相对渗透率、毛管压力及电阻率指数相关性

毛管压力、相对渗透率和电阻率指数是描述储集层物性及表征储集层中多相渗流特征的重要参数。由于现行的毛管压力和相对渗透率测试方法存在着耗时长、仪器精度要求高和实验条件易受到制约等诸多问题，因此获取毛管压力和相对渗透率数据具有一定难度。基于毛细管模型和阿尔奇公式，研究了毛管压力、相对渗透率和电阻率指数三者之间的相关性，建立了三者之间的转换模型。通过岩电实验对转换模型的准确性进行了验证。结果表明，通过转换模型计算得到的毛管压力和相对渗透率数据和实验实测数据非常接近。通过本文的方法，能够通过电阻率数据计算毛管压力和相对渗透率，可以使得毛管压力和相对渗透率数据的获取更加便捷和多元化。     

基于水流与电流流动相似性的泥质岩石油水相对渗透率与电阻率关系

大庆G地区葡萄花油层具有高泥、复杂孔隙结构特征。建立该区葡萄花油层油水相对渗透率与电阻率之间关系必须考虑泥质对于岩石导电性以及渗流的影响。引入"三水"概念,将泥质岩石总孔隙水分成可动水、微孔隙水和黏土水,将可动水孔隙等效为n根毛细管组成,结合泊肃叶方程和达西定律,推导水相相对渗透率与含水饱和度及可动水流动等效曲折度之间的关系式。利用三孔隙导电模型推导只有可动流体孔隙存在的岩石电阻率增大系数与含水饱和度及可动水导电等效曲折度之间的关系式。再依据可动水水流与电流流动相似性原理建立泥质岩石水相相对渗透率与含水饱和度及电阻率增大系数之间的关系。依据可动流体孔隙各组分体积等量关系以及比面积概念推导出水相相对渗透率与油相相对渗透率关系式,得出泥质岩石油相相对渗透率与含水饱和度及电阻率增大系数之间的关系式。设计了岩石物理实验,保证储层孔隙结构和泥质含量在岩电和压汞实验测量中的一致性。利用泥质岩样的压汞实验数据根据Burdine模型获得水相和油相相对渗透率实验关系曲线,利用同一泥质岩样的岩电实验数据根据三孔隙导电模型获得假定只有流动孔隙存在的岩石电阻率增大系数值。泥质岩石油水相对渗透率与电阻率关系模型实验数据拟合,证明建立的泥质岩石油水相对渗透率与电阻率关系模型能够准确求取储层相对渗透率,可用于高含泥储层产水率测井解释。     

低渗透储层产量递减模型的渗流机理及应用

从相对渗透率曲线和物质平衡原理出发,根据不同的相对渗透率形态推导出注采平衡条件下Arps广义递减模型,即指数型、双曲型和调和型产量递减方程,分析了广义模型简化为常规模型的条件,指出油相相对渗透率曲线特性对产量递减类型和递减模型参数的重要影响。实际应用结果表明,Arps广义模型能有效描述低渗透油田的产量递减规律。油相相对渗透率曲线形态决定产量递减类型,油相相对渗透率递减越快,产量递减率越大。     

从电阻率数据中得到相对渗透率的新方法

相对渗透率是储层评价、油田开发和油藏数值模拟等方面的重要参数,一般通过稳态和非稳态法来获取相对渗透率数据。由于相对渗透率实验所需周期长、成本高,且条件较为苛刻,因此获取相对渗透率数据具有一定难度,而通过现场电阻率测井和室内实验则较为容易获取电阻率数据。本文通过毛细管束模型和阿尔奇电阻率公式,并在引入迂曲度的情况下,推导了一种从电阻率数据中计算相对渗透率数据的新方法。通过文献数据和实验数据对新方法的计算精度进行了验证。结果表明,从电阻率数据得到的水相相对渗透率数据具有很高的精度。在缺少相对渗透率数据的情况下,可以通过新方法从电阻率数据中估算水相相对渗透率。     

基于分形和岩心核磁共振的流体相对渗透率计算方法

流体的相对渗透率一般通过稳态、非稳态相渗实验或毛细管压力拟合法得到,但由于实验条件及时间的限制,相渗实验难以实现较大规模的应用。用分形理论推导了核磁共振测井横向弛豫时间(T2,NMR)与电阻率增大率的关系,根据渗流场和电流场的互等性并结合Brooks-Corey/Burdine方程得到相对渗透率与核磁共振横向弛豫时间的关系。实验数据及模型分析表明,由核磁共振横向弛豫时间计算的润湿相相对渗透率与实测值十分吻合,精度较高;由于未考虑非润湿相束缚饱和度的影响,模型计算的非润湿相相对渗透率与实测结果相差较大。     

泡沫对气液相对渗透率影响研究

利用稳态法进行了泡沫作用下气液两相相对渗透率测试,研究了泡沫渗流的规律.在此基础上建立了泡沫作用下气液相对渗透率模型,模型考虑了表面活性剂浓度、气相流速、含油饱和度等因素的影响.与试验结果进行对比表明,该模型准确描述了泡沫剪切变稀的特性及泡沫对气液渗流的影响,具有很好的可靠性.讨论了临界含水饱和度、相渗下降指数、最大阻力因子和流速指数对相对渗透率的影响.     

基于图论多分辨率聚类法的测井相划分及渗透率评价——以渤海P油田W井区馆陶组为例

同一油组(油田)采用同一孔渗指数关系模型计算渗透率时往往会出现比较大的误差。提出基于图论多分辨聚类法的测井相划分方法,即利用邻近指数划分不同类别的测井相,利用核心代表指数优选最佳测井相,该方法参数较少且运行结果稳定。以渤海P油田W井区馆陶组为例,结合地质、测井及岩心铸体薄片等资料,确定了研究区测井相与岩相对应关系,建立了基于测井相约束的渗透率评价模型。应用效果表明,与常规孔渗指数模型计算的渗透率相比,本文模型计算的渗透率与岩心分析渗透率吻合程度更高,进一步提高了地质建模中渗透率建模的精度和准确度,可以为油田的滚动开发方案井位部署提供定量依据。     

基于分形理论的低渗透油藏油水相对渗透率模型

油水相对渗透率是研究低渗透油藏注水开发特征的重要参数之一,明确油水相对渗透率的影响因素对认识低渗透油藏的渗流规律有重要意义。在多孔介质分形理论的基础上,建立低渗透油藏油水相对渗透率模型和归一化的油水相对渗透率模型。新建立的油水相对渗透率模型是含水饱和度、驱替压力、毛细管力的函数,可以综合反映储层孔隙结构、非线性渗流和渗流干扰对油水相对渗透率的影响。理论分析结果表明:岩心孔隙结构越复杂,油水相对渗透率越低;驱替压力对油相相对渗透率有影响,表明在注水开发过程中相对渗透率存在动态变化特征;非线性渗流对油相相对渗透率的影响较大,而对水相的影响可忽略不计,随着油相非线性系数的增大油相相对渗透率减小;渗流干扰对油水相对渗透率均存在影响,油水相对渗透率随着干扰系数的增大而降低。为了验证模型的可靠性,将模型预测的油水相对渗透率与实验测试结果进行了对比,其结果表明吻合程度高。与经典相对渗透率理论模型预测结果的对比表明,新建模型对水相相对渗透率的预测结果优于经典理论模型的预测结果。     

低电阻率油层解释方法

储层岩性变化形成的低电阻率油层是测井解释的一大难题，因为它的电阻率接近或低于临近的水层，使解释常常出现失误，它的成因主要是储层岩石颗粒的相对变细和泥质含量的相对增高，导致束缚水饱和度增加，在沉积单元上，一般出现在河流相砂体的顶部，三角液水下分流河道的天然堤和三角洲前缘末端的朵状砂体等部位；在物性上表现为高孔隙度和低渗透率，在电性上表现为高时差，低电阻率和高自然伽马，解释时给出了时差曲线与孔隙度，渗透率关系的模型，即岩石颗粒愈细，时差值越高，含油饱和度的计算采用修正后的阿尔奇公式，所提方法对于正确认识储层，提高解释符合率有一定的指导意义。     

利用测井资料计算的含水率识别恩平凹陷低阻油层

恩平凹陷储层岩石颗粒细,泥质含量高,油藏幅度低,低电阻率油层发育,流体性质识别比较困难。由于受高泥质含量的影响,采用了能够消除泥质影响的印度尼西亚公式计算含水饱和度;利用孔隙度和渗透率建立与束缚水饱和度的关系,确定束缚水饱和度;利用相渗实验建立油水相对渗透率与含水饱和度、束缚水饱和度的关系,由此确定相对渗透率。在准确确定这些参数的基础上,利用测井资料计算含水率,由含水率大小确定储层的产液性质。实际应用表明,利用含水率能够较好地识别低电阻率油层,确定储层流体性质。     

阿姆河右岸酸性气田井口冲蚀及对策

中亚土库曼斯坦阿姆河右岸气田群为高含H_2S和CO_2的碳酸盐岩气藏,单井产量高,井口设备均出现了不同程度的腐蚀。初步分析认为其原因是生产过程中仅考虑酸性介质对气井井口的化学腐蚀,而没有考虑气体流速对井口的冲蚀作用,极大地影响了气田的安全生产。为此,通过对节流阀上下游阀道、法兰面均出现明显坑状腐蚀的进一步分析,明确了化学腐蚀和气体冲蚀的交互作用是井口磨损的主要影响因素,气流冲刷腐蚀坑的化学腐蚀产物会加速冲蚀损害;进而借鉴冲蚀与腐蚀运行环境下的多相管流管道的磨损计算理论,计算了该运行环境下的冲蚀极限速度,得到了不同生产工况下节流阀的抗冲蚀流量;最后,根据气田生产情况,针对性地提出了按气井配产要求来选择采气树类型、节流阀通径及类型冲蚀的技术控制策略。此举为气田安全生产提供了工程技术保障。     

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库的渗流规律

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏储层非均质性强,边底水选择性水侵,渗流规律复杂,为了提高地下储气库的建库效率,需要研究储层在改建地下储气库多周期强注强采过程中的多相流体渗流规律。在获取有代表性的裂缝发育碳酸盐岩岩心较为困难的条件下,通过对天然岩心进行剪切造缝和多轮次气水互驱实验,研究了地下储气库气水过渡带在注采过程中的多相渗流规律,分析了裂缝合气空间贡献率以及储气库含气空间动用效果。结果表明:裂缝模型的相渗曲线近似于"X"形,多次气水互驱后相渗曲线基本没有变化,基质岩心模型相渗曲线经多次气水互驱后气水两相共渗区间变窄,共渗点降低;微裂缝对储层含气空间贡献率较高,微裂缝发育储层的含气空间利用率保持在较高水平,徽裂缝不发育储层的含气空间利用率逐渐降低并趋向稳定。因此,在微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库过程中可以在徽裂缝不发育储层布置生产井,同时通过控制边底水运移范围降低注入气损失,从而提高地下储气库的建库效率。     

山前地区深井超深井套管防磨与减磨技术研究

针对山前地区深井超深井钻井过程中套管磨损严重的问题,在分析套管磨损机理的基础上,开展了山前地区套管防磨与减磨技术研究,基于技术研究成果及应用实践,得到如下结论:1应用Power V等垂直钻井系统控制井眼轨迹,特别是上部井段的狗腿度和井斜,可明显减小侧向力和磨损量,缩短套管磨损时间;2应综合考虑套管磨损率、磨损系数以及钻杆耐磨带本身的磨损量,优选出效果最优的耐磨带;在狗腿度严重的位置,可考虑采用一定数量的橡胶钻杆卡箍来减轻对套管的磨损;3山前地区钻井液采用CX-300减磨剂能够显著降低磨损速率,减轻套管磨损程度,但在不同钻井液体系使用之前应进行优化分析以确定最佳使用量;4在迪那204井使用高密度钻井液体系,全部采用优选的高密度重晶石粉代替铁矿粉作为加重剂,整个钻进过程中未出现钻具及套管磨损,迪那204井易损件消耗量仅为邻井迪那203井的左右,防磨减磨效果非常显著。     

Biodiesel Projects Helpful to Ease Energy Shortage

Nearly 7,000 hectares of biodiesel forest will take shape in the northern province of Hebei in 2008, part of a national campaign to fuel the fast growing economy in a green way. In no more than five years, the Pistacia chinensis Bunge, whose seeds have an oil content of up to 40 percent, will yield five tons of fruit and contribute about two tons of high-quality biological diesel oil, according to the provincial forestry administration.     

State Energy Base Proposed in Inner Mongolia

Experts recently suggested China set up a state energy base in lnner Mongolia Autonomous Region to ease its energy thirst. The survey was co-conducted by senior researchers from the National Development and Reform Commission, Development Research Center of the State Council, Chinese Academy of Sciences and the Ministry of Finance. To plan and establish strategic energy bases at state level is in line with the principle of ＂giving priority to energy saving and diversifying energy consumption with the utility of coal at the core.＂     

烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的气相色谱研究

利用气相色谱法测定了不同色谱柱温度和不同载气流速下,C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的保留时间,并利用相关公式对测试结果进行了线性回归分析,测得了吸附热力学参数和扩散系数;考察了色谱柱温度、烷烃碳链长度和载气流速对烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的影响。实验结果表明,回归分析的线性相关性良好,色谱柱温度越高,孔道对吸附质的吸附能力越弱;在不同载气流速下,轴向扩散系数不同;随烷烃碳链长度的增加,吸附焓变呈先增大后减小的趋势,轴向扩散系数呈线性增长;C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的吸附焓变在-1.264~-42.975 k J/mol之间;当载气流速为2.654~4.246 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.328 8~0.551 7 cm2/s之间;当载气流速为5.308~13.270 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.430 2~1.456 4 cm2/s之间。     

四川盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性

目前,我国的氦气资源主要依赖进口,寻找大中型高含氦天然气田是改变这一现状最现实的途径。为此,对四川盆地威远地区高含氦天然气藏的成藏机理和氦气来源进行了分析,以探讨在该盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性。首先根据盆地周缘12条野外露头剖面和4口钻穿震旦系单井的资料,系统分析了前震旦系的岩石学、沉积相、烃源岩等特征,认为前震旦系发育的沉积地层为南华系,东南缘露头剖面的地层序列为南沱组、大塘坡组、古城组和莲沱组,推测盆地内部可能发育相同的地层序列;南沱组、古城组和莲沱组主要为冰川沉积,为砂砾岩夹泥岩;而大塘坡组为间冰期沉积,发育一套砂泥岩地层,其下部泥页岩的有机质含量高,为较好烃源岩。进一步的研究表明:南沱组砂砾岩储层、大塘坡组烃源岩和地层中侵入的花岗岩"氦源岩"可形成较好的高含氦天然气藏成藏组合;前震旦系沉积岩的分布主要受早期裂谷控制,在裂谷内部充填厚层的沉积岩地层。结合地震资料预测了威远—资阳地区沉积岩和花岗岩的分布,结论认为在资阳地区对震旦系—前震旦系进行高含氦天然气藏的勘探是可行的。     

水平井多级压裂管柱力学、数学模型的建立与应用

水平井多级体积压裂技术是近几年国内外为有效开发页岩气藏和低渗透油气藏而发展起来的一项新技术,但随之出现了压裂管柱力学环境更加复杂的新问题。针对该复杂的力学、数学问题,根据水平井多段压裂工艺管柱受力特点,建立了悬挂封隔器以下,多封隔器坐封、开启压差滑套和开启投球滑套3种工况的力学模型,并根据各工况的受力特征,建立了这3种工况管柱力学计算的数学模型。根据弹性力学理论中厚壁筒的Lame公式和Von Mises应力计算公式,推导出了管柱受内压力、外挤力和轴向应力共同作用下油管柱安全性评价的等效应力计算数学模型,建立了多级压裂管柱力学强度安全评价的数学模型;根据已建立的水平井多封隔器管柱力学计算的数学模型,开发了水平井多级压裂管柱力学安全评价的实用软件。该研究成果已经在新疆塔里木盆地塔河油田某气井得到了应用和验证,取得了很好的效果,为水平井多级压裂管柱安全工作参数的优化设计和安全性评价提供了理论依据和简便可靠的技术手段。     

基于洛伦茨曲线评价水驱油藏驱替均衡程度

针对水驱油藏开发过程中无法有效定量描述驱替均衡程度的问题,利用高台子油层各井动态指标和小层纵向上的注采关系占总体的比重情况,绘制相应的洛伦茨分布曲线,得到用于量化评价油藏平面、纵向驱替均衡程度的“开发均衡指数”,该值小于0.4时驱替程度相对均衡。将研究成果应用于评价二次开发前后水驱油藏的驱替均衡程度,研究结果表明：目标区采出情况均衡指数降低了0.1615,含水情况均衡指数降低了0.0950,整体驱替均衡程度达到了相对均衡的水平,但纵向上仍差异悬殊。建立的洛伦茨曲线评价驱替均衡程度的方法,充分考虑了单井产能差异所造成的驱替不均衡情况,准确度高。研究成果为二次开发水驱油藏的驱替均衡程度评价提供了定量标准。     

复杂地质条件气藏储气库库容参数的预测方法

国内复杂地质条件气藏型地下储气库经过10余周期注采后工作气量仅为建库方案设计工作气量的一半,运行效率偏低。为此,利用气藏地质、动态及建库机理,建立了地下储气库注采运行剖面模型,根据气藏开发、气藏建库及稳定注采运行过程中纵向上流体的分布特征及其变化趋势,将地下储气库剖面分成4个区带(建库前纯气带、气驱水纯气带、气水过渡带及水淹带);按区带确定了影响建库有效孔隙体积的主控因素(储层物性及非均质性、水侵和应力敏感)及其量化评价方法,进一步考虑束缚水和岩石形变的影响,并引入注气驱动相,根据注采物质平衡原理建立了气藏型地下储气库库容参数预测数学模型。该模型涵盖了地质、动态及建库机理,从微观和宏观角度综合评价了影响建库空间的主控因素,大大提高了预测结果的准确度和精度,使建库技术指标设计更趋合理,目前已广泛应用于中国石油天然气集团公司气藏型地下储气库群的建设当中。