X-CT扫描技术与贝克莱一列维尔特水驱油理论对比研究流体饱和度分布

应用X-CT扫描技术研究岩心中流体饱和度已经比较成熟了,但是其与实测水驱油结果对比,目前还少有文章提到,本文针对这个问题进行研究。主要是通过自主研发的X射线扫描设备,进行室内水驱油实验,将X-CT扫描法得到水驱油过程岩心中油、水饱和度分布与油水计量法(JBN法)理论计算得到岩心中含水饱和度分布进行对比,了解到两种方法计算的含水饱和度分布基本一致,但是,X-CT扫描法的计算结果更能够准确描述岩心不同断面处含水饱和度分布的情况。基于此首次提出了通过对两种方法计算的含水饱和度曲线对比来检测JBN法得到的相渗曲线的正确性。     

一种计算超低渗储层相对渗透率的新方法

相对渗透率曲线是油藏数值模拟的关键参数。超低渗透储层致密,喉道细小,孔隙结构非常复杂,在水驱油实验过程中,毛管压力作用和末端效应非常显著。在超低渗储层水驱油实验的基础上,首先应用传统的JBN方法(忽略毛管压力的影响)计算相对渗透率,发现其是不适用的。为了克服岩心末端效应的影响,应用X-ray CT扫描技术获得含水饱和度剖面数据;并结合两相饱和度剖面理论,推导了一种计算两相相对渗透率的新方法。结果表明:应用模型计算的相对渗透率曲线能够反映超低渗储层毛管压力大的特征。超低渗透岩心的水相渗透率起初上升很慢,随后快速升高;而油相渗透率下降迅速。研究成果对于超低渗储层两相相对渗透率的计算具有重要意义。     

基于CT技术评价水驱岩心储渗特征的方法

研究水驱采油中的流动特征,对跟踪油藏的开发过程,持续提高石油采收率具有显著的指导意义。通过对玉门老君庙油田岩心水驱油过程开展CT扫描,取得了岩心孔隙度分布和水驱油过程中含油饱和度分布的实时监测,并由此创新性地提出了6个统计参数对岩心孔隙度与含油饱和度分布的集中趋势、离散程度和分布形态进行表征。通过常规计量法与CT法对比表明,应用CT法研究岩心孔隙度与含油饱和度具有较高的精度,可以借此更加详细地研究岩心的水驱油流动特征。     

采用新型X射线装置研究礁灰岩渗流特征

针对礁灰岩油藏复杂的渗流特征,实验采用了一种新型的X射线装置;该装置是美国Coretest公司生产的XRSC—198 X射线线性扫描仪,它不仅可以完成常规的高温高压驱替实验研究,也可以进行岩芯驱替过程中流体饱和度和相渗曲线的测试。研究采用的是LH11-1礁灰岩油田取得的岩心,利用XRSC—198 X射线线性扫描仪开展了组合长岩心初期水驱油驱替实验和50倍水体驱替实验。研究了储层岩心水驱油两相渗流特征、驱替效率以及相渗特征。采用X射线扫描方式得到了驱替各个阶段含水饱和度分布情况。实验结果显示,对于礁灰岩油藏初期水驱阶段采收率较高,后续通过高倍水驱的方式也可以采出较少的剩余油。通过X射线扫描可以发现随着注入端流体的注入,X射线强度不断减弱,可以得到较明显的驱替前缘特征。在高倍水驱阶段,X射线强度变化很小,说明岩心内流体饱和度变化较小,原油采出较少。     

利用CT技术的超低渗岩心油水驱替特征研究

超低渗透油藏CT扫描技术能够观察水驱油过程中不同时刻各流体饱和度在岩心中的分布,以及驱替后残余油分布。通过CT扫描技术在模拟超低渗透储层水驱油过程中,测定不同时刻岩心流体饱和度,观察岩心内部油水两相饱和度变化和分布,分析水驱特征。发现在致密且孔喉分布相对均匀及毛管压力显著的岩心中,水相饱和度前缘剖面变化十分陡峭,岩心内部水相饱和度以类似"活塞"式向前驱替。水相突破后岩心内各断面上饱和度分布不再发生较大变化,岩心出口端面不再产油,驱替相水与被驱替相油之间油水共渗区极其狭窄。对于超低渗透岩心,产生"活塞"式驱替的临界端点流度比为0.029 55~0.211 35。     

一维井地电位模型建立与求解

井地电位法是研究水驱前缘以及剩余油分布较为实用的方法。首先建立一维油水两相渗流方程,基于电位与含水饱和度模型将渗流方程与电位微分方程相耦合,形成一维井地电位模型。对模型采用有限差分法,隐式求压力,显式求饱和度,再利用含水饱和度与电导率的关系,建立形成电位微分方程,隐式求电位;在此基础上建立计算机求解模型。对一维水驱油过程进行模拟计算,通过数值求解,模拟水驱油的完整过程,得到电位分布与含水饱和度变化的相关关系。该方法为井地电位法后期反演油水分布提供理论支持。     

油层平面物理模型水驱过程含水饱和度分布的测定——微波在石油开发中的应用(之一)

本文利用三厘米波段探测油层平面物理模型含水饱和度的分布,获得了清昕的水驱油及相反的油驱水两种过程的前缘曲线族,与巴克利—莱弗里持理论曲线一致;推导并验证了微波信号随模型的含水饱和度S_N、孔隙度φ、厚度H而成指数衰减的规律;并通过实验建立了微波接收信号vg(或1g)与sw、φ、H的关系曲线,据此曲线即可测定厚5cm以下的油层平面物理模型含水饱和度**及孔隙度的分布。其分辨率、测量误差、实用性均优于解剖法、电阻法、电容法、X射线法、同位素示踪法等。为观察油田模型注水前缘变化过程、研究驱油机理、残余油分布规律,寻求最佳注采方案(最合理的布井、最好的驱油工艺),提高油田采收率***提供了一种快速、准确、简便的实验方法。     

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。     

一种新的密闭取心饱和度校正方法研究

由于在密闭取心和饱和度测试过程中,岩心中的流体存在一定的损失,Y井常规密闭取心油水饱和度测试结果和地下真实情况存在偏差,必须进行校正;而传统校正方法的油水等比例散失原则存在不合理性。提出一种新的校正方法,将蒸馏法饱和度测试后的岩心组成长岩心,在地层条件下进行水驱油物理模后取至地面条件进行蒸馏法饱和度测试,对油水饱和度的损失比例进行了标定,完成了对Y井密闭取心饱和度测试资料的校正。校正结果与测井解释成果对比分析表明,长岩心水驱油校正结果准确可靠,有助于油田水淹层的判断和开发调整策略的制定。     

应用恒速压汞实验数据计算相对渗透率曲线

截取一段实际储层岩样 ,利用恒速压汞实验技术测定其孔喉频数分布 ,并拟合成连续分布函数 ,该函数符合伽马函数分布。对剩余岩样进行了油、水相对渗透率的测定。以所拟合的孔喉频数分布为主要输入参数 ,利用孔隙网络模型计算了油、水相对渗透率。计算结果与利用JBN法处理的实测结果对比表明 ,恒速压汞实验是确定岩石微观孔喉分布的一种非常有效的实验手段 ,可直接为孔隙网络模型提供主要的输入参数 ,能够得到反映微观孔隙结构特征的较合理的相对渗透率曲线 ,这对于用JBN法不满足或者处理结果不理想的实验具有重要的意义。     

水驱砂岩油藏特高含水期开发动态预测方法

水驱油田进入特高含水期后含油饱和度进一步降低,引起油水渗流特性发生突变,使得在大多数水驱油田广泛使用的开发指标预测方法误差增大。本文在前人研究的基础上利用贝克莱水驱油理论和韦尔奇含水饱和度公式将渗流特征关系、产量递减规律与典型水驱特征曲线进行联合求解,推导出多种包含时间参数的特高含水期开发指标预测新方法,此方法包含了水驱特征曲线法和递减规律的优点。通过油藏数值模拟结果对比验证得出二次型模型准确度最高,预测误差在允许范围内并且简便易实现,对实际油田开发具有一定的实际指导意义。     

应用恒速压汞实验数据计算相对渗透率曲线

截取一段实际储层岩样，利用恒速压汞实验技术测定其孔喉频数分布，并拟合成连续分布函数，该函数符合伽马函数分布。对剩余岩样进行了油、水相对渗透率的测定。以所拟合的孔喉频数分布为主要输入参数，利用孔隙网络模型计算了油、水相对渗透率。计算结果与利用JBN法处理的实测结果对比表明，恒速压汞实验是确定岩石微观孔喉分布的一种非常有效的实验手段，可直接为孔隙网络模型提供主要的输入参数，能够得到反映微观孔隙结构特征的较合理的相对渗透率曲线，这对于用JBN法不满足或者处理结果不理想的实验具有重要的意义。     

水驱油地层电阻率变化规律数值模拟及拐点影响因素分析

为确定水驱过程中地层电阻率与含水饱和度之间的关系,提出变倍数多倍注入水物质平衡理论模拟方法,模拟分析淡水水淹时各种地质因素对地层电阻率变化规律和拐点含水饱和度的影响,并与岩心水驱试验数据进行对比.结果表明:数值模拟方法精度较高;地层物性越好、注入水与原始地层水电阻率比值越大,拐点含水饱和度越小,水淹进程就越快越强;束缚...     

数字岩心技术在致密储层微观渗流特征研究中的应用

为了直观、准确地刻画致密储集层的微观渗流特征,选取具有代表性储层样品,利用多尺度X-CT扫描成像技术建立不同级别的三维数字岩心,应用最大球算法与孔喉尺寸校正方法,提取并建立致密储层纳米级数字岩心孔隙网络模型,最后实现利用三维孔隙网络模型模拟储层物性参数、进汞曲线以及孔、喉分布曲线、两相渗流特征曲线并与室内常规实验结果进行平行对比。结果表明:利用数字岩心技术模拟得到的孔隙度、渗透率参数与实际测量结果相差较小;模拟得到的进汞曲线、孔喉分布曲线与室内压汞实验的曲线具有较高的一致性,表明提取的孔隙网络模型与真实岩心误差较小,从而可以保证数字岩心得到的两相渗流模拟结果具有较高的可信度。     

特高含水阶段水驱油藏开发指标计算方法研究

水驱油藏的含油饱合度在特高含水期进一步降低,引起油水渗流特性发生突变,使得在大多数水驱油田广泛使用的开发指标预测方法误差增大。在前人研究的基础上利用贝克莱水驱油理论和韦尔奇含水饱和度公式将渗流特征关系、产量递减规律与典型水驱特征曲线进行联合求解,推导出多种包含时间参数的特高含水期开发指标预测新方法;此方法包含了水驱特征曲线法和递减规律的优点。通过油藏数值模拟结果对比验证得出二次型模型准确度最高,预测误差在允许范围内并且简便易实现,对实际油田开发具有一定的实际指导意义。     

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%.     

安塞油田王窑区水驱特征曲线及其应用

水驱特征曲线是油藏工程的一个很重要的方法．针对安塞油田王窑区渗透率很低、中低含水的现状,选择了一种适合于该区块的水驱特征曲线,并利用单井水驱特征曲线,对该区的３５口油井的单井控制储量、可采储量、剩余油饱和度以及采收率进行了标定．在分析对比的基础上,将该区的水驱特征曲线分为两种类型．水驱特征曲线计算结果表明该区的单井控制储量、可采储量、单井采收率都比较小,剩余油饱和度比较大,且各参数在单井间的变化不是很大     

高渗储层特高含水期渗流规律实验模拟及流场表征

以孤东油田七区西馆陶组Ng63+4砂层组地质特征为基础,设计二维平面物理模型进行水驱实验,组建压力、饱和度全程同时实时监测系统,并以绘制场图的形式表征模型内部压力及含水饱和度分布,系统地揭示了含水上升规律与压力、饱和度分布之间的关系。基于驱替过程中模型内部压力及含水饱和度分布的变化规律,推导出油水两相的速度分布及流线,通过调整注采关系改变流线,研究特高含水期供给边界及压力梯度的改变对储层油水两相饱和度分布的影响。建立质点迁移模型计算平面模型内部含水饱和度分布,并将预测值与实验测量值对比,认为长期注水冲刷及压力波动会导致储层的孔渗性及润湿性改变,进而导致油水两相相渗曲线改变。通过修正相渗曲线,预测得出与实验测量结论具有高相似度的含水饱和度分布,为高渗油藏特高含水期剩余油分布预测提供了一套新的思路。     

考虑变应力影响的粗糙裂缝油水两相流动能力数值模拟方法

油水两相相对渗透率和毛管力曲线是表征裂缝中流体流动特性的重要指标。基于侵入逾渗模型,建立一种考虑变应力影响的粗糙裂缝内油水两相流动数值模拟方法。通过蒙特卡洛法构建单条粗糙裂缝模型;利用侵入逾渗模型模拟单条粗糙裂缝中的稳态油-水驱替过程,数值求解毛管力及相对渗透率曲线。通过与Mualem解析模型比较验证模型的准确性。借助裂缝所受有效应力与开度间的解析关系,研究变应力影响下油水两相流动能力的变化规律。结果表明:油-水驱替过程中,随着裂缝有效应力增加,毛管力曲线呈整体抬升趋势,其中油相相对渗透率明显减小,而水相相对渗透率基本不变,同时发现油相开始流动对应的含水饱和度和水相基本失去流动能力对应的含水饱和度均随有效应力的增加而减小。     

水驱油藏二维剖面的含水饱和度分析法

目的探求一种计算不同时刻非均质油藏含水饱和度分布与前沿饱和度位置的简便、实用的预测方法。方法以油藏数值模拟网格化理论与Buckley-Leverett油水两相饱和度移动方程为基础,采用计算机编程技术建立二维网格化非均质油层模型前沿饱和度所在位置与含水饱和度分布的计算方法。结果结合实际生产过程中油井的生产制度,通过计算数学中线性插值法求解出了模型中任意一点含水饱和度值与前沿饱和度位置。结论该方法通用性强,可用于新老水驱开发油田的动态预测。