中国中—低成熟度页岩油资源丰富,原位转化潜力巨大.为评价中—低成熟度页岩油原位转化对储集层的改造能力,对鄂尔多斯盆地延长组长7段和准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组2种典型中—低成熟度页岩开展了原位加热实验.利用核磁共振测试、立式光学显微镜观测、计算机断层扫描和脉冲衰减气体渗透率测量等,实时监测了原位转化中纳米孔隙、热解裂缝以及孔隙度和渗透率在高温高压下的动态变化.干酪根热解引起的热解裂缝与生烃增压效应,是微观结构和储集层物性显著改善的关键.当温度超过400℃的阈值后,随着干酪根热解和烃类热膨胀,页岩内部裂缝网络的延伸度、密度、复杂性和连通性均显著提高,大量直径在2～50 nm的次生孔隙占据孔隙结构的主导地位.原位应力下,2种页岩孔隙度可分别增加至3.65倍和2.73倍,渗透率可分别增加至624.09倍和418.37倍.渗透率在高温阶段比低温阶段表现出更强的应力敏感性.原位应力越低,干酪根含量越高的页岩储集层,原位转化的改造能力越高,储集层热破裂和热增渗能力也越高.
油井压裂后,流体在地层中的流动不再是简单的线性流或径向流,流场变得复杂,无法直接运用解析方法求解.为了求解压裂直井的产量公式,将地层中的复杂流场进行了分解,划分成外区径向流、中间线性流和裂缝线性流3个简单流形;对简单流形分别进行求解,并采用水电相似原理和等值渗流阻力法,解析求解得到压裂直井的产量公式.该公式不仅可以计算和预测油井产量,还可以确定压裂裂缝的长度及压裂效果.
深大断裂控制油藏储集层埋藏深,厚度大,油井难以钻穿整个油层.针对断控油藏油柱高度计算,建立了断控油藏油柱高度物理模型,并在此基础上,阐释了井筒温度剖面推算法的思路,推导了油水柱压力系数折算法计算油柱高度的公式,提出了考虑长方体泄流区域的动态储量反算法和考虑重力影响的等值渗流阻力法.应用这4种油柱高度计算方法,对塔里木盆地富满油田某断控油藏的2口井进行计算,结果表明,这4种方法计算的油柱高度具有一致性,2口井的平均油柱高度分别为675.39 m和634.60 m.
为解决碳酸盐岩裂缝-孔隙型边底水气藏在开采过程中易发生气井水窜的问题,利用可视化微观模型实验和高温高压在线核磁共振检测系统,开展水侵机理模拟实验,研究残余气分布规律;以脉冲序列测试得到T2图谱,表征侵入水分布特征.结果表明,孔喉半径比、配位数和裂缝宽度对水侵及残余气分布影响显著,孔隙型储集层侵入水先进入中—大孔隙,后进入小孔隙;裂缝-孔隙型储集层中裂缝的分布对水侵方式存在影响,侵入水进入裂缝后,可以通过裂缝进入中—大孔隙中.孔隙型储集层水淹后,37.7%的残余气存在于小孔隙中,62.3%的残余气存在于中—大孔隙中;裂缝-孔隙型储集层水淹后裂缝中的残余气较少,小孔隙中的残余气占4.8%～26.8%,中—大孔隙中的残余气占69.2%～94.7%,且小孔隙中的残余气难以被动用.以中—大孔隙水侵比例为目标函数评价残余气饱和度指标,主控因素为裂缝贯穿程度、水体倍数、裂缝宽度和采气速度.应在裂缝发育区优选井轨迹,避免钻遇沟通边底水的裂缝,同时优化气井配产,延缓气井见水时间;气井出水后适当降低产气速度,促使侵入水进入中—大孔隙,减少残余气在中—大孔隙中的分布,提高天然气采收率.
为了提高油藏描述精度,指导油气田中—后期剩余油调整挖潜,以西湖凹陷C油田花港组三段浅水三角洲储集层为例,利用岩心、粒度、测井和地震资料,开展储集层构型研究,建立浅水三角洲复合河道砂体的构型样式,并明确其空间演化规律.研究表明:H3c层为浅水三角洲上平原河道沉积,以垂向叠置厚层砂体为主;H3b层为浅水三角洲下平原河道沉积,发育侧向迁移型中—厚层砂体;H3a层为浅水三角洲前缘沉积,发育孤立型薄层砂体.中期基准面升降旋回控制垂向砂体的发育,随着湖平面的上升,研究区浅水三角洲呈退积序列,砂体由片状向孤立带状演变,储集层连通性逐渐变差.
