海拉尔—塔木察格盆地不同类型油藏储层特征及渗流规律研究

论文摘要

本文以海-塔盆地四类低渗透储层为研究对象,结合物理模拟、渗流力学、数值分析等方法,对比了低渗透砂岩、低渗透凝灰质砂岩及低渗透砂砾岩等不同岩性低渗透储层孔隙结构特征,并在此基础上对低渗透油藏单相和两相流体渗流规律进行了系统研究。研究结果表明1.低渗透砂岩、低渗透凝灰质砂岩储层在孔隙结构类型、喉道与渗透率关系、分选性与渗透率关系等方面较为接近,而与低渗透砂砾岩相差较大。海塔盆地储层可动流体百分数、平均喉道半径等在大庆外围低渗透油田中处于中等偏上水平。表明其开发效果将优于其余外围低渗透油藏。其中塔木察格砂岩的常规压汞、恒速压汞以及核磁共振数据表明该储层好于其它海塔低渗透储层。2.建立了新的变形介质油藏非线性渗流产能方程,结果表明储层非线性渗流的程度越大,介质的形变程度越大,油井的产能越低;在变形介质条件下增大生产压差,油井产能增加。但渗透率的降低幅度也增大,采油指数随生产压差的变化曲线上存在一个最大值,这为低渗透油藏产能优化提供了理论参考。3.建立了新的描述低渗透油藏非线性渗流机理模型。结果表明流度与启动压力梯度是形成非线性渗流的主要因素。并确定了产生非线性渗流的压力梯度区域。定量的研究了启动压力梯度、流度及微观孔隙结构对非线性渗流作用的影响。4.提出了不同低渗透储层可动油和残余油在地层孔喉中的分布规律。各储层残余油分布在大于储层流动孔喉下限半径的孔喉空间中,而不仅局限于小喉道。不同储层渗吸采油的比例不同,应据此制定合适的注水速度。5.建立了考虑低渗透渗流影响的油水相渗理论新模型。分析了非线性作用对油水相渗的影响。结果表明在非线性渗流区域范围内,压力梯度越高油相相渗越高,水相相渗越低。6.提出了新的油水两相驱替模型。研究了油水活塞式、非活塞式水驱油非线性渗流规律。与Darcy渗流相比,非线性渗流条件下油井所需生产压差更大,含水率更高,采出程度更低。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 储层孔隙结构研究
• 1.3 低渗透储层渗流特征研究
• 1.3.1 非线性渗流机理
• 1.3.2 非线性渗流模型
• 1.4 研究内容与技术路线
• 1.5 主要研究成果与创新点
• 第二章 微观孔隙结构研究
• 2.1 常规压汞的孔隙结构研究
• 2.1.1 贝中次凹砂岩
• 2.1.2 贝301砂砾岩
• 2.1.3 兴安岭油层凝灰质砂岩
• 2.1.4 塔木察格砂岩
• 2.1.5 对比分析
• 2.1.6 常规压汞小结
• 2.2 恒速压汞研究
• 2.2.1 恒速压汞原理
• 2.2.2 贝中次凹砂岩
• 2.2.3 贝301砂砾岩
• 2.2.4 凝灰质砂岩
• 2.2.5 塔木察格砂岩
• 2.2.6 对比分析
• 2.2.7 喉道分布的几何学描述
• 2.3 恒速压汞与常规压汞对比
• 2.3.1.实验原理与方法
• 2.3.2 实验结果对比分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 储层可动流体研究
• 3.1 核磁共振测量原理
• 3.2 核磁共振可动流体研究
• 3.2.1 贝中次凹砂岩
• 3.2.2 贝301砂砾岩
• 3.2.3 兴安岭凝灰质砂岩
• 3.2.4 塔木察格砂岩
• 3.2.5 数据对比分析
• 3.3 储层流动孔喉下限研究
• 3.3.1 理论基础
• 3.3.2 核磁共振与压汞差异分析
• 3.3.3 储层流动孔喉下限确定
• 3.3.4 储层流动孔喉下限渗透率贡献研究
• 3.4 本章小结
• 第四章 储层敏感性研究
• 4.1 水敏
• 4.1.1 储层水敏性评价实验
• 4.1.2 水敏影响因素分析
• 4.2 压敏研究
• 4.2.1 贝中次凹砂岩
• 4.2.2 贝301砂砾岩
• 4.2.3 凝灰质砂岩
• 4.2.4 塔木察格砂岩
• 4.2.5 压敏对油井产能影响
• 4.3 速敏研究
• 4.3.1 速敏形成机理及影响因素
• 4.3.2 速敏评价实验及结果分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 单相流体渗流规律研究
• 5.1 启动压力梯度实验
• 5.1.1 贝中次凹砂岩
• 5.1.2 贝301砂砾岩
• 5.1.3 兴安岭凝灰质砂岩
• 5.1.4 塔木察格砂岩
• 5.2 非线性渗流区域研究
• 5.3 非线性渗流机理研究
• 5.3.1 贝中次凹砂岩
• 5.3.2 贝301砂砾岩、凝灰质砂岩及塔木察格砂岩
• 5.3.3 储层对比分析
• 5.4 孔隙结构对渗流机理影响
• 5.4.1 贝中次凹砂岩
• 5.4.2 贝301砂砾岩、凝灰质砂岩及塔木察格砂岩
• 5.5 本章小结
• 第六章 两相流体渗流规律研究
• 6.1 相对渗透率
• 6.1.1 贝中次凹砂岩
• 6.1.2 贝301砂砾岩
• 6.1.3 兴安岭群凝灰质砂岩
• 6.1.4 塔木察格砂岩
• 6.1.5 对比分析
• 6.2 可动油研究
• 6.2.1 可动油实验原理与方法
• 6.2.2 贝中次凹砂岩
• 6.2.3 贝301砂砾岩与塔木察格砂岩
• 6.2.4 不同储层对比分析
• 6.3 低渗透两相渗流机理
• 6.3.1 模型建立
• 6.3.2 模型计算与分析
• 6.4 非线性水驱油规律研究
• 6.4.1 一维活塞式驱替
• 6.4.2 平面径向活塞式驱替
• 6.4.3 一维非线性非混相驱替
• 6.5 本章小结
• 第七章 结论
• 附录
• 参考文献
• 博士期间发表论文及科研情况
• 致谢