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大庆油田低渗透储层渗流规律及数值模拟技术研究

佟斯琴  
【摘要】:大庆油田低渗透储层有效开发已经成为大庆油田增加可采储量、保持油田持续稳产4000万吨的重要措施。渗流规律研究及数值模拟技术研究是低渗透储层开发的基础和重要技术手段。“大庆油田低渗透储层渗流规律及数值模拟技术研究”论文以大庆长垣油田表外储层和外围油田的低渗透储层为研究对象,通过对大量低渗透岩样数据统计,实际样品室内实验研究,给出了启动压力变化规律及相渗曲线特征,在此基础上,建立了考虑启动压力、压敏效应的非线性渗流数学模型,推导建立了全隐式数值模型,并在大庆自主裂缝油藏数值模拟软件DQDual的框架下,实现了低渗透油藏非线性渗流模拟功能,用概念模型进行了验证,并在实际区块进行了应用。取得的主要成果如下: 1)通过对大庆长垣油田表外低渗透储层及外围油田低渗透储层已有岩样数据统计及部分岩样的室内实验研究,结果表明,无论是长垣油田的表外低渗透储层,还是外围油田的低渗透储层,均存在启动压力和压敏效应,随着渗透率的降低,应力敏感效应增大;相渗曲线共性表现为束缚水饱和度高,残余油饱和度高,油相相对渗透率曲线下降快,水相相对渗透率曲线上升缓慢,表现为凹向饱和度轴的曲线特点。 2)在室内实验研究结果的基础上,同时考虑启动压力梯度和压敏效应,建立了三维三相的非线性渗流数学模型,推导了全隐式差分格式的数值模型,建立了数值求解非线性渗流问题的井-网格流动方程,构建了系数矩阵,及每个系数的计算公式。该套数学模型的建立及求解方法的形成,为低渗透储层数值模拟研究奠定了数学理论基础。 3)基于大庆裂缝油藏模拟器DqDual1.0,对其源码进行了剖析,在此基础上,修改增加了相应的模块,推出了具备模拟启动压力和压敏效应的非线性数值模拟器DqDual2.0。通过概念模型测试,计算结果合理,符合低渗透油田实际开发特点。 4)该研究成果应用于长垣油田表外低渗透储层与表内薄差层组合开发研究中,给出了不同组合方式的开采效果;应用于大庆外围油田的实际开发区块中,历史拟合精度达到87%。 论文的研究内容及取得的成果明确了大庆低渗透储层的渗流规律,建立了有效的数值模拟模型,能较真实反映出低渗透油藏的开发规律,适应外围油田开发实际,为低渗透油藏有效开发技术的研究提供理论依据和方向指导,为低渗透储层的开发方案制定和效果预测提供了技术手段,具有一定的理论价值和应用前景。


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