碳酸盐岩油藏开发理论现状及发展趋势

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1、碳酸盐岩油藏开发理论现状及发展趋势中国石油大学(华东)石油工程学院姚军2008年7月29日目录一、碳酸盐岩储层及其流体流动的特征二、碳酸盐岩油藏流动模式三、碳酸盐岩油藏试井解释理论与方法四、碳酸盐岩油藏数值模拟理论及发展趋势一、碳酸盐岩储层及其流体流动的特征1、碳酸盐岩油藏储层介质复杂●储层介质含有大量的孔、缝及洞；●缝洞大多是溶蚀发育，具有极不规则的几何形状；●纵向上、平面上具有多尺度非均质性；●具有较多的高角度裂缝；●块状储层、厚度比较大。2、碳酸盐岩油藏储层的流体流动复杂●流动形式复杂，既有缝隙流、洞穴流和孔隙流●孔缝洞介质

2、的渗流能力相差较大，同一压差下孔隙渗流作用不大；●流动模式复杂，既有线性渗流、非线性渗流、管流；●裂缝系统沟通洞穴，对于流动起控制作用；●生产特征规律性差。一、碳酸盐岩储层及其流体流动的特征目前，以达西方程和连续介质理论为基础的渗流力学理论属于宏观渗流力学体系，描述多孔介质系统的宏观渗流特性。一、碳酸盐岩储层及其流体流动的特征3、碳酸盐岩储层渗流模型对于裂缝性储层，传统上视为“双重介质系统”，双重介质模型的基本假设：裂缝系统和孔隙系统视为两个连续介质系统，储层中任意一点同时存在裂缝系统和基岩孔隙系统，系统间存在“窜流”，同一点对应

3、描述两系统流动的两套参数：Kf，Km;Vf，Vm;Pf，Pm但对于裂缝发育较差时，裂缝系统的连续性的假设不再成立，应用“双重介质”理论时误差非常大。一、碳酸盐岩储层及其流体流动的特征3、碳酸盐岩储层渗流模型对于缝洞型碳酸盐岩储层，视为“三重介质系统”，其理论误差更大。它隐含着基本假设是：孔隙系统、裂缝系统和溶洞系统分别是连续系统，储层中任意一点同时存在三种介质，缝洞系统发育比较好的时，适用性较好，但大多数条件下不适用。3、碳酸盐岩储层渗流模型一、碳酸盐岩储层及其流体流动的特征(1)碳酸盐岩储层视为“不连续介质”——裂缝系统视为离散

4、裂缝网络系统，基质孔隙视为连续介质。(2)缝洞型碳酸盐岩介质通过流动等效视为“等效介质”—单孔隙介质，渗透率用张量表示，以反映缝洞发育方向的影响。建模：连续介质模型(双重介质模型)离散介质模型一、碳酸盐岩储层及其流体流动的特征3、碳酸盐岩储层渗流模型目录一、碳酸盐岩储层及其流体流动的特征二、碳酸盐岩油藏流动模式三、碳酸盐岩油藏试井解释理论与方法四、碳酸盐岩油藏数值模拟理论及发展趋势二、碳酸盐岩油藏流动模式对于碳酸盐岩缝洞型介质的流动模式：即要求得到描述宏观层面上的流动规律(多缝洞存在条件下)又要求获得单个裂缝或缝洞条件下的流动规律

5、，前者用于建立连续介质渗流方程，后者用于离散裂缝网络系统的渗流方程。物理模型宏观物理模型微观可视化物理模型裂缝系统物理模型缝洞系统物理模型一维可视物理模型二维可视物理模型物理模型设计方案：二、碳酸盐岩油藏流动模式二、碳酸盐岩油藏流动模式1）不同缝分布的物理模型不同缝宽物理模型不同缝连接方式物理模型不同缝密度物理模型剖面图俯视图剖面图俯视图二、碳酸盐岩油藏流动模式2）不同洞分布的物理模型不同洞偏心距物理模型不同洞径缝宽比物理模型单缝条件下不同洞密度物理模型剖面图剖面图剖面图3）不同缝洞组合的物理模型不同缝洞连接方式(配位数不同)物理

6、模型多缝条件下不同洞密度物理模型剖面图俯视图俯视图二、碳酸盐岩油藏流动模式二、碳酸盐岩油藏流动模式目录一、碳酸盐岩储层及其流体流动的特征二、碳酸盐岩油藏流动模式三、碳酸盐岩油藏试井解释理论与方法四、碳酸盐岩油藏数值模拟理论及发展趋势三、碳酸盐岩油藏试井解释理论与方法溶洞与井筒连通裂缝与井筒连通裂缝和溶洞与井筒连通缝、洞及孔隙与井筒连通洞与井连通+高速非达西流双重孔隙模型双重渗透率模型油藏模型压力敏感、底水21种油藏模型圆形封闭；圆形定压；直线断层；直线定压；平行断层；平行定压；垂直断层；垂直定压；直线断层+直线定压；U形断层；U型

7、定压。12种外边界类型油藏外边界定井筒储存+表皮系数井筒储存增加+表皮系数井筒储存减小+表皮系数井内边界3种内边界类型三、碳酸盐岩油藏试井解释理论与方法双对数曲线半对数曲线五个流动阶段溶洞系统径向流裂缝向溶洞窜流段缝洞系统径向流基岩向缝洞窜流段总系统径向流基于软件工程的思想，在Windows操作系统下采用VC++语言编制了碳酸盐岩缝洞型油藏试井解释软件，解释如下地层参数：孔、洞、缝的渗透率，缝洞、孔洞、洞缝之间的窜流系数，孔、缝、洞的弹性储容比，孔、缝、洞的表皮系数，井筒存储系数，孔、缝、洞的渗透率模数以及外边界的距离等。三、碳酸

8、盐岩油藏试井解释理论与方法三、碳酸盐岩油藏试井解释理论与方法井储分析径向流分析窜流分析自动拟合三、碳酸盐岩油藏试井解释理论与方法Example1：LAO-30井油井概况：桩西油田老河口30井位于奥陶系层位，属于典型的碳酸盐岩缝洞型油藏。基础参数取值