裂缝发育程度对低孔隙度岩石渗流特性的影响

低孔隙度岩石中的裂缝对储层渗透率具有重要影响，但裂缝的存在导致岩心代表性样品选取和高精度岩石物理参数测量困难。为研究裂缝对低孔隙度岩石渗透率的影响，本文通过高精度CT扫描实验构建了低孔隙度岩石的三维数字岩心模型，采用添加平板裂缝的方法构建了不同裂缝参数的低孔隙度岩石数字岩心，并利用格子玻尔兹曼（LBM）方法计算了不同裂缝参数数字岩心模型的渗流场分布和绝对渗透率。结果表明，尽管低孔隙度岩石的数字岩心模型基质渗透率低，但裂缝的存在对岩石渗透率有一定程度的提高。然而，裂缝发育程度对渗透率影响规律不同：当单条裂缝孔隙度在0-0.4 %时，裂缝对模型渗透率影响不明显；当单条裂缝孔隙度大于0.4 %时，裂缝对模型渗透率具有显著影响；模型渗透率随裂缝开度增大而增大，随裂缝倾角增大而减小，随裂缝数量增加而增大。另外，裂缝与基质存在耦合作用，与裂缝相连的孔隙中流体流速明显提高，显示裂缝对基质孔隙的强连通作用。本研究结果对含裂缝的低孔隙度储层渗透率精确计算及储层压裂后的油气产能评价有指导意义。     

基于温度与压力双重作用的致密储层渗透率定量评价模型

为了建立油气开采过程中,储层渗透率随温度、孔隙压力变化而改变的定量评价模型,假定岩石仅产生弹性变形,根据多孔介质弹性力学理论,推导出岩石孔隙体积和尺寸的应力-应变关系;再应用管流模拟渗流,根据Kozeny-Carman方程得到渗透率随温度、孔隙压力变化的定量计算模型.针对常规渗透率测试存在的问题,改进实验方法,模拟真实储层温度压力条件,开展了岩心力学和渗透率同步实验.研究结果表明,模型计算的渗透率损失与实验测试结果吻和良好.模型适用于裂缝不发育的致密岩石在弹性变形范围内的渗透率定量计算.随着油气采出,孔隙压力下降,导致渗透率减小,而地层温度降低,导致渗透率增大,这两方面对渗透率的影响具有相互抵消的作用.因此,由于温度、孔隙压力变化引起的储层岩石渗透率总体变化很小,一般不超过±2％.     

幂律流体在裂缝介质中渗流特性的分形分析

非牛顿流体在多孔介质/裂缝介质中的输运特性已成为许多应用科学及工程技术领域的研究热门问题.本文基于分形理论和广义达西定律研究了幂律流体在裂缝岩石中流动特性,得到了幂律流体在裂缝介质中总流量和有效渗透率的分形解析表达式.研究结果表明,幂律流体有效渗透率是裂缝网络结构参数和幂指数的函数.该模型计算结果与已有的模拟实验数据相比较吻合较好,证实了本模型的有效性.     

非线性应力作用下裂缝砂岩应力敏感性特征

为了实现和评价变围压应力敏感实验关系转换为变内压应力敏感实验的等效关系，进而获取储层岩石渗透率与地层压力的关系，采用室内实验的方法，针对含微裂缝和人造裂缝的致密砂岩开展了变围压应力敏感实验、变内压应力敏感实验和特殊应力敏感实验；基于变围压实验数据，结合有效应力方程计算得到了实验岩样的渗透率随地层压力的变化关系，并与实验测定结果进行了对比分析。结果表明，计算得到的渗透率大于实验直接测定的渗透率，这种差异源于气体滑脱效应；基于Terzaghi有效应力方程计算的无因次渗透率小于对应变内压实验测定的无因次渗透率；基于非线性有效应力方程计算的无因次渗透率与对应变内压实验的无因次渗透率一致。有效应力和气体滑脱效应影响地层条件下渗透率的确定。     

水平裂缝压裂井眼位移的有限元计算

用有限元法分别对有１～３条水平裂缝井眼在压裂时油层附近的井眼位移分布进行了计算。计算结果表明，增加裂缝数，并未使井眼位移的影响范围和位移的绝对值成倍增加，而是使裂缝周围区域的岩石更加紧密，同时还使裂缝处的水泥环承受巨大的拉应力，这样可能导致水泥环被破坏。该计算结果可用于分析和研究压裂对油层孔隙度及渗透率的影响     

水平裂缝压裂井眼位移的有限元计算

用有限元法分别对有１－３条水平裂缝井眼在压裂时油层附近的井眼位移分布进行了计算。计算结果表明，增加裂缝数，并未使井眼位移的影响范围和位移的绝对值成倍增加，而是使裂缝周围区域的岩石更加紧密，同时还使裂缝处的水泥环承受巨大的拉应力，这样可能导致水泥环被破坏，该计算结果可用于分析和研究压裂对油层孔隙度及渗透率的影响。     

加压时间对储层岩心渗透率的影响

目前储层应力敏感性研究仅限于有效覆压对渗透率的影响,忽略了加压时间对岩石变形的作用.在高压孔渗仪上用拟三轴岩心夹持器和天然岩心,考察了加压时间对岩石渗透率的影响,提出并计算了单位覆压下渗透率绝对变化速率和相对变化速率.结果表明,岩石变形或渗透率变化与时间有关,渗透率随加压时间的延长而降低.在加压初期渗透率变化幅度较大,随着时间的延长,渗透率变化逐渐变缓;幂函数在总体趋势上能拟合渗透率随时间的变化,其拟合误差在工程应用的合理范围内;基础渗透率大于4.6×10-3 μm2的岩心,渗透率下降主要发生在4 h内;渗透率绝对变化速率随时间的延长而降低;渗透率绝对变化速率和相对变化速率与岩石物性有关,岩心基础渗透率越高,渗透率绝对变化速率越大,相对变化速率越小.渗透率相对变化速率的建立,为储层应力敏感性评价提供了一个新的定量参数.     

加压时间对储层岩心渗透率的影响

目前储层应力敏感性研究仅限于有效覆压对渗透率的影响,忽略了加压时间对岩石变形的作用.在高压孔渗仪上用拟三轴岩心夹持器和天然岩心,考察了加压时间对岩石渗透率的影响,提出并计算了单位覆压下渗透率绝对变化速率和相对变化速率.结果表明,岩石变形或渗透率变化与时间有关,渗透率随加压时间的延长而降低.在加压初期渗透率变化幅度较大,随着时间的延长,渗透率变化逐渐变缓;幂函数在总体趋势上能拟合渗透率随时间的变化,其拟合误差在工程应用的合理范围内;基础渗透率大于4.6×10-3 μm2的岩心,渗透率下降主要发生在4 h内;渗透率绝对变化速率随时间的延长而降低;渗透率绝对变化速率和相对变化速率与岩石物性有关,岩心基础渗透率越高,渗透率绝对变化速率越大,相对变化速率越小.渗透率相对变化速率的建立,为储层应力敏感性评价提供了一个新的定量参数.     

多参数约束的致密砂岩储层渗透率预测方法——以川西拗陷中江气田沙溪庙组为例

以川西拗陷中江气田沙溪庙组为例,开展储层渗透率的预测,为建立基于渗透率的储层精细评价奠定基础。通过对渗透率与碎屑组分、粒度、分选性及微裂缝发育程度的相关性分析,认为影响渗透率的地质因素主要是孔隙度、岩石粒度及微裂缝发育程度。在分别建立孔隙度、粒度及裂缝发育程度预测模型的基础上,通过多参数拟合方法建立了基于"粒度、砂体构型、到断层的距离、构造形变强度及多属性裂缝预测"的地质-地震约束的多参数渗透率综合预测模型。采用新模型计算的渗透率与实测渗透率具有更好的一致性,比单一的孔-渗预测模型具有更高的预测精度。     

应用数字岩心对砂岩绝对渗透率研究

岩石渗透率作为岩石固有的物性参数,对于研究流体在岩石中的渗流过程具有重要意义;然而传统的研究方法只是在数值方面的计算,并未结合流体的实际流线。通过结合传统计算方法与数字岩心技术,使用Avizo三维重建软件对渗透率的计算结果与流线结合可视化结合处理,可清晰观察到流体流动流线及流体渗透压力分布;并得到渗透率张量的计算结果。可从流线观察得到岩石渗透率的各向异向。通过与实验室岩心所测量结果相对比,发现二者误差极小,说明重建结果可信,可用于工程实际计算。通过对数字岩心进行三维模拟,可以使研究者得到更为直观的结果,有利于进行更加客观的分析,为油藏工作者分析岩石物性参数时提供了一种新的方法。     

电化学导流驱油提高低渗透油藏采收率机理研究

通过大量室内试验 ,详细分析研究了外加直流电场作用下对油水两相渗流规律及储层岩石性质的影响 .研究结果表明 :在外加电场作用下 ,使水驱油采收率、油相相对渗透率提高 ,水相相对渗透率、含水率减小 ;同时外加直流电场可以改变储层岩石的孔隙结构和粘土矿物的结构、性质 ,并使储层岩石润湿性向亲水方向转化 ;影响这些变化的主要因素包括电位梯度、驱替流体矿化度、电场作用时期等 .研究认为外加直流电场对提高低渗油田注水开发效果具有重要意义     

用生产数据计算油藏相对渗透率曲线

提出了一种应用含水率数据计算油藏相对渗透率曲线的新方法,该方法反映了实际油田的生产动态。油田开发到中后期,一般很难通过实验获得目前的相对渗透率曲线,而该方法获得的相对渗透率曲线可反映目前状况,为数值模拟提供准确相对渗透率曲线。这种方法能克服实验测试带来的局限性,不仅能获得相对渗透率比值,还能获得相对渗透率值,具有一定的代表性。在此基础上,还可以对油田的开发指标进行预测,对开发效果进行评价。     

扶余油田水驱开发储层参数变化实验研究

为了研究扶余油田进入高含水阶段后储层参数变化规律,在该油田检24和检25两口井的不同层位选取具有对比性的岩芯共12块。根据测井解释渗透率,将岩芯按高、中、低渗层位分组。分别对测定的油水相对渗透率曲线、储层孔渗参数及孔喉结构变化进行了研究。对实验结果分析发现,经过长期水驱开发,储层油水相渗曲线,两相区变宽,水相相渗端点值变高,储层孔隙度和渗透率都有所增大。该研究成果对目前油田高含水、高采出阶段评估油田开发潜力,确定下一步挖潜方向具有重要意义。     

剪切荷载对裂隙渗透性影响研究现状

综述了剪切荷载对裂隙岩体渗流特性影响的研究现状,认为:目前这方面的研究主要采用室内试验和数值模拟2种方法.室内试验方法可以准确地得到剪应力和裂隙渗透系数的关系,但对试验仪器精度的要求比较高,试样的制作比较复杂,试验的可重复性差;数值模拟方法能够定性地模拟出剪应力对裂隙渗透性的影响,但裂隙的宽度、走向、密度和长度等参数较难确定.总结了剪切过程中裂隙岩体渗透系数的变化规律,即:剪胀发生前,裂隙渗透系数随剪切位移的增加而减小;剪胀发生后,裂隙渗透系数随剪切位移的增加急剧增大,达到峰值位移后裂隙渗透系数趋于稳定甚至会减小.指出了需要进一步研究的问题:剪切荷载作用下裂隙变形和破坏规律;不同法向荷载作用下剪切荷载对裂隙渗透性的影响;裂隙岩体本构关系;等等.     

单孔示踪方法测定裂隙岩体渗透性研究

论述了单孔中测定裂隙岩体渗透系数、等效水力了隙宽及静水头的方法与有关的井流理论,单孔稀释定理推广到测定岩体渗透流速、流向等参数方面,推导了钻孔揭露多裂隙组稳定流混合井流理论,分别对吸水、涌水及单裂隙（组）的情况进行了讨论,并且介绍了试验仪器与方法,将单孔示踪方法应用于群孔之中,结合裂隙岩体的走向、倾角、裂隙分布等,确定出研究区域的裂隙岩体中的渗流场分布,该茂成果已应用于对家峡左坝肩裂隙岩体流场的研     

岩体渗透特性的渗透张量分析在某水电工程中的应用

对岩体渗透性能非均质、各向异性显著的特点，采用从裂隙几何参数测量、裂隙分组，到渗透张量计算这一流程，获得裂隙介质三维渗透张量场，达到准确地刻画岩体渗透特性的目的，并在西南地区某水电工程中得到成功的应用     

低渗透油藏注水开发储层动态特征变化

为了解低渗透油藏长期注水后储层特征的变化及其机理,以马岭油田南二区延9油藏为例,通过室内物理模拟实验法研究注水开发前后储层物性、孔隙特征和渗流特征的变化。研究结果表明:长期注水后,储层渗透率明显增大,孔隙度增加较小,且储层渗透率越高,水洗程度越大,储层物性的增加幅度越大;储层物性的增加主要与水洗后黏土矿物含量的降低有关,其中伊利石和伊蒙混层的相对含量明显降低,高岭石相对含量明显增大;水洗后储层岩石表面油膜脱落,岩石润湿性由亲油性变为亲水性;注入水与储层岩石的相互作用使油水相流动能力增强,两相区范围变宽,水驱油效率提高。可见马岭油田南二区延9油藏注水开发中储层的变化有利于油田的开发。     

相渗曲线对凝析气井动态影响研究

采用新疆吉拉克气田真实油气流体、生产井段岩芯,测试了高温高压平衡油气相渗曲线、常规相渗曲线以及改进的考虑束缚气影响常规相渗曲线;建立了单井模型,分析了不同相渗曲线对凝析气井生产动态的影响。研究表明：采用不同油气相渗曲线（平衡相渗、改进相渗、未考虑束缚气影响的常规相渗）对单井动态进行预测,所得结果表明三种相渗预测的气采收率相近,油采收率依次下降,近井地带凝析油饱和度依次上升;对正确选择相渗曲线认识气田开发,指导气田的后期开发方案部署具有重要意义。     

高度非均质复杂断块油田油层有效厚度的确定方法

针对高度非均质复杂断块油田地质特点，采用分层划块、去异存同的原则，综合应用岩心分析、生产测试、测井及关键井研究成果。利用含油产状法、测试法、泥浆侵入法、数理统计法、经验统计法和综合分析等方法，确定了枣南孔一、孔二段５套有效厚度划分标准，制定了适应油田特点的有效厚度夹层扣除原则及标准，对枣南１５０口井近万ｍ井段的有效厚度进行了详细的划分与标定     

低渗砂岩非稳态相对渗透率曲线计算的修正方法

大量的岩心相对渗透率实验表明,低渗储层岩心的相对渗透率测定实验是比较困难的,由于低渗储层岩心孔喉尺寸小,油水在其中的流动相当复杂,岩心出口端流动呈非连续流动,使得产量数据的记录误差较大。根据这样的数据计算出的相对渗透率曲线就会出现很多异常情况,所以有必要对产量数据进行校正。本文根据束缚水饱和度、残余油饱和度、总产液量保持不变对产油量曲线进行光滑处理。本文对非稳态法测得的油水相渗进行了修正,使得修正后的相渗曲线可以用于数值模拟等计算。