煤层气藏储层裂缝建模研究

针对煤层气藏储层天然裂缝发育,采用DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模方法和思路。以沁端区块煤层气藏为例,首先,建立了煤层气藏三维构造模型,在构造模型的基础上,利用序贯高斯随机建模方法,建立了煤层气藏基质属性模型,为裂缝模型的建立与离散粗化奠定基础。然后,以测井解释的裂缝密度、长度、倾角、方位等统计数据为基础,在地震裂缝预测的属性体约束条件下,建立全区裂缝密度分布模型。最后,以裂缝密度分布模型为控制条件,利用离散裂缝网络技术(discrete fracture network,DFN),建立了沁端区块煤层气藏离散裂缝网络模型及其裂缝孔隙度、渗透率等属性模型。通过对模型的验证分析,认为该模型能客观真实地反应煤层气藏储层天然裂缝的几何特征和分布形态,为该区块煤层气藏数值模拟提供了地质基础和依据。     

基于DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模方法

针对目前裂缝性储层建模方法存在的问题, 探讨DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模的思路和方法, 提出分大尺度和中小尺度两种裂缝级别建立DFN离散裂缝模型。首先, 按照确定性建模方法, 以三维地震资料建立大尺度裂缝的空间分布模型。然后, 以岩芯观测和成像测井解释的裂缝密度、长度、倾角、方位等统计信息为基础, 在地震裂缝预测的属性体约束下, 建立全区裂缝密度分布模型, 并以该数据体为约束, 利用随机建模方法, 建立中小尺度的裂缝网络模型, 实现井间裂缝密度的约束。最后, 通过整合大尺度和中小尺度的DFN模型, 建立Z地区综合离散裂缝网络模型及其裂缝孔隙度、渗透率等属性模型。该模型反映了储层裂缝的三维空间分布特征, 为该区油藏数值模拟提供了地质基础。     

电成像在苏里格山西组储层精细描述中的应用

应用电成像深入探讨苏里格气田某区块山西组储层裂缝类型、分布及其与试气效果之间的关系,识别并建立更为精细的沉积微相模型,解释古水流方向,开展综合性的沉积环境精细描述以还原地下储层真实沉积特征,加深对非常规天然气储层的认识和开发能力.研究表明,山西组储层多见天然裂缝,裂缝倾角分布在45°~90°之间,走向分布在75°~256°之间,在电成像板状交错层理砂体前积方向指示古水流方向分析的基础上,结合三维地震和重要电性参数综合分析,明确低渗气藏在强水动力、气测饱满、砂体电性及物性响应好的配置下,发育天然裂缝的储层捕获高产气井的几率较大.1     

火成岩复杂岩性潜山“相控”裂缝建模及质控方法 ——以惠州26-6油田潜山油气藏为例

珠江口盆地惠州26-6油田火成岩潜山岩性复杂,裂缝发育,储层非均质性强,常规单一地震裂缝预测技术无法精细刻画裂缝分布规律,因此提出一套基于地质主控因素定量表征约束下的“相控”裂缝建模技术及其质控方法。首先利用钻井及地震资料精细刻画主要岩性体空间分布,并建立火成岩岩性模型;其次,采用裂缝发育主控因素定量表征方法,预测不同成因裂缝井间分布规律,建立不同成因裂缝发育密度概率体;在此基础上,以井点裂缝密度作为硬数据,以裂缝发育密度概率体为约束条件,采用随机模拟方法建立裂缝密度模型;最后,以裂缝密度模型及井点统计裂缝参数为输入信息,在岩性模型控制下通过地质统计学方法建立离散裂缝网络模型,并运用petrel软件中的Oda算法将其等效为裂缝属性模型。采用动静态结合的方法对裂缝模型进行质控优选,得到符合地质、油藏认识的裂缝属性模型。该模型较好的表征了潜山不同部位、不同岩性储层裂缝的发育特征,可有效指导油气田开发方案的编制。     

普光大湾地区断裂系统自动识别及裂缝建模研究

作为典型的裂缝孔隙型气藏,裂缝系统的识别和表征对于普光气田大湾区块产能建设和后期开发具有至关重要的意义。但是,该区块在逆断裂发育背景下,裂缝发育,非均质性更强,利用已知分属各断块的井预测井间、其他断块的储层属性也变得更加困难。为此,本文采用多学科协同分析方法,综合利用地震、钻井、测井、地质资料和研究成果,应用断裂系统自动分析技术和离散裂缝网格建模技术,采用确定性建模和随机性建模相结合的方法,建立了大湾气藏储层段飞仙关组、长兴组的离散裂缝模型,表征了裂缝的纵向、横向分布特征,实现了对储层裂缝系统精确、定量的描述,为气田下步开发研究提供了有效指导。     

克深气田储层地质力学特征及其对开发的影响

克拉苏构造带深层裂缝型致密砂岩气藏经历强挤压构造变形,复杂的现今地应力场和天然裂缝系统导致储层非均质性和各向异性较强,不同构造之间和同一构造不同位置的气井产能差异明显。为明确影响该区天然气开发中的地质主控因素,在井筒一维地质力学参数评价和构造格架搭建的基础上开展了克深气田储层地质力学建模,深入分析克深气田多个构造带储层岩石力学性质、现今地应力场及天然裂缝的发育特征,归纳总结不同构造带、同一构造带不同部位及不同层位的储层地质力学特征,并结合克深气田典型井的开发现状,建立地质力学特征与产能的关联,最后,针对不同类型的气藏分别提出与之匹配的布井原则。研究表明：（1）不同构造类型气藏地应力场分布特征差异较大,应力方位与天然裂缝产状之间的关系也有明显不同;（2）气藏内储层地质力学属性呈现自分层特征,其直接影响储层孔隙度和渗透率分布;（3）气藏内部处于应力低值、裂缝走向与水平主应力方位之间夹角小的位置,储层渗透性能较好,单井产能更高。研究不仅为储层评价和气藏描述提供了有力的补充,同时也为井位优化提供有利的依据。     

川西深层须家河组气藏储层预测关键技术

探讨川西深层上三叠统须家河组气藏优质储层预测、裂缝发育带预测及含气性检测方法。针对川西新场气田须家河组气藏,在储层地震响应特征和有利沉积相带预测的基础上,利用AVO叠前同时反演预测相对优质储层的分布;采用纵横波资料联合的裂缝检测方法,进行地震属性裂缝预测、P波方位各向异性裂缝预测、横波分裂裂缝检测及离散裂缝网络建模的裂缝表征等多方法、多尺度的裂缝综合预测;利用纵波和横波联合反演进行储层的含气性预测,并形成了须家河组气藏储层预测关键技术。结果表明该技术系列可以较好地预测须家河组气藏相对高孔隙储层、裂缝发育带及含气有利区,钻井成功率从15%提高到89%。     

柴达木盆地东坪基岩气藏裂缝发育规律研究

东坪基岩气藏位于柴达木盆地西北部阿尔金山前东段,是新近发现的中国内陆盆地最大规模基岩古潜山整装气藏。但由于该区基底片麻岩、花岗岩天然裂缝及溶蚀孔洞发育,且成因复杂,非均质性强,单井产量差异大,该气藏的规模上产开发存在较大难度。裂缝是影响基岩储层高产稳产的关键因素,因此,开展该气藏的裂缝发育规律及综合预测研究显得格外重要。为此,在认识其岩性、物性和气藏类型基础上,基于岩芯、薄片以及成像测井等进行了分析统计,明确了东坪基岩以构造缝为主,两类溶蚀裂缝为辅的裂缝系统。通过单井统计结果标定,实现研究区岩性分带,基于叠后振幅方位分解技术实现研究区裂缝平面展布预测。最终结合产能统计分析,通过不同岩性带、不同裂缝类型与产能及改造效果的相对关系,将研究区划分为3个有效裂缝发育区,其中,一个自然产能高效区,两个措施改造潜力区,实现了对研究区储层的综合预测,预测结果与实际产能吻合率均达70%以上,为后续开发调整提供支撑。     

试井解释在火山岩气藏数值模拟中的应用

徐深气田火山岩气藏储层内部存在岩性岩相变化快且非常复杂,裂缝相对发育等地质特征,在进行数值模拟
过程中需要将模型进行网格加密等细化研究。针对数值模拟历史拟合具有多解性,不同的网格加密、属性参数组合有
可能达到相同的拟合效果的问题,开展了在细化模型的同时最大限度减少不确定性的研究,研究中结合徐深气田火山
岩储层储渗结构特征,识别出了3 种类型的试井模型,提出利用试井模型对数值模拟模型进行修正的新方法。该方法
使得数值模拟模型更加精细化,开发指标预测的精度大大提高,对于徐深气田火山岩气藏进一步精细挖潜,单井合理
配产,以及方案优选具有十分重要的意义。     

基于示点性过程模拟的碳酸盐岩裂缝型储层建模方法

在深埋藏碳酸盐岩裂缝型储层中,裂缝既是主要的储集空间,又是重要的渗流通道,其发育程度直接关系到油气藏聚集规模和单井产能大小,但该类油藏埋藏深、经多期构造作用和岩溶作用改造的特点使储层内裂缝分布规律极为复杂,裂缝识别和预测难度大,裂缝空间分布和属性参数裹征困难.本文根据示点性过程模拟理论,提出基于示点性过程模拟的碳酸盐岩裂缝型储层建模方法,并以塔河油田X区裂缝型油藏为例,利用蚂蚁体属性数据约束单井裂缝密度插值得到裂缝密度分布模型,进而在裂缝产状统计数据和裂缝密度分布模型的约束下,建立了研究区离散裂缝网络模型,直观刻画了油藏内裂缝网络的空间形态和结构,为准确描述裂缝系统的连通性、非均质性及渗流行为提供有效的地质模型,丰富了储层建模方法研究,对有效开发碳酸盐岩裂缝型储层具有一定的实际意义.     

东胜气田致密砂岩储层渗流机理

致密砂岩气藏渗流阻力大,废弃压力高,采收率低,含水饱和度影响显著,明确致密砂岩储层气体的渗流机理对于气藏的有效开发具有重要意义。选取东胜气田致密砂岩储层样品100余块,开展了孔渗测试及其相互关系与分布特征分析;进行了致密砂岩储层在不同含水饱和度下的气体渗流特征实验,计算了单相气体及不同含水饱和度下气体渗流的滑脱因子;测试了样品在不同驱替压力下的气水两相相对渗透率曲线。实验研究结果表明：东胜气田致密砂岩储层覆压渗透率约为常压下测得的标准渗透率的1/10,且普遍低于0.1mD,孔隙度偏低;滑脱效应受渗透率、孔隙压力、含水饱和度影响明显;干岩心气体临界流态特征明显,小于0.1mD岩样渗流特征曲线为线性,大于0.1mD岩样非线性特征明显;含水饱和度对于渗流特征曲线影响显著,随着含水饱和度增加,气体渗流由气态渗流过渡到液态渗流,气相渗流滑脱效应逐渐变弱;驱替压差对残余水饱和度影响大,控制气藏生产压差,防止大压差驱动储层水,导致气井大量产水。渗流机理研究对于东胜致密砂岩含水气藏的合理、有效开发具有重要的基础理论支撑作用。     

多因素约束下的致密砂岩气藏离散裂缝特征及地质模型研究

根据地震、测井、野外、岩心和薄片观察解释结果,从断裂成因机制出发,围绕天山前KX气藏开发需要,重新划分裂缝类型,界定尺度范围,划分裂缝期次,建立裂缝发育地质模式;分析构造、沉积、开发与裂缝参数的相关性,优选裂缝发育主控因素,采用"熵权赋值法"构建三维裂缝发育强度地质模型;采用确定法、序贯高斯插值法建立大、中、小尺度缝离散模型,最终构建气藏裂缝属性模型。结果表明:山前KX地区致密砂岩构造裂缝系统具有明显的多尺度性、期次性和多样性,它们符合断层-褶皱-裂缝共生演化系统;多因素权重约束下的多尺度建模方法适合于致密砂岩DFN裂缝模型建立,断层、大裂缝适合优选确定性建模方法,中、小尺度裂缝适合优选序贯高斯模拟方法,地质模型与实际井点数据和开发动态数据吻合度高,可直接应用于双介质渗流数值模拟和气藏防水方案的优化。     

东坪基岩气藏气水相对渗透率的确定方法

东坪基岩气藏储层岩性差异大,非均质性强。孔缝发育区岩石松散,无法钻取完整的岩芯,而致密带几乎不渗透,无法通过驱替实验获取相对渗透率曲线,这成为困扰气藏动态分析和开发指标计算的难题。基于水驱气藏物质平衡原理,建立了不依赖水侵量的储层含水饱和度计算方法,避免了水侵量计算方法中的不确定因素,提高了含水饱和度计算的准确性。建立了基于储层孔隙结构分形维数和生产水气比历史拟合相结合的气水相对渗透率计算方法。根据该气藏毛管压力曲线的分类确定孔隙结构分形维数的界限,通过生产水气比拟合确定具有代表性的储层孔隙结构分形维数,进而计算气水相对渗透率曲线。该方法克服了因毛管压力曲线多样化而导致分形维数难以确定的难题,所获得的相渗曲线更能代表气藏的整体渗流特征。该方法为无法通过岩芯驱替获取相渗曲线的气藏提供了有效途径,对于其他基岩气藏及严重非均质气藏具有借鉴意义。     

多信息融合分级裂缝建模

对裂缝型油藏来说,裂缝既是有效的储集空间又是重要的渗流通道,但裂缝发育情况复杂,具有很强的非均
质性,常规的地质建模方法并不适用于裂缝建模。以中东地区某裂缝型碳酸盐岩稠油油藏为例,融合地质、测井、地
震、动态等多种信息,将裂缝分为断裂破碎带、中等级别裂缝和小级别裂缝3 个级别,首次提出确定性建模和随机建模
相结合的方法建立裂缝储集相模型,在其约束下建立各级别缝的发育强度体,最后通过离散裂缝网络（DFN）模拟和参
数场等效,得到各个级别缝的离散裂缝网络模型和裂缝属性模型,探索了一套针对复杂裂缝型储层的多信息融合的分
级裂缝建模方法。     

致密气藏多级压裂水平井生产动态机理分析

为准确预测致密气藏多级压裂水平井在非线性渗流和复杂裂缝下的生产动态特征,通过双重连续介质-离散裂缝耦合模型对原始致密储层和水力压裂裂缝系统流动特征进行刻画并构建综合渗流数学模型,采用非结构三维四面体网格和控制体积-有限元方法建立全隐式数值模型,并通过修正Peaceman方法建立复杂压裂水平井数值井模型,从而获得准确的数值解。开展含水饱和度、应力敏感系数、压裂裂缝压开程度和空间非对称分布等关键参数对X致密气藏某区块压裂水平井生产动态的影响因素分析。研究表明,该模拟方法能准确预测致密气藏压裂水平井生产动态特征,为致密气藏的高效开发提供理论支撑和计算工具。     

白庙致密砂岩凝析气藏水平井优化设计

白庙气田具有构造复杂、埋藏深、储层物性差、凝析油含量高、地露压差小、地层压力高等特点,属于致密砂
岩凝析气藏。气井压裂投产初期一般具有较高的产能,但随着凝析油在近井地带析出堵塞渗流通道,产量下降快,稳
产时间短。投入开发以来,一直采用直井开采,采出程度低,开发效果差。水平井开发机理研究认为,采用水平井开发
可以提高气井产量及气藏采收率。针对该气藏地质特点,通过深入研究地质特征,重新认识局部构造和储层展布规
律,开展了水平井开发这类气藏的试验研究,先后优化实施了2 口水平井,取得了初步的效果,对合理开发致密砂岩凝
析气藏具有一定的指导意义。