大庆探区复杂储层测井综合评价技术

通过对松辽盆地北部中浅层砂泥岩储层、深层火成岩及海拉尔浅变质砂岩双孔隙介质储层测井评价难点进行深入分析,指出砂泥岩储层产油、产水或油水同出评价不准的主要原因在于水的可动性评价。针对陆相砂泥岩孔隙介质储层提出了自由水、微孔隙水、粘土水的概念,并以此为基础建立了三水饱和度模型。该模型为油水可动性的评价提供了新的有效手段,实际应用效果良好。通过岩心刻度测井的方法,开展了岩性识别、定量计算裂缝参数等基础研究。建立了常规与成像等测井新技术结合的火山岩岩性识别图版;修订了成像及双侧向裂缝宽度计算公式;明确了成像频谱分析技术是评价以碎裂网状缝为特点的浅变质致密砂岩储层物性最有效的方法,同时给出了Archie 模型中的岩性系数a 和胶结指数m;研究形成了在火山岩喷发期次指导下的火山岩储层细分方法与标准及流体性质判别等一整套双孔介质储层测井评价方法,在生产实际中见到了较好的效果。

双孔隙介质砂岩储层测井响应特征及其油气意义

双孔隙介质砂岩储层孔隙结构复杂,其地层因素和孔隙度关系、电阻增大率和含水饱和度实验关系不符合典型的阿尔奇公式特征。测井响应特征中气、油、水层差异小。双孔隙介质储层具有发育的微孔隙网络和较大孔隙网络,微孔隙网络和大孔隙网络中具有2种性质的“双种水”特征,即束缚水、自由水和渗入水的混合液。相关分析认为,控制双孔隙介质储层特征的主要因素为沉积微相、成岩作用、地层水系统和流体动力特征,双孔隙介质砂岩储层具有良好的含油气性。

双重低渗介质含启动压力梯度不定常渗流研究

建立了考虑启动压力梯度和动边界共同影响的双重低渗介质储层非达西不定常渗流模型,通过引入新定义的无量纲压力线性化压力扩散方程,采用Laplace变换结合Stehfest数值反演算法对模型进行解析求解,得到井壁压力分布和动边界传播规律。对低渗双重介质敏感参数进行了分析,结果表明:启动压力梯度对动边界传播、井壁压力及压力导数动态曲线有很大影响,启动压力梯度越大,动边界传播越慢、压力损失越大,并且井壁压力导数曲线在后期有上翘特征;不同弹性储容比和窜流系数下低渗双重介质井壁压力导数曲线区别于中高渗双重介质的特征在于其后期出现上翘。运用Duhamel褶积和有效井径模型建立了不稳定试井分析典型曲线图版。

裂缝—孔隙型双重介质应力敏感模拟试验研究

在上覆压力75MPa、地层温度120℃、地层压力30MPa和水饱和度下的全直径全模拟降压开采试验揭示了裂缝—孔隙型双重介质由于生产压差的增大所导致有效上覆压力的增加而使裂缝高度减小所造成的地层气相渗透率的损害规律:渗透率越高,渗透率的损害越大。在此基础上,作者提出了不同类型储层的临界生产压差。

一种双重孔隙-裂隙岩体流变模型及其在地下洞室有限元分析中的应用

用西原模型描述双重孔隙-裂隙介质的流变特性,在理论上给出了其流变参数及强度指标的确定方法,建立了瞬弹-黏弹-黏塑性平面有限元求解格式和研制了相应的计算程序。针对一个矩形地下洞室围岩为裂隙岩体和完整岩体的两种工况进行数值分析,对比了围岩中的位移、应力及塑性区。其结果显示:相比于单一介质的情况,双重介质因其变形模量、凝聚力和内摩擦角减小,故洞室围岩中随时发展的位移和塑性区有明显的增长,两种工况的围岩应力分布亦存在较大的不同,特别是双重介质围岩中最大主应力σ_1和最小主应力σ_3的差值较大,因此,提高了围岩破坏的可能性。

热-水-应力-迁移耦合条件下双重孔隙-裂隙介质的抗剪强度及有限元分析

考虑裂隙的连通率、间距、孔隙基质和裂隙材料在表征单元(REV)中的体积分数,并假定双重孔隙-裂隙介质的等效内摩擦角保持常数,而等效黏聚力是固有黏聚力、等效塑性应变、基质吸力、溶质浓度及温度的函数,提出了一种在热-水-应力-迁移耦合条件下确定表征单元内任一平面上等效的黏聚力及内摩擦角的方法。针对一个假定的位于非饱和双重孔隙-裂隙岩体中的高放废物地质处置模型进行了数值模拟及分析。结果表明,基质吸力对于等效黏聚力的增强作用大于等效塑性应变和溶质浓度的减弱作用,使得等效黏聚力得到了提高,故减少了围岩中的塑性区;由此岩体应力、孔(裂)隙水压力及流速、孔(裂)隙溶质浓度的分布及量值也发生相应的改变。

双重介质储层建储气库微观渗流机理研究

储气库储层渗流机理的研究是应对枯竭油气藏建储气库迫切需要解决的问题。为深入认识碳酸盐双重介质储层建库的微观渗流机理,综合岩心分析、扫描电镜、压汞实验、相渗实验等实验技术,研究了某双重介质气藏的微观孔隙结构特征、流体的分布、气水两相渗流特征等,研究表明:区块储层具有双重介质特征,孔隙类型以裂缝-孔隙型为主,孔隙结构复杂,但微裂缝发育,是储层渗透性的有利条件,对于气水渗流和天然气储存具有重要意义。气驱水过程表明在进行储气库建设时,应选择较大的合理注入气速度和注入压力。气驱水的效果明显,说明在碳酸盐岩双重介质气藏进行储气库建设,注气、储气能力较好。气水两相的等渗点相对渗透率接近0.1,说明储层岩石具有较强的渗流能力。在储气库长期运行时,强采强注运行过程中储层物性会变差,需要对储层中小颗粒的运移作进一步研究,采取针对性措施。该研究成果对碳酸盐双重介质储层建库提供一定的实验依据和理论指导,具有重要意义。

双重介质中洞室周边切向应力的各向异性解

为快速、批量地进行参数敏感性研究,基于各向异性弹性力学的理论,将具有两组正交节理的双重孔隙-裂隙介质简化为平面正交各向异性无限域,建立了相应的物理方程,得出此无限域中圆形洞室周边切向应力的弹性解析公式。对节理、基岩的几何及弹性常数、侧压力系数、边界荷载作用方向角等因素的应力敏感性进行了分析。其结果表明:节理的间距及刚度、基岩弹性常数的变化对洞周切向应力的影响不大;而侧压力系数、边界荷载作用方向对洞周切向应力的分布及量值有显著的作用;在边界荷载作用方向为某个角度时应力波峰和波谷的差值最大,这意味着此时洞室的稳定性最差。

高探1井储层评价与产能分析

通过压力恢复数据及储层岩石特性,建立符合高探1井地层真实状况的双孔介质部分射开“U”形边界数学模型,采用Laplace变换及分离变量法对数学模型进行求解,利用Stechfest数值反演绘制出压力及其导数双对数试井曲线,对高探1井压力恢复资料进行解释分析;采用瞬时IPR曲线预测产能,采油指数高达22.73 m^3/(d·MPa)。结果表明,高探1井储层物性好,压力高,污染小,具备高产且长期稳产的能力。高探1井在试油期间录取的大量动态数据,可为油气开发制度的制定提供可靠依据。

考虑多重应力敏感效应的页岩气藏压裂水平井试井模型

页岩气藏存在多尺度孔隙结构,流体运移方式多样,包括吸附、扩散和非达西渗流。目前页岩气多重运移流动模型仅考虑天然裂缝的渗透率和孔隙度为应力敏感系数,但实验表明扩散系数也具有应力敏感性。建立考虑多重应力敏感效应的压裂水平井试井分析模型,能准确分析和预测页岩储集层和流体参数,对页岩气藏生产动态分析和开发方案编制十分必要。基于页岩储集层多尺度孔隙结构,假设页岩气藏具有基质和裂缝系统的双重介质,考虑流体多重流动机理,建立以扩散系数、天然裂缝渗透率和孔隙度为应力敏感系数的压裂水平井试井分析模型,分析了压裂规模和页岩储集层特征参数对试井曲线的影响。结果表明,压裂规模参数主要影响气藏开采早期,页岩储集层特征参数主要影响气藏开采晚期。针对中国典型页岩气区进行分析,提出的试井分析方法能较好地拟合生产数据,可为页岩气藏高效开发提供一定借鉴。

双重介质油藏产能动态分析

双重孔隙介质油藏的研究主要集中在定产量开采条件下的不稳定压力分析,对定压开采条件下的不稳定产量分析研究得较少。通过对双重孔隙介质油藏的数学模型进行拉普拉斯变换得到了其在两种边界条件下的拉氏空间的解,再分别对其进行数值反演得到了实际空间的解。再把这些理论公式用VB6.0编制成计算机程序,接着把程序运算得到的数据导入到EXCEL中,在EXCEL中绘出了许多理论曲线和图版。

双重介质定量描述技术在复杂礁灰岩油田开发中的应用——以珠江口盆地流花4-1油田为例

裂缝作为礁灰岩储层的主要流体渗流通道,其空间展布规律对油田开发有着重要的意义,但如何实现定量描述一直存在技术困难。以珠江口盆地流花4-1礁灰岩油田为例,依托钻井、取心、测井、GVR成像及地震等资料,利用沉积演化模拟和离散裂缝网络建模,探索对复杂礁灰岩油田储层和裂缝空间展布规律的定量表征技术,建立了该油田裂缝-孔隙型双重介质模型,开展了基于双重介质模型的油藏数值模拟研究,并在充分考虑裂缝影响下分析了复杂礁灰岩油田开发过程中的影响因素,进而立体评价了剩余油分布情况,为该油田开发后期调整挖潜提供了依据。

一种确定双重孔隙介质黏聚力与内摩擦角的方法及其有限元分析

对于双重孔隙-裂隙介质岩体,考虑裂隙对孔隙基质强度的弱化作用,提出了一种确定此种岩体表征单元中任一平面上黏聚力N c及内摩擦角N?的方法,通过本方法得到计算结果与Attewell法所得岩体强度各向异性变化曲线基本一致,证明了所建立的N c,N?值计算式是合理的.将上述求N c,N?的方法引入所研制的二维弹塑性有限元程序中,针对岩体中不同裂隙状态的一个矩形地下洞室,对3种不同工况进行计算与分析,结果显示:随着裂隙组数的增加,岩体的黏聚力和内摩擦角减小,围岩中应力、位移的量值及分布发生明显变化,且塑性区的面积非线性急剧增长.

双重孔隙渗流作用井眼围岩损伤力学模型研究

考虑双重介质建立了井眼围岩力学模型,考虑井眼围岩岩体为孔隙、裂缝双重介质,将围岩区域分为破坏区、损伤区和弹性区,建立双重介质渗流作用下的井壁围岩不同区域的损伤力学计算模型和井眼损伤区域的计算方法,计算结果表明理论计算模型与有限元模拟结果吻合较好.

双重孔隙-裂隙岩体中地下洞室稳定性的瞬弹-粘弹-粘塑性二维有限元分析

用西原模型描述双重孔隙-裂隙介质的流变特性,但其中的瞬弹、粘弹及粘塑性元件由岩块和节理的成分构成,建立了该模型的平面有限元求解格式并引入已开发的计算程序中.针对一个矩形地下洞室围岩中无、有成组正交或斜交裂隙的四种计算方案,进行数值模拟,分析、对比了围岩中的位移、应力及塑性区.其结果显示:多组裂隙的作用一是降低了完整岩体的抗剪强度,二是改变了围岩中的应力分布及量值;与单一介质相比,双重介质围岩中位移的方向有所变化,其随时间发展的量值明显增大,并且应力场的分布也有相应的改观;随裂隙组倾角的改变,双重介质围岩中的塑性区范围可能比单一介质围岩中的大或小.

考虑双重孔隙–裂隙岩体中强度异向性的THM耦合有限元分析

计入裂隙连通率,进一步完善了确定双重孔隙–裂隙介质岩体的黏聚力及内摩擦角的方法,将其引入独立开发的热–水–应力耦合二维弹塑性有限元程序中。假定一个位于饱和岩体中的实验室尺度的核废物地质处置库模型,以此为计算背景,拟定裂隙组正交和斜交的二种情况,进行热–水–应力耦合有限元分析。结果表明:与裂隙组正交时的各场量呈轴对称分布相比,两组裂隙斜交时,孔隙水压力及其流速呈轴对称分布,但岩体中的应力场、裂隙水压力及其流速、塑性区均呈非轴对称分布;裂隙组正交时岩体中的塑性区大面积出现,而裂隙组斜交时岩体中几乎无塑性区产生;岩体中裂隙组的产状强烈地影响到应力场、塑性区和裂隙水的状态。

锚固的双重孔隙–裂隙岩体流变模型及其地下洞室二维有限元分析

针对所提出的双重孔隙–裂隙介质西原流变模型,建立相应的锚固体模型,给出将锚杆材料的弹性模量、抗剪强度等效均化到锚固体中的数学表达式。模拟一个假定的矩形地下洞室,就毛洞、使用不同厚度的锚固单元和杆单元的工况,进行二维有限元计算,分析、对比围岩中的位移、应力及塑性区。其结果显示:系统锚杆对洞周位移有一定约束作用,但不与其长度成正比,与杆单元相比锚固单元对位移的约束作用要明显;锚固区有明显的应力集中现象,而随锚杆长度的增加围岩中应力分布及量值也有一定的变化;系统锚杆使得围岩中的塑性区明显减小,但其作用也不与其长度成正比;而对同样长度锚杆分别使用锚固单元和杆单元时,所得的塑性区面积接近,但分布形状有所不同。

基于核磁共振的致密油藏自发渗吸及驱替特征研究

为了揭示致密油藏自发渗析驱油特征及驱替速度对驱油效率的影响,以长8致密油藏为研究对象,制作了单一介质和双重介质岩心,分别开展了自发渗吸实验和自发渗吸+不同驱替速度的核磁共振测试.实验结果表明:长8致密油藏以小孔发育为主要特征,在自发渗吸作用过程中,单一介质岩心大孔中油的动用程度要大于小孔,而双重介质岩心则表现出相反的趋势,且单一介质岩心与双重介质岩心小孔中油的动用程度相差不大;对于小孔占优势的致密油藏而言,微裂隙对提升自发渗吸效率的效果并不明显,自发渗吸驱油效率提升的关键在于增加致密油藏大孔中油的动用程度.自发渗析作用发生后,提高驱替速度能够提升驱油效率,但驱油效率增加不显著,驱油效率的提升得益于致密油藏大孔中的油被不断驱出,且较高的驱替速率不利于岩心发挥其自发渗吸的优势,0.06 ml/min的驱替速度能使微细孔喉致密砂岩获得最佳驱油效率.