低渗油田碳酸盐岩储层岩心分析

为了给碳酸盐岩储层酸压改造方案的设计提供详实准确的储层物性数据,通过X-射线衍射、电子显微镜扫描分析、岩石薄片鉴定等方法对某低渗油田若干油井的储层岩心做了细致分析.分析结果表明,该低渗油田碳酸盐岩储层孔隙发育、连通性好,地质过程有利于油气的储存;方解石和白云石是主要的酸敏性矿物,同时由于黏土矿物的存在使得储层具有一定的水敏性;岩心渗透率极差,应力敏感性损害程度为中等偏弱,岩心的临界应力应在3.5MPa上下.据此可充分认为酸化压裂是对该油田储层改造的一种有效手段,同时也为酸化压裂液体系的选择和酸压工艺的设计提供重要参考.     

复杂裂缝性碳酸盐岩油藏数值模拟方法研究

海洋沉积环境下的生物礁碳酸盐岩油藏多存在天然裂缝,加之气顶、底水等的影响使得这类油藏的渗流机理十分复杂,数值模拟难度非常大。以海上A油田为例,分析油田地质特征及地质研究成果,结合双重介质渗流理论,分析和研究油田裂缝性碳酸盐岩储层的渗流机理,建立适合裂缝性储层的等效连续介质渗流模型。通过添加基质毛细管压力、考虑重力作用建立基质-裂缝渗流交换,同时考虑气顶、底水的锥进以及注入水的突进等渗流机理,建立考虑气顶底水的裂缝性双孔双渗油藏数值模拟模型。拟合中充分考虑了裂缝、气顶、底水三者渗流机理的特征,利用分区分段的历史拟合思想,达到很好的拟合效果,为最终的调整方案设计及优化提供理论支持。     

基于马尔可夫链-蒙特卡洛法的碳酸盐岩三维数字岩心模型重构

数字岩心技术起源于储层岩石微观孔隙结构建模研究,基于岩石的二维统计特征信息或三维扫描成像,是利用一系列图像处理算法或数学方法实现三维数字岩心的模型重构,并在此基础上进行岩心微观表征及物理特性分析的方法.目前常用的三维数字岩心数学建模方法分为随机法和过程法两大类,其中马尔可夫链蒙特卡洛法(MCMC法)是一种随机方法,其以计算速度快、适用范围广和可体现各向异性等优势被广泛使用.以碳酸盐岩为研究对象,利用MCMC法建立了不同图像尺寸的碳酸盐岩三维数字岩心,并对建模结果进行了分析.结果表明,由于MCMC法中选取用于计算转移概率的邻域模板的长度有限,重构结果受其图像尺寸影响较大;当图像尺寸较小时,重构三维数字岩心模型切面的孔隙度与原始二维图像切面的孔隙度符合度较高,建模结果较为理想;图像尺寸较大时,重构三维数字岩心模型切面的孔隙度与原始二维图像切面的孔隙度差异较大,建模效果不佳.因此,利用MCMC法重构三维数字岩心模型时,应选择合适的图像尺寸,尽可能建立最接近真实岩心的三维数字岩心模型.     

深部裂缝性碳酸盐岩储层井壁稳定技术研究现状及展望

深部裂缝性碳酸盐岩油气藏是目前中国油气增储上产的重要领域.由于地质条件复杂,地层孔、缝、洞发育,井壁失稳一直是困扰深部裂缝性碳酸盐岩油气藏高效勘探开发的突出问题.以塔里木盆地顺北区块深部裂缝性碳酸盐岩油气藏为背景,系统介绍了其工程地质特征及井壁失稳情况,从井壁失稳机理和井壁稳定控制方法2个方面对国内外深部碳酸盐岩地层井壁稳定技术研究现状进行了总结.复杂的地应力环境、天然裂缝发育导致的岩体力学强度劣化是深部碳酸盐岩地层井壁失稳的重要影响因素;通过提高钻井液封堵和化学固壁能力,合理优化钻井液密度和工程参数能够一定程度上起到稳定井壁的作用;建议深化深部裂缝性碳酸盐岩地层热流固化多场耦合井壁稳定分析模型研究,深刻揭示井壁失稳机理,加快研发耐高温高强度井筒固壁核心处理剂,从而有力保障深层超深层裂缝性碳酸盐岩油气藏的勘探开发.     

裂缝性碳酸盐岩储气库物理模拟研究进展

裂缝性碳酸盐岩储层普遍具有双重介质特征,裂缝孔隙网络系统中的多相流体渗流复杂,国内外相关研究成果少。裂缝性碳酸盐岩储气库的物理模拟试验主要包括微观可视化和岩心,从宏观和微观两方面研究该类型储气库的气水两相渗流过程中的气、水两相渗流规律及注采运行机理。总结出一套现阶段针对裂缝性碳酸盐岩储气库的物理模拟评价手段,并分析了该类型储气库物理模拟研究的发展趋势,对于修正储气库库容参数,指导储气库正常高效运行具有重要意义。     

基于岩心物性资料和成像资料的储层裂缝评价方法

塔里木盆地库车坳陷克深地区超深层储层埋藏深,地层条件复杂,网状缝-垂向缝发育,为裂缝-溶蚀孔型储层。在裂缝型储层中,裂缝不仅是油气的储存空间,更是油气的渗流通道,因此裂缝识别对储层评价至关重要。从裂缝形成机理出发,结合高压岩心试验,研究了一套针对克深地区致密砂岩储层裂缝识别的方法,即利用岩心试验方法得到视裂缝孔隙度和视裂缝渗透率,并与常规孔隙度和渗透率进行拟合,得到视裂缝孔隙度和视裂缝渗透率的计算公式。计算结果与成像测井资料识别结果符合率为75%,说明该方法在评价致密砂岩裂缝型储层中具有一定的适用性。     

基于体曲率属性的缝洞型碳酸盐岩储层预测

冀中坳陷霸县凹陷文安斜坡发现和探明的古潜山油气藏储层为中上元古界和古生界碳酸盐岩,其储集空间以孔洞、裂缝为主,潜山内幕有效储层与致密层并存,非均质性强,物性横向变化较大,裂缝是影响储集性能的主导因素,因此裂缝预测对该区潜山油气藏的成藏条件分析起着至关重要的作用。探讨了应用体曲率属性对碳酸盐岩缝洞型储层进行研究的思路与方法,预测和刻画了储层缝洞体系的空间分布规律,划分了储层发育有利区带。研究结果为研究区油田生产提供了地质依据,同时也为类似地区的储层预测提供了重要的参考和借鉴。     

数字声波幅度比值方法在评价碳酸盐岩水平井储层中的应用

水平井井况一般较为复杂,井漏、井涌时有发生,井斜角及狗腿度往往较大,因此测井采集风险大,难以获得放射性测井及成像测井资料。目前,双侧向-数字声波测井是塔中地区碳酸盐岩水平井的主要采集系列,较少的测井资料给碳酸盐岩水平井储层精细评价及流体识别带来了很大困难,为了在有限的测井资料中获得更多的地层信息,提出了数字声波幅度比值方法。通过波幅比值与孔隙度交会,可有效区分储层与干层;而通过波幅比值与深侧向电阻率交会,亦能对储层流体性质进行有效识别。     

塔中碳酸盐岩凝析气藏注水注气提高采收率数值模拟研究

塔中Ⅰ号气田缝洞型碳酸盐岩凝析气藏在衰竭式开发下采收率低,需要采取注水注气方式来提高采收率。首先,运用离散裂缝方法针对不同储层类型的理想模型建立了相应概念的地质模型;其次,根据不同储层类型及不同油气藏特征而采取注水或注气开采方式下的采收率进行了数值模拟;最后进行综合对比,得出适用于不同凝析油含量和不同储层类型情况下的合理开发方式。     

基于离散裂缝模型的煤层压裂缝数值模拟方法

如何准确描述煤层压裂缝中的流体流动规律是当前煤层气开发所面临的重要技术难题。采用管道网络状的离散裂缝模型（DFM ）处理压裂缝,采用Cui ＆ Bustin模型描述煤岩的强应力敏感性,同时考虑非瞬时解吸扩散、双重介质渗流等煤层气解吸扩散渗流的基本特征,提出一种用多分支井描述煤层压裂缝的数值模拟方法。该方法的优点在于,用结构网格系统就能实现复杂离散裂缝的模拟,即采用已有的主流商业数值模拟软件,如CMG , Eclipse ,就能够实现具有压裂缝的煤层气藏数值模拟。将该方法与采用非结构网格系统的数值模拟器相比较,应用实例表明两者计算结果相近,从而验证了该方法的合理性。利用该方法研究了煤岩应力敏感对气井产能的影响,结果表明,在生产条件下,应力敏感现象使研究区块煤层渗透率增加,有利于煤层气的产出。该方法为煤层压裂缝数值模拟提供了新思路,具有一定的便捷性和实用性。     

任丘雾迷山组裂缝性碳酸盐岩油藏降压开采改善开发效果研究

裂缝性碳酸盐岩油气藏开发过程中,油井一旦见水便迅速水淹,缺少立竿见影的控水稳油方法和手段,这类油藏后期开采的难度极大。通过对雾迷山组裂缝性碳酸盐岩油藏油水井生产特征、产量变化规律及采取的降压开采方式生产动态进行分析,结合该类油藏的双重介质特征及油水井的开发规律,利用统计分析方法及数值模拟技术,评价了该油藏的开发效果,并提出了后期开发进一步深化挖潜的措施。研究认为采用继续注水同时适当提液的方式进行降压开采,可更好地把中、小缝洞及岩石系统的生产潜力进一步提升,抑制含水上升和产量递减,可进一步挖掘基质剩余油、提高原油最终水驱采收率。     

库车坳陷克深地区现今地应力场及储层裂缝数值模拟

克深三维区目前处于勘探开发的前期,需要明确地应力场及地下储层裂缝的分布规律,指导开发工作,但该区存在地层埋深大、取心困难、成像测井资料缺乏等实际情况,应力场研究及裂缝预测难度大。利用有限元分析方法,以井点现今地应力值为约束进行了克深三维区现今地应力场的数值模拟,同时建立了应力应变与裂缝参数的定量关系模型,利用古今应力场结合法对克深三维区的裂缝参数进行了预测,模拟结果显示构造高部位和断层带是低应力值区及裂缝的有利发育区。裂缝的数值模拟结果与测井解释结果对比表明,预测结果与实钻吻合度较高,裂缝预测效果较好。     

裂缝对渗流场影响的数值模拟方法研究

【目的】研究裂缝对渗流场影响的数值模拟方法,为岩石、混凝土等材料裂缝渗流场的变化研究提供支持。【方法】在等效连续介质模型框架下提出渗透系数张量修正法,并基于流量等效原理推导出修正单元的渗透系数张量矩阵。应用有限元分析软件,分别建立裂缝位于构件边界和构件内部时的分析模型,应用渗透系数张量修正法得到的渗透系数张量表达式定义裂缝单元的渗透特性,将模拟所得渗流场与裂缝真实存在的数值分析结果进行比较,并通过改变修正单元的尺寸分析渗透系数张量修正法对单元尺寸的依赖性。【结果】修正单元为10倍裂缝宽度时,与精确解相比,各分析模型所得渗流量及相应断面孔隙水压的误差均小于0.5%。就单元尺寸依赖性而言,为满足工程精度要求,从渗流量角度分析,修正单元的尺寸应不大于600倍裂缝宽度;从孔隙水压角度分析,修正单元的尺寸应不大于200倍裂缝宽度。【结论】所建立的等效处理方法合理可行,当修正单元的尺寸不大于200倍裂缝宽度时,无论是渗流量还是孔隙水压,该处理方法均能满足工程精度要求。     

东坪地区基岩潜山风化壳裂缝性储层的主控因素及有效性分析

柴达木盆地阿尔金山前东坪地区基岩潜山风化壳裂缝性储层的矿物组分复杂、纵横向变化快、裂缝及溶蚀发育程度不均一、物性参数评价难度大,导致其主控因素及有效性不明确。为此,利用地层元素测井、电成像测井及常规测井资料,通过两种岩性识别方法——M-N-GR三变量岩性识别法与铝-硅-钙三元素岩性识别法建立了适用于研究区基岩潜山风化壳裂缝性储层的岩性识别标准。通过岩心分析与电成像人工拾取刻度重构了双侧向电阻率测井裂缝孔隙度模型,利用声波时差测井结合元素测井建立了变声波骨架值及分岩性声波骨架值的基质孔隙度模型。分析了裂缝发育及物性与断层距离、地层变形程度、岩性、风化淋滤作用的关系,总结了影响东坪地区基岩潜山风化壳裂缝性储层的主控因素。在精确识别岩性及求取物性参数的基础上,结合PoroTex技术、核磁谱型分析、裂缝与地应力走向分析等方法,综合评价了裂缝性储层的有效性。研究成果为东坪地区基岩潜山风化壳储层气藏的动态开发提供了测井技术支持。     

基于电测井资料的塔里木油田奥陶系碳酸盐岩地层裂缝充填特性分析

在碳酸盐岩地层,裂缝及其性质分析研究是石油勘探开发中的一个重要工作。以前对裂缝研究重点一般集中在有效裂缝（张开裂缝）,而充填裂缝的充填程度、充填物性质、产状等常常带有地层演化、古构造运动、古应力场的信息,这些信息对充填裂缝特征的分析对构造演化和古构造恢复有重要意义。在总结充填裂缝电成像测井响应特征基础上,利用电成像测井（FMI）资料对塔中一井区充填裂缝进行识别分析,计算了裂缝的倾角、倾向等定量参数,并对裂缝的走向等相关参数进行分析,结果表明,充填裂缝的产状、走向等参数可能反映古裂缝的期次。     

基于有限元的随焊锤击焊接温度场数值模拟

随焊锤击的时机取决于温度场变化,针对此问题,以MZ1-1000型自动埋弧焊机、Φ2 mm的H08A焊丝为例,对平板堆焊进行了模拟,建立了三维有限元计算模型,并编制了实现热源移动的循环子程序;运用表面效应单元,解决了两种不同载荷同时加载的问题,实现了焊接温度场的三维动态模拟,得到了不同时刻焊件的焊接温度场分布。     

基于数值模拟的湿陷性黄土隧洞开挖方法的比较

为了更好、更安全地在湿陷性黄土段进行隧洞的开挖施工,结合某隧洞工程实例,采用FLAC3D有限差分软件建立了湿陷性黄土段隧洞的模型,分别对全断面开挖法、上下台阶开挖法、CD法、CRD法进行了施工模拟,得到这4种工法引起湿陷性黄土隧洞地层围岩水平位移和竖向位移.结果表明:CRD法是其中对地层围岩位移影响最小的开挖方法,是一种有效控制湿陷性黄土隧洞围岩变形的施工方法.     

运动激波与气泡串相互作用的多介质数值模拟

通过对激波和流体界面相互作用而诱导的大变形界面演化的数值模拟,验证了Level set 方法精确模拟多个流体界面的有效性.采用间断有限元Galerkin方法求解欧拉方程得到流场解,采用5阶WENO格式求解Level set方程追踪多流体界面,界面附近的边界条件由虚拟流体方法处理.对运动激波和两个气泡相互作用过程进行了数值模拟,得到了不同时刻的压力和密度等值线分布,并分析了计算域中两个气泡同是氦气泡,以及一个是氦气泡,一个是R22气泡情况下的计算结果.计算结果表明:利用多界面Level set方程可高质量地捕捉多个流体界面,处理3种多介质流场数值模拟问题.