油气充满度与储层通道渗流能力的定量关系——以泌阳凹陷双河油田岩性油藏为例

双河油田是我国典型的"小而肥"油田,储量丰度300.4×104t/km2。但分析发现,在储量丰度如此之大的油田,大部分圈闭并未充满油气,而且不同圈闭的充满度有较大的差异。研究表明,这种差异与储层渗透率级差优势通道有较大的关系,即储层通道渗流能力对油气充注起控制作用,油气充注受到油组内级差优势的控制。

柳赞油田多层砂岩优势渗流通道特征及喉道体积

陆相油藏储集层非均质性强,长期注水开发容易形成优势渗流通道,导致油井快速水淹,驱油效率降低,开发效果变差。以柳赞油田古近系渐新统沙河街组为例,综合分析测井岩电响应、储集层非均质性、注采特征、储集层孔隙特征等,描述柳赞油田多层砂岩优势渗流通道特征,确定了该区优势渗流通道形成条件,通过建立优势渗流通道喉道体积的计算方法,明确了油藏下一步调驱剂用量,达到了有效封堵优势渗流通道的目的,研究成果可为油田下一步稳油控水提供技术支撑。

含部分封闭断层油藏水驱优势渗流通道演化规律

含部分封闭断层油藏作为一种常见的油藏类型,低序级断层引起的断层部分封闭导致其与完全封闭油藏具备不同的流体渗流及剩余油分布规律。现有技术难以定量刻画整个水驱进程中油藏深部的优势渗流通道演化规律,进而影响了该类油藏的高效开发。因此,设计制作了含部分封闭断层油藏物理模型并开展水驱油实验,根据模型参数及实验结果建立数值反演模型。基于标准化过流量算法定量表征优势渗流通道,利用数值反演模型与无断层油藏优势渗流通道演化规律进行对比,揭示了含部分封闭断层油藏物理模型优势渗流通道演化规律。研究表明:断层遮挡区域采出井累积产油量较低、产油速度较慢,断层不连续处过流面积减小导致该处采出井见水最早。处于断层另一侧采出井虽初期产油量接近,但断层对注入水阻挡作用导致强阻挡区采出井分流率较高且后期产油速度最高。在无水采油期发育对驱油起积极作用的优势渗流区,该区域经过垂向均衡展布、“指状”展布发育形成油藏底部“纺锤体状”优势渗流通道。各井见水后除在强遮挡区外区域形成由注水井至生产井井底的优势渗流通道,随着注入量增大,该通道在垂向及采出井井周发育且对驱油起消极作用。与无断层油藏相比,部分封闭断层使优势渗流通道在强遮挡区发育滞后且强阻挡区注入水波及困难,导致各区域剩余油分布差异较大,集中分布于强遮挡区上部及强阻挡区断层附近。

海上K油田优势渗流通道定量刻画研究

海上K油田平面、纵向非均质性严重,经过长期注水开发油田含水率、采出程度高,形成优势渗流通道影响开发效果。为了调整吸水剖面改善开发效果,本文根据渗流力学原理推导出优势渗流通道描述方法,利用相对渗透率曲线推算出井间窜流通道定量刻画方程,并将该方法应用于K油田,定量刻画出优势渗流通道体积、渗透率、孔喉半径等参数;在此基础上设计优化化学驱调堵段塞用量,采出程度较基础水驱方案提高8.55个百分点。

高密度电法在地下水渗流通道探测中的技术应用

地下水渗流可能会引起土体物理性质改变,引发地质灾害。高密度电法用于地下水探测宏观成像分辨率高,采用高密度电法对某居民区地下水渗流通道进行探测,通过观察分析视电阻率反演图像,追踪低电阻率异常来判断地下水渗流通道及富水区位置,最终发现场区内地下水在重力的作用下由西向东,通过地下车库顶板上方和地下车库外墙间两个渗流通道,在场区东南侧汇聚成富水区,造成下方毛石护坡局部涌水。该推断为下一步处理方案设计提供了准确的依据。

聚驱后油层优势渗流通道参数计算方法及其应用

聚驱后油层优势渗流通道普遍发育,针对定量获取优势渗流通道储层参数难度大的问题,利用示踪剂监测注采井间流体实际渗流速度,确定聚驱后优势渗流通道内流体符合高速非达西渗流规律,通过高速非达西渗流公式变形推导及取心井数据回归统计分析等方法,建立了一套利用油田开发常规动、静态资料定量计算聚驱后优势渗流通道孔隙半径、渗透率及孔隙体积的方法。利用该方法计算大庆油田萨北开发区A区块聚驱后优势渗流通道储层物性参数,平均孔隙半径为11.54μm,比取心井实测值高0.07μm,相对误差仅为0.6%;平均渗透率为1.398μm^(2),比取心井实测值高0.034μm^(2),相对误仅差为2.5%;单井平均发育优势渗流通道体积3.66×10^(4) m^(3)。研究成果可以为聚合物驱后油藏驱油体系配方优化及注采方案个性化设计提供理论依据。

非均质油藏水驱优势渗流通道演化规律

现有技术较难定量表征整个开发过程中油藏深部优势渗流通道演化规律,尤其是非均质油藏的渗流规律较为复杂,影响了高含水期油藏的开发效率。文中根据不同特征非均质油藏水驱油实验结果建立了数值反演模型,基于渗流理论提出了标准化过流量的概念,定量表征优势渗流通道,研究了渗透率级差影响下的水驱优势渗流通道演化规律,探索了高含水期不同措施控水效果。研究表明:分支河道油藏、隔夹层泛连通油藏的优势渗流通道在无水采油期发育较均匀,见水后主要沿物性较好区域发育且通道体积快速减小;随注入量增加,优势渗流通道的扩展行为对采出程度贡献减小,且主要发育区域剩余油饱和度最低;非均质性决定优势渗流通道发育的位置及体积,渗透率级差的增大使更大体积的优势渗流通道集中快速发育,导致物性较差区域采出程度更低;分支河道油藏井网调整措施不能干预或阻断固有优势渗流通道走向,导致剩余油沿优势渗流通道运移至物性较好区域;隔夹层泛连通油藏开发层系调整使优势渗流通道沿采出井附近的窜流通道转向,但物性较差区域中部的剩余油仍未充分动用。将油藏数值模拟与新定量表征方法相结合,不仅能应用于文中的研究对象,也可应用于其他油藏,为开发改善措施的制定提供理论支撑,具备一定应用价值。

基于灰色关联分析的优势渗流通道识别研究

砂岩油藏在长期的注水开发过程中,因高强度注水冲刷形成优势渗流通道,导致大量注入水无效循环,油藏采收率低。优势渗流通道形成后表现在生产动态数据上的特征比较明显,与其发育情况联系密切的参数有注水量、压力值、产液量等。为此进行了充分利用油藏的动态生产资料,运用灰色关联分析方法,挖掘部分已知信息,提取有价值的信息,把定性的随机性信息,转化成定量的信息。采用传统灰色关联分析法和灰熵关联分析法两种方法,并分别以油井和水井为中心对油水井动态数据来分析判断,采用关联系数来表征油水井之间的相关程度,符合标准的判断为优势渗流通道。实际应用结果表明文中模型的计算结果贴近生产实际,为判断和识别优势渗流通道提供理论依据和有效的技术支撑。

利用油藏工程原理描述优势渗流通道的新方法

针对水驱砂岩油藏高含水期优势渗流通道普遍存在的问题,提出了应用油藏工程原理来识别优势渗流通道并计算其体积的方法。该方法是利用水驱特征曲线对优势渗流通道进行识别,并利用模糊聚类分析对优势通道窜流程度进行分类;然后利用剩余可采储量计算出优势渗流通道体积,进而计算出优势通道的渗透率和孔喉半径。利用VB语言编制了相应的软件,并用该软件对胜坨油田T143区块的优势渗流通道进行了识别和计算,通过其中三口井的示踪剂监测结果证实了该方法的准确性。

注水煤体有效渗流通道结构分形特征核磁共振试验研究

为定量表征注水煤体有效渗流通道结构变化特征,基于核磁共振试验测试了注水过程中,不同围压及水压作用下煤体孔隙结构特征,并结合分形几何理论对煤体有效渗流通道结构分形特征进行了分析。结果表明:注水煤体内部孔径分布差异明显,在不同水压及围压影响下,各孔径孔隙体积占比变化明显,大孔体积变化幅度最大为13.72%,其次为过渡孔及中孔分别为8.12%和5.39%,最小的微孔为2.05%。结合T2C测试结果,当孔隙半径大于270 nm时为有效渗流通道,则影响注水煤体渗流特性的孔隙结构主要集中于大孔及中孔尺度内;试验过程中,试验及理论分形维数变化较小,表明煤样在不同承压条件下,渗流通道结构均具有明显的分形特征,同时两者相反的变化趋势验证了各自表征意义的不同。

低渗透油藏优势渗流通道模型的建立及应用

针对裂缝型低渗透油藏水窜严重的问题,通过将渗透率相对较低的油层和优势渗流通道划分为2个不同的渗流区域,引入水窜指数和优势通道相对导流系数的概念,运用油藏工程方法,定量分析了优势渗流通道对低渗透油藏开发动态的影响。研究表明:优势渗流通道是影响油藏低含水期采收率的主要因素,水窜指数主要影响见水快慢,优势通道相对导流系数主要影响见水时含水率的大小。同时可根据实际生产数据,计算优势渗流通道的渗透率、渗流面积及渗流体积等参数,研究结果对油藏实施针对性的开发调整措施具有指导意义。

运用RFPA^(2D)数值模拟开采条件下的渗流通道

以煤矿相继地下采动造成阜新矿区八家子自然村民井断水现象为例,在对地下开采条件下水资源流失机理进行水文地质学定性分析的基础上,运用二维岩石破裂渐进过程分析系统,数值模拟了采场覆岩应力场的变化与重新分布规律,数值模拟结果再现了采动区覆岩裂隙萌生、扩展和贯通的过程;这个过程也是地下水渗流场变化与调整、地下水沿新生裂隙通道向地下开采负空间渗流的过程。二维岩石破裂渐进过程分析系统数值模拟结果与水文地质学定性分析结果吻合,证明该系统是一种能预测并预算采动裂隙生成、扩展及其相关危害(如地下水流失等)的可靠的数值定量分析方法。模拟结果表明,即使采空区和受影响区处于不同的水文地质单元,也会因地下采动影响形成畅通的渗流通道而改变地下水的径流方向和方式,为水的流失和向深部采空区渗流汇集创造便利的水文地质条件,使原来不具备渗水条件的采场成为可以接纳很大渗流量的地下水库。

优势渗流通道识别与精确描述

优势渗流通道导致注入水在注采井间低效甚至无效循环,严重影响水驱开发效果,是中高渗透砂岩油藏提高水驱采收率必须解决的关键问题。针对油田生产实际,最大限度挖掘油田生产动态资料,利用渗流理论和数学手段,对优势渗流通道进行识别和描述。根据取心井资料,确定渗流场分区,结合数值模拟技术,识别出注采井间的优势渗流通道;依据无效循环量模型、高速非达西渗流公式和Carman-Kozeny公式,定量描述注采井间优势渗流通道的参数;采用模糊数学理论计算井组内注采井间优势渗流通道参数。以杏六中区P23三角洲前缘厚油层典型井组为例,识别出X21井与X11井、X24井与X13井、X26井与X14井之间存在优势渗流通道,并计算出优势渗流通道的无效循环量、平均孔隙半径和渗透率,与实际情况吻合较好,验证了该方法的准确性。

基于开发流体势的蚁群算法在优势渗流通道预测中应用

优势渗流通道的形成会影响油藏注水开发的效果,如何判别与预测优势渗流通道成为研究重点。本文提出了基于开发流体势场的蚁群算法预测优势通道的方法,认为开发流体势场包括位能、压能、动能及界面能,流体在油藏内部分布的差异,决定了油藏内部流体势能大小的差异。将蚁群算法理论引入到油藏开发中,提出了以流体势场为基础的蚁群算法模型。在东河1油田进行运用,在建立油藏流体势模型的基础上,对过井流体势剖面进行了蚁群算法模拟。在模拟初期,受层内流体势分布差异性影响,不同韵律小层内部高浓度信息素的分布存在差异,即优势通道分布存在差异。在模拟后期,受层间流体势分布差异性影响,高浓度信息素主要集中在CIII2-2、3-1和3-2小层,即在这些小层中优势通道较发育,运用动态资料进行验证,效果较好。

特低渗透砂岩储层油水微观渗流通道与驱替特征实验研究——以鄂尔多斯盆地延长组为例

以鄂尔多斯盆地延长组2个典型的特低渗透砂岩储层为例,利用真实砂岩微观模型水驱油实验模拟注水开发过程,对水驱油过程中油水微观渗流通道类型和驱替特征进行了定性分析和定量表征。实验过程中共观察到粒间孔、溶蚀孔、粒间孔—溶蚀孔、微裂缝、微裂缝—孔隙和微孔6种主要的油水渗流通道,其差异性与沉积微相、孔隙和喉道的分选、连通情况及粘土矿物的胶结程度有关。实验模型的驱替类型主要为均匀驱替、蛇状驱替、树枝状驱替和网状驱替4种,水驱油过程中油水渗流阻力大,水驱油动用程度差,残余油类型以油膜、卡断及绕流残余油为主。油水微观渗流通道的随机选择性和复杂性是造成驱替特征和驱替效果差异的主要原因之一。

中—高含水期低渗透储层优势渗流通道研究——以温米油田温西一区块三间房组储层为例

中—高含水期低渗透储层经过长期注水开发容易形成优势渗流通道,造成注入水无效循环加剧,严重影响油藏注水开发的效果。以温米油田温西一区块三间房组低孔、中—低渗透储层为例,基于岩性、沉积及微观特征分析优势渗流通道形成的控制因素,综合动、静态资料确定识别优势渗流通道的方法及评价标准,并优选动、静态参数建立综合评价指数模型。研究结果表明,温西一区块三间房组优势渗流通道的形成受岩性、沉积相及微观特征控制;其静态特征表现为岩性粗、物性好,沉积于水下分流河道的主流线上;动态特征表现为吸水剖面存在差异,油井含水率突然升高,示踪剂水线推进快,突破厚度小。研究区优势渗流通道的识别标准为:层内渗透率大于或等于40×10-3μm2,层内渗透率级差大于或等于20,孔喉半径大于或等于3.6μm,月含水率上升率大于或等于30%,单层吸水率大于或等于50%。

深部煤体注水过程中渗流通道演化特征

在煤炭开采中,煤层注水可有效防突降尘和防治冲击地压。为了研究深部煤样注水过程中孔隙结构和渗流通道的演化过程,以平煤十二矿己15-31030工作面的深部煤体为研究对象,通过低场核磁共振成像设备在线测试了3个原煤试样在不同注水压力下的T_(2)谱和含水量分布情况。通过对不同注水压力下的T_(2)谱进行分析,获得了煤样注水过程中的孔径分布和孔隙结构的演化过程。通过核磁共振成像技术,初步实现了煤样注水过程中孔隙结构和渗流通道演化的可视化,可更直观地观测煤样注水过程中的动态演化过程,更深入地理解不同煤样T_(2)谱演化过程异同的内在原因。进一步提出了一种根据T_(2)谱进行不同孔径的孔的渗透率贡献度计算方法,定量分析了煤样注水过程中不同孔径的孔对水渗过程的贡献度。并对T_(2)谱进行了孔裂隙的分形维数计算,定量分析煤样孔裂隙的渗流空间含量和异质性。研究发现:平煤十二矿深部煤样注水过程中T_(2)谱表现出三峰特点,中孔、大孔和微裂隙的含量与连通性都大于微孔和小孔,注水过程中渗流通道主要由连通性较好的中孔、大孔和微裂隙构建。煤样注水过程中大孔和微裂隙贡献了99%以上的渗透率;微孔、小孔和连通性较差的孔主要参与储水而不参与运水。注水过程中当煤样孔隙连通性较差,不存在明显的优势渗流通道时,提高注水压力可以使更多的孔隙参与到渗流的过程中;但当煤样中部分孔隙连通性较好形成优势渗流通道时,提高注水压力也很难使更多的孔隙参与到渗流的过程中。在设计煤层注水参数时应特别关注这一现象。

优势渗流通道对油藏生产动态影响的精细数值模拟研究

基于Voronoi网格的精细油藏数值模拟软件VGRNS3D,对油藏中优势渗流通道进行了详细刻划和描述,并在此基础上对优势渗流通道区域形态、距生产井的距离对油藏生产动态的影响进行了研究,结果表明:对于衰竭开采方式,在定液生产及地层压降相同的条件下,优势渗流通道延伸方向平行于主流线方向或优势渗流通道区域距生产井越近,油藏的采出程度越高;对于注水开采方式,在定液生产及注入倍数相同的条件下,优势渗流通道延伸方向平行于主流线方向或优势渗流通道区域距注水井越近,油藏的采出程度越低。

特高含水期油田的优势渗流通道预警及差异化调整策略

针对特高含水期油藏发育优势渗流通道所引起的主要生产矛盾,根据优势渗流通道的潜在地质特征和动态形成特征,从不同角度给出优势渗流通道的概念,应用预警理论和油藏工程原理,建立优势渗流通道的预警模型和不同发育级别优势渗流通道的动态判别方法,用以识别特高含水期油藏中优势渗流通道严重发育、一般发育和不发育三个级别的区域分布。通过数值模拟研究,给出了治理不同发育级别优势渗流通道的深部封窜方法和深部调驱方法的条件和界限;基于封窜和调驱的见效机制和效果构成研究,揭示了治理优势渗流通道后的有效驱替接替方式是发挥封窜和调驱潜力的技术关键;在此基础上,提出了具有优势渗流通道的特高含水期油藏差异化精细调整策略。

严重非均质油藏优势渗流通道成因机制研究

在胶结疏松砂岩油藏的注水开发过程中,由于注入水的长期冲刷,油藏孔隙结构和物性参数发生很大变化,在注水井和油井之间有可能形成优势渗流通道,从而加剧了油层非均质性及层内矛盾,进一步增加提高采收率的难度。该次研究运用多种手段,通过动、静结合,研究了油藏优势渗流通道的形成机理,为剩余油分布规律研究和挖潜奠定了坚实的基础。