储层非均质性影响空气泡沫驱注入效果研究——以鄂尔多斯盆地甘谷驿油田长6油层组为例

空气泡沫驱是重要三采技术,为了了解该技术适用储层类型,笔者等通过文献调研、机理分析、室内实验及油藏生产动态数据分析研究其注入效果与储层非均质性关系,结果表明：该技术通过泡沫体系产生阻力提高波及系数,泡沫中包含的表面活性剂降低界面张力提高驱油效率,泡沫特性“遇油消泡,遇水不变”可有效调剖堵水并改善流度比,非均质性强的储层具有大小不一的孔喉、较大的孔喉比和较强的贾敏效应,使上述增加波及系数、驱油及堵水效果更强,从而在水驱基础上可以进一步大幅提高采收率。实验和生产动态资料都说明,储层非均质性越强,表现为渗透率级差较大,增产和堵水效果越好,因此空气泡沫驱适用于储层非均质性较强的储层。该研究成果为空气泡沫驱的推广提供借鉴。     

储层非均质性影响空气泡沫驱注入效果研究——以鄂尔多斯盆地甘谷驿油田长6油层组为例

空气泡沫驱是重要三采技术,为了了解该技术适用储层类型,笔者等通过文献调研、机理分析、室内实验及油藏生产动态数据分析研究其注入效果与储层非均质性关系,结果表明：该技术通过泡沫体系产生阻力提高波及系数,泡沫中包含的表面活性剂降低界面张力提高驱油效率,泡沫特性“遇油消泡,遇水不变”可有效调剖堵水并改善流度比,非均质性强的储层具有大小不一的孔喉、较大的孔喉比和较强的贾敏效应,使上述增加波及系数、驱油及堵水效果更强,从而在水驱基础上可以进一步大幅提高采收率。实验和生产动态资料都说明,储层非均质性越强,表现为渗透率级差较大,增产和堵水效果越好,因此空气泡沫驱适用于储层非均质性较强的储层。该研究成果为空气泡沫驱的推广提供借鉴。     

湘鄂西页岩非均质性研究——以Ld1井龙马溪组为例

页岩非均质性直接决定了页岩的储层可改造性和含气量,是页岩气勘探开发基础研究的内容之一。以湘鄂西Ld1井龙马溪组页岩为研究对象,在矿物岩石、显微薄片、地球化学和低温N2吸附-脱附实验的基础上,分析了研究区龙马溪组页岩的非均质性。研究发现Ld1井龙马溪组页岩主要发育硅质页岩、混合质页岩和黏土质页岩三大类,三大类页岩在有机质的赋存状态、有机质含量、矿物组成、显微结构和构造、脆性以及微观孔隙类型等方面具有较强非均质性,沉积作用、后期成岩作用和陆源输入是影响页岩非均质性的主要因素。硅质页岩具有有机碳含量高、脆性和孔渗条件好等成藏条件,是后期重点勘探开发层段,但通过FHH分形维数定量研究发现,硅质页岩段孔喉细小且非均质性强,孔隙结构复杂且联通性差,需要进行有效的储层改造才能够适应开采。     

油田开发阶段储层平面非均质性变化特征：以胜坨油田二区东营组三段为例

以胜坨油田二区东营组三段（以下简称东三段）为例，提出以非均质综合指数为表征参数，以其平面等值图为依据研究目的层不同开发时期储层的平面非均质性。分析了开发初期、开发中期和开发后期的非均质特征，得到了不同时期非均质性的变化规律；探讨了储层平面非均质性与剩余油分布的关系。研究表明，东三段储层的平面非均质程度随注水开发而变化；开发初期以中等—较强非均质性为主，开发中期非均质性增强，开发后期以较强非均质性为主；中部非均质性相对较强，西北部相对较弱；沉积微相主体部位的非均质性变弱，侧缘部位的非均质性变强；平面非均质性增强的趋势仍将持续下去。约75%的剩余油分布在较强非均质性的储层中。     

鄂尔多斯盆地南部下组合长8储层非均质性研究——以富县油田为例

鄂尔多斯盆地富县油田水磨沟区延长组长8层为三角洲前缘沉积,油层主要发育在水下分流河道沉积微相中。对研究区长8储层的岩石学特征、微观特征、物性特征及非均质性等方面进行了深入研究,结果为油田生产提供了技术保障。结果表明,研究区长8储层属于特低孔、超低渗储层,其整体非均质程度为中等,长8₂层的渗透率非均质性强于长8₁层,长8₂储层非均质性强于长8₁储层。     

厚层河道砂体储层非均质性研究——以葡萄花油层组PI1-PI4小层为例

储层非均质性对油气田的勘探和开发效果影响很大.结合测井资料二次解释的孔隙度(Φ)、泥质含量(Vsh)、粒度中值(Md)、束缚水饱和度(Swi)等资料,借助BP网络对渗透率进行预测.对萨尔图油田中部葡萄花油层组的非均质性进行了定量半定量的研究,认为萨尔图油田中部葡萄花油层组PI2小层层内非均质性最严重,与沉积微相密切相关.单砂层垂向上渗透率的变化以正韵律和复合式韵律为主,局部发育反韵律模式.葡萄花油层组PI1-PI4小层层内非均质性强弱依次为PI2a,PI3,PI2b,PI1,PI4;层间非均质性在PI3和PI4间表现得最强,其他相对要弱;各小层平面非均质性相差无几,整体表现为较强的非均质性.     

不同沉积环境储层的层内非均质性──以黄骅坳陷为例

以黄骅坳陷第三系为例，系统论述了冲积扇、水下扇、重力流水道、堡坝、三角洲及河流等沉积砂体的层内非均质性。其中辫状河沉积砂体属于强非均质层，堡坝沉积砂体属于均质层，不同沉积砂体的非均质性特点受沉积条件及沉积方式的控制，而成岩作用也有一定的影响。     

储层层内非均质性定量化表征——以子长油田中庄区为例

储层层内非均质性是进行储层描述和油藏评价的重要内容,针对当前储层非均质性定量化描述的种种问题,依据鄂尔多斯盆地子长油田中庄区Z225井密闭取心资料,根据洛伦兹曲线法原则,将实测渗透率进行降序排列,计算出渗透率贡献百分数以及与其对应的序数百分数,获得渗透率累积分布特征。通过倒数变换,将不同形态的累积曲线转换为直线,其斜率介于0～1之间,实现了统一标准下的非均质性定量化表征。结果表明,研究区Z225井取心段3个单砂层非均值程度系数均小于0.5,因此其均具有较强的层内非均质性。     

储层宏观非均质性研究——以吉林油田大208区黑帝庙油层为例

储层非均质性是影响油气藏中油、气、水渗流及油气采收率的主要内因。进行储层非均质研究,对查明油藏剩余油分布、采取合理注采措施、提高采收率显得十分必要。以吉林油田大208区黑帝庙油层三角洲前缘亚相储层为例,采用隔夹层识别对比、沉积微相分析、地质统计学系数和劳伦兹系数方法分析了层间、层内和平面非均质性。研究表明:黑帝庙油层发育3套稳定隔层,据此可划分为3套开发层系;夹层在各单砂体中比较发育,应将夹层分割的注采井归为不同注采井网;非均质性受沉积微相影响明显,水下分流河道和河口坝微相的非均质性最强;地质统计学参数和劳伦兹系数研究表明,黑帝庙油层10个单砂体均为极强的非均质性,统计学参数往往偏离强非均质标准甚远,而劳伦兹参数值分布于0～1间,更能直观定量的表现出储层宏观非均质性强弱。     

煤系页岩气储层非均质性研究——以宁武盆地太原组和山西组为例

储层非均质性是影响煤系页岩气勘探开发的主要瓶颈之一。以宁武盆地太原组和山西组泥页岩为研究对象,通过钻孔资料、TOC、XRD、扫描电镜、压汞及低温液氮测试,划分泥页岩发育层段,分析煤系页岩TOC、矿物成分、孔隙度、孔容、比表面积参数宏观非均质性及孔隙结构非均质性,探讨宏观—微观非均质性影响因素。研究表明:太原组和山西组泥页岩平均厚度分别为32.77m和67.68m,可划分为5个层段和4种暗色泥页岩类型,黑色页岩具有TOC、孔隙度、水敏性中等,脆性高特点,是最利于开发的优质储层段;微孔主要受黏土矿物含量影响,呈现出正相关关系,在黏土矿物含量较低时,微孔与TOC呈现正相关;煤系泥页岩宏观非均质性主要受沉积和构造影响,微观非均质性受成岩演化影响。研究成果可为优选煤系页岩气优质储层段和压裂工艺提供可靠依据。     

基于EnKF融合地球物理数据刻画含水层非均质性

含水层非均质性的刻画是模拟地下水中污染物运移的关键。以渗透系数为研究对象,构建了综合集合卡尔曼滤波方法、有效电阻率模型与地下水运移模型的同化框架,通过融合地球物理观测数据与污染物浓度观测数据来推估渗透系数的空间分布。基于理想算例,验证了该同化框架刻画含水层非均质渗透系数场的有效性,并针对不同初始参数信息与观测类型对比了耦合与非耦合水文地球物理方法的适用性。研究结果表明:基于集合卡尔曼滤波方法同化多种类型的观测数据,可有效地推估非均质参数空间分布。当初始信息较准确时,耦合方法的参数推估精度更高;初始信息存在偏差时,非耦合方法有更好的同化效果。由于非耦合方法计算成本较低且对初始信息缺失时适用性更强,在实际应用中可先基于非耦合方法初步估计参数,再利用耦合方法进一步提高参数推估精度。融合多种类型观测数据可有效提高参数推估效果。     

Application of extended Kalman filter to back analysis of the natural stress state accounting for measuring uncertainties

In this work, we present a numerical procedure for determining the nature stress state in the rock mass around a tunnel. A finite element method is applied for analyzing the direct problems of tunneling during the back analysis of parameter estimation, in which a no‐tension elastic–plastic model is used to simulate the elastic–tensile and elastic–plastic‐tensile failure states which often occur in the cases of underground excavation in heavily jointed rock masses. By considering the natural stress state as random parameters of the tunneling system, the Kalman filter method is employed for feedback analysis to modify the parameter values in a statistical context, which uses the prior information in the process of estimation and employs a set of displacements obtained from field measurements. To verify the effectiveness of the proposed method of inverse analysis, the developed numerical procedure is applied to a synthetic example of deep tunnels in yielding rock masses. The relative importance of the a priori and updating information is investigated, as is the importance of their uncertainty. The results show great potential of the proposed approach. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.