裂缝各向异性油藏渗流特征
油藏描述-裂缝
0.22
0.235 0.255 0.245 0.24
2.6
2.8 3.5 3.4 3
39
31 40 36 33
五．有限元裂缝模拟
计算模型图
五．有限元裂缝模拟
最大主应力值分布图
五．有限元裂缝模拟
最小主应力分布图
五．有限元裂缝模拟
剪切力分布图
五．有限元裂缝模拟
铜锣峡地区裂缝预测的K值标准
K值 <0.99 0.99-1.142 1.142-1.248 1.248-1.486 >1.486
T1j22
T1j1 T1j1
1.39
0.44 0.594
0.02
0.02 0.01
0.01
0.01 0.01
0.04
-0.03 0.02
0.04
0.04 0.02
0.28
0.27 0.28
7、多方法的综合应用
采用各种方法计算的曲率具有两大特点： （1）实际计算显示，由于计算曲率的方法不同， 导致构造曲面上同一点的曲率值也不相同，不仅数 值大小不同，甚至可能出现正负的差异。 （2）不同方法计算的曲率值其变化范围各异，如 通过趋势面计算的面曲率0.13～1.42 (1/m)，而样条函数计算的线曲率为0.09～0.82 (1/m)。
式中： Ф f—为X方向的裂缝孔隙度； T—中性面以上岩层的厚度，m； R—曲率半径，m；
4、裂缝孔隙度及渗透率计算
上式可化简为
d 2Z T 2 dX f d 2Z 2T dX 2 由此可见，裂缝孔隙度为岩层厚度和曲率的函 数。同理，裂缝渗透率的计算公式为：
Kf
d Z 8 4.9 10 (T ) 2 dX
裂缝研究
裂缝性油气藏
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Байду номын сангаас
裂缝的发育分布情况与区域构造背景、褶皱强度、储层岩性、厚度和层序组合等有密切关系。
裂缝性油气藏在钻井过程中，经常发生钻具放空、泥浆漏失和井喷现象，并且放空和漏失的井段和层位，往 往是产层所在的井段和层位。大漏大喷往往是发现高产裂缝性油气藏的前兆。
由于裂缝发育带可垂直切穿多层岩层，把原来互相隔绝的储集空间沟通起来，形成一个统一的储集空间。因 此，裂缝性油气藏常呈块状，其油气柱高度一般都较大，最大的可达1.5×10-2×10m以上。
碳酸盐岩中的裂缝性油气藏分布广泛，但以构造变动较强烈的山前带，或其它褶皱背斜带最为重要。最典型 的是波斯湾盆地的扎格罗斯山前带。在该带已发现的50多个油气田中，有20多个是裂缝性背斜油气藏，储量在10 亿吨以上的特大油气田就有6个（加奇萨兰、马伦、阿瓦兹-阿斯马里、阿加贾里-比比、哈基麦赫和帕扎南）。 此外，伊拉克的阿因扎列大油田亦属裂缝性背斜油气田，基尔库克特大油田虽属礁型油气田，但裂缝亦很发育。 现以伊朗的加奇萨兰油田为例简介如下。
油气井产量高，但差别大，油气分布极不均一。目前世界上产量最高的万吨井，绝大多数与碳酸盐岩中的裂 缝性油气藏有关。例如，伊朗有许多这种类型的油田，单井日产量多数达千吨以上，个别万吨井已稳定十年以上。
实例
裂缝性油气藏在世界石油和天然气的产量、储量中占有十分重要的地位。按其储集层的岩石类型及重要性， 它可分为碳酸盐岩和其它沉积岩裂缝性油气藏两大类，其中以碳酸盐岩裂缝性油气藏最重要。
裂缝性砂岩
第五节 裂缝性砂岩油田吸水能力较强，水驱各向异性明显我国许多低渗透油田储层裂缝都比较发育，构成裂缝性砂岩油藏。
这类油藏的开发特征与单纯低渗透油藏不同，其主要特点是注水井吸水能力较强，水驱和油井见效、见水状况，各向异性表现十分明显。
一、注水井吸水特征1、 注水井启动压力和注入压力低，吸水能力强众所周知，裂缝渗透率远远大于砂岩基质渗透率，一般可以达到几百甚至几千个毫达西，因而其吸水能力很强，注入压力很低。
最为典型的是火烧山油田，开采层位为二叠系平地泉组油层，裂缝发育。
根据投注的61口井统计，单井日产水量为30~40 m 3的情况下，井口注入压力为0的有26口井，站注水井数的42.6%，这些井是自吸注水，其吸水能力非常之高；注入压力为0.1~2MPa 的23口井，占37.6%，注入压力大于2MPa 的11口井，占19.8%。
油层空气渗透率只有0.32×10-3 2m μ~10×10-3 2m μ，而用压力恢复曲线计算出的有效渗透率为25×10-3 2m μ~163×10-3 2m μ，有效渗透率比空气渗透率高10~90倍，可见其裂缝非常发育。
2、 注水井指示曲线存在拐点，超过拐点压力，吸水量急剧增大如安塞油田的王17-7井，拐点压力（即地层破裂或裂缝张开压力）为8.0MPa ，拐点之前吸水指数为4.0m 3/(d ·MPa )，拐点之后吸水指数增高为40.2 m 3/(d ·MPa )为防止裂缝水窜现象，实际上注水压力要严格控制在拐点压力（即地层破裂压力货裂缝张开压力）之下。
3、 在裂缝较发育时注水井不经压裂直接投注，吸水能力较好，而且吸水剖面比较均匀 安塞油田开发初期，注水井经过压裂投注，吸水剖面很不均匀，少数层（可能是压裂缝张开层）吸水百分比特别高。
1990年试验成功注水井不经压裂直接投注，不仅注水井吸水能力比较高，而且吸水剖面也比较均匀。
裂缝性低渗透油藏渗流特征及开发实践
裂缝性低渗透油藏渗流特征及开发实践表明，影响油田开发效果的因素主要有两个方面，一是储层裂缝参数，另一个是井网部署。
裂缝参数包括裂缝方向、导流能力及密度(视线密度)；井网因素包括两排水井夹油井排数和注采井方向与裂缝走向夹角。
而以前国内外裂缝性低渗透油藏在井网部署时，几乎都采用了正方形井网、反九点注水方式。
尽管一些裂缝性油藏在部署井网时为了避免裂缝对开发的不利影响，将井排方向与裂缝方向部署成一定角度，结果仍然造成与平行裂缝走向部署开发井的相似结果，即处在裂缝系统上的注采井的油井见水早，含水上升快，甚至暴性水淹，而垂直于水井排的油井注水收益差。
物理模拟、数值模拟和现场试验都说明：裂缝性低渗透油藏最好的开采方式是沿平行裂缝方向注水，沿垂直裂缝方向驱油，即线状注水方式。
裂缝性低渗透油藏合理井网是菱形井网与矩形五点井网，最优井网为两排水井夹两排油井(即扁四点法)，其注采方向与裂缝走向有夹角，对单向裂缝渗透率与基质渗透率比值越大其夹角越小，对具体油田应视油井产能和裂缝渗透率与基质渗透率比值大小而定；对两垂直缝，其注采井与裂缝走向的夹角为45°。
裂缝性低渗透油藏井网系统与裂缝系统的合理配置关系是注水井沿裂缝方向布置，即，正方形五点法-井排方向与裂缝方向夹角为0°；正方形反九点法-井排方向与裂缝方向夹角45°；七点井网法-井排方向与裂缝方向夹角0°。
这主要是因为：(1)避免了油井处在主裂缝走向上，极大地减小了水淹井的可能性，也就有效地避免了因油井水淹而出现的严重的后果。
(2)考虑裂缝的规模，主要有裂缝的方向和发育程度(视线密度)。
(3)菱形井网可改善平面上各油井的均匀受效程度，采油速率优势逐渐明显。
低渗透油田人工压裂缝在很大程度上受现代地应力场制约,但在裂缝较发育的储层中,人工压裂缝的延伸方向除了与现代应力场最大水平主应力有关外,还受储层中天然裂缝的影响。
[4]三肇凹陷扶、杨储层人工缝以垂直缝为主。
微裂缝低渗透油藏产能公式在合水油田的应用
微裂缝低渗透油藏产能公式在合水油田的应用微裂缝性低渗透油藏，孔隙度和渗透率都较低，地层流体在储层中的流动困难。
微裂缝对储层渗透率起主要控制作用，裂缝的发育程度还决定油藏的开发难易程度及最终采收率。
微裂缝的存在不仅有利于油气成藏，另一方面，能够提高基质的连通性，增强储层的渗流能力。
通过研究考虑微裂缝的产能公式在合水油田的适应性，分析开发过程中随地层压力的变化，对油井产能的影响程度。
标签：微裂缝；渗流特征；产能；应力敏感0 引言微裂缝性低渗透油藏，孔隙欠发育，孔隙度和渗透率都较低，一般低渗透储集层的孔隙度都小于10% ，渗透率通常都小于10×10-3μm2 ，流体在其中的流动更加困难。
在特低渗透储层中，随着岩石致密程度的增加，岩石的强度和脆性也随之加大，在构造应力场作用下岩石会产生不同程度的裂缝。
微裂缝对储层渗透率起主要控制作用，微裂缝的发育程度直接决定油藏的开发难易程度及最终采收率[1]。
成藏过程中通过微裂缝幕式排烃，微裂缝对油气成藏也起到重要作用[2]。
另一方面，微裂缝发育，能够提高基质的连通性，增强储层的渗流能力。
从而改善油藏的开发效果。
本文主要分析地层微裂缝与孔、渗及油气渗流的关系，通过研究考虑微裂缝的产能公式在合水油田的适应性，分析开发过程中随地层压力的变化，对油井产能的影响程度。
1 微裂缝储层渗透率与渗流1.1 微裂缝增大储层的各向异性利用微裂缝的统计特征参数，裂缝线密度、裂缝长度等建立天然微裂缝发育低渗透油藏的等效连续介质地质模型，吴忠宝[3]等人研究认为，在考虑了微裂缝对油藏整体渗透率贡献后，相对于油藏基质，裂缝延伸方向及纵向整体渗透率增幅较大，而垂直裂缝延伸方向的水平渗透率增幅较小。
因此具有明显方向性的微裂缝增加了储层的各向异性。
微裂缝的存在，即改善了低渗透油藏的渗流条件，另一方面，对于注水油藏，注入水更容易沿裂缝水窜，引起油井过早见水。
1.2 孔隙度与渗透率无明显相关性孔隙度和渗透率是储层储油能力与流体流动能力的直接表征。
油藏裂缝特征及对注水开发的影响
油藏裂缝特征及对注水开发的影响油藏裂缝特征及对注水开发的影响摘要：油藏裂缝特征对油气资源的开采具有双重作用，本文主要对油藏裂缝特征的识别进行了分析，并在此根底上讨论了裂缝对注水开发的不利影响。
关键词：油藏；裂缝；特征；注水1 概述我国低渗透油资源占总资源量的22.4%，其中40%以上的燃气资源赋予在致密砂岩储层中，给资源的开采和利用造成了很大困难。
这主要是因为该类储层属于不同程度的发育构造裂缝，结构分布复杂，所以至今还未得到高效的开发和利用。
低渗透裂缝性储层是陆相油气田的主要特征之一，也是开发该类油气资源所必须解决的课题之一，开展对低渗透储层裂缝的特征研究，对于提高油气资源开采率具有重要的指导意义。
2 油藏裂缝特征识别2.1 岩芯观察法识别裂缝特征油藏裂缝最直接有效的预测和观察方法是岩芯观察法，通过对岩芯宏观和微观的观察，可获取岩芯裂缝多项参数，为裂缝特征研究提供根底数据；另外，岩芯观察法还可作为其他方法的辅助手段，检验预测结果的准确性。
以A油田为例，对该油田的6口油井的岩芯取样观察，发现其中的5口油井有垂直裂缝，这充分说明该地区油层裂缝的发育较为充分，且以高角度裂缝为主，斜交缝偏少。
据此，可预测储层裂缝方位主要为垂直缝和高角度裂缝。
野外地质露头说明该地区裂缝发育主要有东西向和南北向两组，且东西向裂缝发育程度较高，两组裂缝间距大、延伸远、涉及范围较广，属于稳定的区域裂缝；同时局部地区有北东向和北西向共轭裂缝，但发育程度和规模较小。
2.2 示踪剂测试技术识别裂缝特征示踪剂测试技术是将示踪剂注入到注水井中，然后监测周围油井示踪剂浓度情况，再绘制出浓度――时间曲线图，对该曲线进行数值分析后获取地层有关的物理性质参数，从而为油藏地质特征的预测、堵剂用量确实定提供参考；同时还可对油层是否存在高渗透层或大孔道提供必要的辅助数据。
利用示踪剂测试技术时，应根据监测井组的动静态资料设计适宜的检测方案，并以此作为选择、制备示踪剂的主要依据；注入示踪剂后，在周围生产油井中进行取样、制样，通过专业的实验分析，检测样品中示踪剂的含量，为绘制示踪剂浓度变化曲线提供数据，再结合地质油田的动静态资料，最终确定示踪剂的流动方向、速度、涉及情况等各类信息。
第二章 油藏流体的渗流规律
1。产量公式 在地层中r处任取一厚度为dr的微元体，其渗流截面积A＝2πrh，由达西公式的微元形 式有：
q KA dp dr
将上式分离变量得：
dp
对上式两边积分得：
q q dr dr KA 2Kh r
q Re dr Pw 2Kh rw r 2Kh( Pe Pw ) q R ln e rw
第四节
井间干扰和边界影响
如果油层中有许多井在同时工作，任一口井工作制度的改变，如开 井、关井、换油嘴变更产量等就必然会使其他井的产量或井底压力发生 变化，这种现象叫做井间干扰现象。 在油井工作制度末改变前，多井处于稳定生产状态，全油层的能量 供应和消耗处于暂时的平衡，而任一口井的工作制度发生变化，会使得 原有的能量供应和消耗的平衡遭到破坏，引起整个渗流场的变化，油层 中压力重新分布，因此一口井的变化必然会影响其它井。从发生干扰使 原有的渗流场发生变化，到重新稳定而形成一个新的渗流场为止，是一 个不稳定的传播过程。本节不讨论这个不稳定过程，而是讨论干扰后达 到重新稳定后的情况，即所形成的新的渗流场。
程中，由于泥浆浸泡或在生产过程中为了增产，采用压裂、酸
化等措施，使井底附近油层性质发生变化。这些井底结构和井 底附近地区油层性质发生变化的井称为水动力学不完善井。实 际油井绝大多数都是不完善井。
不完善井的井底结构类型很多，但可归纳为以下三种类型： （l）打开程度不完善 油井没有钻开油层的全部厚度，但是裸眼完成的。这种井底结构多 见于有底水而岩石坚硬的地层中。 （2）打开性质不完善 油层全部被钻穿，但油井是射孔或贯眼完成的，这种井是我国油田 上最常见的。 （3）双重不完善 油井既没有钻穿油层的全部厚度，而且又是射孔或贯眼完成的。
第二章
油藏流体的渗流规律
《2024年微裂缝性特低渗透油藏渗流特征研究》范文
《微裂缝性特低渗透油藏渗流特征研究》篇一一、引言随着全球能源需求的持续增长，对特低渗透油藏的开发已成为当前能源领域的重要课题。
微裂缝性特低渗透油藏作为一类重要的油藏类型，其具有独特的渗流特征和开发难度。
因此，对微裂缝性特低渗透油藏的渗流特征进行研究，对于提高采收率、优化开发方案具有重要的理论和实践意义。
二、微裂缝性特低渗透油藏概述微裂缝性特低渗透油藏是指具有微小裂缝和低渗透率的油藏。
这类油藏通常具有以下特点：渗透率低、储层非均质性强、储层结构复杂等。
这些特点使得微裂缝性特低渗透油藏在开发过程中面临诸多挑战，如采收率低、开发成本高等问题。
三、渗流特征研究方法针对微裂缝性特低渗透油藏的渗流特征，本文主要采用以下研究方法：1. 文献综述：通过查阅国内外相关文献，了解微裂缝性特低渗透油藏的渗流特征及研究现状。
2. 实验室研究：通过模拟实验，观察和分析微裂缝性特低渗透储层的渗流规律和特征。
3. 数值模拟：采用数值模拟软件，建立储层模型，分析不同因素对渗流的影响。
4. 现场实践：结合实际开发项目，对微裂缝性特低渗透油藏的渗流特征进行现场观察和分析。
四、渗流特征分析通过对微裂缝性特低渗透油藏的渗流特征进行研究，可以得出以下结论：1. 微裂缝对渗流具有重要影响：微裂缝是特低渗透储层中主要的渗流通道，对储层的整体渗透率具有重要影响。
在开发过程中，应充分考虑微裂缝的分布和发育情况，优化开发方案。
2. 渗流具有非线性特征：由于储层非均质性强，渗流过程具有明显的非线性特征。
在开发过程中，需要根据实际情况调整开发策略，以实现最佳的开发效果。
3. 启动压力梯度的影响：在微裂缝性特低渗透油藏中，存在一个启动压力梯度，当压力梯度低于该值时，渗流过程将无法启动。
这给开采工作带来了困难，需采取有效的增产措施。
4. 多重尺度渗流现象：微裂缝性特低渗透储层中存在多重尺度的渗流现象，包括宏观和微观尺度的渗流过程。
这给研究工作带来了挑战，需要综合考虑多种因素对渗流的影响。
油气田开发科学技术进展(中国石油大学北京)
《油气田开发科学技术进展》1、各向异性油藏特点？注水开发时如何设计调整？特点：渗透率具有方向性的油藏叫做各向异性油藏，或各向异性渗透率介质油藏。
（补）各向异性油藏的渗透率在方向上具有各向异性，在平面上具有非均质性。
各向异性油藏有两大类：一类是沉积作用形成的,称为沉积各向异性油藏，另一类是裂缝作用造成的,称为裂缝各向异性油藏。
各向异性指的是介质在同一点处不同方向上的性质不同，非均质指的是两个不同点处的性质不同。
非均质可以通过对空间取平均来消除，各向异性则不能。
例如一个非均质裂缝油藏，平均来看，裂缝方向有一个渗透率值，垂直于裂缝方向有另一个渗透率值。
（补）调整时：各向异性渗透率主轴与井排方向平行；渗透率主轴——裂缝方向、古水流方向；井排方向——同一注采单元内任意两井连线（补）1井排方向与渗透率主轴方向平行2将非均质油藏等效为均质油藏按均质油藏的布井理论布井网，再转换到非均质油藏中转换关系为2、各向异性油藏水平井特点及设计方法？各向异性油藏水平井网的特点（1）水平井网需考虑渗透率主方向、井排方向和水平井段方向三者之间的两两匹配关系（2）水平井网需考虑井距、排距和水平井段长度的两两匹配关系井网设计方法（1）渗透率主方向、井排方向和水平井段方向三者之间呈两两平行或垂直关系；（2）水平井段跟井距的比值与各向同性井网相同。
3、注蒸汽井气窜产生原因及特征？原因：（1）层内或层间较强的非均质性（2）原油层内严重的蒸汽超覆（3）多吞吐周期后呈现井间热连通或压力连通（4）注入参数不合理气窜特征：动态判断：相邻井注气时，生产井产液量增加，含水率升高，井口温度上升，气窜严重时，相邻井注气，生产井产水量急剧上升并伴有一定的蒸汽形式（补）A 蒸汽窜—在超稠油吞吐过程中，除个别生产井由于井距较小，井间高渗层在压差作用下容易形成蒸汽窜流通道，大部分气窜是假象。
B 热水窜—在多周期吞吐后，某层向上的井与井可能形成了高含水热通道，此时从注水井注入的蒸汽冷凝成的热水发生粘性指进，热水很快窜到生产井。
裂缝各向异性油藏孔隙度和渗透率计算方法
; 同时有如下关系 : ( 3)
[ 16 ]
k i = kf i + k b , i = Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ. 采用随机裂缝模型 关系 : φ f = 0 . 029 6 kf / b .
2
, 则裂缝孔隙度 φ f 与方
向平均裂缝渗透率 kf 、 平均裂缝宽度 b 之间有如下
( 4)
3 孔隙度与渗透率的计算
2 基础数据处理
根据岩心分析 、 测井解释及薄片分析等资料统 计得到裂缝宽度分布及裂缝平均宽度。 裂缝密度 L fd 指的是沿垂直于裂缝方向单位长 度内裂缝的条数 。 以单井单层段为目标 ,将裂缝测井 的解释结果进行统计分析 ,结果见表 1 , 由此计算该 井段上的裂缝密度 。
表 1 裂缝测井解释结果
作者简介 : 张吉昌 (1969 - ) ,男 ( 汉族) ,辽宁沈阳人 ,高级工程师 ,中国矿业大学博士研究生 ,从事油藏地质与开发研究工作 。
第 30 卷 第 5 期 张吉昌 ,等 : 裂缝各向异性油藏孔隙度和渗透率计算方法
・6 3 ・
分裂缝与基质的贡献 , 难以提供油藏的微观结构特 征 。文献 [ 13215 ] 提出了裂缝性油藏静动态综合建 模的思路 ,但大都局限于定性或经验方法 ,且没有考 虑裂缝渗透率的各向异性特点 。笔者将静动态研究 相融合 ,尝试建立完善而实用的裂缝性油藏孔隙度 和渗透率的定量计算方法 。
…
152 155 160
油藏总各向异性渗透率张量 K 由裂缝渗透率 张量 Kf 和基质渗透率 k b 组成 。 记 I 为二阶单位张 量 , 则有 K = Kf + k b I .
( 2)
考虑井筒方向与裂缝间夹角的影响 , 确定裂缝 密度的公式为
m
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x = x k /kx, y = y k /ky,
( 1)
3
z = z k /kz, k = kx ky kz.
式中, kx, ky, kz 分别为渗透率张量的主方向与坐标
轴一致时 x, y, z 方向的主值, 10- 3 m2; k 为裂缝油
藏的几何平均渗透率, 10- 3 m 2。
2 裂缝性储层渗透率张量模型的求解
优势渗流场和提 高单井产能。
关键词: 裂缝性油藏; 各 向异性; 渗流特征; 电模拟试验
中图分类号: TE 344
文 献标识码: A
P ercolation characteristics of fractured anisotrop ic reservoir
FENG Jin de1, CHENG L in song2, CHANG Y u wen1, FENG Jin cheng3, FU N ing hai2, LUO Cheng2
( 1. R esearch Institute of Petroleum Exp loration& D evelopm ent, P etroCh ina, Beij ing 100083, China; 2. M OE K ey Laboratory for Petroleum Engineer ing in China University of P etro leum, B eijing 102249, Ch ina; 3. P roduction T echno logy Research Institu te, X injiang O ilf ield Company of PetroChina, Karamay 834000, China)
! 80!
中 国石油大学学报 (自然科学版 )
Abstrac t: In order to investiga te the perco lation character istics of rese rvo ir developed natura l fracture, a new electric ana lo gy m ode ling exper iment design ing m ethod w as proposed based on the coo rdina te transfo rm ation pr incip le. A nd the perm eab ili ty tensor m odel of the frac tured aniso trop ic rese rvo ir w as estab lished by app ly ing the na tural fracture pa rame ters to the rese r vo ir eng ineering. A nd a new m ethod of investigating the pe rco la tion law and eva luating the productiv ity o f the fractured low perm eab ility reservo ir w as formed. T he resu lts indicate tha t, on the one hand, the natura l fractures improve the o il we ll pro ductiv ity by increasing the form ation permeability, on the o ther hand, the natural fractures decrease the w ell patte rn e fficien cy and the o ilw e ll productiv ity by increasing the reservo ir anisotropy. T o drill hor izonta lw e ll in vertica l d irection o f fracture o rienta tion is bene fic ia l to establish the advantag ed pe rco la tion fie ld and im prove the w e ll productivity. K ey word s: fractured reservo ir; an iso tropy; perco lation character istics; electr ic analogy m odeling experim ent
天然裂缝使裂缝性油藏油气渗 流规律异常复 杂, 试验是研究油藏渗流规律的有效方法。电模拟 试验具有装置结构简单、操作方便、成本低等优点, 在油气渗流、水利、水文和水体渗流等研究领域得到
了广泛应用, 其在石油领域的应用主要集中于均质 储层中水平井、压裂水平井及复杂结构井的渗流场 及产能研究 [ 1 10 ] 。利用电解模拟试验来研究各向异
天然裂缝 的高导流能力只表现在平行裂缝方
向, 而对垂直裂缝方向的渗流没有影响。裂缝在将 其渗透率绝对值贡献给相邻基质区域的同时, 也将
其方向性平均到相邻基质区域, 从宏观角度来看, 油 藏的总体渗透率就具有了方向性。裂缝的存在加剧
了油藏的非均质性和各向异性。以平行板理论为基
础, 利用渗透率张量理论和渗流力学的相关理论, 将 复杂的裂缝系统简化, 可建立求解裂缝性储层渗透
应用到油藏工程研究中, 建立求解裂缝各向异性储层渗透率张量的 模型, 形成了研究 裂缝性低 渗透砂岩油 藏渗流规
律和产能评价的新方法。研究结果 表明: 储层 中发育 的天然 裂缝一 方面有利 于改善 储层物 性, 提高油井 产能, 另一
方面却加剧了储 层的各向异性, 降低井网效率 和油井 产能; 采取水 平段垂 直裂缝 发育方 向的布 井方式, 有利 于建立
1 坐标变换原理
裂缝性各向异性储层中的渗透率须以张量形式 来表示, 采用常规方法难以求解渗透率各向异性储
收稿日期: 2008- 09- 02 基金项目: 教育部新世纪优秀人才支持计划 ( NCET 05 0108 ) ; 教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目 ( 20060425001) 作者简介: 冯金德 ( 1974- ), 男 (汉族 ), 四川简阳人, 工程师, 博士, 在站博士后, 主要从事油气田开发方面的研究工作。
第 33卷 第 1期
冯金德, 等: 裂缝各向异性油藏渗流特征
! 79!
层的渗流方程。当渗 透率张量为对 角张量的形式 时, 按照 Bear的方法 [ 11] , 根据几何关系和渗透率方 向之间的等价关系, 可将各向异性介质中的流动变 换为各向同性介质中的等价流动。各向异性储层中
的坐标分别为 x, y, z, 各向同性储层中坐标分别为 x,y, z,则
2009年 第 33卷 第 1期
中国石油大学学报 ( 自然科学版 ) Journa l of Ch ina U n ive rs ity o f P etro leum
文章编号: 1673 5005( 2009) 01 0078 05
V o .l 33 N o. 1 Feb. 2009
பைடு நூலகம்
裂缝各向异性油藏渗流特征
率张量的数学模型。
沿裂缝水平方向的等效渗透率张量主值为
kx =
x kmx
z kmx [ kmx + ( kf + ( 1- x ) [ kmx +
kmx )D L bf ] ( kf - kmx )D L bf ]
+
( 1- z ) kmx.
( 2)
垂直裂缝方向的等效渗透率张量主值为
ky = x z
kmy kf kf - ( kf - kmy )D L bf
+ ( 1-
( 1- z ) kmy. 纵向上的等效渗透率张量主值为
x ) kmx
+ ( 3)
kz =
x kmz { [ kmz + ( kf - kmz )D L bf ] + ( 1- x ) kmz }
.
z kmz + x ( 1 - z ) { [ kmz + ( k f - kmz )D Lb f] + ( 1 - x ) kmz }
的井网单元不再是正方形, 所以与普通电模拟试验 装置不同的是, 模拟系统的有机玻璃池可根据模拟 参数采用有机玻璃隔板隔成相应的尺寸 (技术关键 是确保模 拟区和模拟区外完全隔绝 )。另外, 采用 了高精度稳压器和万用电表。
3 2 试验方法 3. 2. 1 油藏模型
某裂缝性低渗透油藏岩心基质渗透率为 0 12 10- 3 m2, 油层 厚度为 12 0 m, 地层油 黏度为 2 35 mPa! s, 地面原油密度为 0 85 g / cm3, 原油体积系数 为 1 25, 注采压差为 15 M Pa。天然裂缝平均开度为 30 m, 线密度为 1条 /m, 根据裂缝长度和裂缝切深 计算的裂缝连通系数为 0 9, 裂缝切穿系数为 0 7。 由式 ( 2) ~ ( 5) 可算得油藏模型渗透率 ( 表 1)。
表 1 油藏模型渗透率
Tab le 1 Prem eab ility of reservoir model
油藏 模型
1 2 3
平行裂缝 方向渗透率 kx / 10- 3 m2
垂直裂缝 方向渗透率 ky / 10- 3 m 2
0 36
0 12
0 61
0 12
1 20
0 12
纵向渗 透率 kz / 10- 3 m2
性油藏渗流的文献较少。笔者根据坐标变换原理设 计新的试验方法, 对常规电模拟试验装置进行简单
的改造来模拟各向异性油藏的渗流规律。另外, 针 对裂缝性低渗透砂岩油藏具有高角度缝发育、裂缝 方向性强、裂缝间连通性差等特点, 将天然裂缝表征 参数应用到油藏工程研究中, 建立求解裂缝各向异 性储层渗透率张量的模型。