低渗透裂缝性变形双重介质油藏数值模拟研究—以青西天然裂缝性油田为例

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1、中国石油勘探开发研究院博士学位论文低渗透裂缝性变形双重介质油藏数值模拟研究—以青西天然裂缝性油田为例姓名：韩东申请学位级别：博士专业：油气田开发工程指导教师：袁士义2003.4.1摘要低渗透天然裂缝性油田在世界石油工业中占有重要的位置。随着我国越来越多的低渗透裂缝性油藏的发现和投入开发，系统深入地研究此类油藏的采油机理和开发技术对经济高效开发低渗透裂缝性油藏具有重要的意义。本文通过地质、测井、地震、核磁共振等多学科综合研究，对低渗透裂缝性油藏进行了精细油藏描述。针对低渗透裂缝性油藏双重介质渗流特点，结合大量实验分析与理论研究，发展并建立了变形双重介质油藏数值模型及求解方法。在此基础上，对低渗

2、透裂缝性油藏的变形特征和采油机理进行了系统的实验和数值模拟研究，并确定了低渗透裂缝性油藏的开发方式和井网部署，制定了合理有效的开发方案。本文的主要创新性研究工作为：(1)在系统研究双重介质油藏孔隙结构和渗流特征的基础上，结合裂缝的强应力敏感特征，对传统的双重介质数学模型进行了改进，发展并建立了变形双重孔隙介质数学模型和求解方法，研制了变形双重孔隙介质油藏数值模拟软件：(2)根据实验室裂缝岩心应力敏感性实验，采用变形双重孔隙介质数值模拟技术，首次较为系统地研究了裂缝性油藏开发过程中裂缝变形对开发效果的影响；(3)针对低渗透裂缝性油藏如何提高基质中原油采出程度的难点问题，运用对比研究的方法，系统

3、研究了双重介质油藏不同注水开发方式(常规连续注水方式和周期注水方式)中，在毛管力渗吸采油机理作用下低孔低渗基质岩块采出程度与油藏采收率的关系，为双重介质油藏开发方式的合理确定奠定了理论基础；(4)采用变形双重孔隙介质数值模拟技术，对裂缝性油藏开发方式以及裂缝与开发井网的合理配置进行系统研究，制定了合理有效的开发方案，发展了裂缝性油藏开发新技术；应用本文提出的低渗透裂缝性油藏开发理论与方法，有效解决了此类油藏开发中以下几个关键问题：(1)岩石变形对裂缝性油藏开发效果的影响；(2)低渗透基质中原油采出程度与裂缝性油藏采收率的关系；(3)低渗透裂缝性油藏合理的开发方式；(4)裂缝性油藏开发井网与裂

4、缝的合理配置。本文的研究为低渗透裂缝性油藏的经济高效开发建立了一套有效的理论方法和技术。该方法已在青西低渗透裂缝性油藏开发中得NT大规模工业化推广应用，使青西低渗透裂缝性油田产能大幅度提高，目前已经建成了30万吨产能规模。青西油田的成功开发，使玉门油田焕发了第二次青春。关键词：低渗透、裂缝、变形介质、双重孔隙、采油机理、注水开发、数值模拟、周期注水lIAbstractNaturallyfracturedreservoirs、Ⅳi血lowrangeofpermeabilityplaysanimportantroleintheworldwideoilindustry．Moreandmoredis

5、coveryandexploitationofthelow-permfracturedreservoirsinChinaurgentlyrequiresasystematicstudyoftheproductionmechanismandtechniqueforabettereconomicreturnfromsuch_reservoirs．Thein-depthstudiesofthelow-permfracturedreservoirsdescribedinthis_studywereaccomplishedthroughvarious，inter-disciplinarybutinte

6、gralresearchesusinggeological，logging，seismicandnuclearmagneticresonancetechniques．Basedonnumerousexperimentanalysesandtheoreticalresearchesonthedual—mediacharacteristicsofthelow—permfracturedreservoirs，anumericalsimulationmodelandtheassociatedsolutionmethodforthereservoirwiththe“DDM(DeformableDual

7、Media)”characteristics，withbothdoubleporosityanddoublepermeabilitybehaviors，wasdeveloped．Thedeformationcharacteristicsandtheproductionmechanismofthelow-permfracturedreservoirsweresystemicallystudiedusingbot