苏里格气田致密砂岩气水相渗曲线特征与分类

为解决苏里格气田致密砂岩气水相渗曲线指导气井产液调整的实际问题,对致密砂岩气水相渗曲线进行详尽分析,提出了符合气井分类的量化气水相渗曲线分类方案。苏里格地区盒8、山1段共83块岩样非稳态法气驱水相渗实验结果表明,致密砂岩气水相渗曲线具有束缚水饱和度S_(wi)、残余气饱和度S_(gr)和等渗点含水饱和度Sx较大,束缚水饱和度下气相相对渗透率K_(rg)(S_(wi))、残余气饱和度下水相相对渗透率K_(rw)(S_(gr))、等渗点相对渗透率K_(rx)(S_x)和气水两相共渗区面积S较小的特征,属于水相优势型相渗曲线。最终提出了以储层渗透率K、特征点参数K_(rg)(S_(wi))、K_(rw)(S_(gr))和K_(rx)(S_x)以及曲线特征为依据的气井量化分类方案,将致密砂岩气水相渗曲线分为Ⅰ—Ⅲ类,分类结果与气井类型一一对应,总体符合率达到89.7%。     

应力敏感对致密砂岩气藏气水两相渗流特征影响研究

随致密气藏开发进行,地层压力降低产生应力敏感从而影响气水两相渗流。通过非稳态气驱水实验模拟致密气藏地层条件下气水两相渗流过程,研究了苏里格气田某区块盒8致密储层应力敏感对气水两相渗流的影响。结果表明:围压增大,气水渗流能力降低、共渗区减小、束缚水饱和度增大但总出水量变化不大,由于气相和液相应力敏感存在差异,气相相对渗透率增大、水相相对渗透率减小。     

致密砂岩气藏气水相对渗透率计算方法改进

采用传统的JBN方法对致密砂岩气藏进行非稳态法气水相对渗透率测定由于气体滑脱效应明显,容易致使气相相对渗透率值偏高,误差较大,需考虑气体滑脱效应的影响对JBN方法进行改进。由于流体的渗流与孔隙结构有关,且气体滑脱也与岩石孔隙半径有关,通过建立渗透率与孔隙半径的关系,采用将不同含气饱和度下的气相渗透率转化为液体渗透率进行相渗计算的方法,消除滑脱效应的影响,对气水相对渗透率曲线进行修正。修正后的气体相对渗透率曲线下降明显,得到的相渗曲线也更能准确地反映致密砂岩气藏气水相渗变化规律,为气藏开发提供依据。     

水湿油藏油气水三相渗流模拟

针对试验获得多孔介质中油气水三相的渗流参数难度较大、经验模型预测不准确的问题,建立水湿油藏近混相状态下的三相渗流网络模型.利用孔隙级模拟方法分析三相渗流过程中可能存在的3种驱替过程,模拟再现不同的饱和路径,得到油气水三相相对渗透率.结果表明:在水湿油藏中,各种驱替结束后最终的油气水分布均为水相占据小孔隙,气相占据大孔隙,油相占据中间孔隙;三相水湿体系中的水相相对渗透率只是含水饱和度的函数,气相相对渗透率和油相相对渗透率小仅与各自的饱和度有关,还与三相饱和历史有关.     

不同油藏条件下相渗曲线分析

通过室内一维物理模拟实验,结合现场实际生产资料,开展不同油藏条件下一维恒 速水驱实验,对比不同油藏条件下油水相对渗透率曲线、特征点,分析相对渗透率曲线特征、束缚水饱和度、残余油饱和度及水相端点值的变化规律,研究结果表明：①对于稠油油藏虽然不同粘度的相渗曲线形态略有不同,但整体表现为油相相对渗透率高,水相相对渗透率非常低（水相相对渗透率端点值多数低于0.1）,等渗点靠右,等渗区面积小的特点;②对于低渗透油藏,整体表现为束缚水饱和度和残余油饱和度都非常高,等渗区面积较窄,油相相对渗透率下降急剧、水相相对渗透率较高的特点。通过相渗曲线的特征可以定性地判断储层性质,为现场施工措施提供合理的指导。     

致密砂岩气藏气水相对渗透率曲线

以分形几何原理为基础,考虑流体润湿性及毛细管内气水两相流动,建立致密砂岩气水相对渗透率计算模型,通过求解得到气水相对渗透率解析计算公式。研究结果表明:本文模型计算结果与文献实验结果吻合度较高,从而验证了本文模型正确性。气水相对渗透率受到束缚水膜厚度、孔隙结构参数(孔隙分形维数、迂曲度分形维数)和气水黏度比影响。气水相对渗透率曲线随着束缚水膜厚度增大而向右平移。孔隙分形维数越大,气水相对渗透率越大,而迂曲度分形维数越大,气水相对渗透率越低。随着气水黏度比的增大,水相相对渗透率曲线几乎不发生变化,而气相相对渗透率曲线向右上方平移。     

大庆火山岩孔隙结构及气水渗流特征

利用CT成像、恒速压汞、核磁共振、铸体薄片等实验技术,对大庆火山岩岩石的孔隙结构和气水渗流特征进行了分类研究。研究表明：大庆火山岩孔隙结构复杂,喉道细小,孔隙易被喉道控制,喉道大小决定储层的渗透性,储集空间可以分为孔隙型、裂缝型、致密型三种类型,不同孔隙类型岩样的储集空间、气水渗流特征明显。大庆火山岩残余水饱和度较高,气水渗流显著特征是裂缝型岩样两相渗流区间小,但在高含水饱和度下,气相仍具备一定的渗流能力,表明裂缝具有较好的导流能力,孔隙型岩样两相渗流区间较大,在残余水饱和度下,气相相对渗透率较高,储渗物性较好;随含水饱和度的增加,两种类型的岩样气相相对渗透率下降均比较快。     

盒8致密砂岩储层气水驱替特征及其形成机理

储层气水驱替效率是影响油气层开发的关键。盒8段储层样品束缚水饱和度普遍超过50%,原始含气饱和度低,气水驱替实验显示样品气驱效率差别大,粒度的差异影响了颗粒间孔隙充填情况,样品中亲水性矿物、钙质胶结物含量、孔喉结构都是影响样品中流体渗流能力的关键原因。C39-1样品中方解石胶结物少,主要孔喉半径相对较大,分布均匀,排驱压力低,两相相对渗透率大,使其气驱效率相对较高,当盒8气层含水饱和度高于32%的时候,就会出现气水同产。     

欠饱和煤储层气水有效渗透率动态变化规律

为准确量化正负效应对相渗曲线的影响,采用欠饱和物质平衡方程,将改进的PMG绝对渗透率模型与CPL相对渗透率模型在相同储层压力与含水饱和度下耦合,建立了考虑水侵的欠饱和煤储层有效渗透率动态预测模型,并分析了气水有效渗透率动态变化规律.研究表明:模型将有效渗透率统一为储层压力的函数,能很好反映煤储层正负效应,特别是基质收缩对于气相有效渗透率的改善作用;水侵引起净产水减少,导致含水饱和度降低变缓,抑制气相有效渗透率的升高与水相有效渗透率的下降,但对曲线形态影响微弱;若水侵量不再变化,定速水侵就转化为定量水侵.适当提高排水速度有助于降低水侵的影响.     

高温高压岩芯多参数测量仪器的研制

介绍了SCMSB2型高温高压岩芯多参数测量仪器所测量的参数范围、测试原理、测试方法、系统的硬件和软件结构。该仪器可以在模拟地层温度(室温～150℃)和压力(1～90MPa)的条件下完成不同渗透率级别、直径为2.5cm岩芯的气体孔隙度、渗透率、岩芯电阻率与地层水电阻率、纵横波波速测量、油水相对渗透率等参数的测量,还可以进行“七敏”以及岩芯杨氏弹性模量与抗压强度等参数的测量。实际应用表明该仪器具有操作简单、自动化程度高、测试参数多、测量时间短、重复性好等优点。     

复杂类型储气库多周期注采相渗变化规律

为了明确复杂油藏型储气库建库及多周期注采运行过程中气水、气油相渗曲线变化规律,采用非稳态测试方法开展了储气库天然岩心多周期相渗实验,分析了多周期注采对油、气、水相对渗透率的影响,并建立了多周期气水、气油相渗曲线模型。研究表明：在多周期相渗实验中,气相和油相呈现出周期性滞后效应,其中气相相对渗透率逐渐降低,油相相对渗透率逐渐升高,而水相相对渗透率变化较小;此外,伴随注采周期增加,束缚水饱和度降低,残余气饱和度增加,残余油饱和度逐渐降低,因此多周期注采有利于储气库排液扩容,但是同时伴随气体损失,其可动用库存量会减少。在此实验数据基础上,建立了储气库多周期注采气水、气油相渗曲线模型,并绘制了相应图版,可为储气库数值模拟和库容参数计算提供参考。     

温度对稠油/热水相对渗透率的影响

针对热采稠油油藏不同温度带的油水相对渗透率研究较少、油水运动规律认识不清的问题,开展了不同温度（100~280℃）条件下的稠油/热水相对渗透率实验研究。探究了温度对稠油/热水相对渗透率曲线端点饱和度及其对应的单相渗透率的影响规律,并从微观角度对变化规律进行了机理分析。实验结果表明,随着温度升高,束缚水饱和度先增大后减小,束缚水条件下的油相渗透率逐渐降低;残余油饱和度降低,其对应的水相渗透率逐渐增大。不同温度的残余油条件下的水相渗透率均较低。各温度条件下稠油/热水相对渗透率的变化规律,深化了对热采油藏流体渗流特征的认识,指导下一步开发方案调整。     

广安气田上三叠统须家河组致密砂岩储层气水分布特征

应用高分辨率阵列感应测井资料对四川盆地广安地区上三叠统须家河组气水层进行定性识别并通过改进阿尔奇公式计算致密地层的总含水饱和度,再利用核磁共振测试资料求取束缚水饱和度,二者之差为可动水饱和度,可用其对研究区致密砂岩中的气水层进行定量识别.在此基础上,对广安地区上三叠统须家河组致密砂岩储层气水分布特征进行探讨.结果表明:广安地区上三叠统须家河组为典型的岩性气藏,纵向存在多个气水系统,气水系统内部为上气下水的分布状态;宏观上气层大多分布于构造高部位,气水层、水层分布于缓坡部位;须六段纵向气水分布相对复杂,须四段纵向上水层多集中于下部;宏观上气水分布受沉积微相的控制和构造起伏的影响,储层非均质性决定其微观分布状态,断层、裂缝、异常压力对气水分布起到调整作用.     

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0.1 mD,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0.1 mD岩样渗流特征曲线为线性,大于0.1 mD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。     

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。     

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率之间的关系，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，得出了与实际岩相分析测得的渗透率较符合的关系式。     

微生物驱相对渗透率曲线测定

为了进一步加强对微生物驱油过程及其后续水驱油的多相渗流规律和驱油机理的认识,采用稳态法成功测得了中一区Ng3油藏条件下(温度69℃和压力10 MPa)注微生物(AB-1菌和AB-2菌)前和注微生物后油水相对渗透率曲线.对比分析了注微生物前后岩心的束缚水饱和度、残余油饱和度、绝对渗透率和相对渗透率的变化特征.实验结果表明:与注微生物前相比,注微生物后岩心的束缚水饱和度增大,残余油饱和度明显减小,而岩心的绝对渗透率变化不大;等渗点明显右移,含水上升率明显减缓;两种菌均能较大幅度提高原油采收率,其中,AB-1菌提高采收率平均为8.7%,AB-2菌平均为9.2%.     

低渗透油藏CO2变周期气水交替注入气水比理论设计

基于开发过程中饱和度、渗透率、分流率不断变化的特点,提出变周期水气交替注入(water alternating gas,WAG)气水比理论设计的概念。从油、气、水三相渗流力学原理出发,借助三相相对渗透率表征模型,建立各相饱和度与相对渗透率间的函数关系,得到各相饱和度与流度、气水比、流度偏离系数等相关参数的函数关系。流度偏离系数为引入的新参数,用于考察气水两相流动能力偏离水的流动能力幅度。采用枚举法,得到三相饱和度与气水比和流度偏离系数的关系图版,初步确定三相流动范围内气水比和流度偏离系数的取值范围。根据流度偏离系数和气水比关系曲线的特征点与含水饱和度之间的相互关系,最终确定变周期WAG气水比理论取值的合理范围。通过对实际区块气水比理论设计研究表明:合理气水比与含水饱和度是幂指数的函数关系;目标区块气水比的取值范围为0～34,流度偏离系数的取值范围为0～518。在中低含水阶段,建议WAG气水比理论设计数值为2;在中含水阶段,建议WAG气水比理论设计数值为1;在中高含水阶段,建议WAG气水比理论设计数值为0.5。该方法得到的变周期WAG气水比数值与数值模拟方法得到的结论相同,填补了变周期WAG气水比理论设计空白,对于完善变周期WAG其他参数的理论设计具有启发和借鉴作用。     

考虑气水两相流固耦合下可燃冰降压分解对井壁稳定性影响

海域可燃冰常赋存于低温高压深水浅层松散沉积物中,起胶结和骨架支撑作用;可燃冰分解相变,引起储层渗透率改变,直接影响气水两相流体的渗流特征与热质传递,制约可燃冰的持续分解;同时可燃冰的分解会降低含可燃冰沉积物储层的抗剪强度和承载力,降低井壁稳定性。考虑可燃冰分解相变、传热传质和气水两相渗流过程,基于流固耦合渗流理论,建立描述含相态变化的可燃冰降压开采热-流-固(T-H-M)耦合模型,对可燃冰储层降压开采气水两相流动规律、孔隙度和渗透率等物性参数演化规律进行描述,并对井壁稳定性进行研究。结果表明：随着可燃冰的分解,甲烷气体饱和度较水饱和度明显增大,井周气体饱和度明显高于水饱和度;储层发生塑性屈服后,塑性区内渗透率和有效孔隙度显著增大,而弹性模量和黏聚力大幅度减小;开采时间越长,生产压差越大,储层塑性屈服区域越大,井壁稳定性越差。