各向異性油藏滲流理論與開發(fā)方法

各向異性油藏

滲流理論與開發(fā)方法

目錄第一章各向異性油藏概念第二章各向異性油藏滲流及產(chǎn)能分析第三章各向異性油藏注水開發(fā)井網(wǎng)分析與設(shè)計第四章各向異性油藏水平井開發(fā)分析與設(shè)計第五章實際各向異性油藏開發(fā)設(shè)計簡介

第六章結(jié)束語

第一章各向異性油藏概念

1.1定義

滲透率具有方向性的油藏叫做各向異性油藏，或各向異性滲透率介質(zhì)油藏。

kxkxkyky二維各向異性滲透率kxkxkykykzkz三維各向異性滲透率1.2成因分類

各向異性油藏有兩大類。一類是沉積作用形成的,稱為沉積各向異性油藏。古水流方向k║k║k┴k┴沉積作用形成的滲透率各向異性k║古河道k┴k║k║k┴k┴裂縫造成的滲透率各向異性

一般來說，裂縫各向異性強度(k║/k┴)比沉積各向異性強度要大得多。

各向異性油藏分布極為廣泛。另一類是裂縫作用造成的,稱為裂縫各向異性油藏。1.3各向異性與非均質(zhì)

1．各向異性指的是介質(zhì)在同一點處不同方向上的性

質(zhì)不同，非均質(zhì)指的是兩個不同點處的性質(zhì)不同kxkxkykykxkx′各向異性非均質(zhì)2．非均質(zhì)可以通過對空間取平均來消除，各向異性則不能。例如一個非均質(zhì)裂縫油藏，平均來看，裂縫方向有一個滲透率值，垂直于裂縫方向有另一個滲透率值。

各向異性滲透率是一個二階張量，包含九個元素。1.4各向異性滲透率的數(shù)學(xué)表述

各向異性滲透率為對稱張量，其中只有六個元素為獨立參數(shù)，Kxy=Kyx,Kyz=Kzy,Kzx=Kxz

。即：

表示油藏中一點的滲透率需要六個參數(shù)。

在主軸坐標系下各向異性滲透率張量為對角線形式。其中非零元素為滲透率主值。

kx=ky=kz時為各向同性張量。第二章各向異性油藏滲流與產(chǎn)能分析

2.1基本滲流特點

滲流速度方向一般情況下不與壓力梯度保持一致；滲流速度大小隨壓力梯度大小和方向兩者發(fā)生變化。VykykxkxVVxO-▽xP-▽yP-▽Pky2.2廣義達西公式

任意坐標系下

主軸坐標系下

2.3基本滲流方程任意坐標系下

主軸坐標系下

2.4基本處理方法—坐標變換方程變換：變換公式：

2.5單口井流動壓力分布

等價各向同性油藏一口井滲流流動(r1,θ1)各向異性油藏一口井滲流流動(r,θ)產(chǎn)量公式各向同性：各向異性：2.6兩口井流動B(xB,yB)A(xA,yA)αDkxkxkyky兩口生產(chǎn)井

各向同性:各向異性：

一注一采井各向同性:各向異性：

第三章各向異性油藏

注水開發(fā)井網(wǎng)分析與設(shè)計

3.1各向異性滲透率

對井網(wǎng)的破壞與重組作用109876543210k┴k║k║k┴α各向異性油藏井網(wǎng)

109413256870等價各向同性油藏井網(wǎng)

109876543210k┴k║k║k┴α各向異性油藏井網(wǎng)

2160534等價各向同性油藏井網(wǎng)

3.2混沌效應(yīng)

初始條件的過分敏感性在確定的規(guī)則下產(chǎn)生的不確定運動過程.——Lorenz《混沌的本質(zhì)》3.3走出混沌——理論與實踐的握手共同的結(jié)論：各向異性滲透率主軸與井排方向平行滲透率主軸——裂縫方向、古水流方向；井排方向——同一注采單元內(nèi)任意兩井連線3.4注水開發(fā)井網(wǎng)的設(shè)計與調(diào)整da五點井網(wǎng)(正方形井網(wǎng))

d’a’kxkxkykyda七點井網(wǎng)(六邊形井網(wǎng))

d’a’kxkxkyky設(shè)計與調(diào)整理論公式：矩形單元井網(wǎng)（優(yōu)化井網(wǎng)）正方形單元井網(wǎng)菱形單元井網(wǎng)直井井網(wǎng)優(yōu)化kxkxkyky優(yōu)化井網(wǎng)見水時各井網(wǎng)飽和度分布圖正方形單元井網(wǎng)菱形單元井網(wǎng)矩形單元井網(wǎng)（優(yōu)化井網(wǎng)）優(yōu)化井網(wǎng)見水時各井網(wǎng)流線分布圖正方形單元井網(wǎng)菱形單元井網(wǎng)矩形單元井網(wǎng)（優(yōu)化井網(wǎng)）二十年開采過程含水率與采出程度關(guān)系曲線含水率采出程度4.1

一口水平井的滲流分析4.1.1水平井的方位第四章各向異性油藏

水平井開發(fā)分析與設(shè)計αkxkxKyKyhakz4.1.2流場分布附圖各向異性油藏水平井流動流線與等壓線分布Beta=(Kx/ky)1/2附圖各向異性油藏水平井流動流線與等壓線分布Beta=(Kx/ky)1/2附圖各向異性油藏水平井流動流線與等壓線分布Beta=(Kx/ky)1/2附圖各向異性油藏水平井流動流線與等壓線分布Beta=(Kx/ky)1/24.1.3各向異性油藏水平井產(chǎn)能變化表1不同參數(shù)下的產(chǎn)液指數(shù)

0o90o12345123450o11.6871.3631.2071.1081.0371.6871.1460.9250.7980.71322.1921.7771.5791.4551.3672.1921.5381.2621.1010.99232.4261.9661.7481.6121.5162.4261.7381.4421.2681.14942.5432.0581.8291.6871.5872.5431.8481.5461.3661.24452.5992.1011.8651.7201.6172.5991.9101.6071.4261.30245o11.6871.6781.7561.8521.9581.6871.3611.2171.1231.05422.1922.2722.4392.6152.7952.1921.8951.7581.6581.57832.4262.5892.8323.0743.3132.4262.2072.1082.0251.95242.5432.7713.0753.3703.6572.5432.4042.3512.2952.23652.5992.8793.2313.5683.8932.5992.5322.5272.5002.45990o11.6871.8702.0352.2092.3981.6871.4841.3451.2451.17022.1922.5702.8633.1453.4372.1922.0981.9681.8561.76432.4262.9653.3643.7304.0992.4262.4752.3892.2912.20042.5433.2073.6914.1264.5552.5432.7252.6952.6222.54252.5993.3613.9144.4054.8822.5992.8982.9262.8832.8204.2水平井網(wǎng)的特點和設(shè)計方法4.2.1特點

跟直井井網(wǎng)相比復(fù)雜程度成倍增加:（1）水平井網(wǎng)需考慮滲透率主方向、井排方向和水平井段方向三者之間的兩兩匹配關(guān)系，直井只有滲透率主方向和井排方向的關(guān)系；（2）水平井網(wǎng)需考慮井距、排距和水平井段長度的兩兩匹配關(guān)系，直井只有井距和排距的關(guān)系。4.2.2井網(wǎng)設(shè)計：方向和尺度（1）滲透率主方向、井排方向和水平井段方向三者之間呈兩兩平行或垂直關(guān)系；（2）水平井段跟井距的比值與各向同性井網(wǎng)相同。kxkxkyky4.2.2井網(wǎng)設(shè)計：方向和尺度（1）滲透率主方向、井排方向和水平井段方向三者之間呈兩兩平行或垂直關(guān)系；（2）水平井段跟井距的比值與各向同性井網(wǎng)相同。4.3水平井網(wǎng)滲流分析表2各向異性油藏不同參數(shù)下水平井網(wǎng)開發(fā)指標矩形單元井筒與裂縫垂直井網(wǎng)（優(yōu)化井網(wǎng)）矩形單元井筒與裂縫平行井網(wǎng)菱形單元井筒與裂縫垂直井網(wǎng)菱形單元井筒與裂縫平行井網(wǎng)直井—水平井井網(wǎng)優(yōu)化kxkxkyky菱形單元井筒與裂縫呈45度井網(wǎng)正方形單元井筒與裂縫垂直井網(wǎng)正方形單元井筒與裂縫呈45度井網(wǎng)正方形單元井筒與裂縫平行井網(wǎng)kxkxkyky優(yōu)化井網(wǎng)見水時各井網(wǎng)飽和度分布圖矩形單元井筒與裂縫垂直井網(wǎng)（優(yōu)化井網(wǎng)）矩形單元井筒與裂縫平行井網(wǎng)菱形單元井筒與裂縫垂直井網(wǎng)菱形單元井筒與裂縫平行井網(wǎng)菱形單元井筒與裂縫呈45度井網(wǎng)正方形單元井筒與裂縫垂直井網(wǎng)正方形單元井筒與裂縫呈45度井網(wǎng)正方形單元井筒與裂縫平行井網(wǎng)優(yōu)化井網(wǎng)見水時各井網(wǎng)流線分布圖矩形單元井筒與裂縫垂直井網(wǎng)（優(yōu)化井網(wǎng)）矩形單元井筒與裂縫平行井網(wǎng)菱形單元井筒與裂縫垂直井網(wǎng)菱形單元井筒與裂縫平行井網(wǎng)菱形單元井筒與裂縫呈45度井網(wǎng)正方形單元井筒與裂縫垂直井網(wǎng)正方形單元井筒與裂縫呈45度井網(wǎng)正方形單元井筒與裂縫平行井網(wǎng)二十年開采過程含水率與采出程度關(guān)系曲線含水率采出程度5.1實際各向異性油藏特征—非均質(zhì)第五章實際各向異性油藏開發(fā)設(shè)計k║古河道k┴k║k║k┴k┴一、實驗室測定方法(沉積各向異性)（1）原理：5.2各向異性油藏滲透率的確定（2）實驗裝置如圖片所示。（3）配套計算軟件二、測井+生產(chǎn)數(shù)據(jù)滲透率確定方法

(裂縫各向異性)三、干擾試井滲透率確定方法

(裂縫各向異性)5.3

各向異性油藏數(shù)值模擬

各向異性油藏數(shù)值模擬軟件的功能特點:(1)同一模擬區(qū)塊內(nèi)不同區(qū)域滲透率主方向不同;(2)模擬網(wǎng)格須同時滿足多種不同因素的方向性,

如水平井和裂縫以任意角度相交的情況。

5.4各向異性油藏開發(fā)設(shè)計實例

長慶安塞特低滲砂巖油田油藏工程綜合研究遼河火山巖油藏地質(zhì)建模與開發(fā)設(shè)計大港馬東油田開發(fā)調(diào)整研究結(jié)束語我國石油工業(yè)已經(jīng)全面進入復(fù)雜油氣藏開發(fā)階段，各向異性油藏的開發(fā)問題日益突出。各向異性介質(zhì)油藏滲流和開發(fā)理論的研究將有利于促進我國各向異性介質(zhì)油藏的開發(fā)進程，把我國復(fù)雜油氣藏的開發(fā)推向一個嶄新的發(fā)展階段。

參考文獻年.卷/期論文名稱期刊收錄2008.35/5MethodologyforhorizontalwellpatterndesigninanisotropicoilreservoirsScienceDirect

EI20082008.5/3PerformanceanalysisandoptimaldesignforwellpatterninanisotropicformationsPetroleumScienceSCI20082007.24/3

各向異性滲透率油藏數(shù)值模擬

計算物理

EI20072006.30/5裂縫各向異