高石梯震旦系碳酸盐岩气藏开发机理模拟研究

摘要

研究区储层主要为受岩溶作用控制的缝洞型碳酸盐岩储层。该类储层的典型特点是孔洞大小不一，缝洞分布复杂，非均质性强;而且与常规的碎屑岩储层不同，储层成因相对复杂，没有成熟的储层发育模式可以利用，因此缝洞型碳酸盐岩储层建模方法的选择相对困难。针对研究区井点资料较少情况下，如何合理预测储层平面及纵向分布，建立符合储层分布规律的地质模型是目前气藏开发急需解决的关键问题之一。
　　根据储层的野外剖面、岩心、常规测井以及成像测井等特征，可以将研究区储层划分为四种类型:Ⅰ型—角砾间溶孔溶洞构型、Ⅱ型—孔隙性溶孔溶洞构型、Ⅲ型—葡萄花边残余溶洞构型、Ⅳ型—裂缝+溶孔溶洞构型。各储层构型在空间上的分布可以反映储层的非均质性。基于以上考虑，本文根据已有地质静态资料，针对高石梯震旦系碳酸盐岩储层特点，对缝洞型碳酸盐岩储层建模进行了探索性的研究:借鉴碎屑岩沉积相控建模思路，利用储层构型的分布作为储层物性参数分布的控制条件，建立了储层单一介质属性模型。
　　另外，由于缝洞型碳酸盐储层属于多重介质，这会影响流体的地下渗流。为了建立能够体现多重介质的数值模拟模型，为气藏的开发机理模拟研究做准备，本文对基质—裂缝—溶洞三重介质的属性建模也作了探索性的研究:首先，在已建立的储层属性模型的基础上，利用常规小柱塞样物性资料，分别统计出各储层构型的基质渗透率和孔隙度的贡献值，从而建立基质的属性模型;然后，利用测井解释的裂缝参数，统计出各类储层的裂缝渗透率和孔隙度贡献值，在已有单一介质储层属性模型的基础上，分构型劈分出裂缝的属性，就可以获得裂缝的属性模型;最后，扣除基质和裂缝的渗透率和孔隙度贡献值，建立了溶洞的属性模型。
　　为了保证数值模拟模型的可靠性，避免在生产历史拟合过程中，对气井周围储层渗透率大小和分布的盲目调整，本文在充分研究依序稳态替换法原理的基础上，根据已有的生产动态资料，首次将依序替换法方法应用到高石梯碳酸盐岩低渗气藏地层参数的计算中。根据该方法，求得GS3井控范围内地层平均渗透率为0.47×10-3μm2。
　　根据储层地质建模和气井周围储层渗透率大小和分布的计算结果，建立了基质—裂缝—溶洞三重介质数值模拟模型，并完成了气井的生产历史拟合。
　　在此基础上，通过模拟不同储层打开程度、避水高度、配产对灯二段GS1井产能的影响，认为能够保持气井稳产20年的合理生产参数为:气井配产15×104m3/d，射孔避水高度86.5m～98.1m，储层打开程度20‰40％，20年采出程度25.93％。
　　通过对灯四段储层GS3井合理配产模拟研究，针对现有射孔层段，当配产30×104m3/d时，可实现GS3井的20年稳定生产，20年采出程度可达34.2％;当配产40×104m3/d时，可实现GS3井的15年稳定生产，20年采出程度可达42.36％。
　　通过模拟不同储层改造范围对GS3井产能的影响，认为储层改造长度、宽度应分别达到45m、15m以上;储层改造范围内外渗透率倍比应达到5倍以上。

目录

声明

摘要

第一章 引言

1．1 选题依据

1．2 国内外研究现状

1．2．1 缝洞型碳酸盐岩储层地质建模研究现状

1．2．2 缝洞型碳酸盐岩油气藏数值模拟研究现状

1．2．3 低渗透气藏地层参数计算方法研究现状

1．3 主要研究内容及技术路线

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 研究思路及技术路线

第二章 研究区地质特征

2．1 气藏地质特征

2．1．1 区域构造位置

2．1．2 区域地层特征

2．1．3 构造特征

2．1．4 沉积相特征

2．1．5 储层特征

2．1．6 气藏压力与温度

2．1．7 流体性质

2．1．8 气藏类型

2．2 储层构型划分与识别

2．2．1 储层构型划分及其特征

2．2．2 储层构型识别

第三章 碳酸盐岩储层地质建模

3．1 建模的思路与方法

3．2 构造建模

3．3 储层构型建模

3．4 储层属性建模

3．4．1 利用储层构型控制建模

3．4．2 储层三重介质属性建模

第四章 依序稳态替换法的应用

4．1 井底流压的计算

4．1．1 拟临界压力和拟临界温度的计算

4．1．2 压缩因子的计算

4．1．3 气体密度的计算

4．1．4 井底流压的计算

4．2 依序稳态替换法的原理

4．3 依序稳态替换法的应用

4．3．1 求解单井控制半径内的地层平均渗透率

4．3．2 求解单井控制半径

4．3．3 实例分析

第五章 气藏开发机理模拟研究

5．1 三重介质数值模拟模型的建立

5．1．1 模拟模型建立与参数取值

5．1．2 初始静态参数场的建立

5．1．3 生产历史拟合

5．2 开发机理模拟研究

5．2．1 灯二段气藏合理配产及避水高度模拟研究

5．2．2 灯四段气藏合理配产模拟研究

5．2．3 合理储层改造范围模拟研究

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果