疏松砂岩密闭取芯井新鲜样品和洗油样品相对渗透率曲线差异性研究

基于渤海某典型高孔高渗疏松砂岩稀油油藏密闭取岩心,对同一样品先后分别完成新鲜样品相渗实验和洗油样品相渗实验。实验结果表明:中水淹层段样品在洗油后油水相渗曲线与新鲜状态下相渗曲线各关键参数均非常接近;未水淹层段样品在洗油后状态下完成的油水相渗曲线与新鲜状态下相渗曲线相比,束缚水饱和度较高,残余油饱和度较低,两相区范围接近,最终驱油效率较高。未水淹层段岩心若采用洗油后的柱塞进行油水相渗实验,其结果将偏离真实储层渗流规律。根据水淹程度对油水相渗曲线影响的认识,重构了考虑水淹影响的"全寿命"油水相对渗透率曲线。矿场数值模拟结果表明,采用考虑水淹影响的重构相渗曲线的模型,在相同采出程度下,其含水率更低;在相同含水率情况下,其采出程度更高。     

机械振动对岩心相渗曲线的影响

研究了机械振动对岩心水驱油相渗曲线的影响，通过岩心振动相渗实验，得出了三套可比的相渗曲线。实验表明，振动与不振动时的相渗曲线相比，油、水相渗曲线均要上抬，油的相渗曲线要右移，水的相渗曲线要左多。     

特高含水期相渗关系表征新理论与实践

特高含水阶段油水相对渗透率比与含水饱和度半对数关系曲线发生转折,针对传统相渗线性理论难以适用于特高含水期水驱油田开发问题,开展了特高含水期相渗非线性理论研究。采用数学建模方法建立了相渗有理函数,基于局部加权回归理论对参数进行识别,通过构建F-统计量开展拟合优度检验,率先将有理拟合理论应用到特高含水期相渗关系表征。利用贝尔油田、榆树林油田、西峰油田及羊二庄油田实际数据,对比分析传统线性拟合方法、二次多项式拟合方法、指数拟合方法、基于数据变形的线性拟合法,新方法预测精度更高、相关性更强,且能准确反映特高含水期相渗曲线半对数坐标轴弯曲特性;基于新方法的水驱特征曲线预测精度更高、相关性更强。新方法对于改进特高含水期水驱评价方法及开发指标预测具有极强的实用性。     

机械振动对岩心相渗曲线的影响

研究了机械振动对岩心水驱油相渗曲线的影响,通过岩心振动相渗实验,得出了三套可对比的相渗曲线．实验表明,振动与不振动时的相渗曲线相比,油、水相渗曲线均要上抬,油的相渗曲线要右移,水的相渗曲线要左移．油、水相渗透率可提高２０％～３０％,残余油饱和度最多可降低６％,无水采收率最大可提高９％,最终采收率最大可提高１０％．说明适当特性的机械振动,可有效地提高水驱油的效果,降低油水表面张力,减弱储岩层的毛管压力,加快了油水重力分离速度,降低产油的含水率和原油粘度．     

一种新的确定水淹层含水孔隙度的多元统计方法

提出了一种新的利用常规测井资料计算地层含水饱和度的多元统计方法。它克服了常规方法中需要知识阿尔奇参数ｍ、ｎ、ａ、ｂ和Ｒｗ的困难，适用于注入水变化复杂的水淹地层。利用此方法的ＨＰＯＲ解释程序处理两口井，取得了较好的效果。     

一种适用于水驱开发全过程的新型水驱曲线推导及应用

常规水驱特征曲线可以较好描述中高含水阶段水驱动态规律,但在特高含水阶段,水驱特征曲线会偏离原来直线关系,进而导致对生产动态的预测分析误差增大。本文对高、特高含水阶段油水相对渗透率比值的对数与含水饱和度相关性进行了重新拟合,得出了一条能够准确描述相渗曲线形态特征的油水相对渗透率比值表达式。在此基础上推导出了一种适用于水驱开发全过程的新型水驱特征曲线,表达式中所涉及的相关参数在高含水和特高含水阶段呈线性相关,通过这种线性相关性的外推,可以方便地实现对生产动态的准确预测。与传统水驱特征曲线相比,传统甲型水驱特征曲线也是本文所提出的新型水驱特征曲线的一个特殊表达形式。最后通过数值模拟对新型注水型曲线的准确性进行了论证,通过胜利油田、大港油田和冀东油田典型区块的生产数据对新型注水型曲线的实用性和先进性进行了验证。研究结果表明,新型注水型曲线与传统曲线相比具有更高的精度和可行性。     

基于多孔介质中聚合物弹性的相渗曲线研究

聚驱相对渗透率曲线对进一步认识聚合物驱的渗流规律具有重要意义,但现有研究并未充分考虑聚合物在多孔介质中的弹性,因此对传统计算方法的聚合物弹性进行修正。设计了一种弹性恢复实验,测定消除弹性后的纯黏压差,来计算聚合物在岩芯中的弹性黏度。将聚合物的弹性以弹性黏度的形式引入相对渗透率曲线的计算。结果表明不考虑弹性黏度,计算的水相相对渗透率偏小。测定了不同分子量和不同浓度聚合物的相对渗透率曲线。结果表明分子量越大,弹性黏度越大;浓度越高,弹性黏度越大。弹性黏度的增大会使油相相对渗透率增大,水相相对渗透率降低,残余油饱和度也随之降低。另外,此方法与传统J.B.N.方法相比,计算的相对渗透率曲线不受到流速的影响,计算结果更加可靠。     

校正致密岩心中末端效应及相渗计算误差的计算方法

室内相渗曲线测试常采用非稳态方法。传统测量方法未考虑末端效应及相渗曲线的计算误差。基于末端效应机理研究,建立了考虑致密砂岩末端效应的数学模型;并分析了末端效应和JBN计算方法对致密砂岩岩心非稳态法相渗测试结果的误差。研究表明:增大驱替压差或提高岩心长度可有效降低末端效应导致的测试误差;但降低幅度存在极限值。同时,仅改变实验条件无法完全消除JBN计算方法导致的测试误差。因此,得到考虑末端效应的致密砂岩岩心非稳态法测定相渗曲线的校正图版,能够保证相渗曲线测试结果的准确性、提高油田生产动态预测的可信度。     

非稳态相渗实验数据的处理方法

通过公式推导与转换对比了JBN 方法和Jones 的图解法,得出二者本质的区别是选取的岩芯基准渗透率不
同。同时认为,在相对渗透率曲线的计算中,束缚水下的油相渗透率对于两相的渗流能力更具有参照性,更适合作为
岩芯的基准渗透率。在对平均含水饱和度和注入倍数的拟合中,对比了多项式、对数和指数函数。结果表明：对数函
数和指数函数通过分段拟合后可以达到高拟合精度,并且计算出的含油率更为合理。同时提出了针对驱替数据特点
的两段式分段拟合法。对于1=Qi ∼ 1=（IQi）拟合,不同的拟合函数计算出的油相相对渗透率较为接近,但水相相对渗
透率差别很大。对比线性、多项式和乘幂函数拟合,乘幂函数拟合的计算结果最为合理。     

一种利用压汞曲线求取页岩相渗曲线的方法

相渗曲线作为评价储层岩石的重要指标,在油气田开发过程中具有重要作用。而页岩孔隙结构复杂,泥质含量高,用常规的稳定渗流方法和非稳定法不能测试得到相渗曲线。本文采用页岩岩心的压汞资料,使用分形维的方法,实现了毛管压力曲线转化为相渗曲线。从而解决了页岩气藏相渗曲线难以得到的问题,对页岩气的开发有重要的意义。     

聚合物驱相对渗透率曲线的特征研究①

本文在研究聚合物溶液流经多孔介质时的流变性基础上,确定了聚合物溶液在多孔介质的有效粘度与分流量和相饱和度之间的关系式。从而解决了聚合物吸附/滞留及非牛顿流效应的影响,建立了稳定法测定聚合物驱相对渗透率曲线的实验技术和方法。成功地测得了油/聚合物溶液体系的相渗曲线和注聚合物段塞后的油/水体系的相渗曲线,并确定了适当的相渗曲线经验方程。讨论了聚合物驱相渗曲线的特征,分析了水相中的自由聚合物分子和岩石中吸附/滞留的聚合物对相渗曲线的影响,真实地反映了聚合物驱过程中的多相渗流规律。     

考虑剪切变稀和吸附滞留的聚合物驱相对渗透率研究*

通过Blake-Kozeny方程推导了聚、油两相渗流时聚合物有效粘度计算公式,并通过兰格缪尔方程引入了相对渗透率下降因子。将有效粘度及渗透率下降因子代入广义达西公式获得了考虑剪切变稀和吸附滞留的稳态法聚合物驱相对渗透率计算公式。室内通过物理实验对比了新方法与传统稳态法聚合物驱相渗曲线区别,以及水驱和聚合物驱相渗曲线的区别。研究结果表明:与传统稳态法相比,受不可及体积和吸附滞留的影响,新方法计算的油相和聚合物相相对渗透率值均较低,其中油相相对渗透率主要受吸附滞留的影响,较传统稳态法下降了12%,聚合物相相对渗透率受不可及体积和吸附滞留的共同影响,较传统稳态法下降了44%。由于新方法不仅考虑了聚合物剪切变稀的非牛顿流体特性,还考虑了聚合物不可及体积和吸附滞留引起的渗透率下降,结果更为准确可靠。     

中低渗油藏化学驱方案优化与矿场对比评述

以某中低渗砂岩油藏P 区块为例,为提高其高采出程度、特高含水阶段油藏采收率,在油藏工程、油藏精细描述及物理模拟研究的基础上,运用三次采油数值模拟技术开展化学驱方案优化设计研究,设计了24 个聚合物驱方案、30 个聚合物/表面活性剂驱方案和33 个三元复合驱方案,用全因素优化方法对注采参数和注入方式进行优化。研究结果表明,主段塞保持相对较高的化学剂浓度和PV 数有利于提高采收率,适量增加高浓度聚合物前置段塞和低浓度聚合物后置段塞有利于保证化学驱的增油效果,优化方案为采用“阶梯四段式”注入方式的聚合物/表面活性剂驱方案,试验区提高采收率11.62%。与已实施的主要化学驱试验相比,油藏条件、聚合物黏度、井网井距及注入量等的差异是产生化学驱开发效果差异的关键因素。     

中高渗油藏水驱后富气混相驱小井距先导试验*

世界范围内大多数注气混相驱项目具有井距大、项目实施周期长的特点。为尽早获得该类油藏富气混相驱替规律，提供推广依据，用小井距井组开展先导试验。结合Eclipse组分模拟器，用灰色关联多目标决策模型对井距方案进行了优化，并对日注量、段塞大小、注入方式以及注入层位等注入参数进行了敏感性分析，给出了推荐方案。矿场实施表明，富气驱替效果明显，小井距注采井组可加快试验周期，能充分揭示矿场驱替规律。但油藏渗透性好、剩余油分散，气窜等问题严重，建议采取有利于扩大富气波及体积的非连续性注气技术加以预防和控制。     

ASP驱油体系相对渗透率曲线测定方法研究

通过浏定ASP溶液在孔隙介质中的流变特性,提出了“达西粘度”的概念,并研究了它与戏余阻力系数的关系,从而将ASP/油体来相对渗透率曲线测试中水相粘度的确定问题转化为研究流体的残余阻力系数与表观粘度的关系。实脸结果表明,本文提出的思路和方法是测定ASP驱油休系相对渗透率曲线的可行途径。     

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。     

基于流动单元的水驱开发效果评价

针对目前笼统评价水驱油藏开发效果的现状,研究了基于流动单元评价水驱开发效果的方法。在单一水下分流河道砂体划分的基础上,选取FZI、孔隙度、渗透率这三种参数为指标划分流动单元。以油水相对渗透率曲线为基础,建立起不同流动单元的含水率-采出程度、存水率-采出程度、水驱指数-采出程度的理论图版,评价水驱开发效果。实例应用结果表明,该方法能够客观表征油藏水驱开发效果的不均一性,为针对性提出挖潜措施,提供指导意义。     

考虑差异化相渗的致密气藏开发效果分析

压裂改造是低渗致密气藏增产的重要措施,而考虑地质-工程一体化的气藏开发动态预测是致密气藏开发的热点问题。大规模水力压裂也会造成改造区相渗与未改造区相渗出现差异,并且不同储集层类型也对应着不同的相渗关系。因此,基于差异化相渗的致密气藏一体化模拟研究具有重要意义。从工程-地质一体化建模流程入手,考虑基质和裂缝的相渗差异,并结合3种储层地质及相渗关系形成了考虑差异化相渗的模拟流程,该模拟方法能有效解决前期返排阶段产水量拟合效果较差的问题。通过考虑差异化相渗的一体化模拟对低渗致密气藏3种储层类型的开发特征和开发效果进行了分析,并建立无因次压降与采出程度的关系图版,用于评价气藏不同时期的开发效果。研究表明,残余气饱和度的高低决定了气井开始产气的滞后时间,残余气饱和度越低,气井返排期越长;在考虑差异化相渗的情况下,含水饱和度对采收率影响最为显著、渗透率次之,孔隙度与有效厚度影响较小。通过本文的研究揭示了不同储集层物性对开发效果的影响规律,对指导致密气藏高效开发具有重要的理论及实践意义。     

基于Weibull模型的相渗关系表征研究

针对特低含水饱和度和特高含水饱和度时相渗关系表征误差较大的问题,通过对大量岩芯样品的相对渗透率测定实验数据进行详尽分析,发现水、油相对渗透率比值的自然对数ln（K_rw/K_ro）与标准化后的含水饱和度S_wn的双重自然对数ln（ln 1/SS_wn）之间具有良好的线性关系,两者符合Weibull函数关系。在此基础上,基于Weibull模型提出了一种新的相渗关系表征关系式,并以此为基础改进了相渗分流量方程的拟合计算方法。该方法及由其推导的相渗分流量方程较传统油层物理学方法计算的分流量方程在特低中含水期内能大幅度提高产水率的拟合精度。     

高孔高渗砂岩聚驱后的岩电参数变化影响因素

储层的岩电参数随着油藏开发逐渐发生变化。通过实验研究聚合物采油后储层的岩电参数变化,结果表明：岩电参数明显受到聚合物驱替浓度和配制方式的影响,驱替浓度大,储层泥质含量低,孔隙结构好,相应a 值变大,m和n 变小,b 值稳定;实验证实阿尔奇公式依然适用聚驱后储层,沉积微相直接控制产出聚合物浓度,可以分相带选取岩电参数进行饱和度解释。