裂缝性油藏自发渗吸特征及影响因素研究

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1、中图分类号：TE312单位代码：11414学号：2014312042题目裂缝性油藏自发渗吸特征及影响因素研究学科专业油气田开发工程研究方向油气田开发理论与系统工程博士生孟庆帮指导教师刘慧卿教授王敬副教授二○一七年五月StudyontheCharacteristicsandInfluenceFactorsofSpontaneousImbibitionintheFracturedReservoirsDissertationsubmittedtoChinaUniversityofPetroleum,Be

2、ijinginpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofDoctorofEngineeringByMengQingbang（OilandGasFieldDevelopmentEngineering）DissertationSupervisorProf.LiuHuiqingMay,2017摘要摘要裂缝性油藏在世界范围内分布广泛，渗吸作用是裂缝性油藏基质系统重要的采油机理。了解和掌握渗吸作用的特征和不同因素对渗吸作用的影响规律对裂缝性油藏的高效开

3、发和生产动态预测具有重要的意义。传统关于渗吸作用的研究多针对基质岩块周围裂缝系统完全水淹下的边界条件，但油藏条件下基质岩块的边界条件是多样的。本文在根据油藏条件下基质岩块周围裂缝系统的水淹特征对基质岩块渗吸作用的边界条件进行分类的基础上，以油层物理和渗流力学等学科为理论基础，综合利用数值模拟、物理实验和理论推导等多种手段，对不同边界条件下的渗吸特征和不同因素对渗吸作用的影响规律进行了研究。采用数值模拟方法，建立了一维不同边界条件下岩心尺度数值模型，研究了一维不同边界条件下岩心内部流体压力和饱和度分

4、布特征及采出程度曲线特征，重点分析了岩心长度和流体粘度对渗吸采出程度曲线的影响规律。在此基础上，结合理论推导和数值模拟方法，校正了渗吸采出程度曲线标度公式的粘度项。结果证实，采用校正的标度公式，渗吸采出程度曲线的相关性有所提高。基于活塞式驱替假设，建立了一维不同边界条件下渗吸数学模型，利用数值模拟和物理实验结果验证了活塞式模型的可靠性。利用活塞式数学模型，明确了柱状岩心侧面封闭两端面均接触水相边界条件下岩心两端排油非均质的机制，探讨了重力对渗吸作用的影响规律。设计了一维不同边界条件下渗吸实验装置，

5、分别研究了不同边界条件下渗吸排油特征。重点分析了在不同孔隙结构多孔介质中流体粘度对渗吸采收率的影响规律，探讨了非湿相流体在不同孔隙结构多孔介质中的滞留机制。在此基础上，通过拟合活塞式数学模型计算结果和物理实验结果得到了渗吸作用的油水等效相渗，并探讨了流体粘度对油水等效相渗的影响规律及影响机制。采用数值模拟方法，建立了二维方形岩心不同边界条件下渗吸数值模型，并根据岩心开启面完全接触水相和部分接触水相特征对边界条件进行分类。系统分析了二维方形岩心不同边界条件下岩心内部饱和度变化特征及渗吸采出程度曲线特

6、征。对于岩心开启面完全接触水相边界条件，结合活塞式渗吸模型和渗吸采出程度曲线特征，校正了常规渗吸曲线标度公式特征长度项。对于岩心开启面部分接触水相边界条件，明确了影响渗吸作用的主控因素，并在此基础上完善了标度公式特征长度项的计算方法。-II-摘要关键词：裂缝性油藏；自发渗吸；边界条件；流体粘度；标度公式-III-ABSTRACTStudyonCharacteristicsandInfluenceFactorsofSpontaneousImbibitioninFracturedReservoirsA

7、BSTRACTFracturedreservoirsarewidelydistributedaroundtheworld.Spontaneousimbibitionisthesignificantmechanismforoilrecoveryfrommatrixsysteminthefracturedreservoirs.Understandingofthemechanismofimbibitionandtheeffectofdiverseinfluencefactorsonimbibitiona

8、reofessentialimportanceindesigningthedevelopmentprojectsandpredictingthereservoirsproductionperformances.Theconventionalstudyontheimbibitionismainlyfocusedontheboundaryconditionwhenfracturesystemiscompletelyfilledwithwater.However,theboundaryc