页岩气藏开发研究现状综述

页岩气是指以吸附和/或游离态赋存于富有机质泥页岩中的非常规天然气,我国页岩气资源量十分丰富,勘探开发前景广阔。本文主要从与页岩气开发相关的储层物性评价,渗流机理和产能评价三方面综述了国内外研究发展现状,分析了目前存在的问题及对未来发展方向的展望,为页岩气藏的开发提供了一定的技术支持。     

一种改进的乙型水驱特征曲线研究及应用

针对特高含水开发阶段经典水驱特征曲线无法准确刻画水油比变化特征的问题,在重新改进油水相对渗透率表征形式的基础上,运用渗流力学理论和油藏工程方法推导了改进的乙型水驱特征公式,并给出了采出程度与水油比的变化关系式;采用最小二乘法和穷举法解决了多参数拟合困难的问题,实现了曲线的自动拟合。通过公开文献资料验证表明,新油水相对渗透率曲线表征方法更加准确,改进的乙型水驱曲线拟合精度更高,可较好地反映油田特高含水阶段水驱特征曲线的“上翘”特征,适用于特高含水阶段生产开发动态的预测。     

基于数据挖掘的长短期记忆网络模型油井产量预测方法

传统的BP神经网络及其改进算法广泛应用于产量预测,但并不适宜时间序列预测问题。基于产油量变化的时间序列特征,提出利用长短期记忆网络（LSTM）深度学习模型实现具有长期记忆能力的时间序列预测,在描述LSTM神经网络的基本结构和算法原理基础上,阐述了样本数据处理,输入层、隐藏层和输出层节点数选择及表征方式,形成产量预测模型。实例应用表明,LSTM模型可以准确预测油井产量,整体平均误差约为1.46%,并指出无预兆停产、特殊情况以及部分数据量缺失是影响预测准确性的主要原因。该模型的提出对于大数据和深度学习在石油方面的应用研究具有重要意义。     

特高含水开发期注采井网评价新指标

针对影响井网驱油效率的因素,采用室内物模实验数据,分析了影响水驱油效率的影响因素,提出特高含水开发期井网评价应该考虑地层中过水倍数和驱替压力梯度分布因素的影响。利用一维两相水驱油理论,结合数值模拟计算结果,给出了地层中驱替压力梯度、过水倍数指标的具体计算方法。在此基础上,计算了典型五点法注采井网的驱替特征参数分布。指出剩余油饱和度分布与驱替压力梯度、过水倍数分布的关系。运用以上方法,计算比较了五点法、七点法、交错法、九点法4种典型井网的驱替参数分布特征,并比较了不同井网的驱替效果,认为特高含水开发期交错注采井网的效果较好。研究结果对特高含水开发期井网调整具有指导意义。     

疏松砂岩油藏大孔道形成机理与预测

疏松砂岩油藏开发过程中,易形成大孔道,导致注水无效循环,降低注水开发效果.进行大孔道形成机理与预测的研究,有助干指导疏松砂岩油藏大孔道治理,改善开发效果.结合室内实验结果和矿场生产资料,分析了大孔道形成的地质条件、流体条件和开发因素.采用数值模拟方法,研究了地层韵律性、层间渗透率差异倍数、油水密度差、油水粘度比、采液速度等对大孔道形成的影响.经对比分析,建立了综合系数与油藏形成大孔道之间的变化关系,指出可采用综合系数来预测大孔道的形成,并给出了正韵律、反韵律油藏大孔道形成时该值的界限.以孤东油田七区西Ng63+4油藏为例,利用综合系数判断了大孔道的形成,结果与多种测试分析资料吻合程度较高.     

油藏高含水开发期确定采收率的一种新方法

水驱油藏进入高含水开发期以后,常规的水驱曲线对采收率的标定会出现很多问题.在高含水开发期,地层中油相的相对渗透率比较小,相对于相渗曲线上为后期比较扁平的阶段,在该阶段可以将油相的相对渗透率与含水饱和度之间的关系看成线性关系.在此基础上,从渗流力学和物质平衡原理角度出发,利用产量公式和相对渗透率曲线推导出处于产量递减期间的油藏采油速度与采出程度之间的关系,发现存在线性特征.在给出最低的经济极限采油速度的情况下,利用该关系可以对油藏动态和经济采收率进行标定,同时给出了其适用条件.并利用孤东七区西Ng63 4的生产数据进行了实例验证,给出了该油藏的经济采收率,效果明显.     

高含水期油藏特有水驱渗流规律研究

我国绝大多数油田已进入高含水期,高含水期油藏表现出特有的水驱渗流规律,即水驱曲线后期存在上翘现象,同时室内试验同样观察到含水率较高时lnkro/krw与Sw关系曲线存在下弯现象。针对上述特有水驱渗流规律,经过大量的数据统计和曲线分析,提出一种新的渗流特征方程,并以此为基础,理论推导出新型水驱特征曲线方程,并指出常用水驱曲线是新型水驱曲线的一种简化。研究认为lnkro/krw与Sw关系曲线在高含水期存在下弯现象的根本原因是随含水饱和度的进一步增加,油相由大片的连续相变为部分连续,再进一步变为非连续相,使得油相渗流能力骤减,导致lnkro/krw与Sw关系曲线出现下弯,而这也恰是水驱曲线在高含水期上翘的根本原因,其内在的本质规律是统一的。     

无夹层底水油藏直井水锥定量描述

针对无夹层底水油藏,基于剩余油分布预测的目的,进行水锥定量描述非常必要。由于影响水锥范围的因素众多,采用渗流力学方法和数值模拟技术分别定性和定量研究了各因素的影响规律。根据静力学和渗流力学原理,分别考虑远井地带平面径向流和近井地带半球状向心流渗流特征,采用解析方法推导了水锥高度与水锥半径的关系,定性分析了影响水锥范围的主要因素,包括产液量、油水粘度比和避射高度。在此基础上建立典型底水油藏数值概念模型,计算了多种影响因素下的水锥形态,利用多元非线性回归方法得到水锥高度计算公式,通过积分得到水锥体积计算公式。以Z1油藏1口生产井为例,比较并分析了解析方法和定量计算公式的结果,定量计算公式更适用于水锥高度和体积的计算,可以广泛应用于无夹层底水油藏直井水锥范围的计算和预测。     

薄层底水油藏排水采油技术影响因素研究

系统研究了油藏地质参数与排采工艺参数对薄层底水油藏排水采油技术的影响,定量分析了各因素的作用机理及影响规律。研究表明,排水采油技术对于垂直水平渗透率比较小、底水能量较弱的薄层底水油藏适用性较强;隔夹层从距离油水界面-7.5~7.5 m变化时,排水采油累计产油量呈现缓慢增加—迅速减少—逐渐增加的变化规律,而累计增油量则呈现缓慢增加—迅速减少—迅速增加—逐渐降低的变化规律;当隔夹层中部位于排水井射孔位置时,隔夹层半径的增加有利于排水采油井控水产油,但位于排水井射孔位置以上时,累计产油量先减少后增加,排水采油增油量不断降低;采油井射孔位置越接近油水界面,排水采油增油量越大,产油量越小;最佳射孔打开程度为50%左右;排水层位距离油水界面不宜太远;排水速度与产液速度并非越大越好。研究结果可为现场合理实施排水采油技术提供参考依据。     

亲油多孔介质残余油膜的微观运移机理

为研究亲油多孔介质中残余油膜的微观运移机理,以毛细管渗流模型为基础,结合边界层理论,建立膜状残余油微观渗流模型.根据亲油多孔介质中膜状残余油的分布特征,推导毛细管中油、水微观运移方程;改进毛细管模型,推导不等径毛细管模型的油水相对渗透率表达式,得到相对渗透率曲线,分析毛细管半径、边界层厚度和流体黏度对相对渗透率曲线的影响.结果表明:随着毛细管半径增大,相对渗透率曲线向左逐渐平移;随着边界层厚度减小,相对渗透率曲线向左逐渐平移;随着油黏度增大,水相的相对渗透率曲线向右下方逐渐平移,油相的相对渗透率曲线没有变化.该结果对分析高含水期残余油渗流机理及提高采收率提供理论指导.