高等油藏工程復(fù)習(xí)資料_中國石油大學(xué)(北京)研究生

1、.高等油藏工程復(fù)習(xí)資料（中國石油大學(xué)（北京）研究生劉慧卿老師版）簡答題1. 簡述石油工程中油層滲透率的獲取方法？不同滲透率獲取方法所得滲透率之間的差別？不同方法所獲取滲透率的主要用途？油田開發(fā)過程中巖石滲透率發(fā)生變化的主要原因和主要特征？答：獲取方法：巖心分析滲透率是通過對(duì)目的層進(jìn)行取心,并對(duì)巖心進(jìn)行清洗,然后以空氣為介質(zhì)測量巖心的絕對(duì)滲透率。（1） 地震屬性確定滲透率：根據(jù)雙相介質(zhì)中地震波傳播理論,得到地震記錄與雙相介質(zhì)物理參數(shù)間的關(guān)系。（2） 電纜地層測試求取滲透率（3） 鉆桿地層測試求取滲透率（4） 試井分析確定滲透率：試井是一種以滲流力學(xué)為基礎(chǔ)7,以各種測試儀表為手段,通過對(duì)油井、氣井

2、或水井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)的測試來研究油氣水層和測試井的各種特性參數(shù)、生產(chǎn)能力,以及油氣水之間的連通關(guān)系的方法。（5） 常規(guī)測井方法確定滲透率：自然電位測井估算滲透率、電阻率測井估算滲透率、放射性測井估算滲透率、聲波測井估算滲透率（6） 地球化學(xué)測井估算滲透率：GLT就是通過測定井筒核能光譜來確定地層10種元素的含量,由元素含量獲得滲透率。滲透率變化原因：開發(fā)原因：油田開發(fā)過程中，如果是裂縫性應(yīng)力敏感油藏，隨著開發(fā)的進(jìn)行，地層壓力逐漸下降，有效上覆巖石壓力升高，由于應(yīng)力敏感性，裂縫與基質(zhì)孔隙被壓縮閉合，滲透率下降，影響油田產(chǎn)量。注水開發(fā)油藏，長期水驅(qū)以后，泥質(zhì)含量下降，儲(chǔ)層孔隙度增大，滲透率也跟著增大。隨

3、著開發(fā)的進(jìn)行，水驅(qū)沖刷作用對(duì)于中高滲透層段的粘度的洗刷明顯，使得水流通道中粘土含量降低，水驅(qū)阻力減小，孔隙度微小增幅，滲透率增加顯著；并且隨著水洗程度的增加，油層潤濕性從親油性向親水改變。在水驅(qū)油過程中，注入水的酸堿度與地層水有差別，對(duì)粘土物質(zhì)發(fā)生物理化學(xué)作用，可以改變粘土礦物的結(jié)晶格架，有的粘土?xí)环纸獗凰疀_刷移位，有的粘土礦物遇水膨脹堵塞孔喉。大孔道（長期注入水沖刷形成的孔隙度大，滲透率特別高的薄層條帶）行程后，注入水將大部分沿此方向溜走，形成嚴(yán)重的平面差異，水淹面積系數(shù)難以再提高，很難再擴(kuò)大波及面積。多孔介質(zhì)的連通孔道具有一定方向性的儲(chǔ)層，各個(gè)方向上的滲透率大小不同，表現(xiàn)為各向異性，滲透

4、率空間分布不均勻，又可能出現(xiàn)滲透率非均質(zhì)性。工程原因：在油藏進(jìn)行開發(fā)調(diào)整過程中會(huì)進(jìn)行酸化壓裂等增產(chǎn)措施，使得近井地帶滲透率變化梯度大2. 簡述油田實(shí)施開發(fā)調(diào)整的內(nèi)容？簡述調(diào)整后評(píng)價(jià)開發(fā)效果的不同方法并圖示和說明其主要原理？答：內(nèi)容：教材P181開發(fā)效果評(píng)價(jià)方法：數(shù)值模擬方法：通過數(shù)值模擬方法進(jìn)行開發(fā)指標(biāo)預(yù)測與采收率預(yù)測，針對(duì)不同的井網(wǎng)形式進(jìn)行產(chǎn)能評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)開發(fā)效果。油藏動(dòng)態(tài)分析方法：運(yùn)用油藏動(dòng)態(tài)分析，分析調(diào)整之后產(chǎn)量變化，壓力變化，從而判定調(diào)整后對(duì)產(chǎn)能與開發(fā)效果的影響。水驅(qū)特征曲線：通過繪制水驅(qū)特征曲線分析注采前后曲線斜率變化。3. 稠油降壓開采的原因是什么？4. 原油粘度對(duì)相滲曲線的影響。5

5、. 闡述低滲透油藏地層壓力與注采比變化特征并分析原因。課件P8 特征如下：實(shí)際注入量小于理論注入量，即注采比偏高原因：注水井溢流，水流失；地層水漏失；形成水竄層；壓裂導(dǎo)致地層水濾失；測試時(shí)間短，地層壓力測量不準(zhǔn)確；人工誤差?？梢酝ㄟ^經(jīng)驗(yàn)系數(shù)校準(zhǔn)。6. 試根據(jù)低滲透巖心中孔隙分布分析其測試滲透率隨壓力梯度的變化特征。答：低滲透巖心孔隙分布差異較大，不同孔道之間存在強(qiáng)干擾，當(dāng)壓力梯度較小的時(shí)候，流體主要沿大孔道流動(dòng)，真實(shí)滲流面積較小，表觀滲透率較小，隨著壓力梯度的增加，表觀滲透率逐漸與低滲巖心真實(shí)滲透率值接近并逐漸穩(wěn)定平滑在真實(shí)滲透率附近，這時(shí)候壓力梯度足夠大使得巖心中各類孔道都有流體流動(dòng)，其真實(shí)

6、滲流面積接近巖心側(cè)面孔隙面積，故表觀滲透率和真實(shí)滲透率接近。7. 試對(duì)比分析高滲透油層和低滲透油層隨含水率升高吸水指數(shù)降低的特征答：高滲層由于油層含水飽和度不斷增加，水相流動(dòng)能力增加，吸水能力提高，吸水指數(shù)隨著含水率的增高而提高；低滲透層油井見水后采液指數(shù)急劇下降，采油指數(shù)降低，到高含水期采液指數(shù)慢慢回升，但是一般很難恢復(fù)到原始采液指數(shù)，而且低滲透油田油井容易脫氣，采油指數(shù)和采液指數(shù)會(huì)進(jìn)一步降低。原因：注水井的采液指數(shù)主要受兩個(gè)方面的影響，一是油層含水飽和度不斷增加，水相流動(dòng)能力增加，吸水能力性應(yīng)提高；二是注水后油層中的粘土礦物水化、遷移和聚集。高滲透層主要受第一個(gè)原因的影響。低滲透層主要由于

7、其儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)的影響，巖石孔道小，水驅(qū)油過程中油相連續(xù)相很快變?yōu)榉沁B續(xù)相，而且對(duì)水相的滲透能力產(chǎn)生較大影響，同時(shí)，低滲透層粘土含量高且應(yīng)力敏感效應(yīng)強(qiáng)，使得壓力降低導(dǎo)致的介質(zhì)變形不可逆，使得其采油、采液指數(shù)呈現(xiàn)上述特征，且難以提液。8. 試分析裂縫巖心滲吸采油速度與滲吸采收率的影響因素。關(guān)系：采油速度的高低與裂縫部分的采收率無關(guān)，但對(duì)于基質(zhì)來說，采油速度越高，采收率越低，降低采油速度可以增加基質(zhì)采收率和總采收率。從油田開發(fā)的經(jīng)濟(jì)監(jiān)督分析，提高單井產(chǎn)量與提高采收率有矛盾，存在最經(jīng)濟(jì)的采油速度。滲吸作用的影響因素：1.基質(zhì)巖塊的潤濕性：水濕程度越高，滲吸程度越高；2.基質(zhì)巖塊的長度：巖塊的滲吸速度隨

8、巖塊長度增加而降低，但滲吸程度與之無關(guān)；3.流體溫度：適宜溫度升高能降低原油粘度，增加儲(chǔ)層彈性能量，改善基質(zhì)表面潤濕性，利于滲吸作用，過高溫度會(huì)使得油水界面張力下降，從而降低毛細(xì)管壓力，不利于滲吸作用；4.巖塊接觸面積的大小：巖塊與水的接觸面積越大（裂縫系統(tǒng)越發(fā)育），滲吸速度越大；5.基質(zhì)巖塊初始含水飽和度：初始含水飽和度較小則最終滲吸采收率越高，較小的束縛水飽和度利于滲吸作用的發(fā)揮。9. 分析自下而上接替開發(fā)存在的問題及其合理性。優(yōu)勢：一次完鉆，井利用率高；研究油層特征比較完整；對(duì)于具有活躍邊底水的油藏，無需考慮注水井補(bǔ)充能量，下部層系水淹后逐步上返回采上部層系。10. 超稠油油藏SAGD布

9、井原理。（教材P141、課件P31）SAGD是以蒸汽為熱源，熱傳導(dǎo)與熱對(duì)流相結(jié)合，依靠稠油及凝析液的重力作用開采。這種開采方式依靠在靠近油層底部鉆成一對(duì)水平井的布井模式實(shí)現(xiàn)。（加圖）1. 汽液重力分離效應(yīng)：當(dāng)蒸汽從上部的注入井注入油層，蒸汽向上方及側(cè)面移動(dòng)，形成一個(gè)飽和蒸汽腔室；2. 蒸汽在汽液界面冷凝，并通過熱傳導(dǎo)將周圍油藏加熱，被加熱降粘的原油和冷凝水在重力驅(qū)動(dòng)下流動(dòng)到底部生產(chǎn)井，隨著原油及冷凝液體的采出，蒸汽腔室逐漸擴(kuò)大。3. 近單相滲流效應(yīng)。和常規(guī)蒸汽驅(qū)相比，SAGD的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在原油一經(jīng)加熱，在重力作用下就能采出來，而常規(guī)汽驅(qū)中被驅(qū)動(dòng)的原油粘度較高，特別是特稠油和超稠油油藏，流動(dòng)阻力非

10、常大，SAGD的汽液都有各自獨(dú)立的流動(dòng)通道，幾乎不存在多相共滲問題，流動(dòng)阻力小。 11. 論述斷塊油藏開發(fā)系統(tǒng)的層系與井網(wǎng)設(shè)計(jì)原則（課件P25、教材P126）答：含油面積大于1Km2的斷塊，要進(jìn)行層系劃分與組合，并按正規(guī)井網(wǎng)部署；含油面積小于1Km2的斷塊，原則上不劃分開發(fā)層系；開發(fā)井網(wǎng)一般以不規(guī)則四點(diǎn)法或五點(diǎn)法井網(wǎng)為主。井網(wǎng)設(shè)計(jì)原則：1. 貼近斷層夾角、斷邊帶部署，可以有效提高儲(chǔ)量控制。2. 存在邊水條件下合理注采方式是低注高采、邊緣注水。3. 無邊水條件下合理注采方式是井網(wǎng)匹配形態(tài)，低注高采或點(diǎn)狀注水開發(fā)。12. 闡述帶裂縫低滲透油藏開發(fā)井網(wǎng)特征。答：邊底部注水，異步注采。13. 簡述裂縫

11、性油藏衰竭開發(fā)方式的主要特征。（課件P23）答：1.無外來能量補(bǔ)充，地層壓力下降快，生產(chǎn)壓差迅速減小，油井產(chǎn)量大幅度降低；2.流固耦合效應(yīng)極為突出，壓力敏感性極強(qiáng)，隨著地層壓力下降，基質(zhì)和裂縫承受的有效壓力增加，基質(zhì)和裂縫發(fā)生彈性、塑性形變，使裂縫變形閉合、基質(zhì)孔隙與吼道縮小，導(dǎo)致孔隙度、滲透率急劇降低，進(jìn)而使油井產(chǎn)能降低。3.采收率低。14. 簡述裂縫性油藏注水開發(fā)方式的主要特征。（課件P23）答：裂縫性巖石滲透率隨著有效上覆壓力的變化比砂巖更嚴(yán)重；滲透率變化部分不可逆；不可逆程度高達(dá)75%；15. 試根據(jù)水平地層非混相驅(qū)替的界面特征分析：（1） 實(shí)施聚合物驅(qū)或熱力驅(qū)提高開發(fā)效果的有效性。答

12、：水驅(qū)油過程中，驅(qū)替界面無相變，驅(qū)替界面的壓力梯度之比為M0=p2/xp1/=v2KKr1v1KKr2=2KKr11KKr2=oKrwwKro=ow可以看出驅(qū)替界面特征取決于被驅(qū)替相與驅(qū)替相之間的流度比，近似認(rèn)為被驅(qū)替相與驅(qū)替相之間的粘度比，粘度比越小，越近似于活塞式驅(qū)替，見水時(shí)間越短，礦場實(shí)施注聚合物驅(qū)實(shí)際上是增加水的粘度，降低流度比，進(jìn)而減弱驅(qū)替界面的突進(jìn)，提高開發(fā)效果。（2） 分析為何礦場主要是混相氣驅(qū)的主要原因?；煜鄽怛?qū)能夠消除驅(qū)替界面，降低殘余油含量。16. 試結(jié)合圖中的水驅(qū)特征曲線說明油田開發(fā)中兩次開發(fā)調(diào)整后的效果變化。.計(jì)算題1. 不規(guī)則注采井組，注水井組油層厚度為h0和滲透率為

13、K0,各生產(chǎn)井點(diǎn)的油層厚度hi和ki不同，各生產(chǎn)井產(chǎn)液量qi不同，試寫出利用洛倫茲方法計(jì)算注采井組產(chǎn)液強(qiáng)度差異的基尼系數(shù)步驟。（課件P12）2. 根據(jù)油井關(guān)井測試壓力恢復(fù)數(shù)據(jù)，確定地下油層滲透率和油井控制的地質(zhì)儲(chǔ)量。（課件P20概率不大）3. 計(jì)算高低滲雙層儲(chǔ)層水驅(qū)不同時(shí)刻水驅(qū)前緣位置。4. 計(jì)算抽稀加密后的井距變化。 （教材P194）5. 已知稠油油藏注蒸汽開發(fā)單元的累積產(chǎn)油量（Np 萬噸）和累積注氣量（Zs 萬噸）之間滿足關(guān)系Np-1= Zs-1+1.2*10-3，推導(dǎo)Np與周期油氣比Ros之間的關(guān)系，并計(jì)算極限周期注氣比為0.2時(shí)的累積產(chǎn)液量。 兩邊對(duì)t求導(dǎo)得，則，代入原式得，代入OGR即可求得Np。6. 已知稠油油田為200*141m方形井網(wǎng)，測試單井采液速度為60m3/d，油層厚度為9.7m；若井組注氣強(qiáng)度為1.8t/(d ha m),井組采注比為1.2，試分析該稠油油田選擇蒸汽驅(qū)反五點(diǎn)、反七點(diǎn)和反九點(diǎn)井網(wǎng)的適應(yīng)P502017年考題1. 表征滲透率非均質(zhì)性的方法、原理以及應(yīng)用？2. 構(gòu)造高部位在邊部的正方形斷塊油氣藏四口井井網(wǎng)布置以及轉(zhuǎn)注井。3. 洛倫茲曲線計(jì)算地層系數(shù)基尼系數(shù)4. 冷傷害熱處理的推導(dǎo)問題。2016年題推導(dǎo)題1. 推導(dǎo)圓柱和球坐標(biāo)中三維各向異性地層達(dá)西定律