基于流线模型研究裂缝对水驱油效果的影响.pdf

第 卷 第 期 重庆科技学院学报(自然科学版)年 月基于流线模型研究裂缝对水驱油效果的影响刘 骞(中国石油集团长城钻探公司地质研究院 辽宁 盘锦)收稿日期:基金项目:国家科技重大专项“低渗 致密油藏高效提高采收率新技术”()作者简介:刘骞()男硕士工程师研究方向为油气田开发摘要:为了改善裂缝性油藏的注水开发效果将 裂缝模型与流线模型相结合研究不同方位、不同倾角裂缝对水驱油效果的影响 实验结果表明:与普通油藏相比裂缝性油藏的见水时间早 左右裂缝方位对流体的流动轨迹有较大影响当裂缝系统与注采方向的角度呈 时油藏开发效果较好与裂缝方位相比裂缝倾角对水驱油效果的影响较小当裂缝倾角为 时水驱油效果最好关键词:流线模型 裂缝 裂缝方位 裂缝倾角 数值模拟中图分类号:文献标识码:文章编号:()前 言由于地层能量衰竭当裂缝性油藏进入开发中后期时一般需要注水来补充能量 裂缝的形态、展布特征、密度、角度等都影响着裂缝性油藏的水驱开发效果目前对裂缝性油藏的研究主要是将其简化成理想的裂缝网络进行数值模拟但是当裂缝性油藏非均质性较强、连续性较差时该方法并不适用传统方法还存在以下 个问题:一是不能描述网格内部的连通性二是只能描述流体在相同方向上的流动而在实际的裂缝性油藏中流体的流入和流出往往不在同一方向本次研究将 裂缝模型(离散型裂缝网络模型)与流线模型相结合进行数值模拟以探究裂缝性油藏中流体的流动轨迹和流动时间从而得到裂缝对水驱油效果的影响 裂缝模型 裂缝模型是指用不同尺度、不同形态的裂缝片对裂缝进行描述 裂缝模型如图 所示 裂缝模型可通过空间中尺寸不同、形态不同、角度不同、开度不同的裂缝网络实现对裂缝系统的描述 裂缝模型能充分体现勘探数据、地质数据、动态数据具有多学科协同的优势 应用实践表明与传统模型相比 裂缝模型对裂缝性油藏中流体流动状态的描述更精确裂缝性油藏的数值模拟常采用双孔双渗模型若要使 裂缝模型所表征的裂缝信息在双孔双渗模型中最大限度地体现出来需要模型有足够多的网格数 这给数值模型的运算带来了极大的挑战而流线模型恰好能解决运算中存在的问题图 裂缝模型刘骞:基于流线模型研究裂缝对水驱油效果的影响 流线模型对于网格节点数量较多的油藏模型传统的有限差分法计算速度慢、精度低 同时有限差分法只能模拟流体沿网格方向的运动这与地下流体真实的流动状态相差较大 而流线模型计算速度快其模拟过程与地下流体真实的流动状态更接近 等人采用流线模型对流体的运移进行研究之后研究人员用流线模型来模拟油藏中水驱油过程 在流线模型中流体沿着压力梯度方向流向低压区域流线场由压力场确定其模拟过程与地下流体真实的流动状态更接近对于裂缝性油藏的流线模型在已知基质流量和裂缝流量的前提下二维网格中裂缝流量与基质流量的关系如图 所示 基质被裂缝分成 个部分其中 既是左边基质的流出量又是裂缝的流入量 既是右边基质的流入量又是裂缝的流出量假设 基质网格左、右两边的流量分别为 和 模型上下两面的流量分别为 和 裂缝网格的流量为、相比裂缝流量基质流量很小因此在网格同一面上可以假设 图 二维网格中裂缝流量与基质流量的关系二维网格中裂缝流量与基质流量的关系如式()所示:()()式()对应的线性关系如式()所示:()其中 通过式()可以得到流线模型中的基质流量和裂缝流量 裂缝模型可以模拟裂缝的空间分布和几何结构准确地描述裂缝性储层中流体真实的流动状态流线模型运算速度快 基于二者的优点本次研究将 裂缝模型和流线模型相结合以探究裂缝对水驱油效果的影响 模型的建立与验证.裂缝模型的建立天然裂缝性油藏 的生产井位于油藏西南角注水井位于油藏东北角注采方向和水平方向的夹角为 应用 裂缝模型随机产生不同方位、不同倾角的裂缝 模型尺寸为 、方向各划分 个网格(共计 个)网格尺寸为 在 裂缝模型中设定油藏温度为 油层厚度为 渗透率为 孔隙度为 饱和度为 原油黏度为 注水井以 的速度注水生产井以 的速度生产 裂缝模型基本参数如表 所示.流线模型的验证为了验证流线模型在 裂缝模型中的适应性采用 随机算法生成一组与水平方向呈一定角度的离散型裂缝模型 对裂缝模型、裂缝介质渗透率场、模型中流体的飞行时间等参数进行分析发现三者之间具有较好的一致性说明流线模型较可靠 流线模型适应性验证如图 所示刘骞:基于流线模型研究裂缝对水驱油效果的影响表 裂缝模型基本参数注水速度()生产速度()油藏温度油层厚度渗透率()孔隙度饱和度原油黏度()裂缝高度图 流线模型适应性验证 裂缝对水驱油效果的影响.裂缝方位对水驱油效果的影响为了分析裂缝方位对水驱油效果的影响本次研究应用 裂缝模型采用 随机算法生成与水平方向分别呈、的裂缝模型并分别将其命名为、号模型这 组裂缝模型的其他参数均相同将不带 裂缝的普通油藏命名为 号模型 不同方位的裂缝模型如图 所示其渗透率场如图 所示不同方位裂缝模型的水驱油效果如表 所示 与普通油藏相比裂缝性油藏的见水时间早约 但其累计产油量较高这说明裂缝的导流能力对驱油效率具有积极作用 当裂缝系统与注采方向一致时(号模型)油藏前期的累计产油量较高后期逐渐失去优势这说明裂缝方位与注采方向一致不利于最终采收率的提高 当裂缝系统与注采方向呈 时(、号模型)水淹所需时间较长、累计产油量较高整体优势明显图 不同方位的裂缝模型图 不同方位裂缝模型的渗透率场刘骞:基于流线模型研究裂缝对水驱油效果的影响表 不同方位裂缝模型的水驱油效果模型编号裂缝方位()裂缝倾角()含水率为 含水率为 含水率为 所需天数累计产油量所需天数累计产油量所需天数累计产油量无无 当油藏含水率为 时不同方位裂缝模型中流体的飞行时间如图 所示裂缝方位对流体的流动有较大影响 与普通油藏(无裂缝)相比裂缝性油藏中流体的飞行时间更长说明裂缝整体上有提高流体导流能力的作用 相较于其他角度当裂缝与注采方向呈 和 时裂缝性油藏中流体的飞行时间更长说明与注采方向成一定角度的复杂裂缝对流体的流动有一定的阻挡作用图 不同方位裂缝模型中流体的飞行时间.裂缝倾角对水驱油效果的影响本次研究的裂缝方位为 分别生成裂缝倾角为、的裂缝模型并分别将其命名为、号模型(裂缝倾角为 的模型即为 号模型)不同倾角裂缝模型的水驱油效果如表 所示 与裂缝方位相比裂缝倾角对水驱油效率的影响较小当裂缝倾角较小时具有促进水驱油效果的作用但最终效果不好表 不同倾角裂缝模型的水驱油效果模型编号裂缝方位()裂缝倾角()含水率为 含水率为 含水率为 所需天数累计产油量所需天数累计产油量所需天数累计产油量 刘骞:基于流线模型研究裂缝对水驱油效果的影响 结 语与普通油藏相比裂缝性油藏的见水时间提早了 说明裂缝有提高流体导流能力的作用 复杂裂缝在一定程度上对水驱油效率起到积极作用这主要是由于交错的裂缝对流体的阻挡作用 裂缝方位对流体的流动有较大影响流体会先沿着裂缝形成的快速通道流动且往往存在飞行时间较长的难动用区域 当裂缝系统与注采方向的角度呈 时油藏开发效果较好 与裂缝方位相比裂缝倾角对水驱油的影响不明显当裂缝倾角为时水驱油效果最好参考文献 朱秀兰袁义东.低渗透油藏裂缝对注水开发效果的影响.陇东学院学报():.黄灿许发年卢文涛.天然裂缝性油藏数值模拟研究新方法.内蒙古石油化工():.():.王晖胡光义.渤海 油田潜山裂缝型储集层随机离散裂缝网络模型的实现与优选方法.岩性油气藏():.孙业恒时付更王成峰等.低渗透砂岩油藏储集层双孔双渗模型的建立方法.石油勘探与开发():.曹蕾.高倾角砂岩油藏注水适应性流线模拟:以乍得 盆地 区块 油层组为例.新疆石油天然气():.王建华.模型裂缝建模新技术.断块油气田():.郎晓玲郭召杰.基于 离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模方法.北京大学学报(自然科学版)():.贾茹付晓飞孟令东等.断裂及其伴生微构造对不同类型储层的改造机理.石油学报():.():.().:(编辑:张 兰)