新疆石油地质

川东北阆中地区二叠系茅口组白云岩化成因

李蓉, 胡昊, 石国山, 习成威

2020, 41 (2): 127-132. doi: 10.7657/XJPG20200201

摘要 ( 372 )

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川东北阆中地区茅二段有效储集岩类主要为白云岩,对其成因研究较少,还未有统一认识。结合区域地质背景,通过岩石薄片、阴极发光、碳氧同位素、锶同位素、包裹体等定量分析,研究了阆中地区茅二段白云岩岩石学特征及地球化学特征,探讨了其成因及意义。研究认为：研究区白云岩以细—中晶白云岩为主,晶面较平直,以自形—半自形晶为主,成岩环境温度不高;研究区细—中晶白云岩阴极发光以暗色光为主,具δ ¹³C低正值、δ ¹⁸O高负值、 ⁸⁷Sr/ ⁸⁶Sr略高于同时期海水的特征,表明其形成于浅埋藏环境,受高温流体作用影响不明显;白云岩化流体来自于浅埋藏期海水,以粒屑滩颗粒灰岩为载体,形成层状、似层状白云岩。浅埋藏期白云岩化作用形成大规模储集空间,是碳酸盐岩储集层最重要的成岩方式之一。

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岩浆岩与变质岩风化壳储集层差异——以阿尔金山山前带东段基岩储集层为例

李欣, 谢庆宾, 牛花朋, 张永庶, 李传龙, 宋姝豫, 吴志雄

2020, 41 (2): 133-146. doi: 10.7657/XJPG20200202

摘要 ( 558 )

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阿尔金山山前带东段基岩风化壳储集层以岩浆岩风化壳和变质岩风化壳为主,为了解2种风化壳储集层的差异,通过岩心观察描述,借助常规测井曲线和地层微电阻率扫描成像测井图像识别基岩风化壳结构,对典型井风化壳结构进行划分,绘制连井剖面;通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、元素能谱测井、常规测井、常量元素测试、氦孔隙度-空气渗透率测试数据等总结2种风化壳储集层在矿物成分、地球化学响应、常规测井、储集空间特征方面的差异,建立岩浆岩和变质岩风化壳储集层发育模式。结果表明,基岩风化壳按风化程度由上至下划分为土壤层、完全风化层、半风化层和未风化层4层结构,为了便于研究又将半风化层细分为半风化层溶蚀带和半风化层崩解带。岩浆岩矿物纵向分布形式差异不大;变质岩由浅到深暗色矿物和黏土矿物含量整体减少。通过SiO₂/Al₂O₃可知,研究区基岩多处于半风化状态,花岗岩SiO₂/Al₂O₃为5.13~6.50,较稳定;变质岩SiO₂/Al₂O₃为3.01~6.53,变化较大。岩浆岩半风化层溶蚀带储集空间类型为裂缝-孔洞型,半风化层崩解带储集空间类型为裂缝型;变质岩半风化层溶蚀带储集空间类型为孔洞型,半风化层崩解带储集空间为孔洞-裂缝型。变质岩半风化层溶蚀带孔隙度为0.413%~8.509%,岩浆岩半风化层溶蚀带孔隙度为0.926%~7.152%;变质岩半风化层崩解带孔隙度为1.367%~5.211%,岩浆岩半风化层崩解带孔隙度为1.429%~8.572%.岩浆岩和变质岩半风化层崩解带孔隙度和渗透率之间的相关性较半风化层溶蚀带好。变质岩半风化层溶蚀带是变质岩风化壳储集层最重要的储集层,是稳产的主要因素,其次是半风化层崩解带;岩浆岩半风化层崩解带是岩浆岩风化壳储集层最重要的储集层,其次是半风化层溶蚀带。变质岩风化壳储集层的储集性能优于岩浆岩岩风化壳储集层。

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准噶尔盆地春光油田稀井区曲流河储集层构型定量表征

樊晓伊, 薛国勤, 刘斌, 岳欣欣, 谢启

2020, 41 (2): 147-157. doi: 10.7657/XJPG20200203

摘要 ( 395 )

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准噶尔盆地春光油田新近系沙湾组主力生产层段为曲流河沉积,古河道频繁迁移改道,形成了砂体横向尖灭快及纵向叠置复杂的空间分布特点,砂体内部结构特征刻画已成为精细挖潜亟需解决的问题,而井网密度小给储集层构型表征带来了较大难度。以地震和测井资料为基础,综合现代沉积特征,在“砂中找泥”思路指导下,利用地震沉积学地层切片技术对沙湾组曲流河储集层进行了多级次精细构型解剖。研究认为,废弃河道沉积、河道高程差异以及河道间细粒沉积可作为单一河道边界的典型区分标志。研究区内平面上共发育8个点坝,点坝砂体垂向上呈多期侧叠式分布,侧积层泥岩发育。各点坝内部侧积体的规模、倾向、倾角和水平间距经由现代沉积定量分析得以表征。研究区整体为多条同体不同期河道迁移改道叠加形成的大面积复合点坝沉积,为油田后期单砂体剩余油的进一步挖潜提供了理论依据,亦丰富了稀井区储集层构型及单砂体定量表征的研究。

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民和盆地油页岩加热过程储集物性研究

赵康安, 孙平昌, 于丰宁, 柳蓉, 张道勇

2020, 41 (2): 158-163. doi: 10.7657/XJPG20200204

摘要 ( 284 )

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为明确加热排烃对油页岩储集物性的影响,选择民和盆地未成熟油页岩为研究对象,经低温干馏,利用裂缝三维扫描、高压压汞、低温氮气吸附、X射线衍射等分析手段,对不同加温阶段的油页岩样品进行储集物性分析,进而揭示油页岩加热过程中储集物性的演化规律。结果表明,在低温加热阶段（185~350 ℃）,油页岩少量排烃,油水产率和半焦产率变化较小;中温加热阶段（350~475 ℃）,油页岩大量排烃,油水产率和半焦产率大幅度上升;高温加热阶段（475~520 ℃）,油页岩残余排烃,油水产率和半焦产率基本不发生变化。在油页岩的加热过程中,随加热温度上升,裂缝数量逐渐增多,微小裂缝逐渐加宽并延伸,进而相互沟通连接形成大裂缝,且裂缝主要发育在层理面,垂直层理面方向并未产生明显裂缝;油页岩比表面积逐渐增大,孔隙由微孔向大孔转变,并且随着油页岩大量排烃,部分大孔互相连接沟通形成微裂缝;油页岩半焦的吸附量随着相对压力和温度的升高而升高,黏土含量减小,伊蒙混层中的蒙脱石构造坍塌,逐渐向伊利石转化,矿物颗粒减小,导致泥岩中产生微裂缝,从而使泥岩的孔隙度和渗透率增加。

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川东大猫坪地区长兴组生物礁储集层预测

丁传奇, 周路, 钟克修, 吴勇, 钟斐艳, 刘怡

2020, 41 (2): 164-171. doi: 10.7657/XJPG20200205

摘要 ( 311 )

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四川盆地东部大猫坪地区上二叠统长兴组生物礁呈环带状分布,单个生物礁规模小且埋藏深,纵向上多期次叠置,其储集层非均质性强,预测难度较大。针对生物礁储集层内部地震波同相轴振幅偏弱、反射空白和杂乱的特点,在井震标定和正演模型建立生物礁地震响应特征基础之上,通过聚类分析对礁体敏感的多种地震属性融合波形,预测生物礁分布,以过生物礁的等时地震振幅切片为约束,利用基于S变换的频谱分解振幅切片识别生物礁边界。分频与波形聚类组合方法识别的生物礁边界更为准确,得到的生物礁内部特征更加精细,与研究区钻井结果符合程度高。

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靖边气田南部奥陶系马五₁₊₂亚段储集层成岩演化特征

李朝旭, 秦启荣, 田国庆, 孙靖虎, 崔涵, 邹开真

2020, 41 (2): 172-179. doi: 10.7657/XJPG20200206

摘要 ( 326 )

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鄂尔多斯盆地奥陶系马五₁₊₂亚段天然气储量丰富,是靖边气田奥陶系油气勘探的重点层系,其储集层成因和孔隙结构复杂,受多期成岩作用的控制。基于钻井岩心、薄片和储集层物性资料,分析总结了靖边气田南部奥陶系马五₁₊₂亚段储集层成岩作用及其孔隙演化特征。研究结果表明,靖边气田南部奥陶系马五₁₊₂亚段发育一套局限—蒸发台地的白云岩储集层,以膏溶孔和溶缝为主要储集空间,整体为低孔低渗的微裂缝-孔隙型储集层。储集层在形成过程经历了多种成岩作用,包括白云石化作用、压实压溶作用、胶结充填作用、表生岩溶作用、交代作用、构造破裂作用等。其中,同生—准同生期高盐度海水环境下发生的白云石化作用及石膏沉淀,为加里东运动表生成岩期溶蚀作用和微裂缝的发育奠定了有利条件,是储集层形成的物质基础;加里东运动表生成岩期大气淡水对石膏结核的溶蚀以及微裂缝的扩溶改造大幅提升了储集层孔渗性能,是储集层形成的关键;埋藏成岩期孔隙流体的石英和方解石胶结充填使得早期孔隙有所减少,表现为破坏性成岩作用。此外,晚成岩期的构造活动也产生了少量开启微裂缝,提高了局部孔渗性能,最终形成以膏溶孔和溶缝为主的储集空间,以微（溶）裂缝为主要渗滤通道的白云岩储集层。

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潜山油藏注气重力驱高精度数值模拟

王睿思, 曾庆桥, 黄埔, 廉黎明, 李俊杰, 程鹏

2020, 41 (2): 180-187. doi: 10.7657/XJPG20200207

摘要 ( 340 )

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雁翎油田雾迷山组潜山油藏为碳酸盐岩底水块状油藏,早期曾开展过井组注氮气现场试验,形成了44 m的油柱,目前油藏已进入可采储量采出程度高和含水率高的双高开发后期,亟需转变开发方式。以室内实验、早期现场井组试注经验、测井解释成果等为基础,通过优化地质模型,搭建数值模拟高性能云计算平台,优化双重介质潜山油藏数值模型,在网格精度为60 m×60 m×3 m,总网格数为97×10 ⁴的模型基础上,开展了注气重力驱高精度数值模拟,编制了雁翎油田潜山油藏注气重力驱方案。方案预测提高采收率11.8%,最终采收率可达43.4%,效果显著,可为同类型油藏的开发方案设计提供借鉴。

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克拉玛依油田红浅区火驱燃烧前缘的确定

高成国, 木合塔尔, 展宏洋, 王勇, 杨凤祥, 袁士宝

2020, 41 (2): 188-192. doi: 10.7657/XJPG20200208

摘要 ( 322 )

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火驱燃烧前缘的位置是火驱研究中的关注点,是正确认识火驱波及状态的保证。克拉玛依油田红浅火驱试验区采用测温井法、电磁法和数值模拟法监测燃烧前缘的位置,仍不能完全满足油田现场对于燃烧前缘快速确定的要求。通过对干式火驱室内实验和现场试验研究,建立原油酸值与燃烧前缘推进距离之间的线性关系式,利用此关系式计算燃烧前缘位置;火驱现场相邻2口注气井压力同步变化,反映了燃烧腔相互连通,基于原油酸值和注气井压力变化特征,建立确定燃烧前缘的原油酸值—压力法。2016年底,上倾方向的燃烧前缘到达一线生产井,下倾方向燃烧前缘越过一线生产井,燃烧腔大部分连通。最后通过电磁法和测温井法对燃烧前缘描述结果进行了验证,认为利用原油酸值—压力法计算的燃烧前缘位置结论可靠,能够准确反映油藏燃烧前缘推进情况。

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玛湖地区致密砾岩人工裂缝垂向延伸机理应力模拟

王硕, 覃建华, 杨新平, 李晓山, 张艺, 王英伟

2020, 41 (2): 193-198. doi: 10.7657/XJPG20200209

摘要 ( 427 )

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针对新疆油田玛湖砾岩油藏储集层特低孔特低渗特征,开展水平井体积压裂改造储集层试验,但由于泥岩夹层多,压裂缝穿层难,压裂缝如何最大程度连通储集层是一大难点。以流固耦合和岩石弹塑性断裂力学理论为基础,以有限元数值模拟为手段,探讨水平井体积压裂过程中泥岩层的应力演化规律和破裂机理,对泥岩夹层厚度、岩石力学参数、地层倾角、有效应力等影响因素进行分析。结果表明,在一定压裂液注入速度（压裂液施工排量3.5 m ³/min）条件下,压裂缝穿越泥岩夹层有效厚度小于5.0 m;砾岩和泥岩力学参数差异越大、泥岩层地层倾角越大,压裂缝穿透泥岩的能力越差;最小水平有效主应力对裂缝垂向上的延展具有主导作用。此外,水平井距泥岩层距离以及井口注入压力对裂缝的延伸都有重要影响。施工作业时,应避免距泥岩隔夹层近距离射孔,以提升压裂效果。

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水平井火驱辅助重力泄油燃烧状态及燃烧前缘预测

彭小强, 韩晓强, 杨洋, 张继周, 徐景润

2020, 41 (2): 199-203. doi: 10.7657/XJPG20200210

摘要 ( 233 )

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PDF(684KB) ( 336 )

为预测超稠油水平井火驱辅助重力泄油燃烧状态和燃烧前缘,采用自主研发的火驱物理模拟实验装置,利用物质平衡法,结合生产动态数据,计算得到燃烧腔体积,预测水平井火驱辅助重力泄油的燃烧前缘;利用生产过程中的气体组分、温度和压力等参数,表征油层燃烧状态。结果表明,温度是最能直观反映燃烧状态的参数,稳定燃烧状态下的燃烧腔与水平井水平段延伸方向存在30°左右的夹角,呈超覆燃烧特征,在水平井上端形成结焦带和油墙,可防止火线进入水平井筒。水平井火驱辅助重力泄油的稳定燃烧期,产出气中CO₂含量高于10%,O₂含量低于3%,水平井段温度低于300 ℃,且油墙压差低于生产压差的一半,若以上特征参数不能满足,水平井则可能出现气窜。

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特低渗油藏不同CO₂注入方式微观驱油特征

钱坤, 杨胜来, 窦洪恩, 张吉昌

2020, 41 (2): 204-208. doi: 10.7657/XJPG20200211

摘要 ( 403 )

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为研究特低渗油藏CO₂不同注入方式的微观驱油特征和孔隙动用下限,利用核磁共振技术,分析了连续CO₂驱、水驱后CO₂驱以及水气交替驱后岩心的微观剩余油分布。实验结果表明,水驱后CO₂驱和水气交替驱均能获得较好的驱油效果,连续CO₂驱能够动用更小孔隙中的原油,水驱后CO₂的注入弥补了水驱难以动用微、小孔隙（孔径小于0.5 μm）中原油的缺点,水气交替驱在中孔隙（0.5~5.0 μm）中取得更好的驱油效果。对于不同孔隙结构的岩心,储集层微观非均质性越强,小孔隙比例越高,不同注入方式下的孔隙动用下限也越高。综合来看,水气交替驱能够在长庆油田黄3区块长8油藏取得较好的微观驱油效果。

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薄互层特低渗油藏联合井网与沉积相模式的适配性

张敏, 王文东, 高辉, 苏玉亮, 詹世远

2020, 41 (2): 209-216. doi: 10.7657/XJPG20200212

摘要 ( 315 )

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薄互层特低渗透油藏储集层厚度小,物性差,采用压裂水平井-直井联合井网开发,能够提高单井产能和储集层动用程度,但由于受储集层非均质性和水力裂缝的影响,水平井极易过早见水,导致暴性水淹,带来开发风险,需设计合理的井网与裂缝的适配关系,以延长水平井生产寿命。以大庆油田某典型薄互层特低渗油藏为例,建立了考虑不同沉积相组合模式的水平井-直井联合井网精细油藏数值模型,采用复杂井和流线模拟技术,研究了压裂水平井分段动用情况,揭示了单裂缝分段产出规律与渗流特征。由于不同沉积模式储集层物性差异较大,压裂水平井含水率上升不再遵循均匀驱替规律,而是物性较好的河道相内驱替增强,物性较差的席状砂沉积相内驱替减弱。同时,水力裂缝的存在会导致流线转向,加速高渗通道的形成。为延缓高渗通道形成,进一步研究了典型沉积相组合模式与裂缝参数的优化配置,并提出了提高开发效果建议。

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风城油田超稠油油藏非均质储集层地应力场特征

吴寒, 林伯韬, 潘竟军, 陈森

2020, 41 (2): 217-222. doi: 10.7657/XJPG20200213

摘要 ( 330 )

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风城油田浅层超稠油油藏非均质储集层具有埋藏浅、非均质性强、隔夹层发育等特点,阻碍SAGD蒸汽腔的发育,需要利用水力压裂建立渗流通道。为指导储集层压裂,分析了非均质储集层沉积特征、地应力场分布,以及隔夹层对地应力场的影响,结合岩石力学室内实验、测井资料解释和地应力测试结果,建立埋藏深度为282~332 m储集层三维应力场模型。模拟结果与小型压裂测试比较显示,建立的三维应力场模型贴合实际地层侧向压力系数和最大水平主应力与垂向主应力的比值,能较好地反映储集层岩性交界面和应力特征。超稠油储集层以垂向主应力为主,利于引导垂向裂缝;岩性交界面地应力突变,储集层砂岩最小水平主应力小于泥岩隔夹层最小水平主应力。泥岩隔夹层具有较高的破裂压力、杨氏模量和最小水平主应力,裂缝扩展能力弱于油砂段。压裂设计应选择隔夹层内或下方射孔,控制缝高,避免砂堵,以达到较好改善渗流能力的目的。

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地震构造解释中断层阴影区假断层现象分析——以松辽盆地北部敖古拉断层为例

李操

2020, 41 (2): 223-227. doi: 10.7657/XJPG20200214

摘要 ( 379 )

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PDF(4329KB) ( 389 )

敖古拉断层及其附近的构造落实对松辽盆地北部齐家古龙凹陷区的勘探开发有重要意义。在敖古拉断层下盘地震构造解释研究过程中,从区域构造规律、过断层井测井曲线对比、密井网构造解释和地震正演分析4个方面,证明了敖古拉断层下盘地震构造成像不准确,存在断层阴影,以往地震构造解释的一条近似直立的断层为假断层。分析认为,在松辽盆地北部由于大断距正断层断穿下白垩统嫩江组二段低速地层,造成局部低速地层全部断失或部分断失,导致断层两侧地层速度横向突变,在大断层下盘形成地震成像不准确的断层阴影区。提出在高精度速度建模基础上的叠前深度偏移技术可以消除断层阴影现象;针对常规时间域地震资料,可根据地震正演结果,井震结合开展构造解释。断层阴影区假断层的识别为敖古拉油田周边井位部署提供了技术支撑。

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插层凝胶颗粒调驱技术在哈得油田的应用

谭良柏, 昌伦杰, 陈洪, 杨之照, 贺湘辉, 刘毅石, 李红波

2020, 41 (2): 228-231. doi: 10.7657/XJPG20200215

摘要 ( 255 )

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为了提高哈得油田高温高盐油藏水驱效果,开展了插层凝胶颗粒调驱技术研究。通过配伍性实验、耐温抗盐实验和岩心驱替实验,对插层凝胶颗粒进行性能评价,并进行现场应用。实验结果表明,插层凝胶颗粒均匀分散在溶液中,与地层水的配伍性良好;在哈得油田地层水条件下,插层凝胶颗粒老化30 d,吸水膨胀倍数超过5.00倍,具有较好的耐温抗盐和吸水膨胀性能;向渗透率相近岩心中注入不同粒径的插层凝胶颗粒,最大封堵率为99.79%,说明插层凝胶颗粒具有较强的封堵性能。在哈得油田东河塘组砂岩油藏,利用插层凝胶颗粒进行深部调驱现场应用,截止到2018年10月底,调驱井组平均日产油量由104.07 t上升到121.52 t,含水率由83.95%降至74.40%,累计增油量1.7×10 ⁴ t,取得了较好的开发效果。

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稠油底水油藏水平井分段完井方法及应用

石洪福

2020, 41 (2): 232-236. doi: 10.7657/XJPG20200216

摘要 ( 291 )

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分段完井可以有效缓解水平井过早见水,调整水平井产液剖面。利用渗流力学理论、油藏工程方法、聚类分析方法、油藏数值模拟等,建立一套底水油藏水平井分段完井和优化配产方案。首先,综合考虑储集层非均质性、压力系统、避水高度和完井成本,利用聚类分析方法对水平井进行合理分段;然后,通过油藏渗流和井筒管流耦合模型,以各段均衡产液为原则,计算最优附加阻力;最后,利用油藏数值模拟结果,对分段完井和传统裸眼完井进行对比,验证该方法的可靠性。研究结果在曹妃甸油田群和秦皇岛32-6油田得到广泛应用,水平井平均见水时间推迟152 d,提高采收率3%~5%.

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基于黏土矿物分析的低电阻率油层识别

冯渊, 秦康, 李二党, 张仁燕

2020, 41 (2): 237-242. doi: 10.7657/XJPG20200217

摘要 ( 386 )

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鄂尔多斯盆地镇北油田西部区块长8₁油层电阻率明显小于东部区块,且局部存在低电阻率油层,使得西部区块的油、水层难以识别,给油田开发带来一定难度。基于铸体薄片、X射线衍射、扫描电镜、压汞、测井解释等数据分析,对镇北油田长8₁油层黏土矿物特征及其对油层电阻率的影响进行了研究。结果表明,黏土矿物对镇北油田西部区块低电阻率油层的控制作用主要体现在3个方面：一是黏土矿物的附加导电作用,阳离子交换能力较强的伊利石和绿泥石含量高,其附加导电作用较强;二是黏土矿物对水分子的吸附作用,水分子吸附能力强的绿泥石含量高,容易形成水膜而增加导电能力;三是较高含量的黏土矿物使储集层孔隙结构更为复杂化,以致束缚水饱和度增高。对于此类高黏土矿物含量类型的低电阻率油层,通过测井曲线的响应特征,建立储集层黏土矿物含量的计算模型,结合生产情况拟合低电阻率油层的产水率,提高了低电阻率油层的识别精度。

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一种预测水驱油田开发指标的改进型增长曲线

周鹏

2020, 41 (2): 243-247. doi: 10.7657/XJPG20200218

摘要 ( 264 )

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3Y4增长曲线是一种预测油田产量和可采储量的数学模型,但其预测精度较低,预测效果较差。基于油田开发时间与累计产量之间的关系特征,在该模型基础上提出了一种预测油田产量和可采储量的改进型增长曲线,其涵盖了多种增长曲线且具有一定的广义性。结合矿场实例应用表明,改进型增长曲线在油田开发指标预测中应用效果较好,预测精度较高,具有较好的适用性和实用性,可用于预测油田产量、可采储量和含水率。改进型增长曲线的提出是对已有水驱油田开发指标预测方法的有效补充。

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塔河油田断溶体油藏气驱井组注气量计算方法

朱桂良

2020, 41 (2): 248-252. doi: 10.7657/XJPG20200219

摘要 ( 342 )

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塔河油田断溶体油藏注氮气提高采收率开发效果显著,但尚没有针对塔河油田断溶体油藏合理注气量的确定方法。根据生产数据分析法,通过流量重整压力和物质平衡时间曲线的拟合,得到了塔河油田断溶体油藏气驱井组总动用储量;考虑塔河油田断溶体油藏井网特征,得到了线状井网气驱平面波及系数计算方法;根据地震能量体属性缝洞体三维分布,得到了考虑缝洞体空间展布的断溶体油藏气驱纵向动用程度。利用数值模拟方法对典型断溶体油藏进行模拟,明确了断溶体油藏合理注气量为剩余储量的0.75 PV;在得到断溶体油藏气驱井组总动用储量、注气前累计产油量、平面波及系数、纵向动用程度和合理注气量的基础下,建立了塔河油田断溶体油藏气驱井组合理注气量的计算方法。将该计算方法得到的合理注气量应用于塔河油田断溶体油藏注气现场,见效井产油量增加到未注气前的2.5倍。

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