非均质性对超低渗透油藏产水机制影响实验

 针对超低渗透油藏普遍发育微裂缝、导致储层非均质性强的特点,开展了裂缝型岩心的制作和不同组合方式下的超低渗透油藏天然能量开采的物理模拟实验。基质与裂缝型岩心并联水驱油实验模拟不同非均质性储层油藏产水规律。实验结果表明,非均质储层含水上升曲线分为无水采油期、含水上升期和高含水上升期、高含水期4个阶段。含水上升规律主要受储层平均渗透率、渗透率级差、微裂缝发育特征和含水层能量的影响。对于非均质性较强的超低渗透油藏,应重点关注较高渗透率储层、水层和裂缝较发育储层的含水上升变化特征。     

利用储层随机模拟提高油藏数值模拟的效果

概述了储层随机模拟技术的国内外发展现状，重点探讨了随机模拟技术和油藏数值模拟结合进而提高油藏数值模拟效果的若干应用，其中包括用于泥岩空间展布的研究；以单井压力测试数据为条件的储层非均质性研究；刻画渗透率分布的各向异性和合理的计算有效渗透率；利用储层多阶段随机建模研究水出时间．通过研究认为，把随机模拟技术作为油藏数值模拟的前期手段，对研究和掌握非均质油藏的注水开发行为有重要意义．     

多层砂岩油藏层内纵向非均质性表征方法探索

提出了基于拟相对渗透率曲线的层内纵向非均质性表征方法。根据具有区域代表性的岩芯规模的相对渗透率曲线计算出任意测井分度点的相对渗透率曲线;基于层状砂岩油藏动力拟函数的思想,计算出井点小层产层规模的动力拟相对渗透率曲线;研究了岩芯规模的相对渗透率函数与产层规模动力拟相对渗透率函数之间的关系;采用插值方法得到井间任意网格动力拟相对渗透率曲线;最后采用等效含水率方法对油藏模型任意网格的原始相对渗透率曲线进行端点标定,确定不同区域的动力拟相对渗透率曲线。采用上述方法对海上M油田X井组进行了历史拟合,与传统数值模拟方法相比,该方法历史拟合程度更高,更能精确地描述非均质性储层综合驱替特征。     

河道砂体储层非均质性及其对剩余油分布的影响

储层非均质性对油气田的勘探和开发效果影响较大。结合测井资料及孔隙度、渗透率、二次解释的隔夹层等资料,从平面、层内、层间三个方面,对萨北开发区北三东西块萨尔图油层组SII10~SII16小层的非均质性进行定量研究。结果表明:小层平面上砂体和物性分布的非均质性,使河道侧翼和相互切叠处可能存在剩余油;层内渗透率变异系数、突进系数、级差达到一定数值时,非均质性较强,剩余油可能存在,且层内夹层发育较多的部位剩余油富集;层间非渗透性隔层及非均质系数大,均会导致剩余油大量分布。该研究为萨北开发区北三东西块油层开采提供了借鉴。     

毛管力对油藏水驱特征影响分析

注水开发是油田最主要的开发方式之一。注入水波及面积是影响油藏采收率的重要因素。油藏内注入水流动方向及波及面积与其所受合力的方向及大小有关。尤其对于低渗透油藏,毛管力对油藏内油水渗流规律的影响不容忽视。基于渗流力学理论,利用数值模拟和矢量叠加方法,计算了正韵律正方形储层模型中各网格内流体所受注入水压力、重力和毛管力等作用力合力的大小和方向,实现了储层内任意网格油水渗流作用力的定量表征。数值模拟结果表明,对于亲水正韵律油藏,储层上部渗透率变低使毛管力增大,当毛管力增大到一定程度时,注入水会从下部的高渗透层段向上部的低渗透层段渗流,导致上部低渗层段的水驱效果好于下部储层,在油藏开发后期剩余油主要分布在下部的高渗透层段内。如果油藏渗透率较大,油藏内无毛管力影响时,开发后期剩余油主要分布在上部的低渗透层段内,对下部高渗透层段实施封堵措施,有利于提高油藏采收率。     

层内纵向非均质性对稠油油藏剩余油分布的影响研究

渤海某油田层内纵向非均质性严重,导致低渗透层动用程度低,影响油藏的高效开发。根据非均质油藏地质特征,利用人造物理模型制作技术制作二维物理模型,进行水驱油实验,从而明确纵向非均质性对剩余油分布规律的影响。实验表明:水驱采收率的高低主要取决于层内纵向非均质性,平均渗透率对它影响相对较小;相同级差、不同渗透率条件下,无水采收率和水驱采收率都随着渗透率的增加而增加,但增幅不明显;相同平均渗透率、不同级差条件下,无水采收率和水驱采收率都随着级差的增大而减少,变化幅度明显。     

低渗透非均质砂岩油藏启动压力梯度研究

理论推导与室内实验相结合,建立了低渗透非均质砂岩油藏启动压力梯度确定方法。首先借助油藏流场与电场相似的原理,推导了非均质砂岩油藏启动压力梯度计算公式。其次基于稳定流实验方法,建立了非均质砂岩油藏启动压力梯度测试方法。结果表明:低渗透非均质砂岩油藏的启动压力梯度确定遵循两个等效原则。平面非均质油藏的启动压力梯度等于各级渗透率段的启动压力梯度关于长度的加权平均;纵向非均质油藏的启动压力梯度等于各渗透率层的启动压力梯度关于渗透率与渗流面积乘积的加权平均。研究成果可用于有效指导低渗透非均质砂岩油藏的合理井距确定,促进该类油藏的高效开发。     

埕东油田注水开发厚油层渗流特征及剩余油分布研究

以埕东油田主力油层Ng34层为研究对象,应用油藏数值模拟技术,利用测井二次精细解释每米8个数据点成果,对单井小层内部储层参数进行非均质再划分,建立了层内超精细三维非均质油藏模型;通过对研究区开发历史的拟合,定量分析了厚油层在注水开发过程中层内油水运动规律、渗流机理及其在不同开发阶段的特征;并成功地对不同注水开发阶段储层物性变化进行了时变拟合,定量分析了高渗透、非均质、正韵律油层在特高含水后期剩余油分布规律,为进一步提高原油采收率奠定了基础.     

低渗油藏非均质性对采收率的影响因素研究

摘要：低渗透油藏的开发技术已成为我国油气开采领域的重要研究内容,而低渗透油藏非均质性是影响其最终采收率的主要因素。为此,从典型油藏地质模型出发,通过建立油藏数值模拟机理模型,筛选了油层厚度、隔层厚度、渗透率、渗透率各向异性系数为评价指标,分析了单因素及其组合对油藏采收率的影响,研究表明储层渗透率及渗透率各向异性是影响低渗透油藏采收率的最主要因素。研究结果对低渗油藏开发的调整以及后期挖潜等方面具有重要的指导意义。     

大尺寸石英砂环氧树脂胶结人造岩心制备

大尺寸人造岩心不仅可以模拟储层的非均质性、注采井网关系,还可以模拟油水在平面或者纵向上的运移规律及饱和度分布,近年来大尺寸人造岩心被广泛地应用在油气藏开发各类物理模拟实验中。为制作出与真实油藏物性尽可能接近的大尺寸人造岩心,从渗透率、孔隙结构、润湿性控制、黏土矿物添加等方面研究了其制作工艺,并研究了石英砂粒度中值、加压强度、胶粘剂用量、黏土矿物含量等对人造岩心渗透率和孔隙度的影响。通过介绍的制作方法实际制作了与某非均质油藏物性相似的层内、层间、平面非均质大尺寸石英砂环氧树脂胶结人造岩心,物性参数测定结果显示制作的大尺寸非均质人造岩心渗透率、孔隙结构等物性参数与实际油藏非常接近,可以代替真实油藏岩心进行部分模拟实验,为油藏物理模拟实验的发展提供了新的技术和手段。     

海相巨厚砂岩油藏夹层精细地质建模方法研究

以塔里木盆地东河1油田石炭系东河砂岩油藏为例,从夹层单井精细识别和连井对比入手,以夹层地质知识库、岩芯分析化验资料和动态资料为约束,建立夹层三维地质模型。研究认为,在完善单层划分对比的基础上,基于地质认识开展层间、层内夹层平面分布研究,采用确定性建模方法将其嵌入到地质模型中,可以得到夹层与储层准确的三维空间配置关系;利用夹层岩芯分析化验资料建立夹层物性解释模型,将孔、渗解释结果作为输入建立夹层属性模型,使得结果更加逼近地下真实情况。后期千万级网格数值模拟运算结果表明,地质知识库与地质建模相结合、地质建模与数值模拟一体化的海相巨厚砂岩油藏夹层地质建模方法效果良好。     

南海B油田夹层特征及其对剩余油分布影响

为有效指导油田高含水阶段剩余油挖潜,综合运用岩芯、测井、地震和生产动态等资料,开展夹层成因与展布特征研究,及其对剩余油分布影响研究。结果表明,油田夹层可分为泥质夹层、钙质夹层和物性夹层3种类型,建立了夹层测井识别标准;平面上夹层可分为零星发育式、局部连片发育式和全区发育式3种类型,建立了各类型夹层平面分布标准;垂向上均质储层内部多发育单一类型夹层,非均质性较强储层内部多发育复合类型夹层;并分析了不同类型夹层对剩余油分布影响,其中,局部连片夹层和全区发育夹层下部剩余油相对富集,是油田开发后期挖潜重要方向。     

厚油层内部隔夹层预测建模——以Velasquez油田为例

 开发后期,厚油层内部隔夹层是造成剩余油分布的主要因素之一。Velasquez油田G组厚油层内部发育泥质隔夹层和物性隔夹层,本文建立了这两种隔夹层的电性、物性识别模式,利用该模式开展全区隔夹层的识别及横向对比。结果表明,该区隔夹层可分为稳定型、次稳定型和随机型3种。在分析3种隔夹层分布规律的基础上,分别用确定性建模、物性下限值控制、条件模拟等方法预测了隔夹层的井间分布,建立研究区隔夹层三维展布模型,为油藏后期措施调整和水平井的部署提供了地质依据。     

特高含水期整装油藏数值模拟中的几个关键问题

油藏经过长期注水冲刷以后,储层渗透率及油水运动规律发生明显变化,特别是进入特高含水期后,储层的这种变化特征以及夹层和高渗流带对剩余油的影响,是油藏数值模拟需要考虑的重要因素。通过对泥质、灰质、物性夹层参数进行分类赋值,并建立储层物性渗透率时变模型和不同含水阶段相对渗透率模型,实现高精度历史拟合和剩余油描述,为制定开发技术政策界限以及设计优化开发调整方案提供可靠依据。     

油砂蒸汽辅助重力排水开发隔层界限及上部剩余油挖潜方法

加拿大油砂主要采用双水平井蒸汽辅助重力泄油(steam assistant gravity drainage,SAGD)模式开发,难以动用隔夹层上部的储量.在曲流河沉积中,不同区域隔夹层的岩性、厚度、渗透性各异,造成油砂行业内不同公司所采用的隔层认定标准差别巨大,这给SAGD可动用储量的互认造成很大困扰.通过30组不同渗透率、不同温度(原油黏度)下的油砂启动压力梯度室内物理模拟实验,证实油砂开发过程中存在启动压力梯度现象,启动压力梯度的数值与视流度成幂指数关系,视流度越小,启动压力梯度越大.通过不同厚度、不同渗透率、是否考虑启动压力梯度下的42组数值模拟实验,绘制了隔夹层上部储量采出程度与隔夹层渗透率、厚度的关系图版.结果表明:垂向渗透率小于25 mD的连续物性层可完全封隔上部储量;垂向渗透率25～500 mD的连续物性层可在一定程度上封隔上部储量,此时厚度不同隔挡作用强弱不同;垂向渗透率大于500 mD的连续物性层对上部储量最终采出无明显隔档作用.通过多个方案优化了不同隔夹层隔挡作用下上部剩余油挖潜方式,提出了上部水平加密井的概念:隔挡性较强时可将下部注汽井侧钻为上部采油井;隔挡性较弱时可将下部注汽井侧钻为上部注汽井.初步经济测算表明两种方式下侧钻井均具有较好的经济效益.     

PL油田浅水辫状河三角洲隔夹层精细表征方法

储层隔夹层精确表征能为油田剩余油分布规律研究和开发调整提供重要依据。从隔夹层表征方法的差异性角度出发,对浅水辫状河三角洲储层隔夹层进行重新分类,并依据层次建模思想对隔夹层进行逐层定量表征。研究认为,PL油田浅水辫状河三角洲储层隔夹层可划分为层间隔层、砂间夹层、砂内夹层和物性夹层4种类型,分别对应储层构型研究的6级至3级构型界面。应用3种建模方法分别对4种隔夹层进行逐层定量表征,即应用基于井孔资料的确定性三维砂描技术表征层间隔层和砂间隔层,应用基于自适应河道方法在单砂体的控制下对砂内夹层进行表征,应用等效表征的方法对物性夹层进行表征。分级定量隔夹层表征方法很好地再现了浅水辫状河三角洲储层结构和隔夹层分布特征,且简单实用。     

层间干扰实质与再认识

受各储层段岩性、物性以及开采过程中各层段地层压力与流体物性差异等因素影响，多层油藏在采用合注合采开发时，始终存在层与层之间相互制约和干扰的问题。不恰当的注水开发模式会导致各层吸水能力、出油状况及水淹程度差异加剧，生产动态上表现出较大的层间矛盾，从而影响各层段和油藏整体的均衡动用及最终采收率。目前定义的多种层间干扰系数能定量表征层间干扰现象，但其物理内涵与实际注水开发渗流过程不符。针对前期层间干扰研究存在的不足，以海上某油田典型多层油藏X为例，结合室内实验方法、油藏工程方法和数值模拟方法，剖析了多层合采早期实验测试及理论研究中存在层间干扰的根源和实质，确定了分段测试与整体测试之间表现出的层间干扰实质是油藏压力场与渗流场的非均衡性所致，并基于层间干扰实质研究成果，建立了考虑层间干扰的油井产能计算新方法。实例应用结果表明，基于层间干扰实质的层间矛盾定量评价及油井产能计算新方法更符合油藏实际情况，为多层油藏合注合采产能的预测及降低层间干扰对实际生产效果影响的策略制定提供了理论依据。     

塔中16含砾砂岩段隔夹层对油水分布的影响

针对塔中16东河砂岩油藏含砾砂岩段分布复杂的隔夹层严重制约油田的水驱开发效果,致使油田产量低这一问题,综合运用岩芯、录井以及测井资料,以塔中16含砾砂岩段为解剖对象,划分了该层段内隔夹层成因类型,分析了典型单井的不同类型隔夹层的测井响应特征、预测了隔夹层的空间展布、剖析了隔夹层对剩余油分布的影响。研究表明：含砾砂岩段发育泥质、钙质、低渗透泥质砂岩3类隔夹层;钙质隔夹层主要分布在5小层底部、泥质隔夹层则主要分布在3小层底部、低渗透泥质砂岩夹层则零星分布在各小层砂体内部;隔夹层影响了流体的垂向渗流能力,致使含砾砂岩段形成了2套油水压力系统,在同一个压力系统内,夹层易造成高渗储层水洗严重,低渗部位剩余油富集。通过开展隔夹层成因、类型及分布特征研究,可明确油水分布特征及剩余油的富集部位。     

精细油藏数值模拟中非均质性的表征技术

油藏描述技术 ,特别是储层非均质性定量描述技术的快速发展给油藏数值模拟研究中非均质性的合理表征带来了相当大的挑战 .介绍了包括垂向上细分层策略、细化相渗类型及辅助技术 ,单网格的非均质性界定和渗流规律研究及单网格层次体现流体物性的非均质性等储层非均质定量描述的数值模拟表征技术 ,其目的在于缩小油藏数值模拟模型的非均质性表征尺度 ,保证油藏地质模型与油藏数值模型的准确对接 ,提高预测精度和指导生产的效能     

启动压力在数值模拟软件中等效模拟的新方法

目前国内外较为成熟的数值模拟软件的内核计算模型都是基于达西定律进行研制开发的。而众多实验室研究和现场实例表明低渗透储层的渗流状况已经不遵循达西定律,因而鉴于此类大型商业软件无法表征低渗透储层存在启动压力的情况,笔者研究了进行等效模拟启动压力梯度的新方法。该方法运用数值模拟软件中“门限压力”关键字,通过设置平衡分区进行等效模拟油层存在启动压力的状况。油田实例证明此方法较好的模拟了低渗透储层的启动状况,对于矿场应用数值模拟进行方案分析具有重要的现实意义。