三元复合驱提高石油采收率渗流机理的实验研究

通过建立纵向非均质油藏物理模型, 在物理模型上布置压差传感器和饱和度测量探针, 测量三元复合驱的开采效果、压力场和饱和度场变化, 研究三元复合驱提高采收率的宏观渗流机理. 渗流场变化是三元复合驱提高采收率的重要原因, 油藏内压力变化和饱和度变化是非线性耦合在一起的, 它们之间的相互作用导致了三元复合驱渗流场的变化. 对于纵向非均质油藏, 三元复合驱提高采收率的机理是: 高渗层内主要通过驱替残余油, 提高驱替效率而提高采收率, 渗流场的变化使三元复合剂波及到中低渗层, 驱替出中低渗层的剩余油, 同时提高宏观波及效率和驱替效率而提高中低渗层的采收率.     

非均质底水油藏水平井沿程水淹模型

地层非均质性和井筒压降是水平井沿程见水不均匀的两个重要影响因素.本文建立了底水油藏地层两相渗流与水平井井筒变质量流的耦合模型,并给出求解方法.保持井筒沿程平均渗透率和变异系数不变,构造不同的渗透率分布,并以此为基础,利用所建模型对井筒沿程产液剖面与渗透率剖面关系、井筒沿程含水率变化规律和水平井井口含水率变化规律进行分析.研究表明,由于井筒压降的作用,沿程渗透率分布对水平井含水率的变化有很大的影响,井筒沿程产液剖面与渗透率剖面相关性沿流体流动方向逐渐变差;在井口定产液量的条件下,高渗带与跟端距离越近,高渗带处产液量越来越大、水平井见水越早、井口含水率上升得越慢、开发效果越差.     

特超稠油SAGD高效开发技术研究综述

作为重要的能源接替资源,特超稠油已经在国内外进入了工业化开采阶段.在特超稠油的众多开采方式中,蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)是最重要的方法之一.本文系统地从以下几方面进行了SAGD高效开发技术的研究综述:(1) SAGD开发方式的机理、影响因素和适用条件;(2) SAGD的现场应用与物理实验;(3) SAGD的解析与油藏数值模拟模型;(4)多介质辅助SAGD技术的研发现状和应用前景.本文综述了SAGD技术的现状、挑战以及相应问题的解决方案,为特超稠油高效开发提供了借鉴和参考.     

平面非均质油藏合理布井方式实验研究

建立平面非均质油藏物理模型,在物理模型上布置饱和度测量电极,测量含油饱和度场的变化,研究不同类型平面非均质油藏采用不同布井方式的渗流规律和驱油效果,实验结果表明,布井方式对平面非均质油藏开采效果有显著影响,在选择布井方式时应充分考虑水驱、聚合物驱、聚驱后化学驱的驱油效果,总体来说,注采井的主流线应与沉积相带的延伸方向垂直、且注入井布在高渗带、采出井布在低渗带的布井方式,经过水驱、聚合物驱、聚驱后二元驱3个驱替阶段后最终采收率最高。     

分叉网络的启动压力梯度研究

要高效地开发低渗透油藏,就需要充分认识低渗透油层自身所具有的特殊规律和性质,并准确地描述低渗透油藏的渗流力学规律.本文以低渗透油藏中可能存在的裂缝网络为研究背景,采用理想的分叉网络模型,研究非牛顿流体中的Binghan流体流过裂缝分叉网络时的启动压力梯度.研究表明低渗透分叉网络油藏中Binghan流体流动的启动压力梯度是流体的屈服应力和分叉网络微观结构参数的函数.本文建立的模型没有经验常数,每个参数都有明确的物理意义.本文的模型有助于进一步深入探讨裂缝网络型多孔介质的渗流机理.     

水驱油两相流物理模拟相似参数的敏感性分析

提出了相似参数的敏感性分析方法, 定义了表征目标函数对相似参数依赖程度的敏感因子. 以五点法井网为基础, 建立了考虑重力、毛管力、油水和岩石压缩性等因素影响的三维两相水驱油物理模拟的相似准则. 通过相似参数的敏感性数值实验, 定量分析了各个相似参数对于水驱油计算结果的影响程度, 即对各个相似参数的敏感因子进行比较, 确定了各个相似参数的主次关系. 结果表明: 各个相似参数的敏感因子在10^-4 ~10⁰, 为定量确定水驱油物理模拟主要相似参数, 实现部分相似提供了理论依据和设计原则.     

环形槽孔钻铤随钻感应测井场分布的解析解

针对环形槽孔钻铤随钻感应测井仪结构特点,利用金属钻铤及开槽处地层电磁场边界条件首先给出了电磁场纵向分量Ez和Hz,然后由Ez和Hz导出了扇环区内外（径向）电磁场各分量的解析表示,还给出了无槽孔区段地层中电磁场计算公式,获得了环形槽孔式钻铤随钻感应测井仪场分布的全空间解,分析了环形槽孔式钻铤随钻感应测井系统的电磁场分布特点,给出了在钻铤非开孔区确定地层内电磁场系数的新方法（变系数法）.为环形槽孔式钻铤随钻感应测井仪的场分布研究和仪器设计提供了重要的理论依据.     

低品位油藏经营新模式及应用

通过分析高品位油藏的经济评价指标的决策依据与风险和项目经济评价效益,形成了未开发低品位油藏经营效益的评价新标准;在分析研究低品位油藏的自主经营、租赁经营、合作经营或参股经营等三种经营方式基础上,设计了在不同经营方式下,不同低品位油藏经营享受不同的财税或开发投资优惠方案,从而形成了低品位油藏开发经营新模式;最后将该经营模式应用于中国某低品位油藏开发实际,证实了该理论的先进性、可靠性和可行性.     

泡沫油形成过程及其影响因素研究进展

泡沫油是对井口产出泡沫状原油的描述,一些稠油油藏溶解气驱过程中表现出反常的高产和较高的采收率现象,在深层稠油油藏注天然气吞吐过程中也观察到了泡沫油现象,对此有观点认为是由于在特定的油藏开采条件下泡沫油流动的作用。虽然泡沫油被广泛的研究,但是对于泡沫油流动的模拟依然存在困难,泡沫油理论仍然存在争议。本文对传统溶解气驱和稠油油藏泡沫油溶解气驱进行了对比;对目前关于泡沫油形成过程中过饱和、气泡成核、气泡生长以及气泡迁移、合并和破裂等各个阶段及其影响因素的最新研究成果进行了总结,尤其是对存在争议的成核理论进行了对比和总结,以期对泡沫油的形成过程有进一步的认识。     

裂缝性厚层油藏水窜问题研究

对于辽河油田的裂缝性厚层油藏,如何控制水窜是提高采收率的关键,为此本文提出一种基于双重介质的快速算法,并研究了裂缝性厚层油藏水窜产生的原因和控制水窜的方法.该算法根据相邻节点间的压力平衡关系更新饱和度,与流线方法相比,该算法方便简洁,回避了计算流线分布的困难;与显式求解压力隐式求解饱和度(IMPES)方法相比,该算法的计算精度与其相当,但计算效率却比IMPES方法高出近30倍.针对辽河油田的复杂地质体和纵横交错的水平井网,通过考察影响水窜的主控因素,本文定义了无量纲数?g和?ex(分别表征重力驱流动速度/生产速度,裂隙基质交换速度/生产速度),并计算了?g和?ex取值对水窜的影响,得到了依赖?g和?ex的水窜强度分区图,并分析了水窜强度随?g和?ex的变化趋势.研究结果对提高辽河油田采收率具有一定的指导意义.     

基于双向非局部模型的图像插值

如何充分利用自然图像的自相似特性来进行图像恢复是近年来图像处理领域研究的热点问题之一.事实上,自相似体现为两方向相似结构,当一组相似块被安排成矩阵时,该矩阵的行与行、列与列之间均存在相似性.为此,提出一种双向非局部模型,该模型对称地利用了两方向相似结构,此外,该模型直接将相似块作为字典来表示每一图像块且对表示系数进行Tikhonov正则化.将双向非局部模型用于图像插值,获得了目前最好的恢复效果,无论峰值信噪比还是视觉质量,相比已有算法都有很大地提高.     

基于模拟有限差分的嵌入式离散裂缝数学模型

嵌入式离散裂缝模型划分网格时不需要考虑油藏内的裂缝形态,只需对基岩系统进行简单的网格剖分,可以大大降低网格划分的复杂度,从而能够提高计算效率.并且该模型可以将现有成熟的油藏数值模拟技术和离散裂缝网络模型有机地结合起来,能精细地模拟流体在裂缝性油藏中的流动.本文模型求解采用模拟有限差分方法,该方法基于单个网格的节点和面信息构造数值计算格式,理论上适用于任何复杂网格系统,且具有良好的局部守恒性,将其推广到嵌入式离散裂缝模型后,克服了该模型基于有限差分方法求解时不能有效处理全张量形式的渗透率以及不适用于复杂边界形状裂缝性油藏的局限性.最后通过实际算例验证了本文方法的正确性和优越性.     

基于油水产出动态的水驱油藏连通性评价新方法

针对当前连通性评价模型仅能预测产液动态数据、现有分流量方程不能准确表征整个含水变化周期内产出特征的内在缺陷性,基于油水产出动态数据,建立了一种可快速反演水驱油藏井间连通状况的连通性评价新方法.该方法将油藏离散为一系列以生产井为中心的控制单元(CRMP),通过CRMP电容模型和分段含水率表征方程进行井点液量计算和含水率追踪,获取井点处的生产数据;在此基础上,采用新近提出的随机近似梯度StoSAG优化算法实现动态数据预测值与观测值的自动拟合,快速反演连通系数、时滞常数、泄油孔隙体积等参数.应用实例表明,相比于集合卡尔曼滤波(EnKF)算法和投影梯度算法,StoSAG算法鲁棒性更强,油水动态数据拟合效果好,连通性评价结果可靠;相比于单一的Koval方程,分段含水率表征模型能够更好地反映全生命周期内的产水规律,适用范围更广.     

降压法开采海洋水合物藏的数值模拟

天然气水合物因其储量巨大、分布广、清洁而被认为是一种未来的重要能源. 为了对海洋条件下水合物藏的开采方式进行研究, 建立了降压法开采水合物藏的数学模型, 模型中系统地考虑了气-水-水合物-冰相多相渗流过程、水合物分解动力学过程、水合物相变过程、冰-水相变过程、热传导、对流过程、渗透率变化等对于水合物分解以及产气和产水的影响. 对一、二维条件下降压法开采水合物进行了数值模拟, 与实验具有较好的一致性. 对水合物藏进行了三维数值模拟, 结果表明: 在开采的前期阶段, 可以采用降压法进行开采, 但随着储层能量的消耗, 冰相饱和度的不断增加, 降压法开采产气速度下降很快, 需要转变开采方式, 如注热法, 注化学剂法等.     

下保护层开采时上覆煤层裂隙演化规律的研究

以郭庄煤矿为试验矿井,采用钻孔电视和分段注水试验对保护层开采时被保护层裂隙演化规律进行研究,分析采动后上覆煤层裂隙倾角、裂隙数量与钻孔深度的关系、裂隙数量与宽度的关系,并就保护层开采后上覆煤层破坏规律进行数值分析与相似模型试验。研究结果表明:保护层开采后被保护层裂隙随着工作面的推进不断发育,裂隙数量上升,且增加的裂隙以小角度(与垂直方向)、小宽度(小于15 mm)为主;上覆煤层裂隙数量与裂隙宽度随着工作面的不断推进呈波浪型变化。     

缝洞型有水油藏动态储量及水体大小定量评价方法

国内缝洞型碳酸盐岩油藏储层非均质性强、连通性差、油水关系复杂,储集体普遍含边底水且不具有统一油水界面,对油井动态储量错误的估计导致油藏钻井成功率普遍较低、开发效果差.如何定量评价该类型储集体的动态储量及水体大小,为下一步开发井位部署及开发技术政策的制定提供支撑是亟需解决的难题.本文基于Blasingame方法及流动物质平衡方法,推导了油藏拟稳态水侵情况下动态储量评价理论,提出了一种基于水侵动态识别方法进行动态储量及水体大小定量评价的流程与方法.本方法首先基于水侵识别方法将油井生产阶段划分为未水侵段、水侵初期阶段及水侵中后期段;然后通过拟合未水侵阶段油井生产动态数据进行动态储量的评价,通过拟合水侵初期油井生产动态进行水体大小的定量评价.通过建立考虑边底水的数值模拟概念模型,以正演的方式验证了本方法的可靠性.该方法已在国内哈拉哈塘缝洞型碳酸盐岩油田中进行了应用,应用效果较好.     

依兰露天矿横采内排方案研究

以依兰露天矿地质模型软件系统做为依托,在三维地质模型的基础上,利用系统的储量计算以及模拟开采技术,对依兰露天矿技术改造做了深入研究,提出横采内排的开采方案。根据露天矿煤层赋存条件、开采境界、开采现状,并充分考虑实现横采内排的便利性,提出两套开采方案。运用计算机模拟技术,得出详细的工程煤岩量,自动生成V=f（P）曲线,对两种过度方案进行比较,确定东部作为首采区为最佳合理方案,并且制定出过度方式与接续程序,解决了生产技术问题,取得了较好的经济效益。     

超低渗透油藏注水诱导动态裂缝开发理论及实践

超低渗透油藏注水诱导的动态裂缝导致裂缝方向上的油井产量急速下降,侧向油井受效甚微.动态裂缝的形成与扩展加剧了特低渗油藏注采矛盾,极大地降低了水驱波及体积.针对天然微细裂缝发育的超低渗油藏水驱开发,从动态裂缝的矿场表现特征、成因机理、监测与识别方法、注水井/采油井压力响应特征、数值模拟和井网二次调整等方面,明确了国内外注水诱导动态裂缝表征技术新进展,系统阐述了动态裂缝对水驱开发的影响以及基于动态裂缝的井网加密调整策略.建议重点加强实验机理、动态裂缝表征、开发调整等方面的研究工作,为中国同类型油藏注水开发提供指导意义.     

多分支水平井技术提高煤层透气性机理分析及数值模拟

本文研究了煤层瓦斯解吸-扩散-渗流的运移规律;分析了多分支水平井技术的增透机理：增大瓦斯解吸影响面积,沟通煤层裂隙并促进裂隙发育,降低瓦斯流动阻力。以山西晋城煤层气田为例,通过分支井产量模型研究分析得出分支数目和分支段长对产能的影响关系：分支井数目越大,抽采效果越好;分支井长度越长,抽采效果越好。     

基于角度不变的线阵推扫式CCD相机几何畸变在轨检校方法

对航天遥感相机进行在轨检校,是提高卫星产品质量,扩大产品应用效果的重要技术内容.文中研究了一种基于角度不变的线阵推扫式CCD相机几何畸变在轨检校方法.该方法利用相机外方元素对于相机视向量夹角角度影响比较小的原理,根据地面控制点和一级产品图像,求解相机视向量夹角,从中提取相机光学部件的畸变模型参数,从而实现相机内外方元素解耦.相机畸变模型采用一维3阶多项式,对焦距和主点等引起的低阶误差能够很好地吸收.该方法用在HJ-1A/B卫星的宽幅盖CCD相机几何畸变校正上,检校误差残留在2—6个像元,和参考数据精度相似,表明取得了很好的校正效果.