水驱油藏储层物性时变数值模拟及流场评价研究

摘要

经过多年开发，我国很多老油田已进入特高含水期，地下剩余油分散，挖潜难度大。由于储层存在非均质性，无论平面上还是纵向上都会产生驱替不均匀的现象，这种差异驱替会导致流场分布的非均质性。处于特高含水期的油藏，经过长期的水驱开发，储层物性发生变化，储层非均质性日益严重，进一步加剧了流场在空间上的差异，造成开发矛盾日渐突出。由于注采井网长期不变，流线长期固定，造成大量低效率的驱替，甚至无效水循环。因此，在准确预测剩余油分布的基础上，通过产液结构优化，形成新流场秩序是挖潜剩余油的必要措施。 本文根据矿场统计及实验资料，明确了水驱后储层物性变化规律，并总结了物性变化机理。通过分析当前储层物性时变表征方法存在的问题，提出使用面通量表征储层物性时变现象，实现了储层物性时变的定量化、连续性、方向性、稳定性表征。通过黑油模型改造，建立了物性时变数学模型和数值模型，经过软件编制实现了相应的数值模拟技术，解决了商业化数值模拟软件无法考虑储层物性时变的缺陷。利用概念模型和矿场实际模型，对软件的可靠性进行了验证。利用自研软件，分析了渗透率和相渗曲线时变对开发效果的影响，并将该软件应用于矿场实际区块，改善了模型的历史拟合效果，使剩余油分布的预测结果更加可靠。通过分析现有流场评价方法的缺点，提出使用面通量表征流场，选用戒下型隶属函数对面通量归一化处理，并定义为流场强度，采用模糊C均值聚类分析对流场强度进行分级，消除了常规人为分级方法的随意性和经验依赖性，从而建立了完整的流场评价体系。 储层物性时变数值模拟软件的研发以及流场评价体系的建立，可为通过产液结构优化挖潜剩余油提供指导。以A油田为例，对研究成果进行了验证，经历史拟合得到了剩余油分布规律，根据输出的面通量，经流场评价确定了各区流场等级。进而依据剩余油和流场的分布，制定了产液结构调整策略，有效挖潜剩余油。

目录

第一章 绪 论

1.1 研究目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 储层物性时变研究现状

1.2.2 油藏流场研究现状

1.2.3 储层物性时变研究存在的问题

1.2.4 油藏流场研究存在的问题

1.3 研究内容设计

1.4 创新点

1.5 技术路线

第二章 储层物性时变机理及表征方法

2.1 储层物性时变规律

2.1.1 水驱前后微观特征对比

2.1.3 水驱前后相渗曲线对比

2.2 储层物性时变机理

2.2.1 渗透率时变机理

2.2.2 润湿性时变机理

2.3 储层物性时变表征方法

2.4 储层物性时变数值模拟应用

2.5 储层物性时变表征新方法

2.5.1 水驱强度表征参数确定

2.5.2 渗透率与面通量的关系

2.5.3 相渗曲线与面通量的关系

2.5.4 时变后相渗曲线获取方法

2.6 本章小结

第三章 储层时变数学模型

3.1 数学模型

3.1.1 模型基本假设

3.1.2 微分方程建立

3.2 数值模型

3.3 本章小结

第四章 软件编制及应用

4.1 软件简介

4.2 软件功能介绍

4.3 软件使用说明

4.4 软件可靠性验证

4.5 储层物性变化影响研究

4.5.1 不同参数时变影响

4.5.2 计算稳定性验证

4.6 软件的矿场应用

4.6.1 油田简介

4.6.2 应用效果

4.7 本章小结

第五章 流场评价体系

5.1 油藏流场

5.2 流场强度

5.2.1 聚类分析

5.2.2 流场强度确定

5.3 流场分级

5.4 本章小结

第六章 产液结构优化

6.1 潜力区评价

6.2 优化方案设计

6.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士期间取得的学术成果

致谢