低渗透油藏非达西渗流地层压力计算方法及分析

低渗透油藏非达西渗流时,地层的压力分布与常规达西流动情况下不同,储层存在压力波及不到的区域,难以有效动用。为此,基于渗流理论中质量守恒和动量守恒方程,建立了考虑启动压力梯度存在的新的不稳定渗流数学模型,推导出非达西径向流解析解和产能方程,形成了低渗透油藏新的地层压力计算方法,为低渗透储层的油藏评价和开发设计提供了理论依据。计算分析表明：低渗透油藏非达西流动下压力分布不同于以往有激励即有响应的达西流动情况,近井地带能量递减远快于常规油藏达西流动的情况,储层波及范围小,井筒外围有很大一部分面积的油藏没能有效动用。     

低渗透油藏启动压力梯度对井间储量动用的影响分析

低渗油藏存在启动压力梯度,严重影响了油藏开发效果,启动压力梯度越大,则储层动用程度越差.依据低渗透油藏流体渗流机理,采用单相渗流的生产动态数据及试井解释资料,利用试井方法求得研究区的启动压力梯度,并建立启动压力梯度与渗透率的相应关系.分析了典型反九点井组的注水井与边井及角井井间的驱动压力梯度变化特点,若得到注采排距过大,则在注采连线中点处的驱动压力梯度有可能小于启动压力梯度,在非主流线上驱动压力梯度就更小,从而导致无法建立有效的驱替系统,影响井间储量的动用.该方法采用定量分析低渗透油藏井间储量动用情况,为同类油藏确定井间剩余油分布及合理的井距提供了参考.     

阿南油田阿11断块A_Ⅰ~上油组稳定注水动态参数优化

阿南油田构造复杂 ,非均质性较强 ,是典型的低渗透砂岩油田 ,注水开发存在油产量低、采出程度低、稳产难度大三大矛盾。为了提高阿南油田低渗透砂岩油藏的动用程度 ,提高油田产油量 ,降低含水率 ,为下一步新区块投入开发及油田注水开发调整提供依据 ,以阿 11断块的阿 11- 30 4井组 (其开发层位是 A上 油组 )为研究对象 ,充分利用井组内及邻近区域内井的油藏精细描述静态资料和井组内注采井的动态资料 ,参考注采井的产吸剖面资料 ,应用油藏数值模拟技术研究了该井组稳定注水的 6种方案 ,优化了阿南低渗透砂岩油藏的注水参数。     

阿南油田阿11断块A上Ⅰ油组稳定注水动态参数优化

阿南油田构造复杂,非均质性较强,是典型的低渗透砂岩油田,注水开发存在油产量低、采出程度低、稳产难度大三大矛盾.为了提高阿南油田低渗透砂岩油藏的动用程度,提高油田产油量,降低含水率,为下一步新区块投入开发及油田注水开发调整提供依据,以阿11断块的阿11-304井组(其开发层位是A上Ⅰ油组)为研究对象,充分利用井组内及邻近区域内井的油藏精细描述静态资料和井组内注采井的动态资料,参考注采井的产吸剖面资料,应用油藏数值模拟技术研究了该井组稳定注水的6种方案,优化了阿南低渗透砂岩油藏的注水参数.     

阿南油田阿11断块AI^上油组稳定注水动态参数优化

阿南油田构造复杂,非均质性较强,是典型的低渗透砂岩油田,注水开发存在油产量低、采出程度低、稳产难度大三大矛盾。为了提高阿南油田低渗透砂岩油藏的运用程度,提高油田产油量,降低含水率,为下一步新区块投入开发及油田注水开发调整提供依据,以阿１１断块的阿１１－３０４井组（其开发层位是ＡＩ＾上油组）为研究对象,充分利用井组内及邻近区域内井的油藏精细描述静态资料和井组内注采井的动态资料,参考注采井的产吸剖面资料,应用油藏数值模拟技术研究了该井组稳定注水的６种方案,优化了阿南低渗透砂岩油藏的注水参数。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组低渗透砂岩油藏成藏机理与成藏模式

低渗透油藏在国内外分布十分广泛,逐渐成为未来石油勘探开发的重要接替领域。与常规油藏不同,低渗透砂岩油藏具有以下特征：(1)含油饱和度低,与储层物性关系复杂;(2)油水关系复杂,无明显的油水界面;(3)大面积广泛分布,受构造高低控制不明显;(4)距离源岩越远,石油富集程度越差。陇东地区延长组低渗透砂岩油藏的成藏机理研究表明：低渗透砂岩储层排替压力较大,浮力很难驱动石油发生明显的运移,石油在优质烃源岩生烃作用产生的剩余压力驱动下,向上、向下连续充注进入邻近砂体,近源聚集,形成原生油藏;裂缝发育条件下,已聚集石油可在浮力驱动下沿裂缝进行垂向、侧向运移调整,远源成藏,形成次生油藏。综合石油成藏期次、裂缝特征及形成时间、储层孔隙演化史以及成藏动力演化等特征,建立了陇东地区延长组油藏的成藏模式：早期低熟油小规模充注模式、中期成熟油大规模充注成藏模式、晚期构造抬升调整成藏模式。其主要控制因素为源储大面积广泛接触奠定了低渗透砂岩储层石油富集的基础,优质烃源岩生排烃范围控制了原生油藏分布范围,裂缝发育特征控制了次生油藏分布部位。     

小层对比在低渗透砂岩小油田注水开发中的应用

针对陕北低渗透砂岩小油田因沉积微相多变，层内和层间非均质性强，整个油层组笼统注采开发采出程度低以及经济效益差等现状，通过对顺宁长2^1油藏充分利用岩芯分析和测井曲线等基础地质资料，加强沉积微相研究，开展油藏小层精细划分对比及小层砂体连通性分析．明确了主要注采小层在空间上的展布规律，为优化注水开发方案和选用先进注采配套工艺技术措施提供了比笼统注采更为精细的开发地质依据。实施后明显提高了采油速度、采出程度和经济效益。     

白豹油田低渗透油藏井网优化与调整研究

近几年来,每年国内的探明总储量中低渗透油田大约占70%以上;而低渗透油藏储量中未动用的部分约占60%以上。要提高我国的油田原油生产能力,主要途径就是开发低渗透油田,而井网及其适应性研究已成为低渗透油田开发创效益的重中之重[1]。白豹油田长3、长4+5、长6等均为低孔低渗-超低孔超低渗油藏,储层物性差且发育裂缝,这就很大程度地扩大了渗透率的方向性。所以,注采井排在布设时应平行裂缝走向,使注采驱油方向延垂直裂缝走向,可以极大地使基质孔隙的波及体积提高[2-3]。这一点白豹油田做得很好,开发初期采用菱形反九点面积注采井网,注水、采油井排基本与最大主应力方向(微裂缝走向)平行,虽然如此,白豹油田实际开发中仍然存在较多的问题,通过综合经济分析法对白豹油田水驱开发区块的合理井网密度进行再一次研究,为下步井网调整提供理论依据。     

女34断块水平井提高采收率开发实践

舍女寺油田女34断块是大港油区典型的低渗透块状砂岩断块油藏，由于储层严重的非均质性，注水开发见效快、水淹快，并且形成油藏次生底水，作为水平井技术改善低渗透油藏开发效果的先导试验区块，经过深入地质研究和可行性论证，又相继完钻2口水平井，同时进行注采井网调整，编制了水平井和直井采油、直井注水的混合外网调整方案，方案实施后，断块采油速度由0．6％提高到2．6％，采收率提高8个百分点，开发效果显改善，实践证明水半井技术是改善低渗透非均质断块油藏开发效果的有效手段之一。     

低渗透油气资源勘探开发技术进展

通过对国内外低渗透油气资源的分类、资源量、分布状况、勘探开发技术研究现状的分析,指出低渗透油气层的识别和改造技术、钻采工艺技术是当前国际低渗透油气勘探开发技术研究的热点。当前和未来国际低渗透油气资源研究将主要关注:低渗透储集层优质储集体预测技术、压裂技术、水平井和多分支井技术、小井眼钻井技术、超前注水技术、层内爆炸增产技术、微生物采油技术等技术领域。我国今后需要进一步发展超深井钻井、沙漠山地等复杂地表条件高分辨率地震勘探和解释技术、复杂岩性油气层测井技术、低渗透含油区带优选技术、低渗透储层微观孔隙结构研究技术、低渗透储层裂缝先期预测技术、开发压裂优化注采系统技术、水平井、复杂结构井压裂技术、低渗透油藏注气提高原油采收率技术、小井眼钻井技术等。     

低渗透油藏菱形反九点压裂井网两相渗流分析

依据低渗透油藏菱形反九点压裂井网不同流动区域的流动规律,建立了反映压裂开采过程物理本质的三区模型,推导出了考虑启动压力梯度的基质非达西渗流、椭圆渗流和裂缝非线性流动的三区两相渗流数学模型。研究表明：裂缝越长,累积产量越高,含水率增加越快;裂缝的导流能力越低,其累积产量越小,含水率也越小,随着导流能力的增加,累积产量的增加幅度变小;注水井排与裂缝的夹角对产量的影响不大;井排距对产量影响明显,对压裂井应采取较大的井排距。     

用试井资料研究低渗透裂缝性油藏渗流模式及演化特征——以准噶尔盆地火烧山油田为例

对于注水开发多年,尤其是多次采取增产增注措施后的油藏,如何准确地判定低渗透非均质储集层渗流特征及其演化规律,难度比较大。针对火烧山低渗透裂缝性油藏,根据不稳定试井曲线识别储层模型,分析了不同开发阶段储层渗流系统的演化规律。由于火烧山油田天然裂缝发育,而且多数井采用压裂方式进行投产,开发初期储层模型主要表现为人工裂缝或双孔模型。开发过程中,随着地层压力的降低及调剖堵水措施的实施,油井渗流特征往单孔模型转变、注水井渗流系统向径向复合模型转变;渗流系统的演化改变了储层的有效渗透率,使其整体上呈现降低的趋势。储层初期有效渗透率场与油井水窜特征基本吻合,有效渗透率的逐步下降与油藏含水上升速度的下降基本吻合,从而为油藏下一步开发调整可行性评价提供了重要依据。     

影响低渗透油藏低速非线性渗流的实验研究

以膨胀性的粘土为主要研究对象,通过粘土浆体的流变性实验和填砂管渗流实验,并使用一种新研制的微流量测量工具,研究了低渗岩心在较低流速下的渗流特性;利用微尺度流动理论,Einstein粘度定律等进行了理论分析,对引起低渗透油藏低速非线性渗流的影响因素进行了初步的探索.结论认为,粘土的膨胀性以及其水化后形成浆体的流变性是引起低速非线性渗流的主要因素之一.     

低渗透砂岩油气成藏特征及其勘探启示

低渗透油气藏在国内外分布都非常广,占有很大的资源量和储量。低渗透砂岩具有特殊的成藏特征,主要表现在：（1）储层颗粒细、分选差、胶结物含量高,长石和岩屑含量普遍较高,成分成熟度和结构成熟度低,孔隙度、渗透率低,主要为细小孔微细喉型、微孔微喉型,裂缝相对发育,排驱压力大;（2）除了具有一般油气藏的异常高压外,低渗透砂岩油气藏还表现为异常低压,并且出现异常高压和异常低压共存;（3）油气藏内缺乏油（气）水分异,油水关系复杂,常出现油（气）水关系倒置;（4）浮力对低渗透砂岩油气运移的作用非常有限,油气运移的主要动力为异常高压等,油气的运移表现为非达西运移特征,输导体系以裂缝、相对高渗的砂体和局部不整合为主,运移距离比较短,侧向运移不强;（5）低渗透砂岩的含油（气）饱和度一般都小于60%,并且含油饱和度与孔隙度和渗透率的关系比较复杂,储量丰度比较低,主要聚集在岩性或岩性-构造复合圈闭中,受构造影响不大,油气呈大面积分布。因此,低渗透砂岩区的油气勘探应当突破传统的构造高点勘探油气的思想,在构造斜坡下倾部位或向斜区勘探油气,在勘探中注意寻找低渗透砂岩油气富集的“甜点”。      

Impact of water and nitrogen fracturing fluids on fracturing initiation pressure and flow pattern in anisotropic shale reservoirs

A numerical model is proposed to investigate the impact of water and nitrogen fracturing fluids on the fracturing initiation pressure and the flow pattern in anisotropic shale reservoirs. This model considers the anisotropy of shale deformation and permeability, the compressibility of fracturing fluid, and the fluid moving front. A crack initiation criterion is established with the stress intensity factor of mode I crack. Both crack initiation pressure and seepage area are verified and analyzed. These results show that shale deformation and permeability anisotropy, fracturing fluid compressibility, viscosity, and pressurization rate have significant impacts on fracturing initiation pressure and seepage area.     

低渗透油藏井网优化及开发技术政策研究

通过综合分析国内外对低渗透油藏井网优化、开发技术政策、改善开发效果的综合调整试验等研究成果,针对油田开发中存在的问题,加强渗流理论及数值模拟技术研究,确定合理的井底流压、注水强度、注水时机、注水压力、注采比等,不断优化和调整开发技术政策,从而满足低渗透油藏开发的实际生产需要。     

基于流动单元的砂砾岩储层渗透率测井精细评价

随着南海西部海域的勘探与开发,越来越多的砂砾岩油气藏被发现。但由于研究区域砂砾岩储层孔隙结构复杂,因此,孔隙度基本相同的储层之间渗透率差别很大,并且低渗砂砾岩储层的油水层测井响应特征不明显。针对于此,本文深入分析砂砾岩储层的孔隙结构特征及其对储集层电性的影响,总结不同沉积环境条件下渗透率的分布特征及影响因素。从宏观上看:受近物源的控制,快速堆积的碎屑杂基充填孔隙,储层渗透率表现为低渗特征;由于溶蚀作用改善了孔隙,远物源孔隙连通性较好,渗透率表现为中高渗特征;而压实作用较为强烈的储层则表现为特低渗特征。从微观上看,岩石平均孔喉半径是渗透率的重要内在控制因素。依据不同的沉积环境及孔隙结构特征,采用流动单元分析法,将砂砾岩储层细分为三大类,从而建立了三大类砂砾岩储层渗透率测井解释模型;并采用最能表征储层储集性能的补偿密度、补偿中子、泥质体积分数、地层流动带指数进行模糊聚类分析,得到Fisher线性判别模型。结果显示,流动单元法所建渗透率模型最终预测渗透率相对误差基本保持在50%以内,比传统孔渗模型方法精度更高,在研究区域更具有适用性和准确性。     

致密油藏储层微观孔隙特征与可动用性评价

致密油储层主要包括致密灰岩和致密砂岩,两者微观特征差异明显.但目前针对致密灰岩和致密砂岩的对比研究相对较少,因此开展致密油藏不同岩性微观孔隙结构特征及可动用性研究具有十分重要的意义.利用低温氮吸附比表面、核磁共振、压汞等方法,从纳米级、亚微米级、微米级孔隙等不同尺度表征了致密灰岩和致密砂岩孔隙结构差异,分析了不同孔隙对渗透率的贡献和对流体赋存的影响,研究了启动压力梯度的差异和喉道对启动压力梯度的影响.以川中灰岩和长庆砂岩为例,结果表明渗透率大于0.01 mD储层具备开发潜力,致密灰岩中的亚微米和微米级孔隙是重要的储集和流动空间,致密砂岩中微米级孔隙是重要的储集和流动空间.基于微观实验分析和低渗透油藏评价方法,提出了致密油藏分级评价参数,并给出了分级评价界限,对确定致密油藏攻关目标和优选区块新建产能意义重大.      

低应力与覆水环境下单裂隙粉砂质泥岩渗流特性

为探究不同外部环境因素影响下浅层粉砂质泥岩边坡裂隙渗流特性,采用自主研发的岩体裂隙渗流试验装置,对含6种不同裂隙面粗糙度（JRC）的粉砂质泥岩裂隙试样进行渗流试验,研究了不同低围压和覆水深度下粉砂质泥岩裂隙渗流特性。结果表明：不同覆水深度及JRC下围压与粉砂质泥岩裂隙渗透系数均呈反相关,两者之间关系可用幂函数表征,且渗透系数的降低过程可分为快速降低（围压为0～30 kPa）和缓慢降低（围压为30～50 kPa）两个阶段,CT扫描结果验证了围压增大使得粉砂质泥岩裂隙开度减小是渗透系数随围压增大而减小的主要原因。随围压的增大或覆水深度的减小,不同JRC粉砂质泥岩裂隙渗透系数的离散程度逐渐减小。当围压增至最大,同时覆水深度最小时,JRC对裂隙渗透系数的影响将会被消除。不同围压下,粉砂质泥岩裂隙渗透系数与覆水深度呈正相关,且两者关系可用指数函数表征。推导出了粉砂质泥岩裂隙渗流非线性Izabsh模型,该模型能较好地反映低应力及低流速下粉砂质泥岩裂隙渗流量与压力梯度之间的非线性变化关系,但随围压的增大,该模型的相关性有一定程度的减小。