低渗透油藏开发的渗流理论和方法

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1、低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学低渗透油藏开发的渗流低渗透油藏开发的渗流 理论和方法理论和方法Theories of Porous Flow in Theories of Porous Flow in Low PermeabilityLow Permeability报告人：朱维耀报告人：朱维耀低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学概述概述 一、低渗透油藏储层物性参数特征一、低渗透油藏储层物性参数特征1 1、基本概念、各种分类标准和划分方法、基本概念、各种分类标准和划分方法2 2

2、、地质特征和物性参数特点、地质特征和物性参数特点3 3、渗流物理实验技术、渗流物理实验技术4 4、现有实验技术的不足、现有实验技术的不足主要内容主要内容低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学二、低渗透油层油水渗流的非线性规律二、低渗透油层油水渗流的非线性规律1 1、非达西渗流规律的基本特征、非达西渗流规律的基本特征2 2、启动压力梯度、启动压力梯度3 3、非线性渗流规律表达型式、非线性渗流规律表达型式4 4、岩石物性与渗流特征研究、岩石物性与渗流特征研究5 5、有效驱动的基本理论、有效驱动的基本理论主要内容主要内容低渗透油藏开发的渗流理论

3、低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学三、低渗透储层井网整体压裂基质三、低渗透储层井网整体压裂基质- -裂缝裂缝耦合流动理论研究 耦合流动理论研究1 1、物理本质和概念模型、物理本质和概念模型2 2、井网整体压裂基质、井网整体压裂基质- -裂缝耦合流动理论体系裂缝耦合流动理论体系3 3、压裂水驱机理和开采数值模拟研究、压裂水驱机理和开采数值模拟研究主要内容主要内容低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学四、低渗非达西渗流条件下水平井压裂四、低渗非达西渗流条件下水平井压裂技术研究 技术研究1 1、低渗非达西渗流

4、条件下水平井压裂产能预测方法低渗非达西渗流条件下水平井压裂产能预测方法2 2、多油层水平井压裂开发优化控制技术、多油层水平井压裂开发优化控制技术3 3、水平井压裂裂缝优化模拟技术、水平井压裂裂缝优化模拟技术主要内容主要内容低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学五、展望五、展望1 1、微观结构与宏观渗流过程的深入探索、微观结构与宏观渗流过程的深入探索2 2、低渗透油藏基质裂缝井网整体优化、低渗透油藏基质裂缝井网整体优化开采渗流理论 开采渗流理论3 3、开发低渗和特低渗油藏的有效技术、开发低渗和特低渗油藏的有效技术主要内容主要内容低渗透油藏开

5、发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学概 述n需求：随着我国国民经济稳定增长，石油需 求不断增加。是世界上除美国之外的第2大石 油消费国,年进口的原油量已接近国内石油的 年产量。由于我国中、高渗透油藏后备石油储 量不足，低渗透特别是特低渗透石油资源开发 速度慢，使石油供需矛盾不断加剧,仅2006年 对外依存度就达47,据预测到2020年我国将 净进口石油2.7亿吨,国家面临严峻的石油安全 问题！低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学概 述 n资源情况：我国石油工业每年探明的石油 储量中，低丰度、

6、低渗透油气田占的比例在 50%以上，而且比例逐年上升。低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学概 述n迫切要求：加速开采特低渗透油藏，开展加速开采特低渗透油藏，开展 理论和技术创新，掌握地质规律，形成一套理论和技术创新，掌握地质规律，形成一套 适合我国特低渗透油藏特征的开发理论和技适合我国特低渗透油藏特征的开发理论和技 术体系，使特低渗透油藏的开发获得重大突术体系，使特低渗透油藏的开发获得重大突 破破。将大大提高我国石油资源的利用率，确 保我国石油产量的稳定和增长，维护我国石 油安全，满足国民经济发展的重大需求。低渗透油藏开发的渗流理论低渗

7、透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学概 述n目标：形成低渗透油藏高效开发和提高采收率 理论及方法、获得巨大经济效益为目标，解决低 渗透油藏油层非均质性强、渗透率低、裂缝发育 复杂等对提高石油采收率具有挑战性的理论和技 术难题。n关键科学问题：1、储层裂缝识别、预测理论和方法；2、非线性渗流机理及复杂渗流理论；3、高效注入剂分子设计理论与合成；4、注入介质流动控制理论。低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学n开发过程存在许多理论问题多孔介质致密性、非均质、裂缝、耦 合达西定律的不适用流动的非线性产量预测与实际情

8、况不符低速非线性渗流-启动压力储层压力、流体对储层物性的敏感性低渗、超低渗油层的可动流体储层岩石微观结构与非线性渗流研究流固耦合、基质裂缝井网耦合低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学一、低渗透油藏储层物性参数特征n n1 1、基本概念、各种分类标准和划分方法、基本概念、各种分类标准和划分方法不同国家和地区对低渗透油田的划分标准并不统一n美国：渗透率10010-3m2n前苏联：渗透率为5010-310010-3m2 n我国：一般将渗透率在1010-35010-3m2的油田 称为低渗透油田 ，110-31010-3m2的称为特低渗 透油田，

9、小于110-3m2称为超低渗透油田 低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学一、低渗透油藏储层物性参数特征n近年来，随着人们对低渗透油田研究的深入，从不同 的研究角度，又提出了一些新的划分标准：n低渗透、特低渗透油藏等的最新分类标准： 分类 储集层空气渗透率n高渗透50010-3m2 n中渗透：5010-3m2中渗透50010-3m2 低渗透：1010-3m2 一般低渗透5010-3m2110-3m2 特低渗透1010-3m2超低渗透 110-3m2 参见：石油天然气行业标准SY/T 6169-1995油藏分类低渗透油藏开发的渗流理论低渗透

10、油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学n通用分类方法：1、按渗透率分类类2、按启动压动压力分类类3、按流度分类类分 类类渗透率范围围分 类类渗透率范围围分 类类流度范围围 类类：一般 低渗 透10-50 10-3m2类类：启动压动压 力 梯度变变化率 的数量级级是 10-48-30 10-3m2类类：称为为 低渗透 油层层30-50 10-3m2/(mPas)类类：特低 渗透 1-10 10-3m2类类：启动压动压 力 梯度的变变化 率的数量级级 10-31-8 10-3m2。类类：称为为 特低渗 透储层储层1-30 10-3m2/(mPas)类类：超低 渗透 率0.

11、1-110-3m2类类：启动压动压 力 梯度的变变化 率的数量级级 10-2-10-10.1-1 10-3m2；类类：称为为 超低渗 透储层储层1 10-3m2/(mPas)类类：致密 层层0. 1-0. 0110-3m2类类：非常 致密 层层0.01-0.000110-3m2类类：裂缝缝 -孔隙非常致密低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学4、按孔隙结结构分类类5、岩性、物性、油性、电电性综综合分析分 类类渗透率范围围分 类类孔吼半 径 (m)孔隙度/%渗透率 (10-3m2)含油性类类:中 喉型C501um， Smin0.5153油浸

12、类类:较较 细细喉型C50为为0.115um ，Smin为为10% 20%。较较粗-略粗 歪度，孔喉分选选 较较好。类类:细细砂 岩 0.15-0.5010-151-3油斑-油浸类类:细细 喉型C50为为0.1 0.01Lm，Smin为为 20%40%。细细 歪度，分选较选较 差 。类类:粉细细 砂岩 0.1-0.158-120.2-1.0油斑-油迹类类：致 密型C5040%。细细歪 度，分选选差。类类：粉 砂岩6550653550203520需针对低渗透等级划分细化制定标准建议：考虑流体流动特性2、喉道半径等级划分低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技

13、大学北京科技大学2、喉道半径等级划分低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学2、喉道半径等级划分喉道半径对特低渗透油层流体流动影响巨大！低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学一、低渗透油藏储层物性参数特征n n2 2、地质特征和物性参数特点、地质特征和物性参数特点（1）油藏类型单一多属于常规油藏类型，以岩性油藏和构造油藏为主， 有60以上的储量存在与上述两种类型的油藏中。 （2）储层物性差，孔隙度和渗透率低 50的油层孔隙度小于10，平均渗透率小于 10mD的油层占61 （3）孔喉细小

14、，溶蚀孔发育 喉道半径一般小于1.5m，非有效孔隙体积在整个孔 喉体积中所占比例较大，平均30。 低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学（4）储层非均质严重层内非均质受沉积韵律的变化和成岩作用而表现明显不 同。 （5）裂缝发育大多是构造裂缝，其分布比较规则，常常成组出现。裂 缝密度受构造部位、砂岩厚度、岩性控制十分明显。 宽度一般都很小，多数在十几到几十微米之间，裂缝 的延伸长度大多小于100m。 （6）油层原始含水饱和度高低渗透油藏原始含水饱和度一般较高，通常在3050 ，有的高达60。n n2 2、地质特征和物性参数特点、地质特征和物

15、性参数特点低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学（7）储层敏感性强容易收到各种损害。其中水敏和压敏较突出。 （8）原油性质好一般原油密度一般为0.840.86g/cm3，地层原油 粘度一般为0.78.7mPa.s。n n2 2、地质特征和物性参数特点、地质特征和物性参数特点低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学一、低渗透油藏储层物性参数特征n n3 3、渗流物理实验技术、渗流物理实验技术（1）启动压力实验研究 低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京

16、科技大学北京科技大学（1）启动压力实验研究 低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学（2）恒速压汞实验研究 原理示意图原理示意图 低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学恒速压汞实验研究 低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学（3）可动流体饱和度研究岩心核磁T2谱曲线 低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学（3）可动流体饱和度研究低渗透岩心可动流体饱和度低渗透油藏开发的渗流理论低渗透油藏开发的渗流理论20082008* *北京科技大学北京科技大学