裂缝性低渗透油藏流-固耦合数值模拟

根据低渗裂缝性砂岩油藏的储层特征,建立适合裂缝性砂岩油藏渗流的等效连续介质模型;通过实验得出有效压力改变对储层孔隙度、渗透率影响的规律;考虑低渗透油藏渗流时启动压力梯度和低渗储层的流-固耦合特性,将渗流力学与弹塑性力学相结合,建立起适合低渗透油藏的流-固耦合渗流数学模型,并给出其数值解.在黑油模型和弹塑性有限元程序的基础上,编制了计算低渗透油藏流-固耦合渗流的计算软件.通过数值模拟和不考虑流-固耦合时的计算结果相比,可以看出低渗油藏中流-固耦合效应十分明显.     

渗流诱发套损机制与数值计算

油田套损是石油工程中的一大技术难题,多年来困扰着各油田。大量的现场调查和理论分析表明,油田套损与油藏渗流场动态变化密切相关。无论是剪切套损、拉伸套损还是挤压套损,都是渗流引起应力场调整,最终导致套管受力损伤。基于油藏流固耦合理论,分析了油田渗流诱发套损的机制,建立了油藏渗流-应力耦合计算的数学模型,并介绍了利用流固耦合进行套损预测计算的算例,对于套损防控具有重要的理论指导意义。     

多孔介质热流固耦合问题及研究进展

渗流场、温度场、变形场之间存在复杂的耦合作用,即热-流-固耦合作用。热-流-固耦合问题涉及许多领域,它的研究越来越受到人们的重视。介绍了多孔介质热-流-固耦合研究的基本方法和原理,对多孔介质热-流-固耦合的研究进展加以综述和讨论,并提出了进一步研究的方向。     

非饱和土中的流-固耦合研究

概述了非饱和土变形．渗流相互作用的多相流一固耦合理论的研究进展。重点讨论了在理论研究和实际应用方面所存在的几个主要问题，其中包括理论控制方程组描述、土．水特征曲线、固体骨架的弹塑性本构模型以及各种数值算法等研究。另外，就该理论在降雨入渗滑坡、土体的蒸发固结效应等问题的应用进行了简单的讨论，并指出了目前应用的热点和新的研究领域。研究结果表明，进一步发展非饱和土流．固耦合理论对解决非饱和士力学和环境地质灾害的工程问题有着重要的意义。     

基于DDA方法一种流-固耦合模型的建立及裂隙体渗流场分析和应用

以非连续变形分析方法（DDA）为基础并采用稳态流体计算方法将二者结合进行裂隙岩体流-固耦合分析。利用DDA方法生成裂隙岩体模型,在此基础上采用矩阵搜索等方法形成新的裂隙水通网络模型。采用稳态迭代算法和立方定律求得裂隙水压力,并把裂隙水压力作为线载荷施加到块体边界,在DDA算法中每个迭代步完成后更新裂隙开度和水压值,与DDA算法结合研究裂隙水与块体之间相互作用关系。利用以上裂隙岩体流-固耦合计算方法研究了某水封油库开挖和运行过程洞室围岩流量和密封性,为该工程预测水封效果提供了有益的主要依据,也是国内首次采用DDA方法做大型工程的流-固耦合模型分析。     

岩石损伤过程中的热-流-力耦合模型及其应用初探

岩石损伤过程热-流-力（THM）耦合问题的研究对于深部采矿等许多工程领域都具有重要的理论意义。以岩石的损伤为主线,在多场耦合分析方程中引入损伤变量,基于质量守恒和能量守恒原理,提出岩体损伤过程中的THM耦合模型。通过把均匀弹性介质THM耦合响应的模拟结果与理论分析结果进行对比,验证了程序及有限元实施的正确性。然后,用该耦合模型进行了不同地应力条件下流固耦合过程的数值模拟,探讨了水压力对于岩石损伤过程的作用机制。数值模拟表明,水压力导致了拉伸损伤范围的扩大和损伤程度的加剧,同时亦对剪切损伤具有抑制作用。     

热-流-固耦合建模过程

热-流-固耦合作用是存在高度非线性的复杂耦合作用。有关这三场的耦合作用研究在地石油工程、热资源开发、地下核废料存储安全、采矿工程等很多领域有着非常重要的应用价值。由于研究对象的不同,热流固耦合模型的形式存在差异,建立符合实际问题的三场耦合模型十分困难,文中在国内外学者对三场耦合模型理论研究的进展状况的基础上,通过一个例子,介绍了用adina建立模型的过程。     

水中填筑围堰边坡稳定的流-固耦合分析

详细地介绍了在流-固耦合分析过程中,特征时间和渗透边界条件的给定方法。并将其应用到泰安抽水蓄能电站围堰的流-固耦合分析中,同时,分析了基础开挖过程对围堰和基础边坡稳定性的影响。在开挖过程中,由于给定了透水边界和较合理的特征时间,最终结果表明,围堰和基础内的孔隙水压力明显下降,是由于开挖后透水边界增长,以及计算流体的特征时间增长的缘故。说明了用FLAC进行流-固耦合分析时,考虑特征时间和渗透边界条件是很重要的。     

考虑中间主应力影响水底隧道围岩与衬砌流固耦合弹塑性解

裂隙岩体在渗流水荷载作用下的裂隙围岩流-固耦合研究是隧道工程研究的热点问题,而计及中间主应力影响的隧道围岩流-固耦合应力计算鲜见介绍。采用双剪统一强度理论屈服模型,计及中间主应力影响,分析了在渗流水荷载作用下隧道围岩处于弹性、软化、塑性流动时的流-固耦合问题,并给出了含水围岩、衬砌应力、位移与变形区界面半径解析计算式。其结果对水底隧道围岩稳定分析与衬砌结构设计计算具有工程实用意义。     

有效压力对低渗透多孔介质孔隙度、渗透率的影响

以低渗透多孔介质为研究对象,通过实验得出孔隙度、渗透率随有效压力变化曲线。研究表明,流体在低渗透多孔介质中渗流时,流固耦合效应十分显著。这是因为低渗透多孔介质的孔隙很小,而孔隙度的微小变化,都会对渗透率产生大的影响,因此低渗透介质随有效应力的变化十分明显。由于流固耦合效应的存在,在低渗透油气藏的开发中,不宜采用降压开采,进行油藏数值模拟时,也应进行油藏流固耦合数值模拟。      

川西坳陷东坡地区沙溪庙组断裂对天然气富集的控制作用

【研究目的】川西坳陷东坡侏罗系沙溪庙组气藏常规构造优势区挖掘潜力已不大、对于勘探程度较低的复杂断裂夹持区的气藏地质认识明显滞后。【研究方法】基于近年来的勘探开发资料和数据,运用构造控藏理论,本文研究了断裂断面形态类型和流体势差对油气成藏的控制,探讨了断裂夹持区内的油气分布规律,总结了南北断裂系统油气富集的差异性。【研究结果】断裂断面形态中以坡坪式断裂所控制的河道油气充注程度高、有利于高效成藏,低角度铲式断裂次之,高角度平直-铲式断裂成藏性最差;流体势差使得烃源岩天然气途径高势区向远距离砂体充注困难;断裂夹持区虽然在较窄的两端裂缝网络发育导致油气逸散很难成藏,但较宽的中部若由坡坪式断裂和低角度铲状断裂夹持输导则可形成相对较好的油气富集带。【结论】综合认为南部构造总体上优于北部、中部夹持区具有一定潜力,成藏的关键因素仍然受断裂形态特征和输导能力的控制。创新点：针对川西坳陷东坡地区沙溪庙组不同断裂,按照断面形态研究其对油气成藏的控制、流体势差对油气运移的影响;探讨了“垒式、堑式”断裂夹持区内的油气分布规律、明确了南北断裂系统油气富集的差异性。     

准噶尔盆地莫索湾地区清水河组成藏特征及模式

准噶尔盆地莫索湾地区位于中央坳陷莫索湾凸起上,紧邻盆地的主要生排烃凹陷,成藏条件优越。白垩系清水河组具有良好油气显示,盆参2井试油荻油流,该区为清水河组高效油藏勘探新领域。运用地质、工程、地震一体化研究技术,对莫索湾地区清水河组油藏类型、主控因素、成藏特征以及成藏模式进行了分析。莫索湾地区构造位置有利,深层油源断裂和浅层运移断裂发育且匹配良好,油藏类型为"泥包砂"型高效岩性油藏;同时,广泛发育水进型滨浅湖退积滩坝砂体,储层质量优良,物性随埋深增加变好。油气藏符合烃源灶+断裂泵+岩性体的"三位一体"成藏总模式,烃源灶是起点和油源,断裂泵是动力和通道,岩性体是载体和圈闭,三者共同控制了清水河组油气的生成、运移、聚集和成藏以及油气藏的类型和分布。     

油、水、干层的地球化学识别

本文介绍一种判断油、水、干层的地球化学方法，根据储层样品中有机抽提的的含量和组成特征，结合油层物性，地层测试和试油资料编制织识别油、水，干层的图版，提出判别油、水、干层的地质／地球化学指标，确定油层的地球化学参数的下限，并运用此方法对松辽盆地新站油田主要油层分布段的油、水、干层进行判别。根据试油资料验证表明，地球化学判断结果比传统的地质录井及地球物理测井资料判断结果更符合实际情况。     

致密油层沉积富集模式与勘探开发成效分析

以松辽盆地北部扶余油层致密油层为例,论述致密油沉积富集模式及勘探开发成效。针对扶余油层致密砂岩油藏纵向小层多、层间跨度大,平面砂体错叠分布、单层厚度薄、连续性差、非均质性强等特点,应用丰富的钻井、三维地震资料进行开发试验区精细地质解剖,提出了扶余油层小层级叠置型致密河道砂体发育模式及叠置砂体预测技术,以期为致密油地质及工程双“甜点”的规模区提供科学依据。结果表明,松辽盆地北部扶余油层发育3种叠置类型砂体,即:主力层河道、主力层薄层河道和薄层分流河道型,深化了前期河道砂体控制致密油富集的宏观认识。黏滞介质叠前时间偏移技术,能够提高成像效果的垂向分辨率,可实现FI、FII油层组的垂向高分辨率解释。利用高分辨率地震成像及Z反演技术,提高了3~5 m河道砂岩储层预测能力,很好地刻画了叠置砂体平面展布和纵向位置,有效指导了松辽盆地北部扶余油层陆相致密油勘探与开发井位部署。针对不同叠置砂体,选取相应开发技术,最大限度提高致密油动用率。大庆油田通过多年的“甜点”区的地质深化认识和砂体识别及开采技术攻关,在勘探和开发上均取得很好的成效。     

松辽盆地北部长春岭背斜带油气成藏探讨

针对松辽盆地长春岭背斜带油气来源,油藏、气藏形成时期先后等问题仍存在分歧的研究现状,在前人研究的基础上从地球化学、构造、沉积、油气分布等方面出发并结合热史、生烃史,探讨松辽盆地北部长春岭背斜带油气成藏过程.研究认为:长春岭背斜带原油主要来源于王府凹陷上白垩统青山口组-段烃源岩,气源主要为两侧断陷深层煤系地层;天然气大约...     

石油勘探开发综合技术的应用—以苏北油田沙埝块断为例

从沙埝油田地质条件和地面条件的复杂性出发,在该油田产能建设中针对性地应用了石油勘探开发综合技术。重点介绍了三维地震处理解释一体化技术、储层横向预测技术、油藏工程研究技术的应用及取得良好的效果和显著经济效益的情况。说明多学科相互渗透的综合技术是油田发展的重要途径。     

Geologic assessment and injection design for a pilot CO<Subscript>2</Subscript>-enhanced oil recovery and sequestration demonstration in a heterogeneous oil reservoir: Citronelle Field,Alabama, USA

CO₂ pilot injection studies, with site-specific geologic assessment and engineering reservoir design, can be instrumental for demonstrating both incremental enhanced oil recovery and permanent geologic storage of greenhouse gases. The purpose of this paper is to present the geologic and reservoir analyses in support of a field pilot test that will evaluate the technical and economic feasibility of commercial-scale CO₂-enhanced oil recovery to increase oil recovery and extend the productive life of the Citronelle Oil Field, the largest conventional oil field in Alabama (SE USA). Screening of reservoir depth, oil gravity, reservoir pressure, reservoir temperature, and oil composition indicates that the Cretaceous-age Donovan sand, which has produced more than 169 × 10⁶ bbl in Citronelle Oil Field, is amenable to miscible CO₂ flooding. The project team has selected an 81 ha (200 ac) 5-spot test site with one central gas injector, two producers, and two initially temporarily abandoned production wells that are now in production. Injection is planned in two separate phases, each consisting of 6,804 t (7,500 short tons) of food-grade CO₂. The Citronelle Unit B-19-10 #2 well (Permit No. 3232) is the CO₂ injector for the first injection test. The 14-1 and 16-2 sands of the upper Donovan are the target zones. These sandstone units consist of fine to medium-grained sandstone that is enveloped by variegated mudstone. Both of these sandstone units were selected based on the distribution of perforated zones in the test pattern, production history, and the ability to correlate individual sandstone units in geophysical well logs. The pilot injections will evaluate the applicability of tertiary oil recovery to Citronelle Field and will provide a large volume of information on the pressure response of the reservoirs, the mobility of fluids, time to breakthrough, and CO₂ sweep efficiency. The results of the pilot injections will aid in the formulation of commercial-scale reservoir management strategies that can be applied to Citronelle Field and other geologically heterogeneous oil fields and the design of similar pilot injection projects.     

南泥湾油田工业油流标准参数确定及算法

针对南泥湾油田特点。确定适合本区地质及油藏工程特点的工业油流标准，提高该类油田储量的计算精度。应用数值模拟、类比等方法。结果显示．南泥湾这类必须经过压裂改造的特低渗油藏．单井产量仍然按照双曲线递减规律；工业油流标准的确定，需要准确把握单井平均总投资、原油利润、收回单井总投资的单井产量等参数，在此基础上确定的工业油流标准更能满足生产需要，对储量计算、滚动开发建产、管理者决策具有十分重要的意义。     

建立储层四维地质模型的新尝试——以冀东高尚堡沙三段储层模型的建立为例

油田注水开发过程中，储层物性、微观孔隙结构和非均质性都会发生动态变化。建立反映储层性质动态变化的四维地质模型对于深化高含水期油田地质特征的认识、预测剩余油的分布规律、提高油田开发效果具有十分重要的地质意义。论文立足于油田开发过程中储层的动态变化，以冀东高尚堡沙三段储层建模为例，综合不同开发阶段的井网及相应的取心、测井和实验测试资料，研究注水过程中储层参数的变化规律，应用随机建模方法建立了不同开发阶段的储层三维地质模型，对储层四维地质模型的建立进行了有益的尝试，并在油田的实际应用中取得了较好的效果。     

陆相页岩油研究进展及开发地质面临的问题

针对页岩油开展了广泛文献调研,在页岩油概念的提出、演化及研究历程基础上,对陆相页岩油资源量分布、类型和潜力及若干关键问题等研究进展进行了综述,提出了陆相页岩油效益开发面临的关键开发地质问题。具体如下:1）阐述了页岩油概念的由来及最新定义。国内外页岩油均历经三个发展阶段,对页岩油的理论认识不断深入,开发效果和水平逐渐提升。我国陆相页岩油资源丰富、潜力巨大,是今后一个时期的重点攻关对象。2）陆相页岩油可按不同方式进行分类。按成熟度演化阶段划分固态有机质阶段、滞留烃阶段、液态烃阶段、液态烃裂解天然气阶段等四类;按源储组合类型划分源储共存型、源储分离型和纯页岩型三类;按开发方式分为夹层型、混积型、页岩型和裂缝型四类。3）陆相页岩油在细粒岩分类及沉积模式、源储岩石微观特征、富集机制、“七性特征”和工业化开采技术等方面取得了较大的进展。4）陆相页岩油源储结构表现出极强的非均质性,亟待加强细粒页岩沉积超高频基准面旋回对比模式、半深湖—深湖相低级次构型单元成因及分布模式、相控储层质量差异分布模式和地质工程一体化及甜点快速评价等开发地质方面的研究,以提高页岩油开发经济效益和采收率。