油层物理答案

I、油层物理学的方法进展

A油层物理学在研究技术方法上有哪些进展，与常规方法相比的区别及优势

1.ASPE-730自动空隙检测系统

常用的恒压压汞仪只能得到喉道大小分布的参数, 孔隙则用铸体薄片图象分析系统，应用等效球模型研制的软件研究孔隙。这样喉道的参数与孔隙的参数只能来自两块不同的岩样，这在一定程度上影响了研究的质量。ASPE-730系统采用恒速法压汞，使用极低的压汞速度，当在较高压力下进入某一尺寸的喉道后，再进入该喉道所控制的孔隙时压力下降，最后可获得一条喉道子曲线和一条孔隙子曲线（两条子曲线的总和即为恒压法的压汞曲线）。特点可在同一岩样上同时测得孔隙与喉道大小分布的数据。

2．岩石孔隙结构特征直观研究方法：铸体薄片法与扫描电镜法

铸体薄片法很方便地直接观察到岩石薄片中的面孔率、孔隙、喉道及孔喉配位数等；扫描电镜能够清楚地观察到储层岩石的主要孔隙类型：粒间孔、微孔隙、喉道类型和测定出孔喉半径等参数。

3.利用CT扫描技术进行岩心分析

CT扫描法又叫层析成像法，是发射X射线对岩心作旋转扫描，在每个位置可采集到一组一维的投影数据，再结合旋转运动，就可得到许多方向上的投影数据；综合这些投影数据，经过迭代运算就可以得到X射线衰减系数的断面分布图，这就是重建岩心断面CT图像的基础。

CT扫描法的最大优点是对岩心没有损伤，且测量速度快，但是其测量方法复杂，且费用较高。岩心的CT扫描能够提供岩石孔隙结构、充填物分布、颗粒表面结构、构造及物性参数等。

应用：1）利用CT确定油层基本物理参数 2）岩石微观特征描述 3）岩心地质特征描述①描述裂缝分布和微裂缝②层理判断③孔洞连通性④岩心污染

4）油水驱替动态特征描述①孔隙度及其分布特征②岩心在不同注入压力下的含水饱和度分布特征

4.核磁共振技术进行岩心分析

采用核磁共振技术，可以获得孔隙度(总孔隙度、有效孔隙度、粘土束缚水孔隙度等)、可动流体百分数、孔径分布以及渗透率等多种岩石物性参数，低磁场（共振频率2MHz和5MHz）核磁共振全直径岩心分析系统，开发了多种适合岩心分析的脉冲序列及多弛豫反演技术，实现了孔隙度、渗透率、自由流体孔隙度等岩石物性参数的快速无损检测。

岩石分析参数（1）岩石孔隙度（2）岩石可动流体及束缚流体饱和度（3）岩石渗透率（4）岩石孔径分布

5.裂缝应力敏感性实验评价方法

在断块油气藏和裂缝性油气藏的开采过程中，对断层或者裂缝随所处的应力环境、地层流体压力变化而动态变化的特征和规律性的认识是十分重要的问题。目前，对于该问题的研究主要有以下几方面：

①微观上,以Hertz弹性接触模型为依据,从理论上研究裂缝与应力的作用机理及其闭合机理；

③利用数值模拟计算方法分析裂缝的闭合接触机理；

③从室内岩心模型测试分析和试井分析来研究裂缝渗透率随压力变化的规律。

裂缝应力敏感性评价方法的基本考虑为：①裂缝两个表面之间只有少量的岩石骨架支撑，在未受到外在环境条件影响时，裂缝处于原始状态；②当钻开产层并投入降压开发过程中，垂直于裂缝表面的地应力会增加，它可能使处于

原始开启状态的裂缝闭合或变小；③在油气井开采过程中，如果孔隙给裂缝的供油气速度变低，也可能使裂缝中流体压力下降，从而使裂缝趋于闭合。裂缝应力敏感性规律：a、随着有效应力的增加，初期裂缝渗透率急剧下降，应力敏感严重，至一定压力以后渗透率下降幅度逐渐减小趋于平衡；b、初始裂缝越宽的岩心，应力敏感越严重，即大裂缝容易闭合。虽然大裂缝容易闭合，但最终大裂缝仍有较高的渗透率，而小裂缝的最终渗透率则很低；c、渗透率的变化与裂缝的宽度有关，裂缝宽度愈大，则渗透率的变化越明显；d、当储层岩石的应力敏感性较强时，在油气田的开发中，应当避免过大的压差生产，以免造成裂缝提前闭合而影响产量。

6.气藏产能模拟技术

选择储层井下岩心，首先对无裂缝岩心作全模拟降压开采实验，然后将岩心造缝，再作全模拟降压开采实验，分别确定两种孔隙介质储层的单井产能。实验确定单井产量与产层厚度和储层类型以及物性间的关系和储层工业产气下限。

B孔隙结构模型研究的主要思路、特点以及应用价值、研究意义为什么用模型区研究，怎么去做，可以解决的问题等天然储集岩孔隙结构的特点：类型多、连通关系复杂、形状变化大。

难度：几乎不可能完全模拟真实的孔隙结构；通过仪器和薄片---视孔隙分布、真实孔隙大小分布；形态复杂，数学方法计算困难。

必要性：简便的、能近似实际孔隙介质的孔隙结构模型，代替实际孔隙介质，求出它的各种有代表性的参数。

方法：是将多孔介质抽象为具有理想几何形状的孔隙空间，研究其中的各种过程和规律。

网络模型研究微观渗流规律的基本思想： 1.建立网络模型近似代替真实储集岩的孔隙空间2.结合微观渗流实验，建立流体渗流的微观网络机制，并用来描述微观渗流过程。3.求解宏观渗流参数并研究渗流规律—数值实验

C.模拟技术，孔隙结构的各模型缺点及解决问题

（1）毛细管束模型（Dulien,1975)：

孔隙网络是由一组等长度的、不同直径的毛细管所组成。毛细管束是许多单根毛细管的组合，而

每一支单根毛细管液体的流动都遵循伯稷叶定律；同时，毛细管束集合体在岩石中又遵循

达西定律，结合起来就可以求出有关岩石的渗透率、相渗透率、比表面等参数。

其优点是在该模型上有可能做严格的数学推导。存在问题：过于简化；主要缺陷：①毛管

之间缺乏横跨的连通性；②每一支毛细管都是直的，而且直径不变。改进：采用变直径

设计、迂曲度等一些物理常数来使模型的参数逼近真实。但此模型还是不能完全真实地模

拟实际储集岩的孔隙网络。

（2）复合毛细管束模型

由大小不同短管子串联而成的毛细管组合。近似储集岩的孔隙是由一串大小不同直径的孔

隙和喉道组成。

（3）管子网络模型

用管子（毛细管）组成网络的方法来表示孔隙结构特征，其中每一支管子都代表孔隙介质

中的一个孔隙空间，与实际岩石不规则形状孔隙的三维不规则网络比较，仍然是近似的。