析过程中气液固的流动特征。通过高温高压条件仿真微观可视化模型模拟地层凝析气液固流动来直接观测凝析油、蜡流动特征。阐述了蜡沉积运移规律和凝析油气固变化特征和输运规律。揭示了凝析油充填孔隙角隅和孔道(小孔隙充满连续流动、大孔道为溪状流)、凝析液为贴壁流和溪流的规律和凝析气液固渗流过程中蜡沉积吸附在多孔介质表面、蜡沉积随气相悬浮流动和推移流动、蜡沉积在凝析液中随凝析液流动的规律。建立了变相微尺度动力学模型方程。     

Research on a Computational Method for Reservoir Pressure of a Water-Drive Condensate Gas Reservoir

Reservoir pressure of condensate gas reservoir is an indispensable parameter for calculation of gas reserves, gas well productivity evaluation, dynamic analysis, and evaluation of anticondensate. The water-drive condensate gas reservoir is ranked among the most complex types during development. In the development process, reservoir pressure declines, condensate oil dropouts, and content of water vapor in condensate gas increases, while edge water invades continuously, thus accurate calculation and prediction of reservoir pressure is particularly difficult and important. Calculation of retrograde gas condensate influenced by porous media adsorption and capillary pressure, and water vapor content in condensate gas tested under different pressure, according to material balance principle, material balance equation of water-drive condensate gas reservoir is established by consideration of absorption in porous media, capillary pressure and water vapor as well, and finally reservoir pressure at any time during production could be computed by iteration. Case study shows that the reservoir pressure calculated by this method gets much closer to actual reservoir pressure and it finally shrinks the workload in field testing and brings more convenience to scientific research and production management.     

水驱砂岩气藏型地下储气库气水二相渗流机理

水驱砂岩气藏型地下储气库的渗流机理具有特殊性及复杂性,并客观上决定了地下储气库多周期运行的注采效果。为此,针对其储层特征,开展了多轮次气、水互驱物理模拟实验,研究了储气库储层气、水二相渗流特征,分析了储气库储层孔隙空间可利用率的变化规律,并揭示了该类储气库建设及运行的主要影响因素。研究表明：①该类储气库经长期注采运行,水相渗流能力相应增强,导致边水运移越发活跃,储层孔隙空间出现大量残余气、束缚水,气相渗流阻力相应增加,气库扩容及注采效果受到影响;②储气库运行中边水往复运移造成储层空间形成大量死气区,导致储层孔隙空间利用效果变差,库容可利用率降低,储层孔隙空间可利用率介于40%～70%;③该类储气库建设及运行过程中应重视储层含水量的变化,并采取相应措施以降低水侵对储气库运行效果的影响。     

水驱气藏动态储量计算新方法

在对气藏动态储量计算方法研究的基础之上,结合水驱气藏的渗流特征,建立了确定水驱气藏动态储量的新方法。新方法针对水驱气藏,首先建立了气藏含水率与相对渗透率的关系式;其次,利用气水相对渗透率曲线确定了气、水相对渗透率比值与含水饱和度的关系式;在此基础之上,推导出水驱气藏采出程度与含水率的关系式;再者,利用水驱气藏采出程度与含水率的关系式建立起水驱气藏累积产水量与累积产气量的关系式,该关系式被定义为水驱气藏的水驱特征关系式。根据水驱特征关系式,结合水驱气藏的生产动态资料,即可作出水驱气藏的水驱特征曲线,利用水驱特征曲线所获得的参数可确定水驱气藏的动态储量;最后通过实例计算验证了新方法计算结果的准确性与实用性。     

凝析气液变相态微观渗流机理研究

在深层高压凝析气藏衰竭开发过程中,当压力低于露点压力时,反凝析油会在井筒附近聚集,堵塞凝析气的渗流通道,降低凝析气相对效渗透率;当压力低于析蜡点压力时,蜡的析出会堵塞孔隙喉道使流动阻力增大损耗能量,降低产能。从实验和渗流理论上对凝析气藏衰竭开发时反凝析过程中气液固的渗流机理进行了研究,通过高温高压条件仿真微观可视化模型模拟了地层凝析气液固流动,直接观测了凝析油气流动特征,研究了凝析油气运移机理和流动方式,揭示了凝析油充填孔隙角隅和孔道、小孔隙充满连续流动、大孔道为溪状流以及凝析液为贴壁流和溪流的规律。     

基于剩余油分布的分层调配注水井注入量的方法

从生命旋回理论和Logistic增长规律出发,推导了水驱油田可采储量采出程度与累计注入孔隙体积倍数之间的定量关系;按照小层剩余可采储量分布规律,提出了基于剩余油分布的分层调配注水井小层配注量计算方法,该方法适用于中、高含水初期的稳定水驱油田。渤海油田先导试验表明,该方法具有较好的降水增油效果;与以往按照厚度进行配注相比,该方法可以有针对性地增加剩余油富集小层的注水量,扩大注水波及系数,对于海上大段防砂、处于中高含水初期的油田具有很好的推广应用价值。     

数值模拟比值法计算水驱气藏体积波及系数

水驱气藏体积波及系数不仅可以反映当前的水驱体积波及情况,而且在确定气藏最终采收率中有着重要的地位,同时也是判断气田开发状况和调整效果的重要参数。文中在考虑地层流体及孔隙体积影响的前提下推导出了被波及网格含气饱和度上限值R的计算公式,并利用数值模拟的方法通过判定水侵前后网格含气饱和度的比值与R的差值来确定气藏被波及网格数,从而计算水驱气藏体积波及系数。该方法消除了在生产过程中流体及固体状态的变化对网格气体饱和度所带来的影响,并引用数值模拟实例来说明比值法的应用。     

金湖凹陷L油田阜二段储层高含水微观分析

为有效分析苏北盆地金湖凹陷L油田古新统阜宁组二段砂岩储层含水率较高的原因,开展了储层微观孔隙结构及真实砂岩微观模型水驱油的试验及研究工作.孔隙结构特征研究表明,储层以小孔细喉型为主,运用聚类分析对毛细管压力曲线进行分类评价后认为,孔隙结构较差;微观水驱油试验表明,驱油效率与渗透率间的关系不明显,与微观非均质性呈负相关;...     

电导率和流体分布关系的微观孔隙网络模型研究

关于电导率和流体分布关系的研究还很少，仅有的一项研究是在有机玻璃微观模型上进行的。利用实际Berea砂岩的微CT断层三维图像原型数据，根据Yeong 和Torquato提出的两相多孔介质的重构方法，用形状因子控制模型中的孔隙和喉道形状，运用模拟退火方法实现了孔隙岩样的重构过程；给出了模型的统计指标，包括孔隙与喉道大小、孔喉特征半径比等孔隙特征和孔喉形状、配位数等孔隙导通特征。由该模型计算得到的渗流特征和实际实验结果完全吻合，表明了模型的正确性。在此基础上，对电导率和流体分布的关系进行了微观孔隙网络模拟，结果表明随着孔隙形状及分布不同，分布在孔隙中的流体状态也发生变化，导致电阻率发生变化。这些结果可用孔隙中水膜的变化来解释。