致密油藏气驱微观驱油机理研究

针对致密油藏产能低,注水开发困难的现状,为提升致密油藏开发效果,选取鄂尔多斯盆地某区块致密油储层不同渗透率等级岩心平行样,进行注CO_2和N_2物理模拟实验,结合核磁共振技术,研究了岩心不同孔隙区间的占比和含油饱和度,以及2种气驱下不同渗透率等级岩心的采出程度和残余油分布。研究结果表明:对于致密油油藏,CO_2驱整体上好于N_2驱;对于渗透率在0.2×10~(-3)~1.4×10~(-3)μm~2的致密油岩心,渗透率越高,CO_2驱效果越好,渗透率越低,N_2驱效果越好;岩心的大、中孔隙贡献了大部分的采出原油,CO_2和N_2在大、中孔隙上的驱油效果较好。     

致密油储层气驱油核磁共振实验研究

针对鄂尔多斯盆地致密油储层岩心,将核磁共振(nuclear magnetic resonance, NMR)技术与气驱油物模实验相结合,对储层原油赋存特征和气驱油后微观剩余油分布特征进行研究。研究表明:气驱油前目标储层总含油率较高,但微米孔隙(>1μm)赋存油量较少(7.27%),原油主要赋存于亚微米(0.1～1μm,包括0.1μm及1μm)和纳米孔隙(<0.1μm)中(分别为27.67%和24.00%);气驱油1 PV(pore volume)后,微米孔隙原油相对采出程度R较高(64.34%),亚微米孔隙次之(37.27%),纳米孔隙较低,气驱早期首先将赋存于较大孔隙内的原油驱出,较小孔隙内原油动用程度较低;气驱油50 PV后,储层微米孔隙几乎无剩余油,R达到90%以上,亚微米孔隙有一定量剩余油,R约为60%,纳米孔隙R较低,是剩余油主要赋存空间;随渗透率的降低,储层较大孔喉比例减少,微观非均质性降低,气驱油微观波及程度增加,亚微米孔隙采出油量有增加的趋势;致密油储层注气能力明显优于注水能力,且渗透率越低,注气能力优势越明显。研究成果可为致密油有效开发及制定合理开发方式提供依据。     

基于Delaunay网格和Voronoi图的油藏数值模拟方法研究

为优选油藏数值模拟计算的最佳方法,基于Delaunay三角网格和Voronoi图建立了二维油-水2相油藏的有限体积模型。结果表明:基于Delaunay网格计算得到的饱和度场能更好地反映储层各向异性对其分布的影响,计算精度更高,但是由于井筒附近的网格尺度太小,导致计算速度变慢;基于Voronoi图的有限体积模型计算精度比Delaunay网格上计算精度差,但是计算速度比Delaunay网格计算速度要快3个数量级。可见考虑井筒影响的Delaunay网格的有限体积模型能够较好地适用于单井或井组规模的油藏精细模拟,不考虑井筒影响的Voronoi图的有限体积模型适合于多井大规模油藏模拟。     

致密油藏压裂水平井非稳态产能评价方法研究

针对致密油藏压裂水平井的非稳态生产过程复杂,其产能评价的研究不够深入,考虑流体微可压缩性、人工缝有限导流能力等因素影响,建立致密油藏压裂水平井非稳态产能评价数学模型。建立并耦合外区基质、内区基质、人工缝、水平井筒的非稳态渗流方程,应用Laplace变换和Stehfest数值反演获得了产能模型的半解析解。绘制致密油藏压裂水平井典型产能曲线,并进行正交试验,分析初始产能和采收率的主控因素。结果表明,外边界封闭时的非稳态生产过程可划分为5个流动阶段,初始产能的主控因素为人工裂缝间距、人工裂缝半长、人工裂缝导流能力;而采收率则主要依赖于人工裂缝半长。本文的研究为准确评价其产能变化,掌握油井生产动态提供了依据。     

裂缝性油气藏储层综合表征体系综述

裂缝性油气藏已成为油气增储上产的重要领域之一,但由于地质现象及裂缝成因的复杂性,难于精确预测和识别地下各种尺度的裂缝。本文紧扣储层裂缝综合表征这一知识体系,从构造、沉积及成岩等方面详细分析了裂缝形成的因素,并扼要总结了储层裂缝识别与预测的主要技术方法,为储层裂缝研究提供了思路和方法指导,指出了储层裂缝研究存在的问题并对其研究趋势进行了展望。这对认识不同地质条件下的裂缝发育、实现全面有效的裂缝描述和定量预测、提高裂缝性油气藏的勘探开发效益具有指导意义。     

超深层裂缝性致密储层应力敏感性研究

致密砂岩储层的应力敏感性研究对指导致密油气藏开发生产意义重大。鉴于目前常规研究方法无法模拟高温、高压的真实地层环境,以及评价标准(行业标准SY/T 5358—2010)并不适用于致密岩心的实际情况,本文在模拟真实地层高温、高压条件下,采用塔里木盆地库车东部地区的致密砂岩天然岩心进行应力敏感性评价实验。通过对实验结果进行半对数化坐标处理,并采用不同函数模型进行拟合,发现强应力敏感性岩心的渗透率与有效应力的关系符合指数递减规律,相关系数均在90%以上;随着有效应力的增加,渗透率下降明显分为先陡后缓2段,临界压力分别为9.5 MPa和11.28 MPa,前半段体现致密砂岩裂缝渗透率的应力敏感性,后半段体现基质渗透率的应力敏感性;通过不同岩心拟合后的应力敏感性曲线的对比发现,前半段曲线越陡,岩心微裂缝越发育。分析岩心、岩石薄片、扫描电镜、全岩X射线衍射及压汞实验数据可知,高岭石含量越高,石英等刚性颗粒含量越低,微裂缝及片状喉道发育的储层往往更容易表现强应力敏感性。     

苏里格致密砂岩气藏废弃地层压力研究

针对现有废弃地层压力计算方法在确定气井废弃地层压力时,未考虑应力敏感而造成计算结果存在一定误差的问题,基于气井的稳定产能方程,建立了考虑储层应力敏感的致密砂岩储层气井废弃地层压力计算方法,分析了废弃产量、废弃井口压力、压敏系数等因素对气井废弃地层压力的影响。研究表明:地层系数及压敏系数对气井废弃地层压力较为敏感;考虑应力敏感时计算的废弃地层压力与实际废弃地层压力更为接近,误差仅为3.3%。     

致密储层微纳喉道微尺度效应流动模拟

利用耗散粒子动力学(dissipative particle dynamics,DPD)方法进行了微圆管的流动计算,通过模拟致密储层纳米喉道中流体与岩石的相互作用,实现了1~10nm纳米喉道中微尺度流动模拟,从介观尺度初步揭示了微纳米喉道中边界层产生的机理;在离散介质力学方法基础上,利用统计方法得到了1~10nm不同喉道半径的流动剖面,表征了微纳米喉道中流体的边界层特征,为利用连续介质力学表征非线性渗流奠定了基础。结果表明:由于壁面分子的吸引,近壁处水的密度较高;半径1nm喉道中,分子热运动对流动影响很大,速度剖面不明显,随着半径变大,速度剖面的抛物线特征逐渐加强。     

稠油油藏尿素泡沫蒸汽驱油藏适应性试验

针对目前尿素泡沫辅助蒸汽驱对稠油油藏的适应性研究的不足,以河南油田CJ稠油区块储层参数为研究对象,利用尿素泡沫辅助蒸汽驱的三维物理模拟试验,通过控制变量法,研究了油藏压力、含油饱和度、油层厚度和原油黏度对尿素泡沫辅助蒸汽驱采出程度的影响,得出尿素泡沫辅助蒸汽驱适用的范围为:适当的油藏压力(3.5 MPa为最佳),含油饱和度大于51%,较厚的油层(试验中大于15cm),原油黏度小于30Pa·s。利用试验结果对CJ稠油区块某一井组5口井进行尿素泡沫辅助蒸汽驱的先导试验,结果取得了明显的经济效益。室内试验及油田现场应用证明,尿素泡沫辅助蒸汽驱是稠油开发的一项可行性技术。     

考虑微尺度效应的页岩气藏压裂水平井压力动态分析

为了更加准确地进行页岩气井产能预测、压裂设计,研究页岩气渗流的微尺度效应,进行井底压力分析。从微观角度,用带有Langmuir滑移边界的格子Boltzmann方法模拟页岩气在有机质纳米孔道中的流动,并拟合出基质渗透率。在宏观角度,将微观基质渗透率引入试井模型,用Laplace变换、点源方程、叠加原理和数值离散等方法建立页岩气藏多级压裂水平井试井模型,并通过Stehfest算法对Laplace空间下的压力值进行反演,得到典型的压力动态曲线,并分析流动参数对井底压力的影响。结果表明:纳米孔道中气体的稀薄效应显著,孔道直径越小,孔壁的滑移速度越大,甚至大于孔道中的气体速度;页岩气在纳米孔中流动时发生双滑脱效应,双滑脱效应导致页岩气的渗透率大于等效液体渗透率,并引起在克氏渗透率图中气体渗透率与平均压力的倒数偏离直线关系;压裂水平井渗流可划分为9个流动区域;拟稳态模型可更好描述吸附解吸阶段压力的变化;吸附系数影响吸附解吸的强度,窜流系数影响吸附解吸出现的时机,弹性储容比影响整个流动阶段,而裂缝只影响早期渗流阶段。     

妇女骨质疏松过程的数值模拟

[目的]进行妇女骨质疏松过程的数值模拟.[方法]应用带有力学调控系统的各向异性骨再造模型结合有限元法进行研究.[结果]在骨量下降初始阶段,下降平缓,绝经后骨量丢失加速,60岁时,骨量下降25.84%~28.63%,80岁时,骨量下降38.50%~40.44%,上述结果与临床观察结果基本一致.[结论]肌力下降是妇女骨质疏松的主要因素,绝经则加快了妇女骨质疏松的过程.本研究可用于指导临床妇女骨质疏松的防治.