[收稿日期]20060328 [作者简介]申本科(1966),男,1989年大学毕业,工程师,博士生,现主要从事油气田开发地质研究工作。
聚合物驱前后储层含油性与渗透性
变化特征试验研究
申本科 (中石化石油勘探开发研究院海外中心,北京100083)
王瑞峰 (中石油勘探开发研究院开发所,北京100083)
张 辉,冯全东 (河南油田分公司勘探开发研究院,河南南阳473132)
[摘要]注入聚合物溶液后,储层的含油性和渗透性将发生相应的变化。通过聚合物驱岩心试验,对比分
析了注聚合物前后岩心的束缚水饱和度、残余油饱和度、绝对渗透率和相对渗透率的变化特征。试验结
果表明,和注聚合物前相比,注聚合物后岩心的束缚水饱和度增大,残余油饱和度明显减小,而岩心的
绝对渗透率变化不大,聚合物/油体系的相对渗透率曲线除具有水湿岩心相渗曲线的典型特征外,其水相
的相渗曲线及其端点值明显低于常规油/水体系的相渗曲线,而且降低幅度随束缚水饱和度增大而增大,
但其油相相渗曲线与常规油/水体系的油相相渗曲线的差距很小。
[关键词]聚合物驱;束缚水饱和度;残余油饱和度;相对渗透率
[中图分类号]T E357 46
[文献标识码]A [文章编号]10009752(2006)04012803
目前我国许多油田已进入了高含水、特高含水开发阶段。为了实现稳油控水、提高采收率,一些油田开始采用聚合物驱三次采油。注入聚合物溶液后,储层的含油性和渗透性将发生相应的变化。束缚水饱和度、残余油饱和度、绝对渗透率和相对渗透率是评价储层含油性和渗透性的重要特征参数。通过聚合物驱岩心试验,分析这些储油物性参数的变化规律,可以为聚合物驱开发方案设计和油田动态测井监测提供理论基础和依据。
1 聚合物驱油机理
聚合物溶液在流经油藏孔隙盲端和喉道时,部分残余油成为可动油。随着聚合物溶液粘弹性增强,涡流区明显扩大,对盲端和喉道中的残余油驱替能力增强。这种粘弹涡驱替效应是聚合物溶液提高微观驱油效率的重要机理之一[1]。
聚合物溶液是粘弹性流体,不仅增加了驱替相的粘度,降低油水粘度比,而且由于聚合物在岩石中的滞留,引起了水相渗透率的下降,因而残余阻力系数大于1,使油水流度比进一步降低,从而提高了油气采收率[2]。
2 试验内容和步骤
在上述聚合物驱油机理的基础上,设计了本次测定聚合物驱前后储层束缚水饱和度、残余油饱和度、绝对渗透率和相对渗透率等储油物性参数的岩心试验。岩心样品取自南襄盆地双河油田437区块核三段,为扇三角洲辫状河道沉积
[3]。试验总共用岩心样品42块,样品孔隙度9 49%~25 16%,渗透率(3 32~3039 2) 10-3 m 2。试验仪器为CMM-70A 型高温高压三轴多参数测量仪,所有流动试验
均在70 (接近地层温度)下进行,相对渗透率曲线的测定采用非稳态恒速法[4]。具体试验过程如下:①将岩心加工成长度为2~6cm,直径为2 5cm 的岩心柱。②将岩心柱进行洗油、脱盐、烘干处理后,用高纯度氮气测量岩心的气体渗透率。③将岩心柱放入饱和装置中,用浓度为3000mg/L 的NaCl 溶液, 128 石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2006年8月 第28卷 第4期
Journal of Oil and Gas Technology (J JPI) Aug 2006 Vol
28 No 4
模拟地层水进行饱和。④用粘度为9 0mPa s 的模拟油(用变压器油配置而成)驱替岩心柱中的水,直至驱替不出水时,记录驱替出水的总量(即可动水总量),计算束缚水饱和度。⑤用浓度为3000m g/L 的NaCl 溶液驱替岩心柱中的油,测量常规油/水体系的相对渗透率曲线;同时记录驱替出的油总量,计算残余油饱和度。⑥再次用粘度为9 0mPa s 模拟油驱替岩心柱中的水。⑦用浓度为800mg/L 的聚合物(聚丙烯酰胺)溶液驱替岩心柱中的油,然后分2组进行试验:一组测量聚合物驱后岩心的束缚水饱和度和残余油饱和度,其测量过程与常规油/水体系的测量相似;另一组测量油/聚合物体系的相对渗透率曲线。⑧再次对岩心柱进行洗油、脱盐、烘干处理,
测量岩心的气体渗透率。
图1 注聚合物前后岩心束缚水饱和度对比图
3 试验结果分析
3 1 束缚水饱和度的变化特征
试验结果表明,注聚合物后岩心的
束缚水饱和度比注聚合物前明显增大
(图1)。注聚合物前,岩心的束缚水饱和
度主要分布在30%~40%;注聚合物后,
岩心的束缚水饱和度主要分布在35%~
45%。和注聚前相比,束缚水饱和度增
大了2%~11%,平均为5 3%。
分析认为,部分水解聚丙烯酰胺本
身是极性分子,它对水分子具有一定的
亲和力。岩石孔隙在聚合物分子的作用
下,其润湿性将向亲水方向转变,
岩石
图2 注聚合物前后岩心残余饱和油饱和度对比图的亲水性越强,束缚水饱和度越高。岩
石孔隙在吸附和滞留了部分水解聚丙烯
酰胺后,就增加了对水分子的吸附能力,
将引起不可动水相饱和度的增加。所以
岩石在注入聚合物溶液后将引起束缚水
饱和度增大。
3 2 残余油饱和度的变化特征
试验结果表明,注聚合物后岩心的
残余油饱和度比注聚合物前明显减小
(图2)。注聚合物前,岩心的残余油饱和
度主要分布在5%~20%;注聚合物后,
岩心的残余油饱和度主要分布在10%~
30%。和注聚前相比,残余油饱和度减
小了5%~25%,平均为8 5%。
分析认为,在注聚过程中由于聚合物分子的吸附和滞留形成水化层,增强了岩石的水湿程度,加上聚合物的高粘度驱替,使更多的残余油流动,在一定程度上改善了岩心的微观波及效率;另一方面,在一定流速范围内,孔喉处聚合物分子的弹性拉伸所消耗的能量将使局部压降增大,它将冲刷和拐带更多的残余油,致使残余油饱和度明显降低。因此,在进行区域残余油分布研究时,要考虑聚合物的作用范围。
3 3 绝对渗透率的变化特征
试验结果表明,注聚合物前后岩心的绝对渗透率变化不大(图3),两者的差别基本在岩心分析试验允许的误差范围内。注聚合物后岩心的绝对渗透率呈现2种变化趋势:大约1/4的岩心样品注聚合物后,绝对渗透率略有增大;另外3/4的岩心样品注聚合物后,绝对渗透率略有减小。 129 第28卷第4期申本科等:聚合物驱前后储层含油性与渗透性变化特征试验研究
图3 注聚合物前后岩心绝对渗透率对比图在注聚合物驱替过程中,一方面岩
心在外力的作用下渗流能力增强,绝对
渗透率增加;另一方面由于部分聚合物
残留在岩心中,阻碍了流体的渗透,使
岩心绝对渗透率减小。这两方面的因素
决定了注聚合物后岩心绝对渗透率的变
化特征:当前一方面起主导作用时,注
聚合物后岩心绝对渗透率增大;当后一
方面起主导作用时,注聚合物后岩心绝
对渗透率减小;当两方面作用相近时,
注聚合物前后岩心绝对渗透率变化不大。
3 4 相对渗透率的变化特征
本次采用水驱油和聚合物驱
油岩心
图4 注聚合物前后岩心相对渗透率曲线比图的对比试验,测定了不同含水饱和度条件下岩心的油
相相对渗透率(K ro )和水相相对渗透率(K rw )。从常
规油/水体系与聚合物/油体系的相对渗透率曲线(图
4)可以看出,聚合物/油体系的相对渗透率曲线除具
有水湿岩心相渗曲线的典型特征外,其水相的相渗曲
线及其端点值明显低于常规的油/水体系的相渗曲线,
而且降低幅度随含水饱和度增大而增大,等渗点下的
含水饱和度明显增加;但其油相相渗曲线与常规油/
水体系的油相相渗曲线相比,没有太大变化。
上述结果表明,在聚合物驱油的过程中,聚合物
分子在岩石孔壁上的吸附和在孔喉处的滞留缩小了孔
隙流动空间和流道断面,降低了水相流度,致使产液
中的含水率降低;另外,聚合物分子还与水分子形成
较强的氢键,增强了吸附层对水分子的亲和力,从而
显著地降低了聚合物/油体系的水相渗透率。由于油
相沿孔喉中心流动,聚合物分子在岩石孔壁上形成的吸附层,为油相提供了比孔壁更光滑的表面,减小
了摩擦阻力,因而聚合物/油体系的油相渗透率变化较小。4 结 论
本次试验结果表明,注聚合物后岩心的束缚水饱和度比注聚前略有增加,残余油饱和度明显减小,具有明显的驱油效果。注聚合物前后岩心的绝对渗透率变化不大,两者的差别基本在岩心分析试验允许的误差范围内;若不考虑其他因素的影响,注聚合物后绝对渗透率的计算可以采用常规方法。聚合物/油体系的水相相渗曲线及其端点值明显低于常规的油/水体系的水相相渗曲线,并且降低幅度随含水饱和度增大而增大,而油相相渗曲线与常规油/水体系的相渗曲线相比,没有太大变化。
[参考文献]
[1]岳湘安,张立娟,刘中春等 聚合物溶液在油藏孔隙中的流动及微观驱油机理[J] 油气地质与采收率,2002,9(3):4~6
[2]王启民,廖广志,牛金刚 聚合物驱油技术的实践与认识[J] 大庆石油地质与开发,1999,18(4):1~5
[3]王寿庆 扇三角洲模式[M ] 北京:石油工业出版社,1993 10~50
[4]陈忠,殷宜平,陈浩 非稳态法计算油水相对渗透率的方法探讨[J] 断块油气田,2005,12(1):41~43
[编辑] 萧 雨
130 石油天然气学报(江汉石油学院学报)2006年8月
lation model is established,by w hich the control of different interlayer conditions to the distributio n rules o f remaining o il in rhythmic reservo ir s is studied sy stematically The result show s that in the co nditions of poor inter lay er permeability,bigg er planar distributio n area,no n-cor respo ndence of lo-cal perfo ration,the effect of interlayer o n rem aining oil distribution is hig her,and remaining o il ac-cumulation is easily formed near the bottom o f interlay er,the effect of interlayer betw een pr oducing w ells on remaining oil distribution is bigger than that in the producing w ells o r near the pr oducing w ells Fo r the forw ard r hy thmic reservoirs,interlayer is beneficial for pro duction,for the reverse rhythmic reservoirs,it is ex actly the reverse Num er ical sim ulation on the reservoirs o f Es74-81
2o f Block Sheng2show s that the effect of interlayer distribution o n histo ry match is gr eat
Key words:inter lay er;remaining oil;co nceptual model;num er ical sim ulation;Sheng tuo Oilfield
115Grey Decision-making Method for Optimizing Reservoir Stimulation
ZH ENG Yu-hua,LUO Dong-kun (China Univ ersity of P etrole um,B eij ing102249)
Abstract:Optim izing the reservoir stimulatio n is an issue co ncerning m ult-i targ et decisio n Fo r so-l ving the pro blem,the related matr ix o f evaluation indexes(that is the investment,oil increment, net inco me and validate period o f the stim ulation,investm ent payback,geolo gic efficiency,econo mic efficiency,input-output ratio and m inimum oil increment of the stimulatio n)is established Linear transfo rmatio n is used to convert the related evaluation index into index parameters w hich is inde-pendent each other Based on these parameters,new index w eight is established for the contributio n rate of ov erall characters On the basis of new ev aluatio n matrix and w eig ht,g rey decision-making metho d is used to evaluate and optimize the stimulation,by w hich the influence related w ith indexes is elim inated
Key words:stim ulation;m ult-i targ et decisio n;gr ey decision;g rey correlation
121Geologic Factors Influencing Single-well Soak and Microbial Soak Effect in Terrestrial Fault Block Reservoirs
LIU Shua ng-lia n (China Univ er sity of Geoscie nces,B eij in g100083;R esearc h Institute of Pe tr oleum Ex p loration and Dev elop-ment,CNP C,Beij ing100083)
LI Ha o (R esearc h I nstitu te of Pe tr oleum Ex p lora tion and De v elop ment,CN P C,B eij ing100083;China Univ er sity of P etr ole-um,Be ij ing102249)
GUAN H ui-mei (China Univ er sity of Geoscie nces,B eij in g100083)
XIE Xi-na (Yugu ang Oil T echn olog y Company,Dag ang Oilf ield,T ianj in300280)
Abstract:On the basis of deeply analyzing the relations o f local structure,sedimentary micro facies and injection-pr oduction relatio n w ithin w ell gro ups,it is pro posed that the relationship betw een re-sidual oil abundances of oil wells and w ell gr oups and reservo ir structur al arrangement are the im-portant co nditions of oil increment by sing le w ell microbial soak A method is established for selec-ting w ells for single w ell micr obial soak by using w ell g roup as geolo gic unit,which includes3ana-l y sis steps:①based on geolog ic parameters,the results o f form ation test and logg ing interpr etatio n ar e analyzed to look for a target area that is beneficial for im plementing the technique of sing le w ell micro bial soak;②based o n the geolog ic characters of the targ et area,stratigraphic co rrelation is performed to establish a lo cal for w ard structur e w ith relatively higher r em aining o il abundance and distribution ar ea of secondary sedimentary facies w ithin the w ell group and injectio n-pro duction rela-tionship of ev en reservo ir structur e and w ithout hig h per meable zones;③based on the m atching re-lation of g eo logic mo dels of the w ell g roup,of w hich optimal matching r elation is selected T he method is used in14w ells in Dag ang Oilfield,w here obvious o il increm ent is obtained in9w ells w ith success r ate of64 4%
Key words:geolo gic study;w ell group;remaining oil;micr obes;sing le-w ell soak
128Experimental Study on the Characteristics of Reservoir Oil S aturation and Permeability Changes Both before and after Polymer Flooding
S H EN Ben-ke,WANG Rui-fe ng (Re se arch I nstitu te of P etroleum E xp lor ation and Dev elopme nt,S I NOPE C,Be ij ing100083) ZHANG Hui,FENG Q uan-dong (H e nan Oilf ie ld Branc h C omp any,S I N OP EC,473132)
Abstract:After polymer flooding,corresponding changes w ill be taken place in reservoir saturation and permeability Through core test of polymer displacement,the irreducible water saturation,remaining oil saturation and the characteristics of changes of absolute permeability,and relative permeability of cores are
contrasted and analyzed both before and after the polymer flooding Test results indicate that compared with the situation before polymer flooding,after polymer flooding,the irreducible water saturation of cores in-creases,remaining oil saturation decreases obviously,w hile the absolute core permeability remains un-changed Relative permeability curve of oil/polymer solution system has the characteristics of water phase relative permeability and end point is noticeably low er than that of conventional oil/w ater relative permeabi-l ity besides having all the typical features of w ater w etted relative permeability curve,and its decrease degree increases w ith irreducible w ater saturation,whereas oil phase relative permeability curve has slight change compared with oi-l phase relative permeability curve in conventional oil/w ater system relative permeability curve
Key words:polymer floo ding;ir reducible w ater saturatio n;residual oil satur ation;r elative perm ea-bility
131Treatment of Oily Waste Water in Polymer Flooding by Using Air-flotation Technique TANG Sha n-fa (Yangtz e Univ er sity,J ingz hou434023)
LIU Fen (T arim Oilf ie ld Br anc h Comp any,CNP C,K or la841000)
Abstract:In consideration of the difficulties of oi-l w ater separ ation of pr oduced sew ag e in po lymer flooding An idea is proposed that air-flotation technique is used to impr ove the effect of o i-l w ater separation,the effect of air-flo tation technique on the sew age treatment is ex perimentally studied The effect o f flotatio n-agent type,dosage,and air-flo tation tim e and air solution volume on treating result is discussed in detail The test result show s that a special flotation agent,increase of air-flo ta-tio n tim e and air solutio n volume can be selected for improving the effect of air flotation on sew ag e treatment In the conditions of5mg/L of flotation agent do sage,30m in flotatio n time,oil content in the sewag e can be reduced below10mg/L after air flotation,it can meet the requirem ent of low perm eability reservo ir oper ation It is indicated that air-flotation technique is oi-l w ater separatio n technique suitable for sew age treatm ent in polym er flooding
Key words:po lymer floo ding;o ily w aste w ater;air-flotation technique;flotatio n ag ent;o i-l w ater separation
139On the Intermixing of Big Elevation Difference Batch Pipeline Transportation Based on PHOENIC S
ZH AO H ui-jun (China Univ er sity of Pe tr oleum,Dong ying257061;K ey L abor atory of Oil and Gas Storag e and T ransp ortation Te chnolog y,Jiangsu Poly te chnical Univ e rsity,Chang zh ou213016)
ZH ANG Qing-song (K ey L abor atory of Oil and Gas S tora ge and T ransp ortation T ec hnology,Jiangsu P olytechnical Univ e rsity, Chang zh ou213016)
ZH ANG Guo-zhong (China Univ er sity of Petroleum,Dong ying257061)
ZH OU Shi-do ng,WANG Shu-li (K e y L aborator y of Oil and G as S torag e and T ransp ortation Te chnology,Jiang su P oly tec hni-cal Univ ersity,Chang z hou213016)
Abstract:An intermix ing model of elevation difference batching tr ansportation is established A nu-merical simulation is conduced o n it by using PH OENICS T he effect of density and viscosity differ-ences on interm ixing in erect pipeline is analyzed Simulation r esults are g iv en It indicates that the effect of density o n laminar bo ttom in elev ation difference pipeline is obvious and can not be ig nored It has a theoretical significance for studying the interm ixing o f batch pipeline transportatio n in hy p-sog raphic ar ea in W est China
Key words:batch transportation;intermix ing;elevation difference;PH OENICS
143Motion Law of Suspension C enter in Pumping Units Driven by Linear Motor ZH ANG Gong-she (Yangtz e Univ ersity,J in gz hou434023)
SHI H ui-ning (Pe tr oChina H uabei Oilf ield Comp any,R enqiu062552)
NIE Fe i-peng (Yangtz e Univ er sity,J ingz hou434023)
Abstract:A theor etical analysis is conducted o n the m otion law of suspension center on pum ping u-nits driv en by linear motor It is co nsidered that the motion law of suspension center o n pumping u-nits driven by linear m otor can be described w ith piecew ise analy tic function,a mathem atical model is established for denoting the motion law and it is dem onstrated At the initial stage of upper stro ke,there exists a sectio n of acceleration and at the initial stage of dow n stroke,there ex ists a section o f deceleratio n The total is about30%in the cy cle in both periods,and it is of co nstant mo-tio n in the o ther period
哈尔滨工程大学 硕士学位论文 某盆地储层敏感性特征研究 姓名：彭柏群 申请学位级别：硕士 专业：应用化学 指导教师：张密林 20030301
摘要 本文根据某盆地大量现场施工资料，选取２０口井的岩心，进行了其粘十矿物组成分析、岩心薄片形貌及结构分析，以及敏感性特征分析。 通过对储层岩矿特征、孔隙结构特征和物性特征分析，证明盆地的多数井段储集层含油、气性较差，仅少数井段较好。 根据粘十矿物的基本结构，结合粘土的水化膨胀、絮凝、分散情况，从理论上分析了粘士矿物对油层潜在的损害方式。通过大量的粘土矿物分析数据，表明盆地粘十矿物在纵向上由浅到深的变化规律是：蒙皂石一高岭石组合（以蒙皂石为主）、高岭石一蒙皂石组合（以高岭石为主）、高岭石一伊利石组合（以高岭石为主）、伊利石一高岭石组合（以伊利石为主）、伊利石一绿泥石组合。根据这些结果得出粘土矿物在盆地的浅层主要以膨胀的形式损害储层：在中层，主要以微粒运移的形式损害储层；在深层，主要以微粒运移和酸敏的形式损害储层。 储层敏感性实验研究证明，盆地的速敏性为弱到中速敏，水敏性第。和第三凹陷较强，而第二凹陷的水敏性相对较弱；酸化研究表明，现场目前使用的几种酸型配比不适合对该盆地进行酸化改造，必须探索新的酸化途径和配方。 由敏感性实验证明，整个盆地的敏感性主要以水敏和速敏为主，因此
本文的储层敏感性研究为油层保护提出如下解决方案：第一凹陷水敏性较强，要特别注意防止粘上矿物的水化膨胀：第二凹陷速敏性较强，要注意防止微粒迁移：第三凹陷渗透性较差，应以压裂改造为主。 关键词：粘土矿物储层敏感性油层保护速敏水敏
ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｂａｓｅｄｏｎａｇｒｅａｔｄｅａｌｏｆｏｎ－ｔｈｅ—ｓｐｏｔｄａｔａｉｎｓｏｍｅｂａｓｉｎｓ．Ｌｏｇｃｏｒｅｓｆｒｏｍｔｗｅｎｔｙｗｅｌｌｓａｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄｔｏｐｅｒｆｏｒｍｃｌａｙｍｉｎｅｒａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ，ｓｈａｐｅａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｌｉｃｅｃｏｒｅａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓ． ＴｈｒｏｅＩｇｈａｎａｌｙｚｉｎｇｒｏｃｋｆｅａｔｕｒｅ，ｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｅａｔｕｒｅａｎｄｐｈｙｓｉｃａｌｆｅａｔｕｒｅｏｆｒｅｓｅｒｖｏｉＬｉｔｔｕｒｎｓｏｕｔｔｈａｔｔｈｅｏｉｌａｎｄｇａｓｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｎｍｏｓｔｗｅｌｌｉｎｔｅｒｖａｌｓｉｓｂａｄａｎｄｏｎｌｙａｆｅｗｗｅｌｌｉｎｔｅｒｖａｌｓａｒｅｇｏｏｄ． Ｂａｓｅｄｏｎｂａｓｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｗｉｔｈｈｙｄｒｏｕｓｅｘｐａｎｓｉｏｎ，ｆｌｏｃｃｕｌａｔｅａｎｄｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｍｅｔｈｏｄｂｙｗｈｉｃｈｃｌａｙｍｉｎｅｒａｌｄｏｅｓｄａｍａｇｅｔｏｒｅｓｅｒｖｏｉｒｉｓａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｒｏｕｇｈｍｕｃｈｃｌａｙｍｉｎｅｒａｌａｎａｌｙｓｉｓ，ｉｔｓｃｈａｎｇｉｎｇｒｅｇｕｌａｒｉｔｙｉｓｓｈｏｗｎｆｒｏｍｓｈａｌｌｏｗｔｏｄｅｅｐｖｅｒｔｉｃａｌｌＮｉ．ｅ．：ｓｍｅｃｔｉｔｅ－－ｋａｏｌｉｎｉｔｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ（ｍａｉｎｌｙｓｍｅｃｔｉｔｅ），ｋａｏｌｉｎｉｔｅ－－ｓｍｅｃｔｉｔｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ（ｍａｉｎｌｙｋａｏｌｉｎｉｔｅ），ｋａｏｌｉｎｉｔｅ—ｉｌｌｉｔｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ（ｍａｉｎｌｙｋａｏｌｉｎｉｔｅ），ｉｌｌｉｔｅ—ｋａｏｌｉｎｉｔｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ（ｍａｉｎｌｙｉｌｌｉｔｅ），ｉｔｌｉｔｅ—ｃｈｌｏｒｉｔｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ．Ｓｏｉｔｉｓｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｉｎｔｈｅｓｈａｌｌｏｗｌａｙｅｒ，ｃｌａｙｍｉｎｅｒａｌｄｏｅｓｄａｍａｇｅｔｏｒｅｓｅｒｖｏｉｒｂｙｍｅａｎｓｏｆｅｘｐａｎｓｉｏｎ，ｉｎｔｈｅｍｉｄｄｌｅｌａｙｅｒｂｙｍｅａｎｓｏｆｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｔｒａｎｓｍｉｔ，ｉｎｔｈｅｄｅｅｐｌａｙｅｒｂｙｍｅａｎｓｏｆｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｔｒａｎｓｍｉｔａｎｄａｃｉｄｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔＮ Ｔｈｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｔｅｓｔｔｕｒｎｓｏｕｔｔｈａｔｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｂａｓｉｎｉｓｗｅａｋｔｏｍｅｄｉｕｍ，ｗａｔｅｒｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｉｓｓｔｒｏｎｇｉｎｆｉｒｓｔｓａｇａｎｄｔｈｉｒｄｓａｇａｎｄｗｅａｋｉｎｔｈｅｓｅｃｏｎｄｓａｇ．Ａｃｉｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｓｅｖｅｒａｌｔｙｐｅｓｏｆａｃｉｄｏｎｔｈｅｓｐｏｔａｒｅｕｎｆｉｔｆｏｒａｃｉｄｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｂａｓｉｎａｎｄｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｄｉｓｃｏｖｅｒｎｅｗａｃｉｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄａｎｄｐｒｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ． Ｔｈｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｔｅｓｔｔｕｒｎｓｏｕｔｔｈａｔｔｈｅｗｈｏｌｅｂａｓｉｎｉｓｍａｉｎｌｙｗａｔｅｒ
第四章土的渗流性和渗流问题 一、填空题 1.当渗流方向向上，且水头梯度大于临界水头梯度时，会发生流砂现象。 2.渗透系数的数值等于水力梯度为1时，地下水的渗透速度越小，颗粒越粗的土，渗透系数数值越大。 3.土体具有被液体透过的性质称为土的渗透性或透水性。 4.一般来讲，室内渗透试验有两种，即常水头法和变水头法。 5.渗流破坏主要有流砂和管涌两种基本形式。 6.达西定律只适用于层流的情况，而反映土的透水性的比例系数，称之为土的渗 透系数。 7.出现流砂的水头梯度称临界水头梯度。 8.渗透力是一种体积力。它的大小和水力坡度成正比，作用方向与渗流 方向相一致。 二、名词解释 1.渗流力：水在土中流动时，单位体积土颗粒受到的渗流作用力。 2.流砂：土体在向上动水力作用下，有效应力为零时，颗粒发生悬浮、移动的现象。 3.水力梯度：土中两点的水头差与水流过的距离之比。为单位长度上的水头损失。 4.临界水力梯度：使土开始发生流砂现象的水力梯度。 三、选择题 1.流砂产生的条件为：（D ） （A）渗流由上而下，动水力小于土的有效重度 （B）渗流由上而下，动水力大于土的有效重度 （C）渗流由下而上，动水力小于土的有效重度 （D）渗流由下而上，动水力大于土的有效重度 2.饱和重度为20kN/m3的砂土，在临界水头梯度I Cr时，动水力G D大小为：（ C ）（A）1 kN/m3（B）2 kN/m3 （C）10 kN/m3 （D）20 kN/m3 3.反应土透水性质的指标是（D ）。 （A）不均匀系数（B）相对密实度（C）压缩系数（D）渗透系数 4.下列有关流土与管涌的概念，正确的说法是（C ）。 （A）发生流土时，水流向上渗流；发生管涌时，水流向下渗流 （B）流土多发生在黏性土中，而管涌多发生在无黏性土中 （C）流土属突发性破坏，管涌属渐进式破坏 （D）流土属渗流破坏，管涌不属渗流破坏 5.土透水性的强弱可用土的哪一项指标来反映（D ） （A）压缩系数（B）固结系数（C）压缩模量（D）渗透系数 6.发生在地基中的下列现象，哪一种不属于渗透变形（A ） （A）坑底隆起（B）流土（C）砂沸（D）流砂 7.下属关于渗流力的描述不正确的是（D ）。 （A）其数值与水力梯度成正比，其方向与渗流方向一致 （B）是一种体积力，其量纲与重度的量纲相同 （C）流网中等势线越密集的区域，其渗流力也越大 （D）渗流力的存在对土体稳定总是不利的 8.下列哪一种土样更容易发生流砂（B ） （A）砂砾或粗砂（B）细砂或粉砂（C）粉质黏土（D）黏土
跃进二号东高点储层敏感性分析 【摘要】跃进二号油田造成油层伤害的主要因素有水敏伤害、附加毛管阻力和速敏伤害，酸敏性相对较弱。浅层可膨胀性粘土矿物占较高比例，胶结程度弱，因而对各种类型的伤害都很敏感。深层比浅层的敏感性要弱一些，主要原因在于可膨胀性粘土矿物相对含量少，而且岩石的胶结程度相对较好。孔隙结构好的储层，敏感性较弱，而孔隙结构差的储层，由于其孔隙小、喉道细，粘土矿物含量高，工作制度不当时最易受到伤害。在注水开发中，要做好储层保护，提高水驱开发效果。 【关键词】储层敏感性；水敏；速敏；附加毛管阻力；酸敏； 油层自身的敏感性程度是油层伤害的一个重要因素。岩性、物性研究以及敏感性流动实验是进行油层敏感性分析的主要手段。其敏感性程度随敏感矿物含量增多、孔隙结构变异而升高。敏感矿物主要有水敏感矿物、速敏矿物、酸敏矿物、碱敏矿物等。 1.储层物性特征 跃进二号东高点构造是青海省柴达木盆地西部坳陷区昆北断阶亚区铁木里克凸起内的一个三级构造。 通过岩心薄片分析，本区的储层具有砂岩近源、低成熟的岩石学特征。从岩心样品分析得出，全油田的平均孔隙度为16.76%，样品分布主峰在15-25%之间，平均渗透率为18.7×10-3um2，残余油饱和度平均为30.83%，物性特征呈中低孔隙度和中低渗透率。 本区油层的润湿性具非均质特点，高渗透层多表现为中性或偏亲油，而低渗透层则多表现为偏亲水。在偏亲油的砂岩模型中，残余油主要分布于颗粒表面、小孔隙、孔隙角隅和死孔隙之中；而在偏亲水的砂岩模型中，残余油则主要以孤立的油滴分布于孔隙之间。 2.储层敏感性分析 2.1水敏伤害 跃进二号油田粘土矿物X衍射分析结果表明。伊利石是该地区的主要粘土矿物，其相对含量达40-90%；蒙脱石分布于浅层，其相对含量达10-50%；伊蒙混成矿物作为蒙脱石向伊利石转化的中间产物，则普遍分布于浅层和深层，相对含量在1-25%之间。 YⅡ264井E31地层的水敏实验和盐敏实验数显示，这些样品用标准盐水测得的渗透率远低于样品的克氏渗透率，下降幅度大于50%。美国岩心公司通过对
第3〇卷第1期中国海上油气Vol. 30 No. 1 2018 年 2 月 C H I N A O F F S H O R E O I L A N D G A S Feb. 2018 文章编号：1673-1506(2018)01-0099-11 D O I：10. 11935/j. issn. 1673-1506. 2018. 01. 012 井震结合的曲流河储层构型表征方法及其应用$ —以秦皇岛32-6油田为例 岳大力1胡光义3李伟1范廷恩3胡嘉靖1乔慧丽1 (中国石油大学(北京）地球科学学院北京12249; 2.油气资源与探测国家重点实验室北京12249; 3.海洋石油髙效开发国家重点实验室北京1028; 4.中海油研究总院有限责任公司北京1028) 岳大力，胡光义，李伟，等.井震结合的曲流河储层构型表征方法及其应用—以秦皇岛36油田为例[J].中国海上油气，2018，⑴：99-109. Y U E Dali，H U Guangyi，LI W e i，et a l. Meandering fluvial reservoir architecture characterization method and application by combining well log-ging and seismic data：a case study of QIID32-6 oilfield[J]. China Offshore Oil and Gas^ 2018,30(1) ：99-109. 摘要以曲流河定量构型模式为指导，采用地震正演、分频地震属性分析与分频反演相结合的方法，在海 上大丼距条件下，对渤海秦皇岛32-6油田明化镇组曲流河储层进行了多级次精细构型解剖。首先，提出了 先优选地震数据频段，再优选地震属性的分频属性优选方法，精细刻画了复合曲流带的分布；次，采用“井震结合”“规模控制”“动态验证”的方法，在复合曲流带内部识别了单一曲流带和单一点坝。研究结果表明：①三种河道边界砂体叠合方式均表现为在叠合部位振幅减弱的特征，正演响应规律为应用波形预测井间砂 体分布提供了可靠依据；分频地震属性优选方法明显提高了地震属性与砂体厚度的相关性，从而提高了复 合曲流带预测精度；在研究区目的层地震数据中心频率55H z的情况下，采用分频地震属性分析、分频反 演和正演相结合的方法，在大丼距条件下精确刻画了单一曲流带及内部点坝分布，在研究区识别出了 5个单 一曲流带与1个保存完整的点坝，将对秦皇岛32-6油田下一步高效开发与剩余油挖潜起到有效的指导作 用。本文提出的方法对相似沉积特征和资料基础的油田构型分析具有借鉴意义。 关键词地震正演；震属性；分频反演；流带；坝；皇岛32-6油田 中图分类号：T E11文献标识码：A Meandering fluvial reservoir architecture characterization method and application by combining well logging and seismic d ata：a case study of QHD32-6 oilfield Y U E D a l i1'2H U G u a n g y i3,4L I W e i1，2F A N T i n g e n3,4H U J i a j i n g'2Q I A O H u i l i1'2 (1. C ollege o f G eosciences，C hina U niv ersity o f P e tro le u m，102249, 2. o f P etro leu m Resources a n d P ro s p e c tin g，B e ijin g12249，C hina; 3. S tate K ey L ab o ra to ry o f O ffs h o re O il E x p lo ita tio n，B e ijin g 100028, C h in a；4. C N O O C R esearch In stitu te Co. ，L t d.，B e ijin g 100028, C h in a) Abstract：M i n g h u a z h e n F o r m a t i o n in QHD32-6 oilfield is m e a n d e r i n g fluvial reservoir. W i t h t he g u i d a n c e of m e a n-dering fluvial quantitati-ve architecture m o d e l,t he reservoir architecture is characterized finely b y c o m b i n i n g f o r w a r d seismic m o d e l i n g，s p e c t r a l-d e c o m p o s e d seismic attributes analysis a n d s p e c t r a l-d e c o m p o s e d inversion u n d e r the condition of relatively sparse well data. Firstly? this p a p e r p r o p o s e s a n effecti-ve m e t h o d of seismic attritjutes opti-m i z ation that optimizes the f r e q u e n c y in a d v a n c e of seismic attritjutes，a n d the distribution of c o m p o u n d m e a n d e r belt w a s depicted accurately w i t h th e o p t i m i z e d seismic attributes. S e c o n d l y,a p p l y i n g the m e t h o d s of well logs a n d seismic data c o m b i n a t i o n,architecture scale controlling, p r o d u c t i o n verification, m o s t single point bars a n d single m e a n d e r belts w e r e recognized finely in c o m p o u n d m e a n d e r i n g belt. T h e result s h o w s：?T h e positon at b o u n d a-ries of three t y pes of s t a c k e d c h a n n e l s is characterized b y the decrease of amplitude. T h e r e s ponse patterns of seis- $十二五”国家科技重大专项“海上开发地震关键技术及应用研究（编号：2011ZX05024-001)”、国家自然科学基金青年科学基金项目（编 号：40902035) ”、教育部博士点新教师基金项目（编号：20090007120003) ”部分研究成果。 第-作者筒介：岳大力，男，博士，中国石油大学⑴京）副教授，从事油气田开发地质方面的教学与科研工作。地址:北京市昌平区府学路 1 号(⑴编：102249)。E-mail: yuedali@cup. edu. cn。
第四章 土的渗透性和渗流问题 第一节 概述 土是由固体相的颗粒、孔隙中的液体和气体三相组成的，而土中的孔隙具有连续的性质，当土作为水土建筑物的地基或直接把它用作水土建筑物的材料时，水就会在水头差作用下从水位较高的一侧透过土体的孔隙流向水位较低的一侧。 渗透：在水头差作用下，水透过土体孔隙的现象 渗透性：土允许水透过的性能称为土的渗透性。 水在土体中渗透，一方面会造成水量损失，影响工程效益；另一方面将引起土体内部应力状态的变化，从而改变水土建筑物或地基的稳定条件，甚者还会酿成破坏事故。 此外，土的渗透性的强弱，对土体的固结、强度以及工程施工都有非常重要的影响。 本章将主要讨论水在土体中的渗透性及渗透规律，以及渗透力渗透变形等问题。 第二节 土的渗透性 一、土的渗透规律——达西定律 (一)渗流中的总水头与水力坡降 液体流动的连续性原理：（方程式） dw v dw v w w ??=2 211 2211v w v w = 1 221w w v v = 表明：通过稳定总流任意过水断面的流量是相等的；或者说是稳定总流的过水断面的 平均流速与过水断面的面积成反比。 前提：流体是连续介质 流体是不可压缩的； 流体是稳定流，且流体不能通过流面流进或流出该元流。 理想重力的能量方程式（伯努利方程式1738年瑞士数学家应用动能定理推导出来的。） c g v r p Z =++22 饱和土体空隙中的渗透水流，也遵从伯努利方程，并用水头的概念来研究水体流动中 的位能和动能。 水头：实际上就是单位重量水体所具有的能量。 按照伯努利方程，液流中一点的总水头h ，可以用位置水头Z ，压力水头U/r w 和流速水
第２８卷 第４期２０１６年８月 中国海上油气 ＣＨＩＮＡ ＯＦＦＳＨＯＲＥ ＯＩＬ ＡＮＤ ＧＡＳＶｏｌ．２８ Ｎｏ．４ Ａｕｇ ．２０１６ ＊中海石油（中国）有限公司综合科研项目“曹妃甸油田群新近系河流相构造－岩性复合体成藏模式研究（编号：ＺＹＫＹ－２０１２－ＴＪ－ ０１）”部分研究成果。第一作者简介：汪巍，男，工程师，２ ００６年毕业于成都理工大学矿产普查与勘探专业，获硕士学位，现从事油田开发地质工作。地址：天津市塘沽区闸北路６０９信箱渤海石油研究院（邮编：３００４５２）。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇ ｗｅｉ１６＠ｃｎｏｏｃ．ｃｏｍ．ｃｎ。文章编号：１６７３－１５０６（２０１６）０４－００５５－０８ ＤＯＩ：１０．１１９３５／ｊ ．ｉｓｓｎ．１６７３－１５０６．２０１６．０４．００９海上油田高弯度曲流河储层构型表征＊ ———以渤海曹妃甸１１－ １油田主力砂体Ｌｍ９４３为例汪 巍 侯东梅 马佳国 党胜国 权 勃 李 博 （中海石油（中国）有限公司天津分公司 天津 ３００４５２ ）汪巍，侯东梅，马佳国，等．海上油田高弯度曲流河储层构型表征———以渤海曹妃甸１１－１油田主力砂体Ｌｍ９４３为例［Ｊ］．中国海上油气，２０１６，２８（４）：５５－ ６２．Ｗａｎｇ Ｗｅｉ，Ｈｏｕ Ｄｏｎｇｍｅｉ，Ｍａ Ｊｉａｇｕｏ，ｅｔ ａｌ．Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ ｓｉｎｕｏｓｉｔｙ ｍｅａｎｄｅｒｉｎｇ ｒｉｖｅｒ ｉｎ ｏｆｆｓｈｏｒｅ ｏｉｌｆｉｅｌｄｓ：ａ ｃａｓｅｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｌｍ９４３ ｍａｉｎ ｓａｎｄ ｂｏｄｙ ｏｆ ＣＦＤ１１－１ ｏｉｌｆｉｅｌｄ ｉｎ Ｂｏｈａｉ ｓｅａ［Ｊ］．Ｃｈｉｎａ Ｏｆｆｓｈｏｒｅ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｇａｓ，２０１６，２８（４）：５５－６２．摘 要 渤海海域曹妃甸１１－１油田主力产层为高弯度曲流河沉积，采用３５０～４００ ｍ的大井距进行开发时储层构型表征存在困难。以该油田主力砂体Ｌｍ９４３为例，对储层构型中的关键参数进行了刻画。首先进行小层对比，即利用井震资料，以任意井为基准面向一个方向，逐井对比、相互交织，通过沉积相相控手段分析砂体之间的展布和叠置关系；然后在“弃砂找河”思路指导下利用多属性融合地层切片方法对储层构型界面进行刻画，识别废弃河道与单一点坝；最后充分利用水平井资料对侧积夹层进行刻画。应用Ｌｍ９４３砂体储层构型表征成果指导了该砂体剩余油挖潜，效果显著，预计采收率可提高１５％。本文方法可为海上类似油田储层表征提供借鉴。关键词 海上油田；高弯度曲流河；储层构型表征；废弃河道；点坝；侧积夹层；剩余油挖潜 中图分类号：Ｔ Ｅ３２＋ １ 文献标识码：ＡＲｅｓｅｒｖｏｉｒ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ ｓｉｎｕｏｓｉｔｙ ｍｅａｎｄｅｒｉｎｇ ｒｉｖｅｒｉｎ ｏｆｆｓｈｏｒｅ ｏｉｌｆｉｅｌｄｓ：ａ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｌｍ９４３ｍａｉｎ ｓａｎｄ ｂｏｄｙ ｏｆＣＦＤ １１－１ｏｉｌｆｉｅｌｄ ｉｎ Ｂｏｈａｉ ｓｅａＷａｎｇ Ｗｅｉ Ｈｏｕ Ｄｏｎｇｍｅｉ Ｍａ Ｊｉａｇｕｏ Ｄａｎｇ Ｓｈｅｎｇｇｕｏ Ｑｕａｎ Ｂｏ Ｌｉ Ｂｏ（Ｔｉａｎｊｉｎ Ｂｒａｎｃｈ ｏｆ ＣＮＯＯＣ Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊ ｉｎ３００４５２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｌａｙｅｒｓ ｏｆ ＣＦＤ１１－１ ｏｉｌｆｉｅｌｄ ｉｎ Ｂｏｈａｉ ｓｅａ ｉｓ ｈｉｇｈ ｓｉｎｕｏｓｉｔｙ ｍｅａｎｄｅｒｉｎｇ ｒｉｖｅｒ ｄｅｐｏｓｉ－ｔｉｏｎ，ｓｏ ｔｈｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｉｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｗｉｔｈ ｗｉｄｅ ｓｐａｃｉｎｇ ｆｒｏｍ３５０ｔｏ４００ ｍ．Ｔａｋｉｎｇ Ｌｍ９４３ｓａｎｄ ｂｏｄｙ ｉｎ ｔｈｅ ｏｉｌｆｉｅｌｄ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ ｋｅｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｓｕｂｚｏｎｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｉｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｕｓｉｎｇ ｌｏｇｇｉｎｇ ａｎｄ ｓｅｉｓｍｉｃ ｄａｔａ．Ｔａｋｉｎｇ ａｎ ａｒｂｉｔｒａｒｙ ｗｅｌｌ ａｓ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｏｎｅ ｄｉ－ｒｅｃｔｉｏｎ，ｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｇ ｗｅｌｌ ｂｙ ｗｅｌｌ ｆｒｏｍ ｉｎｔｅｒｔｗｉｎｅｄ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｅｄ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｏｆ ｔｈｅｓａｎｄ ｂｏｄｙ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｗｉｔｈ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｆａｃｉｅｓ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｍｅｔｈｏｄ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ ａｎｄ ｓｉｎｇｌｅ ｐｏｉｎｔｂａｒ ａｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｉｄｅａ ｏｆ“ａｂａｎｄｏｎ ｔｈｅ ｐｏｉｎｔ ｂａｒ ｔｏ ｆｉｎｄ ｔｈｅ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ”ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｍｕｌｔｉ－ａｔ－ｔｒｉｂｕｔｅ ｆｕｓｉｏｎ ｓｔｒａｔａｌ ｓｌｉｃｅ ｔｏ ｇｕｉｄｅ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ ，ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆ ｌａｔｅｒａｌ ａｃｃｒｅｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ ｉｓ ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｄａｔａ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ Ｌｍ９４３ ｓａｎｄ ｂｏｄｙ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ａｒ－ｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｇｕｉｄｅｓ ｒｅｍａｉｎｉｎｇ ｏｉｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｉｓ ｅｘｐｅｃｔｅｄ ｔｏ ｂｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ１５％．Ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｐ ｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｓｉｍｉｌａｒ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ｏｆｆｓｈｏｒｅ ｏｉｌｆｉｅｌｄｓ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏｆｆｓｈｏｒｅ ｏｉｌｆｉｅｌｄ；ｈｉｇｈ ｓｉｎｕｏｓｉｔｙ ｍｅａｎｄｅｒｉｎｇ ｒｉｖｅｒ；ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ；ａｂａｎ－ｄｏｎｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ；ｐｏｉｎｔ ｂａｒ；ｌａｔｅｒａｌ ａｃｃｒｅｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ；ｒｅｍａｉｎｉｎｇ ｏｉｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
1、什么叫做储层敏感性？储层敏感性包含哪些方面？ 答：广义概念：油气储层与外来流体发生各种物理或化学作用而使储层孔隙结构和渗透性发生变化的性质，即称为储层的敏感性。 狭义概念：储层与不匹配的外来流体作用后，储层渗透性往往会变差，会不同程度地损害油层，从而导致产能损失或产量下降。因此，人们又将储层对于各种类型储层损害的敏感性程度，称为储层敏感性。 储层敏感性包含：速敏性、水敏性、盐敏性、酸敏性和碱敏性。 2、简略概述如何评价储层的敏感性？ 答：储层敏感性评价包括两方面的内容：一是从岩相学分析的角度，评价储层的敏感性矿物特征，研究储层潜在的伤害因素；二是在岩相学分析的基础上，选择代表性的样品，进行敏感性实验，通过测定岩石与各种外来工作液接触前后渗透率的变化，来评价工作液对储层的伤害程度。 3、在注水开发过程中储层的性质会有哪些变化？ 答：1）储层岩性参数的变化；2）储层物性参数的变化；3）储层孔隙结构参数的变化；4）储层含油性的变化；5）储层渗流参数的变化。 4、储层速敏的机理是什么？开发过程中应注意哪些问题？ 答：在储层内部，总是不同程度地存在着非常细小的微粒，这些微粒或被牢固地胶结，或呈半固结甚至松散状分布于孔壁和大颗粒之间。当外来流体流经储层时，这些微粒可在孔隙中迁移，堵塞孔隙喉道，从而造成渗透率下降。 在开发过程中：1）确定油井不发生速敏伤害的临界产量；2）确定注水井不发生速敏伤害的临界注入速率，如果注入速率太小，不能满足配注要求，应考虑增注措施；3）确定各类工作液允许的最大密度。 5、储层水敏的机理是什么？开发过程中应注意哪些问题？ 答：在储层中，粘土矿物通过阳离子交换作用可与任何天然储层流体达到平衡。但是，在钻井或注水开采过程中，外来液体会改变孔隙流体的性质并破坏平衡。当外来液体的矿化度低（如注淡水）时，可膨胀的粘土便发生水化、膨胀，并进一步分散、脱落并迁移，从而减小甚至堵塞孔隙喉道，使渗透率降低，造成储层损害。 开发中的应用：1）如无水敏，则进入地层的工作液的矿化度只要小于地层水矿化度即可，不做严格要求；2）如果有水敏，则必须控制工作液的矿化度大于Cc1；3）如果水敏性较强，在工作液中要考虑使用粘土稳定剂。 6、储层酸敏的机理是什么？开发过程中应注意哪些问题？ 答：油层酸化处理是油井开采过程中的主要增产措施之一。酸化的主要目的通过溶解岩石中的某些物质以增加油井周围的渗透率。但在岩石矿物质溶解的同时，可能产生大量的沉淀物质，如果酸处理时的溶解量大于沉淀量，就会导致储层渗透率的增加，达到油井增产的效果，反之，则得到相反的结果，造成储层损害。
第二章 土的渗透性和渗流问题 第一节 概 述 土是多孔介质，其孔隙在空间互相连通。当饱和土体中两点之间存在能量差时，水就通过土体的孔隙从能量高的位置向能量低的位置流动。水在土体孔隙中流动的现象称为渗流；土具有被水等液体透过的性质称为土的渗透性。 土的渗透性是土的重要力学性质之一。在水利工程中，许多问题都与土的渗透性有关。渗透问题的研究主要包括以下几个方面： 1．渗流量问题。 例如对土坝坝身、坝基及渠道的渗漏水量的估算（图2－la 、b ），基坑开挖时的渗水量及排水量计算（图2－1C ），以及水井的供水量估算（图2－1d ）等。渗流量的大小将直接关系到这些工程的经济效益。 2．渗透变形（或称渗透破坏）问题。 流经土体的水流会对土颗粒和土体施加作用力，这一作用力称为渗透力。当渗透力过大时就会引起土颗粒或土体的移动，从而造成土工建筑物及地基产生渗透变形。渗透变形问题直接关系到建筑物的安全，它是水工建筑物和地基发生破坏的重要原因之一。由于渗透破坏而导致土石坝失事的数量占总失事工程数量的25%~30%。 3．渗流控制问题。 当渗流量和渗透变形不满足设计要求时，要采用工程措施加以控制，这一工作称为渗流控制。 渗流会造成水量损失而降低工程效益；会引起土体渗透变形，从而直接影响土工建筑物和地基的稳定与安全。因此，研究土的渗透规律、对渗流进行有效的控制和利用，是水利工程及土木工程有关领域中的一个非常重要的课题。 第二节 土的渗透性 一、土的渗透定律—达西定律 （一）渗流中的总水头与水力坡降 液体流动除了要满足连续原理外，还必须要满足液流的能量方程，即伯努里方程。在饱和土体渗透水流的研究中，常采用水头的概念来定义水体流动中的位能和动能。水头是指单位重量水体所具有的能量。按照伯努里方程，液流中一点的总水头h ，可用位置水头Z 、压力水头w u γ和流速水头g v 22 之和表示，即 1)-(2 22 g v u z h w ++=γ 式(2—1)中各项的物理意义均代表单位重量液体所具有的各种机械能，其量纲为长度。 对于流经土体中A 、B 二点渗流（图2－2），按照式（2－1），A 、B 两点的总水头可分别表示为： g v u z h g v u z h B w B B A w A A 22222 1++=++=γγ 且 h h h ?+=21
1?流速敏感性实验 油气储集层在采油、注水等过程中，当流体在地层中流动速度增大到一定时，引起地层中微粒运移并堵塞喉道处造成渗透率的下降，引起渗透率明显下降的流体流动速度称为该岩石的临界流速（V c）。流速敏感性实验的目的在于确定合理的注采速度提供科学依据。 流速敏感性实验所用岩样是绥1油田冷冻取心岩样，岩样两端添加丝网，周壁为铅皮包裹。实验中为了保证岩样与岩芯夹持器钢套间无串流，用环氧树脂填封岩样与钢套间的间隙，环氧树脂固化后岩样进行驱替实验，实验流速的确定相同于常规流速敏感性实验。 用地层水作介质，进行了流速敏感性实验，结果如表1所示。 根据表1的综合数据，可以得到如下的结论和认识： 胜利油田储层敏感性分析 张宁 哈尔滨石油学院石油工程学院 黑龙江 哈尔滨 150027 摘要：本文利用储集层真实岩石，通过敏感性评价实验可帮助了解在钻井和开发过程中储层损害的因素，以便合理设计储层保护方案。 关键词：渗透率?储层损害?敏感评价 Analysis?of?reservoir?sensitivity?in?Shengli?Oilfield Zhang?Ning School of Petroleum Engineering；Harbin Petroleum College， Heilongjiang Harbin 15002 Abstract：This?paper?uses?the?real?reservoir?rock，through?the?sensitivity?evaluation?experiment?can?help?us?understand?the?factors?in?the?development?process?of?drilling?and?reservoir?damage，so?that?the?reasonable?design?of?reservoir?protection?scheme. Keywords：permeability；?Reservoir?damage；?Sensitivity?evaluation 表1?绥1油田储层流速敏感性实验结果 区块井号岩样号深度/m Kg/μm2孔隙度，%临界流速/ （m·d-1） 速敏损害指数损害程度备注 G G1*******.70 6.81834.8912.710.319中等261538.05 1.43532.6718.180.289弱321550.85 2.73833.1713.470.306中等 B B72-11428.150.51728.53 5.2460.349中等 2-21431.850.59629.157.7020.319中等 2-31433.68 1.55331.5414.240.171弱 4-21373.780.09826.59.850.057弱 胜利油田测 试结果 1-61347.600.26230.310.940.123弱 3-71372.84 2.97929.8无 5-21428.41 3.54233无 1）速敏实验结果表明，G区岩样的临界流速在12.71～18.18m/d之间，速敏损害指数为0.289～0.319，速敏损害程度为弱至中等。 2）B区岩样的临界流速为2.64～14.24m/d。速敏损害程度为弱至中等偏强。 2?水敏性评价? 在油层钻开之前，粘土矿物与地层水达到膨胀平衡，在作业过程中，钻井液中的化学成分和矿化度都与地层水不一致，而使得岩石中的粘土进一步膨胀而造成储层的损害。进行水敏性评价实验的目的就是要了解这一膨胀、分散、运移的过程，以及最终使油气层渗透率下降的程度。 水敏损害程度与岩石中粘土的种类和含量有关，水敏性最强的粘土矿物是蒙脱石，其次是伊/蒙混层；可膨胀性粘土含量越高，水敏性损害越强。由绥1油田粘土矿物分析结果知，B区块和G区块岩石中伊蒙混层矿物含量很高，因此导致了油田具有中等偏强至极强的水敏性。 3?盐敏评价实验 盐敏性实验是指由高到低逐渐改变通过岩样的流体矿化度，测定不同矿化度下岩样渗透率的变化。其目的是了解储层对所接触流体矿化度变化的敏感性程度，找出盐度递减条件下渗透率明显下降的临界矿化度，从而为油田入井流体矿化度的选择提供依据。 绥1油田岩样的盐敏实验结果如表2所示。 129
第二篇 土力学 第四章 土的渗透性和渗流问题 第一节 概述 土是由固体相的颗粒、孔隙中的液体和气体三相组成的，而土中的孔隙具有连续的性质，当土作为水土建筑物的地基或直接把它用作水土建筑物的材料时，水就会在水头差作用下从水位较高的一侧透过土体的孔隙流向水位较低的一侧。 渗透：在水头差作用下，水透过土体孔隙的现象 渗透性：土允许水透过的性能称为土的渗透性。 水在土体中渗透，一方面会造成水量损失，影响工程效益；另一方面将引起土体内部应力状态的变化，从而改变水土建筑物或地基的稳定条件，甚者还会酿成破坏事故。 此外，土的渗透性的强弱，对土体的固结、强度以及工程施工都有非常重要的影响。 本章将主要讨论水在土体中的渗透性及渗透规律，以及渗透力渗透变形等问题。 第二节 土的渗透性 一、土的渗透规律——达西定律 (一)渗流中的总水头与水力坡降 液体流动的连续性原理：（方程式） dw v dw v w w ?? =2 21 1 2211v w v w = 1 2 21w w v v = 表明：通过稳定总流任意过水断面的流量是相等的；或者说是稳定总流的过水断面的 平均流速与过水断面的面积成反比。 前提：流体是连续介质 流体是不可压缩的； 流体是稳定流，且流体不能通过流面流进或流出该元流。 理想重力的能量方程式（伯努利方程式1738年瑞士数学家应用动能定理推导出来的。） c g v r p Z =++22 饱和土体空隙中的渗透水流，也遵从伯努利方程，并用水头的概念来研究水体流动中 的位能和动能。 水头：实际上就是单位重量水体所具有的能量。 按照伯努利方程，液流中一点的总水头h ，可以用位置水头Z ，压力水头U/r w 和流速水 头V 2/2g 之和表示，即 g v r u Z h w 22 ++= 4-1 此方程式中各项的物理意义均代表单位重量液体所具有的各种机械能，而其量纲都是 长度。
第二章、土的渗透性和渗流问题 本章提要：土的渗透性和渗透规律 平面渗流及流网 渗透力与渗透变形 本章特点：有严格的理论（水流的一般规律） 有经验性规律（散粒多孔介质特性） 学习要点：注意对物理概念和意义的把握 注意把握土是散粒多孔介质这一特点 §2.1 概述 §2.2 土的渗透性与渗透规律 §2.3 平面渗流与流网 §2.4 渗透力与渗透变形 §2.1 概述 土是一种碎散的多孔介质，其孔隙在空间互相连通。当饱和土中的两点存在能量差时，水就在土的孔隙中从能量高的点向能量低的点流动。 ?水在土体孔隙中流动的现象称为渗流 ?土具有被水等液体透过的性质称为土的渗透性
§2.2 土的渗流性与渗透规律 ?水头与水力坡降渗流的驱动能量 ?土的渗透试验与达西定律反映渗流特点的定律 ?渗透系数的测定及影响因素土的渗透性 ?层状地基的等效渗透系数地基的渗透系数 ?位置水头：到基准面的竖直距离，代表单位重量的液体从基准面算起所具有的位置 势能 ?压力水头：水压力所能引起的自由水面的升高，表示单位重量液体所具有的压力势 能 ?测管水头：测管水面到基准面的垂直距离，等于位置水头和压力水头之和，表示单 位重量液体的总势能 ?在静止液体中各点的测管水头相等 位置、压力和测管水头
? 达西定律：在层流状态的渗流中，渗透速度v 与水力坡降i 的一次方成正比，并与 土的性质有关 ? 渗透系数k: 反映土的透水性能的比例系数，其物理意义为水力坡降i ＝1时的渗流 速度，单位： cm/s, m/s, m/day ? 渗透速度v ：土体试样全断面的平均渗流速度，也称假想渗流速度 其中，V s 为实际平均流速，孔隙断面的平均流速 i k A Q v ?==n v v v s = <
第二章土的渗透性 一、名词解释 渗流：水在能量差的作用下在孔隙通道中流动的现象。 渗透性：水在能量差的作用下在土孔隙通道中渗流的性能。 水力梯度：总水头差Δh 与渗流路径长度L之比,表达式为i＝Δh/L。 达西定律：在层流状态下，水在土中的渗透速度与水力梯度成正比关系，表达式为v=ki。 渗透系数：是一个表示土体渗透性强弱的指标，它等于单位水力梯度时的渗透速度，k=v/i。 渗透力：土体中的渗透水流作用在单位体积土体中土颗粒上的力，它是一种体积力，表达式为 F d=γw*i。 临界水力梯度：当水的渗透方向从下向上，竖直向上的渗透力等于土的浮重度时的水力梯度。 渗透破坏：土由于渗流作用而出现的破坏或变形现象，渗透破坏的两种基本类型是流砂和管涌。二、填空题 1．层流正比 2．常水头法变水头法 3．流砂管涌 4．自下而上的渗透力超过土的有效重度。 三、简答题 1．答案：在向上的渗透水流作用下，在渗流溢出口一定范围内，土颗粒或其集合体浮扬向上移动或涌出的现象叫流砂。 任何类型的土，只要满足水力梯度大于临界水力梯度这一水力条件，就要发生流沙现象。 防止流砂的措施主要有：（1）减小水头差，如采用井点降水措施来人工降低地下水位；（2）增加渗流路径长度，如打钢板桩、制作水泥搅拌桩、设地下连续墙和注浆挡水帷幕。 2．答案：在渗透水流作用下，土中细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动以致被水流带走，随着孔隙不断扩大，渗透速度的不断增加，较粗的颗粒也被水流逐渐带走，最终导致土体内形成贯通的渗流管道，造成土体塌陷的现象叫管涌。 无粘性土产生管涌的2个必要条件是：（1）几何条件，土中粗颗粒所构成的孔隙直径大于细颗粒的直径，一般不均匀系数大于10的土中才会发生管涌；（2）水力条件，渗透力能够带动细颗粒在孔隙间滚动或移动，即渗透水流的水力梯度超过管涌的临界水力梯度。 防止管涌现象，一般可从两个采取措施：（1）改变几何条件，如在渗流溢出部位铺设反虑层；（2）改变水力条件，降低水力梯度，如打板桩。 3．答：（1）土颗粒的粒径，级配和矿物成分； （2）土的孔隙比和孔隙率； （3）土的结构和构造；