低含油饱和度油藏成因及渗流特征研究 ——以新疆准噶尔中部1区块为例

论文摘要

低含油饱和度油藏因其复杂的地质构造和成藏模式,对其成因的研究和系统认识可有效评价油藏品质和区域勘探形势,分析地层油水分布状态,有利于明确下一步的勘探方向和对已发现油藏的开发部署;储层渗流研究是油田开发最基本的研究工作,通过对低含油饱和度油藏渗流特征的研究,寻找其不同于常规油藏的规律,可为该类油藏的合理有效开发提供科学依据。论文以新疆准噶尔中部1区块为研究对象,针对研究目标和难点,制定了多学科综合研究的技术路线。首先研究了中部1区块储层的物性特征、流体特性以及其空间展布规律,借助地球化学和流体动力学分析方法,还原储层构造和流体分布的历史演变过程。在此工作的基础上,主要从三个方面研究低含油饱和度油藏形成机制:第一,通过分析多次排烃与多次构造调整时间、空间配置关系,研究构造调整对低含油饱和度油藏形成的影响;第二储层超压系统的成因对低含油饱和度油藏形成的影响;第三,储层层内纵向非均质性遮挡、低渗透毛细管自吸作用对油水饱和度分布的影响。在低含油饱和度成因研究的基础上,进一步开展了油藏渗流特征研究。通过模拟成藏条件和过程,采用微观水驱油模型、岩心水驱油试验及大物理模型模拟试验等方法系统研究了低含油饱和度油藏的渗流特征及微观水驱油机理,拟合出水驱特征经验公式,并针对油藏低渗透特点,开展了储层的损害评价和启动压力梯度研究,特别研究了启动压力对油水渗流特征的影响,修正了计算油水相对渗透率过程中启动压力的影响。研究结果表明,中部1区块低含油饱和度油藏是以油气藏调整为前提,以低幅构造低渗透储层为背景条件下形成,主要原因有以下几个方面:一、早期成藏,后期由于受喜山运动影响地层强烈掀斜,古油藏遭破坏,形成调整性油藏;二、油藏构造幅度低,渗透率低,主要形成油水过渡带;三、低渗隔夹层发育,加剧油水过渡带的形成;四、成藏动力弱,地层倾角小,油水分异不充分;五、受输导体系匹配不利的影响,油气供给不充足等等。低含油饱和度油藏的渗流特征主要表现在在两方面:(1)油水相对渗透率曲线上主要表现为油水共渗区间变窄;(2)水驱过程含水率的变化规律呈现“迅速上升—稳定—缓慢上升”三个阶段,采油初期含水迅速上升达到的高度和含水稳定采油时间的长短与低含油饱和度油藏原始状态含水饱和度的高低紧密相关。本论文综合应用多项评价技术完成了对低饱和油藏成藏机制和渗流特征的研究,成果对低含油饱和度油藏的研究和开发具有较广泛的指导意义,研究方法和手段,可以为今后相关领域研究提供很好的借鉴。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 课题来源、选题依据和意义
• 1.1.1 课题来源及选题依据
• 1.1.2 研究的目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内外低含油饱和度油藏分布特征
• 1.2.2 低含油饱和度油藏成因
• 1.2.3 低含油饱和度油藏渗流特征研究
• 1.2.4 研究现状小结
• 1.3 主要研究内容及拟解决的关键问题
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 拟解决的关键问题
• 1.4 技术路线
• 1.5 研究成果与创新点
• 1.5.1 研究成果
• 1.5.2 创新点
• 2 概况
• 2.1 地质构造
• 2.2 储层物性特点
• 2.2.1 储层孔渗特点
• 2.2.2 储层孔隙结构类型
• 2.2.3 储层隔夹层发育状况
• 2.3 储层流体分布特征
• 2.3.1 地层水地质韵律及成因
• 2.3.2 地层油气分布规律
• 2.3.3 油气物性及分布规律
• 2.3.4 油水饱和度分布特点
• 3 储层低含油饱和度成因及形成机制
• 3.1 油藏成藏时期和油气充注特点
• 3.1.1 成藏时期研判
• 3.1.2 油气幕式成藏及油气充注特点
• 3.2 构造调整对低含油饱和度油藏形成的影响
• 3.2.1 流场演变，油气层内重新分布
• 3.2.2 油气再次运移重新分布，降低油气分布丰度
• 3.2.3 油水分异速度慢，至今油水未达到充分分异
• 3.3 储层异常压力系统成因对低含油饱和度油藏形成的影响
• 3.3.1 异常压力系统成因
• 3.3.2 “压力泵效应”强化低含油饱和度油藏的形成
• 3.3.3 异常高压有利于保持原始油藏
• 3.3.4 异常高压系统阻止油气的连续充注
• 3.4 低渗透毛细管自吸作用对油水饱和度分布的影响
• 3.5 储层层内非均质隔层及纵向非均质性遮挡控制油藏
• 3.6 油源供给对油水饱和度分布的影响
• 3.7 低含油饱和度油藏类型
• 4 低饱和度油藏渗流实验研究
• 4.1 低饱和度油藏储层油水分布状态及渗流机理研究
• 4.1.1 微观水驱油实验方法及实验过程
• 4.1.2 实验现象描述及结果分析
• 4.2 油水两相渗流特征研究
• 4.2.1 油水相对渗透计算方法的修正
• 4.2.2 油水两相渗流特征研究
• 4.2.3 中部1 区块水驱油效率特点
• 4.3 应用大物理模型综合研究莫西庄J152 储层渗流特征
• 4.3.1 模型模拟参数
• 4.3.2 模型的制作和参数符合性检验
• 4.3.3 物理模拟实验
• 4.3.4 实验结果分析及讨论
• 4.3.5 实验曲线拟合
• 4.4 实验得出的认识
• 5 室内水驱油特征实验的数学模拟方法
• 5.1 数值模拟的基本思路
• 5.2 历史拟合及不同初始含水饱和度水驱特征
• 5.3 低含油饱和度油藏不同开发方式的生产特征研究
• 5.3.1 井网适应性研究
• 5.3.2 注入速度对采油特征的影响
• 6 油田开发生产实际验证
• 6.1 采油特征及分析
• 6.2 验证小结
• 7 结论与建议
• 致谢
• 参考文献
• 附表
• 附录1
• 附录2