發(fā)布時(shí)間：2020-07-24 16:19

【摘要】：本文以長慶、川中、大港以及大慶四大典型致密油區(qū)儲層為研究對象,綜合利用低溫氮?dú)馕�附、高壓壓汞、恒速壓汞、核磁共振、離心、物理模擬等方法,系統(tǒng)的對比研究了典型致密油藏儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征、孔隙類型、流體賦存規(guī)律、動用界限及致密油儲層綜合分類評價(jià)；從微納尺度力以及EDL對流動的影響出發(fā),對微納通道流體存在狀態(tài)進(jìn)行了新的分區(qū),提出了相應(yīng)的粘性修正方法,并建立了微納通道滲流的動電耦合模型；針對致密油開采特征,設(shè)計(jì)了致密油溶解氣驅(qū)滲流阻力測試系統(tǒng),提出了溶解氣驅(qū)滲流阻力變化數(shù)學(xué)模型,建立了新的溶解氣驅(qū)滲流數(shù)學(xué)模型,研究了溶解氣驅(qū)滲流機(jī)理。取得的主要研究成果以及認(rèn)識如下：1.在深入分析致密巖樣低溫氮?dú)馕�附、高壓壓汞、核磁共振以及離心數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,最終通過“兩次插值,一次連接,一次檢驗(yàn)”的方法建立了致密巖樣全尺度測試方法。研究表明,致密巖樣孔隙主要處于納米級和亞微米級尺度空間,當(dāng)致密砂巖納米級孔隙占據(jù)60%以上時(shí),儲層極難動用。大慶和長慶致密砂巖滲流能力50%以上來自亞微米級,川中和大港致密碳酸鹽巖依靠少量較大孔隙以及微裂縫提供滲流能力。2.致密油儲層流體可動用性研究發(fā)現(xiàn)：致密碳酸鹽巖與致密砂巖相比,更多的將流體賦存于納米級孔隙,說明致密碳酸鹽巖孔喉更微細(xì)、納米級孔隙更多。隨著滲透率增大,亞微米級、微米級可動流體量逐漸增大,致密砂巖可動流體量比致密碳酸鹽巖大。3.在孔徑全尺度圖譜基礎(chǔ)上,結(jié)合低溫氮?dú)馕�附�?shí)驗(yàn),從微管單元體出發(fā),利用微積分思想,推導(dǎo)了不同尺度空間的內(nèi)表面積計(jì)算方法。同時(shí)綜合全尺度圖譜和離心-NMR數(shù)據(jù),計(jì)算出了不同尺度空間的束縛水體積,因此可進(jìn)一步計(jì)算出不同尺度空間束縛水膜厚度。通過繪制束縛水膜厚度-滲透率曲線,發(fā)現(xiàn)大慶孔喉動用下限為22nm,滲透率動用下限為0.08mD,長慶孔喉動用下限為18nm,滲透率動用下限為0.03mD。4.通過吸附脫附曲線研究了基質(zhì)孔隙形狀。通過壓敏數(shù)據(jù),由冪指數(shù)法可大致預(yù)測儲層整體孔隙類型。大港為裂縫寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于孔隙半徑的雙重孔隙,大慶致密油儲層為裂縫寬度與孔隙半徑接近的雙重孔隙。在以上成果基礎(chǔ)上,綜合各種因素,繪制了不同油區(qū),不同巖性致密油儲層孔隙模型。5.在低滲透了儲層綜合分類評價(jià)基礎(chǔ)上,以平均喉道半徑、可動流體百分?jǐn)?shù)、啟動壓力梯度、粘土含量、原油粘度、壓力系數(shù)、脆性指數(shù)為關(guān)鍵參數(shù),初步建立了致密儲層“七元綜合分類系數(shù)"法,為后期綜合評價(jià)奠定了基礎(chǔ)。6.致密儲層基質(zhì)孔隙主要以表面力為主,體積力作用減弱。擴(kuò)散雙電層(EDL)集中了各種微納尺度力,固-液耦合作用致使粘度明顯異于體相流體。將微納通道流體劃分為體相流體和EDL流體,并對EDL流體進(jìn)行粘性修正。體相流體流動帶動EDL流體流動,將產(chǎn)生電滲效應(yīng),這是一個(gè)動電耦合的流動過程。在粘性修正基礎(chǔ)上,從H-P流和電滲流出發(fā),推導(dǎo)得出了新的微納通道滲流的數(shù)學(xué)模型。計(jì)算結(jié)果以及相關(guān)理論認(rèn)識,與同領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)研究不謀而合,同時(shí)對相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行更深入的理論解釋。7.秉承亨利·達(dá)西思想(將影響流動的眾多微觀因素以滲透率K的形式呈現(xiàn),復(fù)雜問題簡單化),從而設(shè)計(jì)了致密油藏溶解氣驅(qū)滲流阻力測試系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn)溶解氣驅(qū)滲流阻力呈指數(shù)形式變化,在此基礎(chǔ)上建立了新的溶解氣驅(qū)滲流數(shù)學(xué)模型,與非線性彈性驅(qū)耦合計(jì)算發(fā)現(xiàn)：溶解氣驅(qū)泄油半徑非常小,并且在泡點(diǎn)附近急劇減小,越靠近井筒壓力變化越快。同時(shí),溶解氣驅(qū)產(chǎn)能非常低。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(滲流流體力學(xué)研究所)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P618.13;TE312

【參考文獻(xiàn)】

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1 龐正煉;鄒才能;陶士振;楊智;吳松濤;;中國致密油形成分布與資源潛力評價(jià)[J];中國工程科學(xué);2012年07期

2 景東升;丁鋒;袁際華;;美國致密油勘探開發(fā)現(xiàn)狀、經(jīng)驗(yàn)及啟示[J];國土資源情報(bào);2012年01期

3 付鎖堂;張道偉;薛建勤;張曉寶;;柴達(dá)木盆地致密油形成的地質(zhì)條件及勘探潛力分析[J];沉積學(xué)報(bào);2013年04期

4 張曉亮;;低滲透油藏彈性驅(qū)和溶解氣驅(qū)采收率計(jì)算[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年05期

5 趙毅;胡斌;張路崎;趙永昌;;基于核磁共振和壓汞實(shí)驗(yàn)的儲層束縛水飽和度計(jì)算方法[J];科技導(dǎo)報(bào);2010年11期

6 Yanzhang Huang;Zhengming Yang;Ying He;Xuewu Wang;;An overview on nonlinear porous flow in low permeability porous media[J];Theoretical & Applied Mechanics Letters;2013年02期

7 關(guān)繼騰,王玉斗,王殿生;直流電法改變油水兩相相對滲流關(guān)系的理論研究[J];石油勘探與開發(fā);1999年04期

8 王曉暢;范宜仁;鄧少貴;李奎周;李智強(qiáng);蔣建亮;;基于離心試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定束縛水飽和度[J];中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年03期

9 張人雄,隋少強(qiáng);直流電處理油層提高采收率實(shí)驗(yàn)研究[J];河南石油;1997年02期

10 蘇娜;段永剛;于春生;;微CT掃描重建低滲氣藏微觀孔隙結(jié)構(gòu)——以新場氣田上沙溪廟組儲層為例[J];石油與天然氣地質(zhì);2011年05期

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1 任嵐;溶解氣油藏壓裂井三維三相動態(tài)模擬研究[D];西南石油大學(xué);2006年

本文編號：2769093