水驱油理论解析法

在精度较高的新型油水相对渗透率研究的基础上,建立了新的油水相对渗透率比值与含水饱和度关系式,结合Leverett函数式和Welge方程,推导出水驱前缘含水饱和度、前缘后平均含水饱和度、见水后平均含水饱和度、驱油效率等方程的解析式,便于注水开发指标的计算和经典图形的自动绘制。经丘陵油田实例应用,水驱油理论解析法不仅可用于确定水驱前缘含水饱和度等注水开发指标,而且还能绘制出驱油效率与无因次累计注水量、含水率与无因次累计注水量等经典开发规律曲线。     

深层页岩剪切滑移裂缝渗透率变化规律

为了明确深层页岩裂缝渗透率在剪切滑移过程中的变化规律,选用四川盆地涪陵地区下志留统龙马溪组页岩和美国宾夕法尼亚地区Marcellus页岩露头岩样,进行了不同法向应力和滑移速率条件下的裂缝剪切滑移实验,并应用脉冲衰减法采集了裂缝渗透率的变化数据,分析了法向应力、岩石矿物组分和滑移速率等因素对深层页岩裂缝长期导流能力影响的规律。研究结果表明:①页岩剪切滑移裂缝的渗透率受到裂缝表面凸起被剪切破坏和剪胀作用两种因素的综合影响;②裂缝表面凸起被剪切破坏致使裂缝的孔隙度下降、有效水力开度减小、渗透率降低,其中渗透率的变化主要受到页岩矿物组分、法向应力和滑移速率等因素的综合影响;③层状硅酸盐含量高的页岩裂缝在高法向应力和高滑移速率下,剪切作用导致裂缝表面凸起被破坏,较之于网状硅酸盐含量高的页岩,前者裂缝渗透率的下降幅度更大;④滑移裂缝的剪胀作用使得裂缝的有效水力开度增大、渗透率升高,其中渗透率的变化主要受到滑移距离、剪胀角、页岩矿物组分、法向应力等因素的影响;⑤网状硅酸盐含量高的页岩裂缝在低法向应力和低滑移速率下,剪胀作用会使得裂缝渗透率出现小幅度的上升;⑥压裂施工前期可考虑大排量、高注入压力形成规模复杂缝网,后期可考虑采用较低的流体注入速率和注入压力,使压裂裂缝和天然裂缝产生一定程度地滑移,从而有效提高裂缝渗透率和储层整体渗透性。     

低孔隙度低渗透率岩心水驱油岩电实验研究

利用实际岩心,通过模拟地层条件进行水驱油岩电机理实验,研究东濮凹陷深层油藏水淹层孔隙度、电阻率、含水饱和度和注水压力等各种参数之间的关系,揭示低孔隙度低渗透率水驱油藏水淹层复杂的变化过程,为更有效地实现油田开发中后期水淹层定量分级、精细评价、预测产层剩余油饱和度提供可靠的技术支持.     

长期注水对井周储层物性影响试验

注水井经过长期高压注水,其周围储层物性会发生不同程度的变化。利用套前、套后的自然伽马测井曲线,评价地层泥质含量的变化情况;在套管井中进行双源距补偿中子测井和交叉偶极阵列声波测井确定地层目前的孔隙度,与裸眼井的孔隙度对比,定量评价地层孔隙度的变化情况;进行压力降落测试确定地层的有效渗透率,与以前的试井分析结果对比,评价有效渗透率的变化情况;进行脉冲中子全谱测井确定储层目前含水饱和度,分别与原始和完井时的含水饱和度对比,评价含水饱和度的变化情况。通过3口井现场试验得出:在非射孔层位以及射孔非主力生产层位,注水井长期高压注水对储层物性影响较小;在射孔的主力生产层位,注水井长期高压注水对储层物性的影响较大,当孔隙度变化量大于4%,含水饱和度高于90%,关井初期地层压力降落幅度大、速度快,有效渗透率明显变大时,主力吸水层位已形成注水优势通道,需要采取封堵措施。研究成果为油田水淹层解释、下步综合治理、实现精细注水提供了依据。     

特高含水阶段油藏水驱规律研究

传统水驱特征曲线模型建立在油水相对渗透率比值与含水饱和度半对数直线关系的基础上,一方面没有充分考虑高含水-特高含水阶段特殊的油水渗流规律,另一方面缺乏反映岩心驱替过程本质特征的理论根源。针对以上问题,通过微观驱油实验分析水驱特征曲线本质特征,绘制了描述岩心驱替全过程的新型油水相对渗透率比值与含水饱和度关系曲线,提高了拟合精度。应用Buckley-Leverett前沿推进方程和Welge平均含水饱和度方程,推导出新型水驱特征曲线关系式。实例应用表明,该新型水驱特征曲线预测的采收率更加准确,且在水驱特征曲线出现上翘趋势的初期就能有效预测采收率,突破了目前高含水期水驱特征曲线的局限,为高含水期油田开发决策提供依据。     

碳酸盐岩油藏不同裂缝产状岩心水驱油实验及水驱规律

碳酸盐岩油藏多发育裂缝,不同裂缝产状对水驱特征和水驱油规律的影响有待研究。通过岩心驱替实验,利用5种裂缝产状碳酸盐岩岩心,探究了不同裂缝产状下水驱油规律。研究结果表明：水平贯穿缝岩心呈现同步动用阶段、近缝基质动用阶段和裂缝窜流阶段-三段式动用规律;无水期和高含水期是岩心主要的驱油阶段;贯穿缝岩心见水时间早,无水驱油效率和最终驱油效率较低。随着裂缝倾角减小,油（水）相对渗透率下降（上升）加快,残余油饱和度变大,水相相对渗透率增大,两相区逐渐变窄。基于Hagen-Poiseuille方程提出了带缝岩心中仅考虑裂缝的渗透率计算方法,利用三方面实验手段解决了束缚水饱和度统一的难题,并给出了实际矿场的提液时机,为碳酸盐岩油藏开发提供了理论指导。     

径向基函数神经网络法致密砂岩储层相对渗透率预测与含水率计算

致密砂岩储层具有物性差、孔隙结构复杂、非均质性强等特点,导致利用传统方法难以精确预测或计算其相对渗透率和含水率。为此,文中提出基于径向基函数（RBF）的神经网络预测相对渗透率方法：在介绍RBF神经网络原理的基础上,选择高斯函数和最近邻聚类算法构建网络模型;以含水饱和度、核磁束缚水饱和度、孔隙度、渗透率等四参数为输入,油、水相对渗透率为输出,根据误差分析确定最佳相对渗透率预测网络模型及参数;最后采用分流量方程计算得到储层含水率。将该方法应用于鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长8储层,预测的油、水相对渗透率与相渗实验结果一致,计算的含水率与测试结果吻合。     

低孔隙度低渗透率天然气储层声波岩石物理研究

为了研究声波在低孔隙度低渗透率含气储层中的传播规律,采用改进的White气包模型,模拟低孔隙度低渗透率储层中不同频率纵横波性质随不同含水饱和度的变化,并与常规及高孔隙度高渗透率储层结果进行对比,得出低孔隙度低渗透率储层与常规和高孔隙度高渗透率储层声波随不同含气饱和度变化规律的区别,以及气包半径的选取对声波传播规律的影响,且结合实验室测量结果进一步验证分析的正确性。频率一定,低孔隙度低渗透率储层与常规储层及高孔隙度高渗透率储层规律相似,声波速度和衰减对储层含气也有一定的灵敏度,但随含水饱和度迅速增大的起跳点对应含水饱和度值变小。     

油水相对渗透率比值变化规律及优选

油水相对渗透率比值与出口端含水饱和度关系是研究含水上升规律、确定水驱前缘含水饱和度和预测水驱采收率的基础。以最新油、水相对渗透率模型为基础,利用正交分析法,建立了可以转化为线形方程求解的最优油水相对渗透率比值关系式---Ｇａｏ－Ｊ 式,其拟合精度较高,两相流动区间曲线形态不出现异常,可用来准确描述油水相对渗透率比值与出口端含水饱和度变化规律,也为油田开发规律研究及指标预测提供了新的渗流理论基础。对油水相渗比值变化规律进行了分类与评价,为该领域深入研究指明了方向。     

岩性油藏含水上升规律预测新方法

处于油水过渡带上的岩性油藏初始含水饱和度大于束缚水饱和度,传统油水相对渗透率曲线推导的含水率预测模型不能准确揭示油藏实际生产过程。利用储层压力、温度、初始含水饱和度条件下的油水相渗曲线,得到新型油-水渗流规律关系式,建立含水率、含水上升率与采出程度理论曲线。根据油田生产测试资料,结合典型甲型、丙型水驱特征曲线模型,验证了新方法的适用性和有效性。研究结果表明:新方法预测的含水上升规律符合研究区块开发全过程,弥补了水驱特征曲线适用范围的局限性;新方法预测的含水上升率值为0.25~2.95,含水率达到95%时预测水驱采收率为23.8%。研究成果为岩性油藏含水规律预测提供了一种不依赖于生产数据的新方法,对该类油藏高效注水开发具有指导意义。     

疏松砂岩再压实作用下的物性及渗流特性

疏松砂岩油藏在开发过程中由于地层压力下降会对储层产生损害,影响油井产能,需要对储层再压实作用下的物性及油水两相的渗流特性进行研究。首先采用储层压力条件下的连续测试方法,以恒定的驱动流速、变化内压的方式测试了储层岩心在再压实作用下的物性,从宏观角度分析了疏松砂岩再压实作用下的物性变化规律;再通过压实作用下的压汞试验,从微观角度阐述了疏松砂岩的孔隙结构演化特征;最后通过压实作用下储层岩心的油水流动试验,分析了压实作用下油水两相的渗流特性。疏松砂岩的渗透率随着再压实作用增强持续降低,降幅达53%左右,在孔隙度约降低7%时,岩石中相当大部分孔隙在压实作用下蜕变成喉道,孔喉体积比由1.50增至1.96,峰值对应孔径降至压实前的50%,造成渗透率下降幅度远超过孔隙度下降幅度;随着再压实作用增强,油、水两相的渗透率约降低50%,残余油饱和度由17.8%增至19.2%,束缚水饱和度由18.5%增至21.2%。研究结果表明,随着再压实作用增强,疏松砂岩的孔隙和喉道均被压缩,导致储层物性变差,而孔隙度的降幅相对较小,渗透率呈幂函数下降,降幅明显且在地层压力恢复过程中无法恢复;束缚水饱和度和残余油饱和度随有效应力增加呈指数上升,油相渗透率随有效应力增大呈线性下降,这就是在注水不及时或注水不足的区域油井产能大幅度降低的主要原因。      

注水剖面资料确定吸水层动态残余油饱和度

通过岩心长期注水试验资料分析认为，随着注水时间的延长和注水量的增加，其注水井中各吸水层的岩性和物性发生了变化，吸水层的残余油饱和度并不是一个定值，而是缓慢减小。由此，提出了利用注水副面测井资料来确定这种动态变化的残余油饱和度的方法。收集了12口井的油、水相对渗透率的试验数据，做有关的交会图分析发现，孔隙度、渗透率越大，其残余油饱和度越小，同时还与粒度中值和泥质含量有关；根据传统观念上的残余油饱和度以及根据历次的注水剖面资料确定注水层各层的注水量和有效厚度，在此基础上确定注水层当前的动态残余油饱和度值。例举了应用实例。但含油水层或水层投注后不能用上述方法确定动态残余油饱和度。     

利用BP网络模型确定水淹层解释参数

提出了利用BP网络模型确定水淹层解释参数的方法。该方法根据关键井的岩心分析资料和压汞资料共确定了水淹层解释中常用的5个参数：含水饱和度、束缚水饱和度、孔隙度、渗透率和泥质含量,进而求得了残余油饱和度、水相渗透率、油相渗透率、含水率和驱油效率等有关参数。在此基础上,对华北油田京11断块20多口井进行了处理,解释符合率达80％以上。     

大港油田枣园地区水淹层解释方法研究

针对大港油田枣园地区的测井系列、具体地质状况及岩性、物性资料,建立了电阻率相对值水淹层解释模型.使用该模型可确定水淹层含水饱和度、泥质含量、孔隙度、束缚水饱和度、残余油饱和度、油相渗透率、水相渗透率、产水率和驱油效率等参数.经过对枣园地区16口井的资料处理,符合率达86.3%.     

用硼中子寿命测井确定低渗透砂岩储层剩余油饱和度

硼中子寿命测井是向地层中注入高俘获截面的硼酸,从而使中子寿命测井也适用于低矿化度地区。对于低孔低渗储层,由于束缚水和残余油的含量很高,可动流体所占比例已很少,允许的误差范围也小,在定量求取剩余油饱和度时,具有不同于高孔高渗储层的新特点。     

古近系砂砾岩体储层测井精细评价——以辽河坳陷西部凹陷牛心坨地区为例

针对辽河坳陷牛心坨洼陷牛心坨油层低孔、低渗砂砾岩储层测井评价的难题,在研究区内进行了系统的岩石物理分析。通过"四性关系"研究,确定了牛心坨地区砂砾岩储层的含油性下限、岩性下限以及物性下限;根据试油、试采资料建立了本区的油层识别图版;利用岩心分析孔隙度标定测井资料建立了孔隙度解释模型;应用"岩电"分析资料确定了本区含油饱和度计算过程需要的参数,分别利用阿尔奇公式以及压汞资料共同求取砂砾岩储层的含油饱和度。研究过程中形成一套有效的砂砾岩储层测井评价方法,提高了测井解释的精度。     

灰色关联分析在辽河滩海地区储层油气产能评价中的应用

油气储层的产能影响因素可分为人为因素和储层因素两类。一个油区,在各种作业方式等人为因素大致相同的前提条件下,储层产能主要取决于储层自身的性质。我们从达西二维产量公式出发,研究储层产能的理论方程,以相对渗透率与含水饱和度的函数关系为纽带,导出油气储层产能与储层有效孔隙度、渗透率以及电阻率之间的多元关系式。在此基础上,结合测井学的基本理论,将其作为储层产能综合评价的参数,采用灰色关联分析法建立了储层产能预测系统。该方法不仅可以综合定量地评价储层产能的分类,还可以通过关联度给出评价结果的可靠程度。运用此方法于辽河油田滩海地区海南构造带东营组三段储层的油气产以预测,效果良好,从而证实了该方法的有效性。     

非常规油气开采过程中的可相变多孔介质物理模型研究及参数识别

对于某些非常规油气储层以及极地、冰川和冻土地层,油气钻采过程中发生伴随着相变现象的骨架组构演化。为研究油气相变-骨架演化过程中的储层孔隙度和含油饱和度动态变化规律,以油砂储层为例,通过沥青熔化系数、流体排出系数和水的可注性系数,分沥青相变-孔隙塌陷和沥青相变-孔隙扩容两种情况建立可相变多孔介质物理模型,给出了不同定量系数下沥青熔化-孔隙塌陷/扩容的8个应用图版,并根据实验和现场监测数据对物理模型参数进行了识别和分析。研究表明,在沥青相变-孔隙塌陷过程中,随着沥青熔化系数增加,孔隙度和含油饱和度降低,有效孔隙度和有效含油饱和度增加;随着流体排出系数增加,孔隙度和有效孔隙度降低,含油饱和度增加,有效含油饱和度不变。在沥青相变-孔隙扩容过程中,随着水的可注性系数增加,孔隙度和有效孔隙度增加,含油饱和度和有效含油饱和度降低。油砂储层微压裂过程中有效孔隙度及孔隙度最大增加幅度分别为6.18%和1.53%,仅为室内实验条件下的12%左右。     

孤东油田七区西相对渗透率曲线研究

油水相对渗透率曲线综合反映了互不相溶的油水两相在不同含水饱和度下渗流规律的变化,是油田开发设计中产能预测的基础资料;而不同开采阶段取心岩样相渗曲线的变化,能够反映储集层结构的变化,研究这一变化可为油田剩余油挖潜提供理论依据。孤东油田七区西馆陶组上段取心井资料表明,随着水驱过程的深入,油水相对渗透率曲线的特征值发生了变化,束缚水饱和度和残余油饱和度减小、等渗点含水饱和度及残余油饱和度下的水相渗透率增大,反映出油层孔隙度增大、黏土矿物减少、孔隙比表面积减少、孔隙表面更亲水以及水驱结束后储集层的综合渗流能力有所增加等特征。不同阶段相渗参数分析表明,油田进入高含水期后,孔隙度对渗透率、渗透率对残余油饱和度、两相共渗区、驱油效率等参数的影响作用相对增大。研究结果认为,该油田三次采油应立足于改善储集层结构和驱油剖面,减少孔间矛盾,提高驱油效率。