低渗透油藏二元复合驱微观机制研究

 选取不同渗透率级别的低渗和特低渗储层岩心进行水驱、二元驱油实验,研究不同驱替方式、驱替压力梯度对驱油效率的影响.实验结果表明,对于低渗透油藏,二元驱油效率高于水驱,随着压力梯度的增大,驱油效率增加,并且渗透率越低,增加幅度越明显.通过核磁共振T₂谱与恒速压汞微观孔喉测试相结合,分析岩心束缚水状态含油饱和度分布及残余油分布规律,发现较高压力梯度下二元驱替后,低渗透岩心中细微孔隙残余油较少,而高渗透岩心中较大孔隙残余油较多.     

核磁共振技术采油机理

在深入研究新疆克拉玛依油田八区下乌尔禾组砾岩油藏储层特征的基础上,应用核磁共振技术研究采油机理。在实验室内对同一岩样分别进行水驱油实验和渗吸实验,研究不同开采方式下油水分布、采出程度及孔隙动用特征。结果表明:小孔隙占总的孔隙体积的50%以上,中孔隙和大孔隙各占20%以上,水驱采油主要发生在大孔隙和中空隙中,小空隙所做贡献很小。渗吸采油时,小孔隙内的油是采出程度得主要贡献,与水驱采油的情况明显不同。但渗吸总体采出程度比较低,渗吸速度较慢。因此水驱采油是该地区低渗透砾岩储层采油的主要技术,渗吸作用可以有效动用小孔隙,是水驱采油的补充。     

吉木萨尔芦草沟组致密油储层渗吸驱油特性

为评价吉木萨尔地区芦草沟组致密油储层的渗吸驱油潜力,利用井底岩心结合扫描电镜、接触角仪、核磁共振、X射线荧光能谱等仪器,对储层影响渗吸驱油效率的关键因素孔隙结构、润湿特性进行评价分析,并在传统自发渗吸实验的基础上结合核磁共振技术,研究该地区储层自发渗吸特征以及渗吸驱油采收率.结果表明:该地区储层润湿性与流体接触历史密切相关,同时层间含油性对液体渗吸特征影响显著;吉木萨尔地区芦草沟组储层孔隙主要以粒间孔隙为主,矿物颗粒分选良好,储层纹层高度发育,但主要由岩性差异形成,层理微裂隙发育程度不高;渗吸作用对储层岩心大、小孔隙内部原油均具有一定动用能力,综合渗吸采收率约23％,渗吸驱油作用在该地区具有一定的增产潜力.     

低渗透油藏动态渗吸机理实验研究及数字岩心模拟

在低渗油藏的开发过程中,渗吸作用对于产量提升起到重要作用.传统的岩心渗流实验难以从微观的角度较为清晰地描述岩石物性、孔喉分布、岩石组分构成等特征.利用数字岩心技术建立孔隙网络模型,对真实岩心孔隙结构进行渗吸模拟分析具有重要意义.对松辽盆地某区域岩心样品通过综合微计算机断层扫描技术(micro computed tomography,Micro-CT)、数字岩心分析技术,实现低渗储层数字岩心渗吸过程的模拟,与实验室岩心自发渗吸实验对照,结果表明,利用数字岩心技术模拟得到的孔隙度、渗透率参数与实验室测量结果相差较小,提取的孔隙网络模型与真实岩心误差较小,从而可以保证数字岩心得到的两相渗流模拟结果具有较高的可信度,为油藏渗吸作用的机理研究提供了新的思路,对指导实际油藏开发具有重要意义.     

微观物理模拟水驱油实验及残余油分布分形特征研究

研究制作了能真实反映岩石孔隙结构的微观仿真孔隙模型,应用微观渗流物理实验模拟技术和图像分析技术,开展了微观模型水驱油物理模拟实验,对水驱油过程及微观物理模型中残余油的形成和分布进行了观察,模拟了不同驱替速度、孔隙结构、粘度比等条件下的水驱过程.应用分形几何学的基本理论,给出了数盒子法和R/S分析法定量研究微观残余油分形特征的关系式,结合水驱油残余油分布图像,建立了用分形维数定量表征残余油及空间分布的测定方法.研究结果表明,随驱替速度增大,形成的残余油量减少;随原油粘度增大,形成的残余油量增多.容量维数表征了残余油的多少,它与残余油饱和度、孔隙结构有关;分形维数则表征了残余油空间分布的非均质性,分形维数越大,残余油空间分布的非均质性越强.     

征沙村地区三工河组低渗透砂岩储层孔隙结构研究

低渗透砂岩储层孔隙结构复杂,制约了该类型油藏的高效勘探开发,一直是地质学者研究的关键问题。以准噶尔盆地征沙村地区侏罗系三工河组低渗透砂岩储层为研究对象,利用岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射等微观测试方法,结合常规压汞、恒速压汞及核磁共振等岩石物理分析手段,系统地对孔隙结构进行了综合研究。结果表明:该区低渗透砂岩储层的岩石类型以长石岩屑砂岩为主,储集空间主要为残余粒间孔和粒间溶孔;喉道半径的差别是造成渗透率级差的主要控制因素;核磁共振横向弛豫时间T_2的分布与孔隙半径有较好的对应性,可以有效评价可动流体孔隙特征。研究对本地区的勘探开发具有积极作用,可以应用到其他相似低渗透砂岩油气藏评价中。     

低渗火山岩气藏渗吸机理实验研究

为深入研究喷发成岩的强非均质性火山岩气藏渗吸机理,综合使用气水驱替、核磁共振、X-CT成像等实验进行分析。结果表明,火山岩实验样品自发渗吸含水饱和度增加主要发生在渗吸初期的2 h,渗吸24 h已基本达到稳定状态,储层渗透率越小渗吸水饱和度越大。自发渗吸过程中微小孔隙渗吸速度和渗吸水分布比例均大于较大孔隙,约有80%的渗吸水分布在微小孔隙,残余气主要分布在较大孔隙中。而动态渗吸过程中较大孔隙渗吸速度和渗吸水分布比例均大于微小孔隙。复杂火山岩气藏自发与动态渗吸残余气饱和度分别为18.51%和6.55%,渗吸效率分别为48.62%和80.25%,渗透率越小,渗吸效率越高,但残余气饱和度与孔隙度之间不存在明显的对应关系。     

利用核磁共振研究特低渗透油藏微观剩余油分布

利用大庆外围油田特低渗透储层岩心,将特低渗透物理模拟实验和低磁场核磁共振仪相结合,建立了研究特低渗透油藏微观剩余油分布的新方法,分析了不同润湿性、不同驱替压力和不同含水阶段的微观剩余油分布规律.研究表明:亲水储层剩余油主要分布在中-大孔隙中,而亲油储层剩余油主要分布在中-小孔隙;随着驱替压力的增大,特低渗透储层剩余油饱和度降低,并且小孔隙中的剩余油变化较小,而中孔隙和大孔隙中的剩余油饱和度明显降低;小孔隙中的油主要在见水前阶段采出,见水后其剩余油饱和度变化较小,而见水后中-大孔隙中的剩余油饱和度降低比较显著.上述研究丰富了核磁共振技术在油田开发中的应用.     

致密油藏自发静态渗吸实验及影响因素

渗吸作用对于致密油藏的注水开发有着重要意义,理想情况下自发渗吸驱油效率可以达到50%以上,目前国内外学者对致密储层的自发静态渗吸研究不够系统和深入,导致对致密储层岩石中的渗吸机理仍然不是十分清楚。针对以上问题,选取典型致密储层天然岩芯,模拟地层温度和压力,开展了致密储层自发静态渗吸实验,系统研究了岩芯长度、岩芯孔隙度、地层水矿化度、岩芯渗透率、初始含水饱和度、界面张力及润湿性对致密储层渗吸驱油效率和渗吸速度的影响程度,定量评价了不同因素下渗吸驱油效果的变化规律和影响程度。实验结果表明,影响渗吸驱油的主要因素为润湿性、岩芯孔隙度,渗透率、界面张力、初始含水饱和度次之,岩心长度及矿化度对渗吸驱油效率的影响最弱,作用强度最小,研究结果对致密储层开展注水开发调整提供了一定的理论和实验依据。     

微观物理模拟水驱油实验及残余油分布分形特征研究

研究制作了能真实反映岩石孔隙结构的微观仿真孔隙模型，应用微观渗流物理实验模拟技术和图像分析技术，开展了微观模型水驱油物理模拟实验，对水驱油过程及微观物理模型中残余油的形成和分布进行了观察，模拟了不同驱替速度、孔隙结构、粘度比等条件下的水驱过程。应用分形几何学的基本理论，给出了数盒子法和R／S分析法定量研究微观残余油分形特征的关系式，结合水驱油残余油分布图像，建立了用分形维数定量表征残余油及空间分布的测定方法。研究结果表明，随驱替速度增大，形成的残余油量减少；随原油粘度增大，形成的残余油量增多。容量维数表征了残余油的多少，它与残余油饱和度、孔隙结构有关；分形维数则表征了残余油空间分布的非均质性，分形维数越大，残余油空间分布的非均质性越强。     

叙利亚A低阻灰岩油藏束缚水饱和度特征与电阻率的关系

中东叙利亚A油田J组是世界罕见的低阻灰岩油藏,其油层电阻率仅为0.5～5.0Ω.m,束缚水饱和度高达70%以上.研究了低阻油层高束缚水饱和度的成因,以及高束缚水饱和度对油层电阻率的影响.电阻率数值模拟结果表明,地层电阻率随着束缚水饱和度的增高而降低,与实测曲线非常吻合.说明高束缚水饱和度是导致A油田J组形成低阻油层的主要因素之一.     

水驱油地层电阻率变化规律数值模拟及拐点影响因素分析

为确定水驱过程中地层电阻率与含水饱和度之间的关系,提出变倍数多倍注入水物质平衡理论模拟方法,模拟分析淡水水淹时各种地质因素对地层电阻率变化规律和拐点含水饱和度的影响,并与岩心水驱试验数据进行对比.结果表明:数值模拟方法精度较高;地层物性越好、注入水与原始地层水电阻率比值越大,拐点含水饱和度越小,水淹进程就越快越强;束缚...     

基于集合卡尔曼滤波的非稳态油水相对渗透率曲线计算方法

提出一种基于半迭代集合卡尔曼滤波(EnKF)的自动历史拟合方法用于非稳态油水相对渗透率曲线的计算。进行高温、低界面张力体系作用下油水相对渗透率试验,利用半迭代EnKF历史拟合方法和JBN解析法进行数据处理,研究温度、界面张力对油水相对渗透率的影响。结果表明:利用半迭代EnKF历史拟合方法和JBN解析法所得结果区别较大,但从历史拟合的角度来看,半迭代EnKF方法结果更为合理;随着温度的升高,束缚水饱和度增大,残余油饱和度降低,油相相对渗透率升高,水相相对渗透率降低,相对渗透率曲线右移;随着界面张力的降低,束缚水饱和度和残余油饱和度都降低,油水两相共渗的范围变宽;新方法将驱油机制考虑到数学模型中,得到的相对渗透率曲线更适于在油藏数值模拟、生产优化等方面应用。     

高含水期储层产水率的评价方法

从渗流力学理论出发，研究了利用测井技术信息评价油水相对渗透率，确定产液性质的问题，讨论了油水相对渗透率与含水饱和度、束缚水饱和度及残余油饱和度之间的关系，并通过多元线性回归分析，给出了油水相对渗透率与含水饱和度之间关系的表达式，得出了与实际岩样分析测得的渗透率较符合的关系式。由含水饱和度较准确地确定出相对渗透率及产水率，对产层的产液性质给出较准确的结论，提高了划分水淹层水淹等级的准确性。     

油水相对渗透率曲线预测模型建立及应用

油水相对渗透率曲线是油藏数值模拟中提高历史拟合精度和准确预测开发指标的关键参数。数值模拟中不同储层物性采用不同的相对渗透率曲线是十分必要的。以目标油田具有代表性的52条非稳态油水相对渗透率曲线为样本,利用交替条件期望方法,建立了束缚水饱和度、残余油饱和度、束缚水下油相渗透率和残余油下水相渗透率等端点值模型,结合油藏归一化平均相对渗透率曲线,形成了油水相对渗透率曲线预测模型。基于所建立的预测模型,可以得到目标油田不同储层物性对应的相对渗透率曲线,并应用于历史拟合过程中。历史拟合结果表明,历史拟合精度尤其是含水率急剧变化段的拟合精度有明显提高。该预测模型可广泛应用于相渗资料丰富的老油田的历史拟合和指标预测过程中,同时也为相对渗透率曲线网格化奠定了基础。     

低渗透油田润湿反转降压增注技术及应用

为解决低渗透和特低渗透油田中注水井难以注入达不到配注要求,严重影响油井产量的问题,开发了高效降压增注剂。实验研究了降压增注剂对动态接触角、原油/注入流体界面张力、渗吸过程中采收率和相对渗透率和模型管中的压力梯度的影响。实验结果表明:降压增注剂能有效地将玻片由亲油转变为亲水,加入质量分数0.1%～0.4%的降压增注剂,原油/注入水之间界面张力可达到超低界面张力范围(<10-3mN/m),能提高采收率10%同时增加水相渗透率,注入压力降低10%。现场试验表明,该降压增注剂降压15%以上,有效期10个月以上,同时提高油井产量的效果。     

低渗透储层特征与测井评价方法

低渗透储层是我国目前油气勘探的主要目标之一。根据低渗透储层特征及岩石物理实验结果，对吉林油田W地区低渗透储层的成因机理进行了分析。研究结果表明，该地区的扇三角洲前缘亚相沉积的储层岩石矿物成熟度低，具有以细砂和粉细砂岩为主的储层岩性特征，这为低渗透储层的形成提供了先天条件。后经成岩压实作用及粘土矿物的充填，造成孔喉半径变小，孔隙结构复杂，孔隙空间对水的滞留能力加强，束缚水饱和度高，油层与水层电阻率差别减小，电阻率增大指数小于3。岩心实验结果分析还表明，综合物性参数可用于表征岩石孔隙结构的复杂性，且与束缚水饱和度有很好的相关性，据此建立了束缚水饱和度解释模型。在6种不同矿化度溶液下测量完全饱和溶液的岩心电导率，岩心电导率与溶液电导率的关系曲线表明，粘土矿物不存在附加导电性，阿尔奇公式仍可用于求取含水饱和度。用该模型对油田12口井资料进行了处理，结果显示其解释油水层效果与原有模型相比有明显改善。     

北部湾盆地乌石凹陷低阻油层微观成因机理

北部湾盆地乌石凹陷古近系流沙港组砂砾岩油藏电阻率差异较大,高、低阻油层并存,流体性质难以识别,给油田开发带来一定难度。为此,利用测丼、录井、试井、岩芯分析化验等资料,对低阻油层成因机理开展系统深入的剖析。结果表明,泥浆侵入、导电矿物、地层水矿化度等对电阻率影响较小,高束缚水饱和度是油层电阻率偏低的主要影响因素。在此认识基础上,通过微观孔隙结构的精细评价,发现低阻油层储集空间为原生粒间孔、次生铸模孔混合孔隙组合,发育片状、弯片状喉道,排驱压力大,孔喉半径小,孔隙结构复杂是储层高束缚水饱和度的根本原因。     

低渗油藏的两相相对渗透率计算方法

在考虑启动压力梯度的影响,以质量守恒方程为基础,得到了低渗油藏中计算水、油两相相对渗透率的方法,编制了相应的应用软件,并给出了两个实例进行应用说明．新方法与原有的ＪＢＮ 方法类似,主要区别是：在注入能力公式中加入启动压力梯度的影响,可以看作为ＪＢＮ 方法的推广．分析表明：①以束缚水饱和度下的油相渗透率为基准渗透率时,启动压力梯度不影响油相的相对渗透率,只影响水相的相对渗透率;②油相启动压力梯度增大时,油相相渗曲线不变,水相相对渗透率减小;③由于水相的启动压力梯度远小于油相,因此水相启动压力梯度的影响可以忽略不计．     

基于核磁共振和压汞实验的储层束缚水饱和度计算方法

 为了准确计算新疆某地区砂岩储层的束缚水饱和度,从6口井中分别选取142块砂岩样品进行了核磁共振实验和压汞实验测量。根据核磁共振实验结果,采用T2谱面积比值法、称重法、谱系数束缚水截止值（SBVI）法和统一T2截止值法分别求取束缚水饱和度,认为称重法和T2谱面积比值法更佳,适用于建立研究区储层的束缚水饱和度模型。在核磁共振实验基础上,考察了压汞实验所得到的束缚水饱和度的适用条件,结果表明：对于孔隙度小于15%、渗透率小于1×10-3μm2的样品,6.897×10-3MPa的驱替压力可以将可动水驱替干净,在压汞实验得出的毛管压力曲线上所对应的此驱替压力下的含水饱和度为实际的束缚水饱和度;对于孔隙度大于15%、渗透率大于1×10-3μm2的岩样,6.897×10-3MPa的驱替压力可将部分束缚水驱出,此驱替压力下的含水饱和度不是实际的束缚水饱和度。对于中、高、孔渗储层,利用储层油水密度差所产生的浮力等于毛细管压力这一条件,在纯油层段转化成合适的储层驱替压力,在毛管压力曲线上读取此驱替压力下的含水饱和度即实际的束缚水饱和度。