特低渗透砂岩油藏初期含水变化机理实验研究

针对低含油饱和度砂岩油藏开发初期含水现象，以室内物理模拟实验为手段，通过水驱过程中含水饱和度和含水率的变化，研究了特低渗透砂岩油藏的水驱油特征。研究结果表明，特低渗透砂岩油藏的初期含水率是由油藏原始含水饱和度决定的。在低含油饱和度条件下，油藏初始含水率存在一个不为0的稳定波动阶段，并且可以根据室内相对渗透率实验得到的一维含水率曲线和油藏原始含水饱和度来预测油井初期含水率。     

东河砂岩水淹后岩石物理特性变化规律研究

为了准确确定东河砂岩水淹后储层的含油饱和度，进而判断油藏的水淹程度，以岩石物理实验为基础，系统 分析了油驱水与水驱油过程中岩电参数的变化规律，研究结果表明，东河砂岩水淹后a、m 不变化，只与岩石自身特性 有关；水淹后岩性系数（b）也基本不变，但饱和度指数（n）发生了变化，物性差时n 变小，物性好时n 变大。根据岩电 参数的变化规律，建立了变岩电参数计算模型，提高了物性较差储层的饱和度计算精度。利用不同矿化度下水驱油岩 电实验，分析了储层水淹后电性特征的变化规律，污水水淹后储层电阻率随含水饱和度的增加而降低，淡水中低水淹 时储层电阻率随含水饱和度的增加而降低，淡水高水淹或强水洗后储层电阻率随含水饱和度的增加而升高。     

天然氡气法测岩石孔隙度方法研究

为了探索既不改变原有孔隙、又不污染岩石的孔隙度测定新方法,以岩石中天然放射性同位素镭22688　Ra递次衰变释放出的氡气替代常规孔隙度测定中的注入或饱和流体,进行了岩心孔隙度测定方法的新尝试。实验测量结果和理论分析表明,天然氡气法能够有效地测定具有一定天然放射性水平岩心的孔隙度,并特别利于于驱替后岩心的残余流体饱和度的测定。但是,该方法受到岩心中天然放射性核素含量的影响。对此,提出了改进措施。     

苏里格气田致密气层测井精细建模方法

鄂尔多斯盆地苏里格气田是低渗透致密砂岩气藏的典型代表，根据毛细管压力曲线形态，基于自组织神经网络技术，建立了孔隙结构测井自动判别和分类渗透率计算模型，有效提高渗透率计算精度；在储层导电机理研究基础上，建立了基于粘土束缚水、微孔隙水和自由水“三水”并联导电的含水饱和度计算模型，显著提高了储层含气性评价精度。实际测井资料处理解释结果与岩芯分析资料对比，验证了方法的可行性和准确性。     

砂致密岩气藏含气饱和度影响因素分析

对库车前陆盆地深层致密砂岩岩芯孔渗参数测定， 分析致密砂岩储层孔渗性与含气饱和度的关系， 结果表明：储层渗透率与岩石颗粒粒级存在正相关性， 即粒级越小， 渗透率越低； 储层渗透率与上覆压力存在负相关性， 即上覆压力越大， 渗透率越小， 但上覆压力增大到一定程度后， 对渗透率的影响很小； 储层含气饱和度与岩石颗粒粒级、 储层渗透率之间存在负相关性， 即粒级越小、 渗透率越低， 含气饱和度越高。根据物理模拟实验的结果， 初步提出了致密砂岩的渗透率级变和渗透率级变系数的概念。综合分析认为， 致密砂岩的非均质性和渗透率级变系数是决定其成藏规模与含气饱和度的主要控制因素， 均质性较好的致密砂岩， 含气饱和度较高， 且局部孔隙度和渗透率相对较好的砂体更容易富集成藏； 渗透率级变系数越小含气饱和度会越高， 渗透率级变系数越大含气饱和度会越低。     

油田注水过程中油藏物性变化规律研究

油田注水过程中不仅会引起储层流体饱和度的变化,而且会引起储层温度、压力的变化。它们的变化都会对纵波速度造成不同的影响,并会在时移地震剖面上有所反映。利用Biot Gassman方程,并结合各种经验公式,获取流体体积模量、岩石弹性模量,分析讨论了砂岩地层纵波速度随温度、压力、含水饱和度单独变化和共同作用的变化规律。通过对渤海油田砂岩地层纵波速度变化规律的研究,将有助于对该地区时移地震监测技术的发展和提高时移地震监测油藏变化的能力。     

周期注水吸入过程机理研究

在油藏周期注水开发中,毛管的驱替和吸入过程是交替进行的。如果吸入过程的时间很短,吸入过程就无法完全达到平衡,致使流体交换不充分。基于此,引入吸入过程平衡时间的概念,利用一维岩芯数值模拟技术,分析了实际油藏周期注水吸入过程机理,并研究了油水黏度比、毛管力、含水饱和度等参数对吸入过程平衡时间的影响。结果表明：油水黏度比过大、毛管压力差太小及高的含水饱和度都会造成平衡时间增加,使实际周期注水中的吸入过程无法达到平衡,致使周期注水效果变差;特别是在高含水阶段,由于含水饱和度高、毛管力小,吸入过程达到一次平衡所需时间长,致使高含水饱和度情况下停注时间远小于吸入过程平衡时间,从而造成周期注水无法达到预期效果。对周期注水吸入过程机理的研究为油藏周期注水合理工作制度的制定提供了有效的依据。     

利用频变地震反射系数识别含气储层

地震波在孔隙介质中传播的渐进方程可用于在地震频带内计算法向入射反射系数,这个频变的反射系数可用一个无量纲的参数ε 来表示,ε 可表示为储层流动性参数（即粘滞性的倒数）、流体密度和信号频率的乘积。利用该表达式,对中国新场气田的实际数据进行了计算,新场气田的储层大多为超致密的砂岩并且渗透率很低。在计算结果上观测到了砂岩储层内过渡区的气水界面上反射系数在地震频带内随频率变化的现象。利用该研究结果指导了地震反演并提取了相应的地震属性,这些属性被首先用于进行的流体（气或水）辨别,最后,在此基础上进行了含气和含水储层的识别。     

鄂尔多斯盆地姬塬地区长7致密砂岩石油富集规律

新安边致密油藏发现，表明鄂尔多斯盆地西部具有巨大的勘探潜力。通过铸体薄片、压汞测试、测井资料和岩心观察等手段，结合生产资料，对鄂尔多斯盆地西部的姬塬致密油藏油气富集规律进行了研究。结果表明，研究区大规模发育的优质烃源岩是致密砂岩油藏的基础，储层孔隙结构以微米级孔隙和纳米级喉道为主，其中高渗流能力的喉道是石油运移主要通道。由于毛细管力的阻碍，运移进储层的油水混合物未产生明显分异，在砂体中大面积、低丰度分布。研究区致密砂岩油藏主要受储层的规模及渗流性影响，勘探有利区集中在砂体连片发育的高渗透有利成岩相带上。     

四川盆地九龙山构造须二段致密砂岩孔隙的成因及勘探意义

须二段砂岩以徽孔隙为主,少量的长石、岩屑溶孔,不见或罕见碳酸盐矿物的溶孔,利用同位素资料和热力学理论解释了这种现象。凡孔隙度大于5％的样品,就有绿泥石包壳发育,该层段表现为低电阻率和高含水饱和度,导致气、水层的误判。详细的岩石学研究使我们认识到粘土矿物在成岩过程中起到的特殊作用。自生粘土发育的样品,不论其产状如何,都比不含粘土而富含碳酸盐矿物的层段的样品储集性能好。提出了孔隙寿命的概念,并讨论了它在油气勘探中的意义。     

低闭合油藏油水同层储层含水饱和度新模型

G地区P油层由于闭合高度低，油水分异差，存在大量的油水同层，且该区油水同层与油层的物性、电性相近，使得传统的利用电阻率和孔隙度计算含水饱和度的方法失效；加上工区开发过程中采取多层合试，单层试油且产液性质为油水同出的层位较少，可供选择进行油水同层饱和度建模的样本较少，使得该区油水同层饱和度的准确计算成为储量提交的难点。针对这一问题，提出以少量的密闭取芯井为基础样本，首先应用相渗资料建立起产水率与含水饱和度关系，然后外推到常规取芯井获得含水饱和度的补充样本，进而通过优选孔隙度、电阻率比值等建模参数，构建了适用于研究区油水同层的饱和度计算新模型，通过统计，其平均相对误差仅为3.59%，满足了储量计算的精度要求。     

变形后阿尔奇公式在特低渗储层解释中的应用

阿尔奇公式自提出以来,一直被广泛应用于测井饱和度解释领域,并取得了卓越的成果。针对特低渗透储层孔隙结构复杂、胶结程度高、孔隙曲折程度难以掌握等特点,直接利用阿尔奇公式计算含水饱和度有较大误差。通过调研大量文献以及对现场岩心资料的分析,将渗透率引入阿尔奇公式后对其进行修正,建立了适用于特低渗透储层的阿尔奇公式,同时得到了适合特低渗透储层的胶结指数与导电系数,探讨了特低渗透储层特性对岩电参数以及地层因素的影响。这为阿尔奇公式在测井饱和度解释方面的应用做出了更大范围的推广,使其在特低渗透储层的解释方面更为精准。     

欠饱和煤层气藏的生产动态预测方法

将煤层气藏的物质平衡方程和产能方程相结合可建立生产动态预测方法，但目前人们没有考虑原始煤层的吸附饱和度，所建立的动态储量评价和生产动态预测方法仅适用于饱和或超饱和的煤层气藏。在考虑吸附饱和度的基础上重新推导物质平衡方程，然后建立了生产动态预测方法，使得该法可用于欠饱和的煤层气藏。通过验证表明，当煤层气井处于排水降压期时，该法预测的日产水量平均相对误差为8%，当煤层气井进入产气期时，该法预测的日产气量平均误差为–13%，基本满足工程应用的精度要求。     

致密砂岩天然气扩散能力研究

致密砂岩储层岩性致密，自生粘土矿物类型丰富且含量高，造成致密砂岩储层晶间微孔发育，岩石比表面积巨大，实验测得平均比表面积为2.13m2/g。在储层发育的纳微尺度空间内，天然气分子在其中的赋存状态以吸附为主，一旦微孔介质中天然气浓度发生变化，克努森数大于10时，吸附天然气将解吸、扩散、运移。实验室测定致密砂岩天然气扩散系数平均为6.86×10-5m2/s，通过模拟典型致密砂岩气井生产周期内天然气扩散量，证实扩散是致密砂岩天然气重要产出方式之一。     

川东北须家河组砂岩储层成岩特征研究

通过对川东北地区须家河组砂岩薄片样品的系统鉴定和研究， 详细分析了它们所经历的各种成岩作用， 探讨了这些成岩变化的发生机理及其对储层孔隙的影响程度， 划分了研究区须家河组砂岩的成岩阶段， 并建立了其成岩演化序列。研究结果表明： 强烈的压实、 压溶作用和早期方解石胶结作用是造成本区须家河组砂岩原生孔隙大量消失的关键因素， 同时使地下酸性流体失去活动空间， 导致溶蚀作用不发育， 储层异常致密； 根据碎屑岩成岩阶段划分规范，须家河组砂岩经历了多种成岩变化， 成岩作用强度大， 目前已处于晚成岩 B 亚期。     

储层毛管压力曲线构造方法及其应用

为了连续获取储层毛管压力曲线评价储层孔隙结构，针对储层毛管压力资料非常有限这一问题，以169块不同类型的岩芯压汞资料分析为基础，提出了利用常规孔隙度、渗透率等参数构造毛管压力曲线的新方法，并建立了毛管压力曲线的构造模型。通过与实际岩芯压汞毛管压力曲线的对比，验证了构造模型的准确性，并提出优选综合物性指数模型来连续构造毛管压力曲线。将该毛管压力曲线应用于实际储层评价中以求取平均毛管半径、最大毛管半径和储层含水饱和度等地层参数以及评价储层的孔隙结构，与岩芯分析结果以及油田现场利用测井模型解释获取结果对比表明，新模型计算的结果是真实可靠的。     

致密砂岩气藏储层物性下限及控制因素分析

长庆油田苏里格气田东区盒8、山1 段致密砂岩储层具有典型的低孔–低渗及多层系含气特征。储层下限标准的研究是划分有效储层的基础,砂岩储层的储集性能受控于沉积环境、岩石组成、沉积埋藏史及在埋藏过程中的成岩作用。采用多种方法对该区储层物性下限进行研究,通过产能模拟法验证了物性下限值,探讨了有效储层的控制因素及各因素间的主次关系。结果表明：盒8 砂岩孔隙度下限为5.0%,渗透率下限为0.100 mD,含气饱和度下限为45%。山1 段孔隙度下限为4.0%,渗透率下限为0.075 mD,含气饱和度下限为45%。岩性、沉积微相起主控作用;机械压实作用是造成砂岩孔隙度下降的重要因素;溶蚀、蚀变作用的强弱决定着砂岩储集性能的好坏;砂体厚度对有效性的控制作用较小。     

低渗非达西渗流相对渗透率计算方法及特征

现有的相对渗透率计算公式是基于达西定律的,而低渗油层渗流为非达西类型。建立了低渗非达西渗流相对渗透率计算方法,导出了计算公式,并进行了非稳态流动实验。结果表明:在低渗油藏相对渗透率曲线中,束缚水和残余油饱和度较高,两相渗流区范围较窄;随含水饱和度增大,油相对渗透率递减较快,水相对渗透率递增较慢;非达西渗流使油相相对渗透率增大,使水相相对渗透率减小,使产水率增大;油井见水后,产油量会迅速下降,水驱低渗油藏采收率不高。     

利用常规有限元软件实现无应力状态法

无应力状态法是一种用于施工控制的先进理论方法，该方法大大方便了施工控制过程。在中国市场上具有无应力状态法专业分析模块的软件很少，即便是广泛使用的MIDAS Civil软件也无此模块。本文就此提出了利用一般有限元软件进行无应力状态法分析的方法、流程和注意事项，并通过MIDAS Civil建立一钢箱梁斜拉桥有限元模型进行验证。结果表明，该方法完全能够以常规有限元软件为平台来实现无应力状态法。     

川西致密砂岩气层保护技术——进展与挑战

为了解决妨碍致密砂岩天然气勘探开发中的地层损害问题,以川西致密砂岩气藏为研究对象开展了国家重点科技攻关。项目研究立足于钻井完井中有效地保护天然裂缝,以屏蔽式暂堵技术思想作指导,通过建立井筒周围原地裂缝参数预测技术、裂缝性致密储层的敏感性和损害评价技术,基本形成了适于裂缝性致密砂岩气层保护的钻井—完井—增产配套技术系统,关于裂缝性致密砂岩气层开发获得了“保护与改造并举,二者相得益彰”的新认识。文章分析了面临的技术—经济—环境方面的严重挑战,提出要不断完善适应各种复杂地质对象的能力,在保护致密气层新技术开发中应特别注重与环境保护需求的结合。