高等油藏工程复习资料-中国石油大学(北京)研究生刘慧卿版

高等油藏工程复习资料（中国石油大学（北京）研究生刘慧卿老师版）简答题1.简述石油工程中油层渗透率的获取方法？不同渗透率获取方法所得渗透率之间的差别？不同方法所获取渗透率的主要用途？油田开发过程中岩石渗透率发生变化的主要原因和主要特征？答：获取方法：岩心分析渗透率是通过对目的层进行取心,并对岩心进行清洗,然后以空气为介质测量岩心的绝对渗透率。（1）地震属性确定渗透率：根据双相介质中地震波传播理论,得到地震记录与双相介质物理参数间的关系。（2）电缆地层测试求取渗透率（3）钻杆地层测试求取渗透率（4）试井分析确定渗透率：试井是一种以渗流力学为基础[7],以各种测试仪表为手段,通过对油井、气井或水井生产动态的测试来研究油气水层和测试井的各种特性参数、生产能力,以及油气水之间的连通关系的方法。（5）常规测井方法确定渗透率：自然电位测井估算渗透率、电阻率测井估算渗透率、放射性测井估算渗透率、声波测井估算渗透率（6）地球化学测井估算渗透率：GLT就是通过测定井筒核能光谱来确定地层10种元素的含量,由元素含量获得渗透率。渗透率变化原因：开发原因：油田开发过程中，如果是裂缝性应力敏感油藏，随着开发的进行，地层压力逐渐下降，有效上覆岩石压力升高，由于应力敏感性，裂缝与基质孔隙被压缩闭合，渗透率下降，影响油田产量。注水开发油藏，长期水驱以后，泥质含量下降，储层孔隙度增大，渗透率也跟着增大。随着开发的进行，水驱冲刷作用对于中高渗透层段的粘度的洗刷明显，使得水流通道中粘土含量降低，水驱阻力减小，孔隙度微小增幅，渗透率增加显著；并且随着水洗程度的增加，油层润湿性从亲油性向亲水改变。在水驱油过程中，注入水的酸碱度与地层水有差别，对粘土物质发生物理化学作用，可以改变粘土矿物的结晶格架，有的粘土会被分解被水冲刷移位，有的粘土矿物遇水膨胀堵塞孔喉。大孔道（长期注入水冲刷形成的孔隙度大，渗透率特别高的薄层条带）行程后，注入水将大部分沿此方向溜走，形成严重的平面差异，水淹面积系数难以再提高，很难再扩大波及面积。多孔介质的连通孔道具有一定方向性的储层，各个方向上的渗透率大小不同，表现为各向异性，渗透率空间分布不均匀，又可能出现渗透率非均质性。工程原因：在油藏进行开发调整过程中会进行酸化压裂等增产措施，使得近井地带渗透率变化梯度大2.简述油田实施开发调整的内容？简述调整后评价开发效果的不同方法并图示和说明其主要原理？答：内容：教材P181开发效果评价方法：数值模拟方法：通过数值模拟方法进行开发指标预测与采收率预测，针对不同的井网形式进行产能评价，评价开发效果。油藏动态分析方法：运用油藏动态分析，分析调整之后产量变化，压力变化，从而判定调整后对产能与开发效果的影响。水驱特征曲线：通过绘制水驱特征曲线分析注采前后曲线斜率变化。3.稠油降压开采的原因是什么？4.原油粘度对相渗曲线的影响。5.阐述低渗透油藏地层压力与注采比变化特征并分析原因。课件P8特征如下：实际注入量小于理论注入量，即注采比偏高原因：注水井溢流，水流失；地层水漏失；形成水窜层；压裂导致地层水滤失；测试时间短，地层压力测量不准确；人工误差。可以通过经验系数校准。6.试根据低渗透岩心中孔隙分布分析其测试渗透率随压力梯度的变化特征。答：低渗透岩心孔隙分布差异较大，不同孔道之间存在强干扰，当压力梯度较小的时候，流体主要沿大孔道流动，真实渗流面积较小，表观渗透率较小，随着压力梯度的增加，表观渗透率逐渐与低渗岩心真实渗透率值接近并逐渐稳定平滑在真实渗透率附近，这时候压力梯度足够大使得岩心中各类孔道都有流体流动，其真实渗流面积接近岩心侧面孔隙面积，故表观渗透率和真实渗透率接近。7.试对比分析高渗透油层和低渗透油层随含水率升高吸水指数降低的特征答：高渗层由于油层含水饱和度不断增加，水相流动能力增加，吸水能力提高，吸水指数随着含水率的增高而提高；低渗透层油井见水后采液指数急剧下降，采油指数降低，到高含水期采液指数慢慢回升，但是一般很难恢复到原始采液指数，而且低渗透油田油井容易脱气，采油指数和采液指数会进一步降低。原因：注水井的采液指数主要受两个方面的影响，一是油层含水饱和度不断增加，水相流动能力增加，吸水能力性应提高；二是注水后油层中的粘土矿物水化、迁移和聚集。高渗透层主要受第一个原因的影响。低渗透层主要由于其储层孔隙结构的影响，岩石孔道小，水驱油过程中油相连续相很快变为非连续相，而且对水相的渗透能力产生较大影响，同时，低渗透层粘土含量高且应力敏感效应强，使得压力降低导致的介质变形不可逆，使得其采油、采液指数呈现上述特征，且难以提液。8.试分析裂缝岩心渗吸采油速度与渗吸采收率的影响因素。关系：采油速度的高低与裂缝部分的采收率无关，但对于基质来说，采油速度越高，采收率越低，降低采油速度可以增加基质采收率和总采收率。从油田开发的经济监督分析，提高单井产量与提高采收率有矛盾，存在最经济的采油速度。渗吸作用的影响因素：1.基质岩块的润湿性：水湿程度越高，渗吸程度越高；2.基质岩块的长度：岩块的渗吸速度随岩块长度增加而降低，但渗吸程度与之无关；3.流体温度：适宜温度升高能降低原油粘度，增加储层弹性能量，改善基质表面润湿性，利于渗吸作用，过高温度会使得油水界面张力下降，从而降低毛细管压力，不利于渗吸作用；4.岩块接触面积的大小：岩块与水的接触面积越大（裂缝系统越发育），渗吸速度越大；5.基质岩块初始含水饱和度：初始含水饱和度较小则最终渗吸采收率越高，较小的束缚水饱和度利于渗吸作用的发挥。9.分析自下而上接替开发存在的问题及其合理性。优势：一次完钻，井利用率高；研究油层特征比较完整；对于具有活跃边底水的油藏，无需考虑注水井补充能量，下部层系水淹后逐步上返回采上部层系。10.超稠油油藏SAGD布井原理。（教材P141、课件P31）SAGD是以蒸汽为热源，热传导与热对流相结合，依靠稠油及凝析液的重力作用开采。这种开采方式依靠在靠近油层底部钻成一对水平井的布井模式实现。（加图）1.汽液重力分离效应：当蒸汽从上部的注入井注入油层，蒸汽向上方及侧面移动，形成一个饱和蒸汽腔室；2.蒸汽在汽液界面冷凝，并通过热传导将周围油藏加热，被加热降粘的原油和冷凝水在重力驱动下流动到底部生产井，随着原油及冷凝液体的采出，蒸汽腔室逐渐扩大。3.近单相渗流效应。和常规蒸汽驱相比，SAGD的优点表现在原油一经加热，在重力作用下就能采出来，而常规汽驱中被驱动的原油粘度较高，特别是特稠油和超稠油油藏，流动阻力非常大，SAGD的汽液都有各自独立的流动通道，几乎不存在多相共渗问题，流动阻力小。11.论述断块油藏开发系统的层系与井网设计原则（课件P25、教材P126）答：含油面积大于1Km2的断块，要进行层系划分与组合，并按正规井网部署；含油面积小于1Km2的断块，原则上不划分开发层系；开发井网一般以不规则四点法或五点法井网为主。井网设计原则：1.贴近断层夹角、断边带部署，可以有效提高储量控制。2.存在边水条件下合理注采方式是低注高采、边缘注水。3.无边水条件下合理注采方式是井网匹配形态，低注高采或点状注水开发。12.阐述带裂缝低渗透油藏开发井网特征。答：边底部注水，异步注采。13.简述裂缝性油藏衰竭开发方式的主要特征。（课件P23）答：1.无外来能量补充，地层压力下降快，生产压差迅速减小，油井产量大幅度降低；2.流固耦合效应极为突出，压力敏感性极强，随着地层压力下降，基质和裂缝承受的有效压力增加，基质和裂缝发生弹性、塑性形变，使裂缝变形闭合、基质孔隙与吼道缩小，导致孔隙度、渗透率急剧降低，进而使油井产能降低。3.采收率低。14.简述裂缝性油藏注水开发方式的主要特征。（课件P23）答：裂缝性岩石渗透率随着有效上覆压力的变化比砂岩更严重；渗透率变化部分不可逆；不可逆程度高达75%；15.试根据水平地层非混相驱替的界面特征分析：（1）实施聚合物驱或热力驱提高开发效果的有效性。答：水驱油过程中，驱替界面无相变，驱替界面的压力梯度之比为𝑀0=𝜕𝑝2/∂x𝜕𝑝1/∂=𝑣𝜇2𝐾𝐾𝑟1𝑣𝜇1𝐾𝐾𝑟2=𝜇2𝐾𝐾𝑟1𝜇1𝐾𝐾𝑟2=𝜇𝑜𝐾𝑟𝑤𝜇𝑤𝐾𝑟𝑜=𝜇𝑜𝜇𝑤可以看出驱替界面特征取决于被驱替相与驱替相之间的流度比，近似认为被驱替相与驱替相之间的粘度比，粘度比越小，越近似于活塞式驱替，见水时间越短，矿场实施注聚合物驱实际上是增加水的粘度，降低流度比，进而减弱驱替界面的突进，提高开发效果。（2）分析为何矿场主要是混相气驱的主要原因。混相气驱能够消除驱替界面，降低残余油含量。16.试结合图中的水驱特征曲线说明油田开发中两次开发调整后的效果变化。计算题1.不规则注采井组，注水井组油层厚度为h0和渗透率为K0,各生产井点的油层厚度hi和ki不同，各生产井产液量qi不同，试写出利用洛伦兹方法计算注采井组产液强度差异的基尼系数步骤。（课件P12）2.根据油井关井测试压力恢复数据，确定地下油层渗透率和油井控制的地质储量。（课件P20概率不大）3.计算高低渗双层储层水驱不同时刻水驱前缘位置。4.计算抽稀加密后的井距变化。（教材P194）5.已知稠油油藏注蒸汽开发单元的累积产油量（Np万吨）和累积注气量（Zs万吨）之间满足关系Np-1=Zs-1+1.2*10-3，推导Np与周期油气比Ros之间的关系，并计算极限周期注气比为0.2时的累积产液量。-1-1-3pΝ=Ζs+1.2*10两边对t求导得p-2-2pdNdZs-Ν=-ΖsdtdtpodN=Wdt，gdZs=Wdt，则2p2ΝOGR=Ζs，2pΝΖs=OGR，代入原式得2p-1-3pΝΝ=+1.2*10OGR，代入OGR即可求得Np。6.已知稠油油田为200*141m方形井网，测试单井采液速度为60m3/d，油层厚度为9.7m；若井组注气强度为1.8t/(dham),井组采注比为1.2，试分析该稠油油田选择蒸汽驱反五点、反七点和反九点井网的适应P502017年考题1.表征渗透率非均质性的方法、原理以及应用？2.构造高部位在边部的正方形断块油气藏四口井井网布置以及转注井。3.洛伦兹曲线计算地层系数基尼系数4.冷伤害热处理的推导问题。2016年题推导题1.推导圆柱和球坐标中三维各向异性地层达西定律的矢量形式。（课件P13）2.如图所示，长度为L倾角为a的一维多孔介质，若已知注入端压力为P0，采出端压力为Pl，驱替截面xf处发生突变，试推导界面上突变的时变性。（推导）（教材P158）3.根据活塞式驱替方式无纵向连通一维双层非均质注采模型：（去年考，今年不考）（1）推导低渗层与高渗层的阻力关系。（2）分别比对流度比为10，渗透率级差为5，高渗层见水时，低渗层前缘到达中部时的阻力比？（课件P39）4.教材P249页第四题