人工壓裂低滲透油藏滲流機(jī)理研究

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1、人工壓裂低滲透油藏滲流機(jī)理研究大慶石油學(xué)院二○一○年四月121目錄第一章朝陽(yáng)溝油田區(qū)塊地質(zhì)特點(diǎn)及開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)況11.1地質(zhì)特點(diǎn)11.1.1從構(gòu)造軸部到翼部，儲(chǔ)層物性、原油物性及儲(chǔ)層裂縫發(fā)育程度差異很大11.1.2不同構(gòu)造部位開(kāi)發(fā)效果明顯不同21.2油田區(qū)塊分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)31.3二類(lèi)區(qū)塊存在問(wèn)題及開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)況51.3.1二類(lèi)區(qū)塊存在問(wèn)題51.3.2二類(lèi)區(qū)塊開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)況7第二章人工裂縫低滲透油藏滲流的研究方法及原理92.1油藏介質(zhì)中滲吸的研究方法及其應(yīng)用92.1.1滲吸研究的實(shí)驗(yàn)方法92.1.2巖心介質(zhì)中滲吸的基本原理112.1.3裂-孔隙雙重介質(zhì)毛管滲吸驅(qū)油112.2人工裂縫

2、條件下滲吸的研究122.2.1自發(fā)滲吸122.2.2滲吸實(shí)驗(yàn)研究的手段132.2.3評(píng)價(jià)自發(fā)滲吸實(shí)驗(yàn)的方法和參數(shù)14第三章人工裂縫性油藏滲吸開(kāi)采機(jī)理及滲吸模型183.1裂縫性油藏開(kāi)采動(dòng)力學(xué)行為分析183.1.1溶解氣驅(qū)油183.1.2裂縫中油氣的對(duì)流183.1.3擴(kuò)散和泡點(diǎn)壓力下降（或上升）183.1.4重力驅(qū)油193.1.5基質(zhì)巖塊的滲吸作用203.2裂縫性油藏的滲吸機(jī)理213.2.1滲吸裂縫性油藏模型213.2.2滲吸影響因素213.3滲吸模型參數(shù)確定方法研究及應(yīng)用233.3.1模型的基本原理233.3.3模型的應(yīng)用243.3.4最大滲吸速度發(fā)生時(shí)間

3、的確定243.3.5模型應(yīng)用實(shí)例分析253.4本章小結(jié)27121第四章人工裂縫低滲透砂巖油藏中滲吸機(jī)理及應(yīng)用294.1人工裂縫條件下自發(fā)滲吸實(shí)驗(yàn)294.1.1實(shí)驗(yàn)材料294.1.2實(shí)驗(yàn)條件及測(cè)量原理304.1.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析314.2人工裂縫條件下的驅(qū)替滲吸實(shí)驗(yàn)344.2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備344.2.2實(shí)驗(yàn)條件344.2.3試驗(yàn)結(jié)果分析354.2.3.1水驅(qū)油時(shí)的最佳滲流速度354.2.3.2核磁共振技術(shù)研究驅(qū)替滲吸的實(shí)驗(yàn)結(jié)果364.3人工裂縫條件下滲吸效果分析384.3.1儲(chǔ)層滲透率對(duì)滲吸效果影響分析384.3.2裂縫密度對(duì)滲吸效果的影響384.3.3裂縫密

4、度對(duì)滲吸速度的影響404.5人工裂縫性低滲透砂巖油藏啟動(dòng)壓力梯度計(jì)算414.5.1利用注水見(jiàn)效時(shí)間計(jì)算啟動(dòng)壓力梯度414.5.2由非達(dá)西滲流方程推導(dǎo)啟動(dòng)壓力梯度434.5.3利用壓差-流量關(guān)系推導(dǎo)啟動(dòng)壓力梯度444.5.4利用試井解釋方法結(jié)合質(zhì)量守恒定律計(jì)算啟動(dòng)壓力。464.5.5利用流變學(xué)原理推導(dǎo)低滲透油藏流體滲流的啟動(dòng)壓力公式474.6注水吞吐井的產(chǎn)量遞減預(yù)測(cè)504.6.1物理過(guò)程504.6.2注水吞吐井的滲吸產(chǎn)量遞減模型504.7本章小結(jié)52第五章裂縫性油藏滲吸開(kāi)采流體滲流數(shù)學(xué)模型及求解545.1模型假設(shè)條件545.2基本滲流微分方程545.3模型

5、定解條件565.3.1初始條件565.3.2邊界條件565.4改進(jìn)的裂縫和基質(zhì)系統(tǒng)交換量計(jì)算方法575.4.1常規(guī)的基質(zhì)裂縫交換量計(jì)算575.4.2考慮滲吸的基質(zhì)裂縫交換方程625.5裂縫性油藏滲吸開(kāi)采數(shù)值模型655.5.1偏微分方程離散化655.5.2差分方程組線(xiàn)性化685.5數(shù)值模型求解711215.6分析結(jié)果的討論725.6.1油藏潤(rùn)濕性的影響725.6.2裂縫絕對(duì)滲透率的影響735.6.3基質(zhì)絕對(duì)滲透率的影響745.6.4原油粘度的影響765.6.5注水周期的影響775.7滲吸模擬計(jì)算及對(duì)比785.8本章小結(jié)80第六章結(jié)論與建議816.1結(jié)論81

6、6.2下步開(kāi)發(fā)建議82121摘要121第一章朝陽(yáng)溝油田區(qū)塊地質(zhì)特點(diǎn)及開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)況1.1地質(zhì)特點(diǎn)朝陽(yáng)溝油田位于松遼盆地中央坳陷區(qū)朝陽(yáng)溝階地及長(zhǎng)春嶺背斜帶上，由朝陽(yáng)溝背斜、翻身屯背斜、薄荷臺(tái)和大榆樹(shù)兩個(gè)鼻狀構(gòu)造組成，為受斷層、構(gòu)造、巖性多種因素控制的復(fù)合型特低滲透油藏。探明含油面積231.1km2，地質(zhì)儲(chǔ)量16168.2×104t，投入開(kāi)發(fā)面積216.4km2，動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量15880×104t。油田地質(zhì)情況十分復(fù)雜，含油區(qū)域受到多種地質(zhì)因素的控制，油氣水分布、油層物性、原油物性和裂縫發(fā)育程度在油田不同區(qū)域差異很大，所以從開(kāi)發(fā)至今，不同區(qū)塊所表現(xiàn)出來(lái)的開(kāi)發(fā)狀況各不

7、相同。1.1.1從構(gòu)造軸部到翼部，儲(chǔ)層物性、原油物性及儲(chǔ)層裂縫發(fā)育程度差異很大1）儲(chǔ)層裂縫發(fā)育程度有很大差別通過(guò)巖心觀察，朝陽(yáng)溝油田儲(chǔ)層中發(fā)育有近似水平延伸的大量微細(xì)層理縫、層面縫，密度達(dá)到0.13條/米。對(duì)于投入開(kāi)發(fā)時(shí)間較早的構(gòu)造軸部來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)層裂縫研究開(kāi)展較早，更為深入。通過(guò)巖心觀察描述、地層傾角測(cè)試、地面電測(cè)井及脈沖試井、現(xiàn)代測(cè)井解釋、注示蹤劑、同位素測(cè)井、見(jiàn)水井反映等多種方法觀測(cè)研究得出：裂縫主要發(fā)育方向?yàn)榻鼥|西向，即NE85°，與注水井排基本一致，幾何形態(tài)為垂直裂縫。原始處于閉合狀態(tài)，壓裂注水后可能張開(kāi)和延伸。構(gòu)造縫是受構(gòu)造應(yīng)力的作用產(chǎn)生的，不同

8、構(gòu)造部位受力不同因而裂縫發(fā)育程度不同，巖層彎曲越厲害的部位，主曲率越大，裂縫也就