以上是应用毛管压力曲线和相对渗透率曲线来判
断储层的产油能力
2、毛管力在烃类运移的作用? 1)闭合高度
石油二次运移的主要动力是浮力,其阻力是毛管力和粘滞力。油滴从一个孔隙运移到另一个孔隙必须穿过两个孔隙间相互连通的喉道。如果浮力增大,油滴变形并使它的上端通过了孔隙的一半。此时,在上端的毛细管压力为:Pt=2σ/ rt此时有:
. 单位油相高度上喉道中的毛管压力与孔隙中
的毛管压力之差称为净毛管压力梯度,它是阻止石油向上移动的,设Z为油相的垂直高度,即:
11?Pc ?(Pt?PC)/Z?2?(?)/Z如果油滴能再向上移动,并有一半穿过孔隙喉道,其上部和下部的半径是相rtrp等的,毛管压力梯度为0,油滴在浮力作用下向上移动。如果油滴进一步变形,穿过了一半以上的孔隙喉道,上端的毛管压力小于下端的毛管压力,毛管压力梯度方向与浮力相同,油滴能快速的向上运动,从窄的喉道进入较大的孔隙部位。运移问题可以简化为在一个油滴上的浮力必须大到足够克服岩石孔隙喉道所给予的毛管阻力。当油滴长度增加时,浮力超过了毛管力,油滴可以运动。当浮力和毛管力相平衡时,Hobson将油柱的垂直高度称为临界油柱高度(Zc)。在临界油柱高度上稍微再有一点增大,就可
以促使石油向上运移。临界油柱高度等于:2)捕集高度
=
石油从一种砂岩运移到比它的粒径小的岩石时,为了克服在较小的喉道中较高的毛管压力,其垂直油
柱高度进一步增大,其临界高度由也增加,如果油线的垂直高度不能超过此新的临界值,石油就会被捕集在这种砂岩中,较细颗粒的岩石就成为该层的屏障。有地下水流动时,能够影响在地层圈闭中受毛管力所捕集的油柱高度。
3、储集岩(碳酸盐岩、碎屑岩)的分类评价,主要技术思想以及使用的参数类型有哪些;特殊类型的储集岩的分类评价(如缝洞型 如何区别于正常的储层 ) 分布特征,在实际应用中的实际有效性
a.砂岩储集岩的分类评价方法
(1)按岩石表面结构和毛管压力特征的分类评价方法 Robinson对近二千个岩样测定了其孔隙度、渗透率和孔喉分布等储集性质,并在显微镜下观测了岩石磨光面的表面结构。然后根据岩石的储集性以及表面结构来评价储集岩。
Ι类 轻度交代的砂岩;II类 受压实交代的砂岩 ;III类 受孔隙充填所交代的砂岩; IV类 高度交代的砂岩。可以用很简单的办法来估计储集岩的类型、可能的产能以及有效油层厚度。没有岩心时,也可以仅仅根据岩屑薄片的表面结构观察对储集岩进行分类与评价。
(2)根据砂岩的孔隙类型和毛管压力特征的分类评价方法 分类评价的主要依据依据:
①以原生粒间孔及次生溶蚀孔为主要孔隙类型的砂岩具有高的孔隙度、高渗透率和低排驱压力、低饱和度中值压力以及低的最小非饱和孔隙体积的特征。如含有微裂缝时可以改善渗透率;而当有较多的杂基内微孔时,则会大大降低渗透率,同时也降低孔隙度。
②以杂基内微孔、晶体再生长晶间隙为主要孔隙类型的砂岩则具有低-中等的孔隙度、低渗透率和高排驱压力、高饱和度中值压力以及高的最小非饱和孔隙体积百分数的特征。少量粒间孔的存在并不能改善它的渗透率。
分为:I类 好的储集岩;II类 中等储集岩;III类 差的储集岩;IV类 非储集岩
实现有效性:实际的砂岩储集岩常常属于组合的孔隙类型,其孔隙大小与喉道大小一般是有密切关系的,孔隙大而分选好的砂岩,其喉道一般也较大。对于组合孔隙类型的砂岩,可以从它的毛管压力曲线特征来描述由各种孔隙类型的孔隙喉道所控制的孔隙在总的孔隙体积中所占百分数。 b. 碳酸盐储集岩的分类评价方法
(1)Stout的分类评价方法 Stout在前人对碳酸盐岩地层圈闭孔隙几何性研究的基础上提出了七类具有特色的岩类。这一分类的特点是运用了有效孔隙度的概念。他指出,储集岩的储集空间是由孔隙与喉道组成的,由岩心分析测得的孔隙度代表该岩样的总孔隙度。 I类 有效孔隙度低
① 孔隙分选好-排驱压力高;② 孔隙分选差-排驱压力高 II类 排驱压力低
①孔隙分选好-有效孔隙度高;②孔隙分选差-有效孔隙度低;③孔隙分选差-有效孔隙度高。 III类 排驱压力高
① 隙分选好-有效孔隙度低;②孔隙分选好-有效孔隙度高;
(2)按岩石表面结构和毛管压力特征的分类
类型I 部分白云岩化的石灰岩;类型II 白云岩; 类型III 生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩、藻灰岩、细粒-基质灰岩;类型IV 致密的碳酸盐岩
(3)根据孔隙结构与岩石类型相互关系的分类评价方法 (4)按照岩石学特征和毛管压力参数的分类评价方法
I类: 好的储集岩;II类: 中等产能的储集岩;III类: 小产能储集岩;IV类: 很差的储集岩;V类: 非储集岩 (5)用综合参数进行分类评价 研究表明,碳酸盐储集岩的孔隙度是重要的储集性质。然而,低孔隙度的碳酸盐往往由于次生作用而形成肉眼可见的局部溶孔或溶蚀缝,这就大大改变了其毛管压力曲线的形态和它的特征参数。在低孔隙度岩石中的溶孔或溶蚀缝仍然可能是有效的储集空间。因此,任何一种单一参数都不能全面地描述这种岩类,因而需要使用孔隙度和孔隙结构的综合参数才更符合客观实际。
4、确定储层下限:为什么要确定;储层下限有哪些类别;常用的储层下限类型方法有哪些。
储集下限:指能储集油气的最小物性参数值,储层物性参数大于该下限可以聚集油气,也可产出油气,但不一定能达到工业产量。有效下限:指在当前工艺技术和允许的生产压差条件下,能使储集层稳定产出工业油(气)流的物性参数最小值或起始值。在应用容积法计算原始地下石油储量时,要求确定油藏有代表性的孔隙度、隙间水饱和度和有效厚度等数值。为了准确地确定上述参数,应扣除对井的产量贡献不大的低孔隙度和低渗透率层段所含油气量,由此提出了以下一些方法来确定储层下限。
a. 用孔隙度来划分储层下限 常用方法是根据分层试油资料来定出该地区储集岩的孔隙度下限。
(1)用平均毛管压力曲线 确定孔隙度下限(2)用常规含水饱和度和孔隙度的关系确定储集下限(3)用无水石油生产下限 可以确定出生产无水石油所必须的孔隙度下限。
b. 用渗透率来划分储层的下限 (1)用油水的相渗透率曲线
根据对油(非润湿相)的相渗透率曲线的下部拐点来作为储集岩下限的标准。这个拐点是对油的相渗透率的突变点。拐点所对应的水饱和度则是该储集岩是否具有石油产能的标志。
(2)利用毛管压力-渗透率-饱和度关系
分析不同渗透率岩样的毛管压力特征,绘制过渡带以上高度和水饱和度的关系曲线,再根据不同渗透率的曲线组就可以确定生产无水石油的下限。
c. 综合下限指标 在比较复杂的储油气层中,通常使用的是综合的下限指标。J函数由于综合了孔隙度渗透率以及毛管力等诸多因素,就更适合描述岩石性质。
d.根据储集岩的孔隙结构参数来划分储层下限
对于极不均质的油藏,使用单一喉道半径作为下限有时也会产生误差,但可以使用孔隙度和孔隙结构的综合指标。 储层下限是一个变数。随着生产技术发展,储层下限标准可以浮动。必须因地制宜,根据具体情况和资料来确定下限值。
e.曲志浩关于孔隙喉道含油下限的确定
曲志浩根据Berg论述的油气二次运移具有水动力影响的基本公式,进一步提出了孔隙喉道含油下限。其依据是Berg
公式可以计算盖层的最大油柱高度,如已知油藏最大油柱高度,则可计算油藏的最小含油喉道半径。
各参数全部是现今地质条件下取值,而在成藏历史中,各参数可能有变化,特别是水动力条件、圈闭高度等。历史上,油可能进入比目前更小的喉道。但按现今地质条件计算的最小含油喉道半径还是能够反映目前的油藏实际。
f.默雷和斯托特划分储集岩下限的方法
提出的工业性储集岩的临界油柱高度标准是,毛管压力等于18.29m油柱(该地区构造闭合度48.8m),有效孔隙度超过50%时,该储集岩才具有工业价值。一个是生产纯油能力标准,一个是有部分水产出标准。构造闭合度及连续油柱高度不同,其储集岩的下限标准也不同。
g.碳酸盐岩(气藏)储集下限的确定 储集下限确定的方法:用油基泥浆取心,微波法或抽提法测定束缚水体积,对同一样品用高压压汞法(400MPa以上)及吸附法测定孔喉的比表面。束缚水体积除以比表面得束缚水膜厚度。
h.气藏有效下限的确定 (1)单层试气法 (2)生产测井法 1)孔隙型储集层;2)裂缝-孔隙型储集层 (3)产能系数(地层系数Kh)法 优点:①通过测试证实气层有工业产能;②工艺简单、经济;③可用于孔隙型储集层,也可用于裂缝-孔隙型或裂缝-孔洞储集层。 5、 剩余油主要分布形式和受控因素 思路:
剩余油:是通过加深对地下储层的认识、改善开采工艺水平等措施可以采出的油。通常,一个油藏经过一次和二
次采油后,还有相当数量的石油存留在油藏中。剩余油即是指开采到目前为止,还残留在地下的可采储量,在数值上等于可采储量与累积采油量之差。它是目前的工艺技术措施下可能采出的油,但由于开发方式,开采策略或开发方案的不当而仍然剩余在地下的油。
主要方法:开发地质学方法、地震技术、测井方法、示踪剂测试方法以及岩心分析方法等。
剩余油分布研究的重点问题:①剩余油分布的描述;②剩余油饱和度的测量与监测技术;③剩余油挖潜技术。 1)宏观分布和受控因素:地质条件和开发条件分析
2)微观分析:在孔隙结构、表面润湿性及流体类型等方面(状态、连续性)剩余油在油藏的什么地方分布 答:水驱开发油田高含水期剩余油的分布形式:
① 滞留带中的剩余油,形成于压力梯度小,原油不流动的油层部位; ② 毛细管力束缚的残余油,原油残余在注入水通过的地带; ③ 以薄膜状态存在于岩石表面的残余油; ④ 低渗透层和注入水绕过带中的剩余油; ⑤ 未被开发钻探到的透镜体中的剩余油;
⑥ 局部不渗透层遮挡(微断层、隔挡层)造成的剩余油。
其中②、③类为残余油,对于水驱开采是不可动用的,只有用三采技术采出。其他几种类型则可以通过各种调整方法和生产措施加以动用。 影响剩余油分布的地质因素
1)沉积微相(控制注入水的运动规律、油层的水洗类型、水淹规律)
2)沉积单元(控制油水垂向流动的基本单元) 3)沉积韵律(控制水侵剖面分布) 4)渗透率差异
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