岩心油水两相渗流启动压力梯度实验研究

为了搞清油藏储层油水两相渗流启动压力梯度特点及其影响因素,对不同渗透率岩心水驱油两相渗流的启动压力梯度进行了室内实验测定,根据实验现象和实验结果,分析了产生启动压力的岩心孔隙内部的阻力效应。研究结果表明：气体渗透率小于50×10-3μm2的低渗岩心具有较大的启动压力梯度,且随渗透率降低,启动压力梯度快速增加,岩心内含水饱和度越高,启动压力梯度越大;气体渗透率大于50×10-3μm2中高渗岩心启动压力梯度随渗透率变化不大,且数值较小,随岩心含水饱和度增加而降低;产生启动压力的阻力效应大小和岩石的润湿性、毛管压力、微观孔隙的油水分布状态、固液界面张力及孔喉半径有关。对于低渗透油藏,岩心的润湿指数越大,含水饱和度越高,固液界面张力越大,所产生的油水两相阻力效应越大,岩心启动压力梯度就越大。     

特低渗油藏油气两相启动压力梯度研究

目前,国内外对启动压力梯度的研究主要集中在油水两相中,对于油气两相启动压力梯度研究很少.用特低渗透油藏的天然岩心,通过实验研究了不同流体,不同介质及不同注气条件下气驱油启动压力及其变化规律.研究结果表明:油气两相启动压力梯度随渗透率的增加而降低,与流体的流度呈半对数直线关系;随含油饱和度的降低而增加;有效应力对启动压力梯度影响很大;启动压力梯度随着回压的增加而降低,但幅度不大.     

基于毛管束模型的启动压力梯度分析与计算

针对低渗岩心渗流规律研究和室内实验测定中准确计算启动压力梯度的方法,提出启动渗透率的概念,认识到启动压力梯度和启动渗透率在渗流过程中是变化的,对冀东油田低渗透岩心通过稳态"流量-压差"法进行驱替实验,建立了用于分析启动压力梯度变化规律的毛细管束模型。对实验结果处理和分析,研究结果表明启动压力梯度和启动渗透率随流量的增加而增加;并且增加的幅度逐渐减小。由启动压力梯度和流量的关系计算出了不同实验岩心的最小启动压力梯度、拟启动压力梯度及对应的启动渗透率,得到启动压力梯度与岩心渗透率呈幂函数关系的经验公式;并将一维实验结果应用于平面径向流中,指出启动压力梯度随距离增加而减小,并得到启动压力占总驱替压差的比例。     

盖层有效厚度计算方法及应用

基于盖层非均质性导致盖层内部产生物性封闭能力的强弱差异,提出盖层有效厚度的计算方法。综合利用泥质岩盖层和砂岩储层的薄片、扫描电镜、突破压力、孔隙度和渗透率等分析测试资料确定盖层和储层的分界,包括突破压力界限、临界岩性(粒度)和物性界限,进而建立盖层物性封闭评价标准;利用自然伽马曲线、声波时差曲线和分析测试资料建立测井解释模型,定量识别盖层岩性并计算孔隙度、渗透率和突破压力;根据盖层物性封闭评价标准综合评价盖层中每种岩性的物性封闭等级,剔除不具有封闭性的部分,从而获得有效厚度。应用该方法表明:X气藏盖层和储层的突破压力界限为2 MPa、临界岩性(粒度)是泥质粗粉砂岩、孔隙度界限约6%、渗透率界限约0.02×10-3μm2,并将盖层物性封闭能力划分为Ⅰ~Ⅴ5个等级,剔除不具有封闭能力的Ⅳ和Ⅴ,获得单套盖层的有效厚度为4~10 m。气柱高度和有效厚度的相关关系证明该方法是适用的,继而利用盖层有效厚度对突破压力进行加权平均获得盖层等效突破压力,有效地确定盖层的整体物性封闭能力为中等。     

低渗透油藏油水两相启动压力梯度变化规律研究

低渗油藏单相渗流启动压力梯度目前已进行了大量研究,但油水两相启动压力目前研究很少,没有明确的结论.较系统地研究了两相启动压力梯度产生原因及变化规律,从启动压力梯度定义出发研究了两相启动压力梯度的测定方法.用胜利油田天然低渗岩心测定了不同渗透率岩心油水两相启动压力梯度与含水饱和度的关系,通过数据回归建立了油水两相启动压力梯度与渗透率、饱和度之间的经验关系式.实验结果表明:油水两相同时渗流时,两相的启动压力梯度相等,随含水饱和度的增加而呈线性降低的趋势,并且渗透率越低的岩心,降低的趋势越明显.建立了根据岩石的物性预测研究区块两相启动压力梯度的经验方法.     

弱凝胶封堵高渗透带性能及启动低渗层的条件

通过低渗岩心驱替实验,研究水驱启动及驱动压力梯度,发现油层渗透率的增大,启(驱)动压力梯度降低,呈幂律指数关系式,最小启动压力梯度为0.006 MPa/m;最高启动压力梯度为0.13 MPa/m;通过高渗岩心驱替实验,研究凝胶的封堵性能,发现高渗带的渗透率越低,聚合物凝胶的突破转向压力梯度(最高压力值)、注入压力梯度、平衡注入压力以及封堵压力梯度也越高。通过计算得到不同线速度条件下,高渗带封堵1.0 m时,高渗带及基质渗透率对驱动油层前缘半径影响,发现基质油层的渗透率越高、高渗带的渗透率越低,基质油层的水驱前缘半径越大;反之越小。     

低渗透砂岩渗流启动压力梯度

为了研究低渗透砂岩的启动压力梯度,设计了一种非稳态渗流中测量压力的试验方法。岩心中形成稳定渗流后,关闭驱替泵,测量岩心封闭端的压力衰减曲线。建立了考虑启动压力梯度影响的一维低渗透岩心中液体不稳定渗流的数学模型。用数值有限差分的方法进行求解。封闭端压力衰减曲线的试验结果和理论计算结果吻合较好,从而验证了试验方法和数值模型的可靠性。试验结果表明,启动压力梯度与岩心的气测渗透率之间并不存在负相关的关系;同一块岩心在初始稳定渗流速度大的情况下,岩心的启动压力梯度小。这与产生启动压力梯度的机理的边界层理论解释相符合。     

不同储量丰度气藏形成的盖层封闭有效能力——以松辽盆地徐家围子断陷气藏为例

通过徐家围子断陷18个气藏盖层封闭性解剖得到,盖层对天然气封闭能力的好坏主要取决于其封闭有效能力,即盖层与储层排替压力差与气藏剩余压力的相对大小.盖层封闭有效能力大于或等于零,有利于气藏中天然气的聚集与保存;反之则不利于气藏中天然气的聚集与保存.徐家围子断陷18个气藏盖层封闭有效能力均大于零,有利于天然气的聚集与保存.通过徐家围子断陷18个气藏储量丰度与盖层封闭有效能力之间关系研究得到,二者为正相关关系,即随着盖层封闭有效能力增强,气藏储量丰度增高,反之则降低.要形成高储量丰度的气藏,盖层封闭有效能力应大于5.6 MPa,形成中等储量丰度气藏盖层封闭有效能力应介于2.50-5.6 MPa.     

非达西效应对低渗气藏见水时间的影响

大量实验研究证实低渗透气藏中存在渗流的非线性和流态的多变性,流体渗流不仅需要克服启动压力梯度,同时气体渗流还要受制于应力敏感效应的影响.针对这种气藏的非达西渗流特征,推导了同时考虑启动压力梯度和应力敏感效应的低渗透底水气藏见水时间预测公式,并以某低渗透底水气藏为例,研究了启动压力梯度和应力敏感效应对见水时间的影响.研究结果表明,启动压力梯度和应力敏感效应对低渗透底水气藏的见水时间有显著影响,考虑启动压力梯度和应力敏感效应的低渗透底水气藏见水时间预测公式对此类气藏见水时间的研究具有一定的指导意义.     

特低渗砂岩储层临界启动渗透率分析

根据特低渗油藏启动压力梯度的概念提出了临界启动渗透率概念.以鄂尔多斯盆地延长组特低渗砂岩储层岩心实验结果为基础,得到了拟启动压力梯度与储层渗透率之间的关系,建立了注采井间驱动压力梯度的变化规律分析.根据拟启动压力梯度与驱动压力梯度的关系,给出了临界启动渗透率的计算方法,以及注采井间临界启动渗透率的变化规律.结果表明,拟启动压力梯度的变化存在临界点;注、采井附近临界启动渗透率下限最低;在两井间中心附近临界启动渗透率下限达到最大.可见,建立有效的驱替压力系统,增大注采井间驱动压力梯度,降低临界启动渗透率,是实现特低渗储层高效开发的主要措施.     

区域性泥岩盖层阻止油气沿输导断裂运移机制及其判别方法

依据区域性泥岩盖层内断裂发育特征与油气沿断裂运移的关系和所需条件分析,对盖层阻止油气沿输导断裂运移机制进行研究,通过断接厚度与断裂上下不连接所需的相对最小断接厚度比较,建立一套区域性泥岩盖层阻止油气沿断裂运移的判别方法,并将其应用于南堡凹陷东二段相关研究中。结果表明:区域性泥岩盖层阻止油气沿输导断裂向上运移的机制是断裂在其内上下不连接,不能成为油气输导通道;形成条件是盖层断接厚度大于最小断接厚度;南堡凹陷东二段区域性泥岩盖层能够阻止下伏沙三段或沙一段源岩生成的天然气沿输导断裂向上运移的区域主要分布在凹陷西部,少量分布在凹陷东部局部地区,与目前的天然气分布相吻合,新方法可以用于判别区域性泥岩盖层能否阻止油气沿输导断裂运移。     

SMA强凝胶封堵裂缝性砂岩性能研究

SMA强凝胶封堵剂由主剂、交联剂和延缓剂组成,调节延缓剂用量可以控制其成胶时间(12~144 h).用人造岩心进行凝胶性能实验,50℃时成胶时间为72 h,岩心封堵率大于99.9%,注水50 PV后仍不低于99.8%,突破压力梯度一般不低于3.4 MPa/m.在玻璃填砂裂缝模型封堵实验中,可以清楚地看到SMA强凝胶可以有效地封堵裂缝,后续注入水液流改向,波及面积明显扩大.最后在SMA强凝胶封堵裂缝性长岩心驱油实验中,可以大剂量地注入SMA溶液,成胶后可以长时间地封堵裂缝,增加后续注水的利用效率,在初始水驱的基础上提高原油采收率31.7%.     

变形介质稠油油藏底水突破时间预测方法

目前稠油油藏底水锥进没有考虑介质变形、幂律特征、启动压力梯度等问题,基于稠油油藏的渗流特征及储集层介质的压力敏感性等特点,推导出了考虑多因素影响的稠油油藏底水突破时间预测数学模型。分析了幂律指数、介质变形系数、启动压力梯度及产量对底水突破时间的影响。研究表明：随着启动压力梯度的增加,井底压力降低,底水与井底之间的压力差越大,底水突破时间提前;幂律指数的大小也影响底水的锥进,幂律指数越大,底水突破时间延长;介质变形系数越大,底水突破越早;油井见水时间随着产量的增加而提前。对于介质变形油藏而言,生产井存在最优的生产压差,在实际生产设计中应考虑变形介质的具体特点进行优化设计,尽量延长油井无水采油期。     

影响泥岩盖层质量的主要因素及评价新思路

利用突破压力、盖层物性、排驱压力、扩散系数、中值压力等实验室定量参数,结合泥岩微观组构、岩矿组成、伊利石结晶度等沉积成岩定性参数,综合评价莺歌海盆地东方区和乐东区泥岩盖层的封闭性.结果表明,不同质量泥岩盖层的沉积成岩特征存在差异.质量好的泥岩盖层岩性为黏土粉砂质泥岩,黏土含量较高,碳酸盐含量中等,长石和石英含量较低,伊...     

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．     

部分水解聚丙烯酰胺/柠檬酸铝胶态分散体系在多孔介质中的渗流特征

利用胶结砂和填充砂2种多孔介质物理模型,通过岩心流动试验的方法评价了部分水解聚丙烯酰胺/柠檬酸铝胶态分散体系(HACDS)在多孔介质中的流动性能.试验表明:随多孔介质中HACDS注入量的增加,水驱压力波浪式升高;HACDS的残余阻力系数随流速的增加而减小;HACDS的残余阻力系数远大于同浓度的HPAM溶液的残余阻力系数;成胶后的HACDS较未成胶的HACDS具有更好的封堵效果;HACDS具有选择性封堵作用;HACDS的突破压力梯度随流速的增加而增大,而且重复注入后,突破压力梯度大幅提高,是一种较好的调剖材料.     

断裂带盖层油气封盖断接厚度下限的预测方法及其应用

在含油气盆地盖层未被断裂完全错开的条件下,采用断层岩石封闭能力与下伏储层岩石封闭能力比较的研究方法,建立一套盖层封闭油气所需断接厚度下限的预测方法,并将其应用于南堡凹陷南堡1号构造,研究馆三段火山岩盖层封闭下伏东一段油气所需断接厚度下限。结果表明:馆三段火山岩盖层在f1、f2、f3、f4断裂处封闭油气所需断接厚度均小于实际盖层的断接厚度,因此对下伏东一段储层中的油气均是封闭的,这与目前东一段油气分布有着较好的吻合关系;该方法用于研究盖层封闭油气所需断接厚度下限是可行的。     

塔里木盆地志留系盖层综合评价

将塔里木盆地志留系盖层的宏观与微观评价相结合 ,能更好地对盖层封油气能力进行综合评价 ,对塔里木盆地志留系下一步的油气勘探具有一定指导意义 .通过研究盖层岩石发育的沉积环境、盖层岩性、厚度分布 ,揭示了泥岩盖层平面上的延展性、连续性和稳定性 ;通过统计志留系已发现的沥青砂岩及各种油气显示分布与盖层之间的关系 ,分析了盖层对油气封堵作用的有效性 ;结合盖层样品实际突破压力测定 ,建立盖层封闭性综合评价指数与评价标准 ,对盖层的封油气能力进行了评价 .研究表明 :塔里木盆地志留系红色泥岩段和下砂岩段中亚段两套泥岩盖层具有较强的封油气能力 ,对志留系油气藏的形成与保存具有极其重要的作用     

大港油田沙一段中部泥岩盖层封闭油气能力和时间有效性

为了研究沙一段中部泥岩盖层在油气成藏中的作用,采用地质统计和历史演化的研究方法对大港油田沙一段中部泥岩盖层发育、微观封闭能力及封油气有效性进行研究。结果表明:沙一段中部泥岩盖层除北大港潜山构造带的南部局部缺失外,全区分布,是油气聚集与分布的区域性盖层。具有较强-强的封闭能力,在东营组中后期和明化镇组中期分别形成封闭低和中储量丰度油气藏的能力,2个时期均早于沙三段源岩的大量排烃期,在时间上封闭油气是有效的,但其目前尚未进入形成封闭高储量丰度油气藏的时期,只能形成封闭中低储量丰度的油气藏。大部分油气藏沙一段中部泥岩盖层排替压力均大于储层排替压力和油气藏剩余压力之和,在能力上封闭油气是有效的,只有少数油气藏剩余压力大在能力上无法有效封闭油气。沙一段中部泥岩盖层封闭油气有效性决定了其下油气富集但储量丰度不高。