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1、中国石油大学（华东）工程硕士学位论文第一章前前言1.1研研究的目目的及意意义东辛中深深层砂砾砾岩油藏藏是东辛辛采油厂厂产能建建设和产产量接替替的重要要阵地。但但是，该该类油藏藏属于低低孔、特特低渗的的砂砾岩岩储层，且且层内以以及层间间非均质质严重。其其油井投投产初期期虽具有有较高产产能，但但天然能能量不足足，产量量递减快快，需尽尽快补充充地层能能量。然然而，通通过注水水对地层层补充能能量非常常困难。开开发过程程中，油油藏已表表现出地地层能量量下降、液液面深、原原油脱气气严重、泵泵效偏低低等不利利现象，极极大地影影响了油油藏的高高效举升升和开发发效果。目前，东东辛盐222、永永9200等深层层砂
2、砾盐盐区块，共共有抽油油机井331口，平平均泵深深22330m，沉沉没度8850mm，平均均日液111.1m3，日油油6.1t，含含水388.4%，泵泵效344.3%，平平均气油油比444.3m3/t，最高高气油比比1500m3/t。由于原油油气油比比高，抽抽油泵将将井筒中中的油气气水混合合物举升升到地面面的过程程中，地地层液在在井筒流流动上升升，压力力会逐渐渐下降，地地层液中中的溶解解气会逐逐渐从液液体中析析出，由由于气体体具有很很强的膨膨胀性和和压缩性性，含气气液体进进入抽油油泵时因因气体的的膨胀占占据泵筒筒空间，排排出液体体时因气气体的压压缩影响响抽油泵泵的排出出量，气气体影响响严重，泵
3、泵效偏低低。针对对气体对对泵效影影响严重重的问题题，通过过对国内内外防气气工艺调调研，共共在111口井上上试验应应用了内内罩式防防气装置置或LZZX螺旋旋罩式沉沉砂气锚锚，但应应用后泵泵效提高高幅度并并不明显显。砂砾岩油油藏地层层能量下下降快，气气油比高高，气锚锚分气效效果差，泵泵效偏低低是制约约该类油油藏有效效开发的的主要矛矛盾。针针对开发发的不利利局面，拟拟从油井井流入动动态特征征及举升升工艺两两方面入入手研究究，提高高举升效效率。以以矿场统统计资料料分析和和单井数数值模拟拟为手段段，结合合前阶段段的研究究成果，掌掌握油藏藏流体高高压物性性参数和和低渗透透油藏油油井的油油井流入入动态特特征
4、，为为举升方方式的优优化设计计和高效效举升奠奠定基础础。以气气锚评价价和筛选选、举升升方式选选择和优优化设计计为手段段，开展展高效举举升工艺艺技术研研究，确确定油井井合理的的工作制制度，研研究开发发综合配配套工艺艺技术来来提高单单井产量量，最终终实现深深层砂砾砾岩油藏藏的高效效开发。1.2 国内外外现状东辛深层层砂砾岩岩油藏储储层物性性差，以以低渗透透、特低低渗透为为主，储储层连通通关系复复杂、非非均质性性严重，地地层补充充能量非非常困难难，而且且原油气气油比较较高，气气体对泵泵效影响响严重，其其高效举举升应从从建立完完善的注注采井网网、应用用高效气气锚以及及举升设设备的优优选和优优化设计计等
5、几方方面入手手。砂砾岩油油藏不仅仅储层物物性差、渗渗透率低低，而且且油藏内内幕结构构复杂，缺缺乏地层层对比标标志，地地层对比比难度大大。依靠靠目前的的资料无无法分清清砂体是是否连通通，无法法准确部部署注采采井网。可可从精细细储层对对比与干干扰试井井工作，研研究储层层连通性性，进而而合理部部署注采采井网，探探索出一一套适合合于中深深层砂砾砾岩油藏藏的开采采方式，提提高此类类油藏的的开发水水平。目前有杆杆泵主要要采取的的防气措措施主要要有两个个方面：一是利利用各种种气锚实实现泵下下油气分分离，降降低泵筒筒内气液液比；二是采采用特殊殊结构的的抽油泵泵，实现现泵阀的的强制启启闭的环环阀式抽抽油泵和和具
6、有液液体补偿偿腔的液液气混抽抽泵，减减小气体体对泵的的影响，提提高泵效效。国内采用用的气锚锚主要有有以下类类型11：(1)利利用滑脱脱效应的的简单气气锚，该该气锚采采用同心心管结构构，利用用气液密密度差异异，通过过液流的的方向的的改变实实现气液液的分离离，该气锚锚分气效效率低，适适用于气气油比小小于200m3/t的油井井。(2)利利用离心心效应的的螺旋气气锚，该该气锚采采用螺旋旋结构，利利用不同同密度流流体离心心力的不不同，使使气体聚聚集延排排气孔排排至油套套环空，可可通过增增加螺旋旋圈数，减减小螺距距；产量越越高、气气泡直径径越大，分分气效率率越高。适适用于气气油比550-1500m3/t的
7、高产产油井，但但对于产产量低的的井由于于离心力力不足，分分气效率率偏低。(3)利利用捕集集效应的的盘式气气锚，采采用集气气盘结构构，将气气泡聚集集后利用用液流的的90转转向时的的离心效效应，从从而实现现油气分分离，分分气效率率介于简简单气锚锚和螺旋旋气锚之之间。(4)集集中滑脱脱效应和和离心效效应的内内罩式气气锚，其其优点是是将重力力分离与与螺旋分分离相结结合，并并加长了了重力分分离级的的长度；从而使使气泡在在套管环环空、装装置吸入入口处和和罩式防防气装置置的回流流空间中中实现三三级分离离。(5)组组合双作作用油气气分离器器组合双作作用油气气分离器器让油气气混合液液在进泵泵前分离离，达到到提高
8、泵泵效和产产量的目目的。主主要由沉沉降分离离总成、螺螺旋分离离总成、排排气阀等等组成。其基本原理是利用油气的密度差，通过滑脱和离心作用将油气分开。目前可适适用于高高气液比比条件下下的举升升技术主主要有以以下几种种类型：液气混抽抽泵技术术2。在泵泵体中间间有一液液体补偿偿腔能够够有效地地补偿位位于该腔腔下部泵泵筒中的的液体空空缺，从从而解决决抽油过过程中的的气锁现现象，提提高泵效效。其工作原原理是：上冲程程时，气气液混合合物经固固定凡尔尔进入泵泵筒；抽抽汲过程程中，下下泵筒气气体从液液体中分分离，当当柱塞到到达上泵泵筒，换换气腔中中的液体体进入下下泵筒，将将下泵筒筒液体上上部的气气体替换换到换气
9、气腔处，柱柱塞再次次下行时时，下泵泵筒中充充满液体体。同时时，油管管中液体体进入换换气腔，将将气体替替换到油油管柱中中，从而而避免了了气锁对对抽汲效效率的影影响。助流举升升技术3。该该技术是是在抽油油泵下安安装气锚锚，管柱柱上部1100-2000m处安安装1-2级气举举阀，下下井前根根据油井井产量、温温度确定定合理的的气举阀阀下入深深度和开开启压力力。通过过气液混混合物井井下高效效油气分分离器分分离后，分分离出的的气体进进入油套套环空，当环空空中气体体压力大大于气举举阀打开开压力时时，气体通通过阀孔孔高速进进入油管管起到助助流举升升作用，实实现携液液举升。根据国内内外调研研情况，单单纯依靠靠防
10、气泵泵4不能有有效的解决气气体对泵泵效、油油井结蜡蜡的影响响，为了了提高东东辛深层层砂砾岩岩油藏的的举升效效果，必必须采用用高效气气锚。但但是现有有的气锚锚具存在在着以下下缺点：(1)处处理量小小、气液液分离时时间短。现有的的防气工工具一般般长度在在36米，抽油油泵工作作时含气气液体流流经防气气工具进进入抽油油泵的时时间仅十几秒秒钟，由由于地层层液特别别是原油油具有溶溶气性和和较强的的携气能能力，在在这么短短的时间间内，气体体和地层层液不能能充分分分离；(2)因因防气工工具总长长度的限制，混混合液进进口和气气体排出出口距离离短，无无排气压压差，气气体排放放量小；(3)结结构单一一，石油油开采井
11、井下防气气有多种种液气分分离工艺艺，这种种单一工工艺一般般不会有有很好效效果；(4) 当油气气比1150mm3/t时，很很难解决决井下油油气分离离问题，也不能有效地提高泵效。盐家油田原始油气比很高，当前油层压力往往低于饱和压力，气体在油层内就已经开始游离出来，当气液混合物进入气锚时，流态往往表现为段塞流（弹状流），气体滑脱效应不明显，而常规防气技术却是利用气液之间较大密度差引起的滑脱效应进行气液分离的。因此，常规防气技术5678应用并不理想。从调研和和现场的的应用情情况看，目目前气锚锚可适用用于500-1500m3/t的油井井，分气气的效率率较低。需需要根据据石油开开采含气气原油的的分离特特点
12、和针针对目前前的防气气工具9存存在的缺缺点设计计的实用用新型防防气工具具，提供供一种具具有较好好的气体体分离排排放能力力的装置置，改善善抽油泵泵的工况况，提高高抽油泵泵泵效。目前，各各种举升升方式都都有其优优势和适适用范围围，在适适应的油油藏条件件下才能能发挥各各自的优优势，人们一一般通过过经验方方法、等等级权衡衡法以及及综合评评判法来来进行采采油方式式优选和和举升工工艺设备备与生产产参数的的决策。经验方法法以APPI方法法和Bllaiss图版为为代表。这类方法基于现场生产资料的统计分析规律和影响举升方式应用效果的主要因素(如产量和举升高度、设备投资和检泵作业费用及日运行费用等)建立指标体系或
13、模版进行采油方式的评价与辅助决策。经验方法所考虑的影响因素较少，且没有考虑所研究对象在开发全过程中的动态变化规律，因而只能作为采油方式初步选择的依据。20世纪纪80年代代，前苏苏联学者者提出了了等级权权衡采油油方式选选择方法法100，可可进行各各种采油油方式对对众多影影响因素素适应性性的权衡衡分析。这种方法将影响举升方式选择和举升效果的各种定量或定性指标(包括技术、经济和管理等各类指标)与评价结果之间进行关联分析研究，或利用经验或专家评判的方法进行关联研究，再进行综合评分以指导决策，其实质就是用等级方法来综合评价各种人工举升方式的主要指标，在考虑技术、工艺、使用、经济和社会等诸多因素的基础上，
14、选出较适合的人工举升方式，主要缺点是将不同层次的定量与非定量问题放在同一个层面上进行分析决策，并且在举升方式选择中不考虑油藏的动态变化规律，或人为地将油藏动态变化过程划分成几个相对稳定的阶段进行研究。20世纪纪90年代代初，中国石石油大学学(华东东)采油油研究所所111在考考虑油田田开采和和采油方方式应用用特点的的基础上上，应用现现代软件件科学理理论，提出了了较为完完整的综综合决策策模式和和方法，并并在我国国得到广广泛应用用。该技技术在进进行各种种采油方方式对该该油田(或区块块)适应应性和完完成油田田开发总总体方案案中油藏藏工程设设计产量量指标的的可行性性分析的的基础上上，选择择技术上上可行、
15、经经济上合合理的采采油方式式，确定定举升设设备、操操作参数数以及预测测工况指指标。该该方法采采用三级级模糊综综合评判判理论与与方法，充分考虑技术、经济、管理等各类因素，建立三级模糊评判矩阵，进行综合评判与决策，是目前采油方式优选和举升工艺设计的主要方式。在明确了了最适合合的举升升方式后后，必须须进行仿仿真计算算和优化化设计，从而确定油井合理的工作制度，获得高效的举升效果以及最优的经济效益。有关人工工举升方方式的工工艺参数数优化设设计及提提高抽油油系统效效率的研研究112，在理理论研究究、应用用计算软软件的开开发以及及应用研研究与分分析等方方面具有丰富富的研究究成果，特别是是有大量量的计算算应用
16、软件件在各油油田得到到了广泛的的应用，取得了较好的应用效果，如PIPESIM软件，其功能主要包括井模拟、机械采油优化、管道和处理设备模拟以及现场规划等；PEOFFICE软件，其功能包含了从油气生产数据统计、生产动态分析、生产状态评价、生产规律预测、生产故障诊断、生产优化设计到井下管柱数据查询与管柱图制作生成的油气生产技术管理分析和生产优化设计等各个环节。近年来对对人工举举升方式式系统效效率的研研究结果果表明：系统效效率是反反映系统统综合性性能的技技术经济济指标。因因此，选择以以系统效效率为目目标函数数，同时兼顾顾工艺参参数、举举升设备备组合为为设计变变量的优优化设计计方法具具有一定定的合理理性
17、，符符合油藏藏及油井井生产实际际，较好好地体现现了系统统设计的的基本思想想。综上所述述，从完完善注采采井网、研研制高效效气锚和和举升方方式的选选择和生生产参数数的优化化设计入入手研究究，是建建立东辛辛深层砂砂砾岩油油藏高效效举升工工艺技术术的有效效手段。5第二章砂砂砾岩油油藏油井井流入动动态研究究油井流入入动态，指油井井产量与与井底流流压之间间的动态态关系，主要反映了油层向油井的供油能力即油井的产能，是采油工程优化设计的基础，其重要作用在于它以产量随流压的变化形式提供了油井生产设计的边界条件。油井产能在整个开发过程中是不断变化的，然而，在某一短时间内又是相对稳定的。采油工程优化设计就是在相对稳
18、定的阶段基于现有流入动态关系，从中寻找油井最佳的工作制度。2.1 常规油油藏油井井流入动动态对于常规规砂岩油油藏油井井流入动动态，目目前已经经形成了了成熟的的计算方方法。在单相流流条件下下，可以以采用达达西渗流流公式进进行计算算，在供供给边缘缘压力不不变的圆圆形单层层油藏中中心的一口井井，其产量量公式为为：(2-11)另外，对对于圆形形封闭油油藏，即即泄油边边缘上无无液体流流过，其其拟稳态态条件下下产量公公式为： (2-2)式中，qqo为油井井产量，m3/s；ko为油层有效渗透率，m2；Bo为原油体积系数，小数；h为油层有效厚度，m；o为地层油粘度，Pa.s；pe为边缘压力，Pa；pr为井区平
19、均油藏压力，Pa；pwf为井底流压，Pa；re为油井供油边缘半径，m；rw为井眼半径，m；s为表皮系数，与油井完成方式、增产措施或井底污染等有关，可以由压力恢复曲线求得；a为采用不同单位值的换算系数。在单相流流条件下下，油层层物性以及流体体性质基基本不随随压力变变化，因因而油井井产量与与生产压压差呈线线性关系系。在油气两两相渗流流条件下下，油藏藏流体物物理性质质和相渗渗透率将将明显地地随压力力而改变变，此时时，油井产产量与生生产压差差的关系系是非线线性的，一一般采用用Voggel方方程进行行计算：(2-33)式中，ppwf为完完善井井井底流压压，MPPa；为供油油面积内内平均地地层压力力，MP
20、Pa；qo为pwf压力力下产油油量，mm3/d；qomaxx为在pwf=0条件下下，油井的的最大理理论产油油量，mm3/d。这个关系系式是建建立在大大量的岩岩石和流流体物性性参数的的基础上上，由于该该关系式式形式简简单，同时又又满足工工程精度度要求，因因而，该该关系式式被石油油工程师师所接受受。使用用Voggel方方程不需需大量的的岩石和和流体物物性资料料，只要要获取流流量、井井底流压压及平均地地层压力力，就可给给出油井井流入动动态，而而且与实实测数据据资料吻吻合很好好。在油气水水三相渗渗流条件件下，一般采采用Peetroobraas方法法计算油油井流入入动态。其实质是是按含水水率取纯纯油IP
21、PR曲线线和纯水IPRR曲线的的加权平平均值，如图2-1所示，曲曲线A为纯油的IPRR曲线，曲曲线B为纯水的IPRR曲线，曲曲线C为某一一含水率率时IPPR曲线线，称为为油气水水三相综综合IPPR曲线线。图2-11油气水水三相IIPR 曲线Fig22-1 oiil-ggas-watter IPRR cuurvee2.2 砂砾岩岩油藏油油井流入入动态研研究砂砾岩油油藏储层层以低渗渗透、特特低渗透透为主，并且连通关系复杂、非均质性严重。另外，地层能量低、原油饱和压力较高，地层压力略高于饱和压力时，原油在向井底流动过程中已经大量脱气。显然，砂砾岩油藏油井流入动态将呈现出更为复杂的规律，已不能采用常规
22、油井的计算方法进行预测。目前，一一般采用用解析法法和数值值模拟法法来研究究油井的的流入动动态。解解析法，是从油气气渗流规规律出发发，依据据达西渗渗流公式式通过相相应的假假设条件件，简化化方程初初始、边边界条件件，从而而推导出出单流或或多相条条件下油油井流入入动态的的解析解解。数值模模拟方法法，是在准确确表述油油井渗流流规律(各相流流体饱和和度以及及渗透率率的变化化、以及及网格的的局部加加密等)的基础础上，来模拟拟油井的的流入动动态。2.2.1解析法法砂砾岩油油藏油井井流入动动态的复复杂性主主要体现现于以下下两方面面：(11)低流流压下大大量脱气气的影响响；(22)储层层低渗透透率的影影响。2.
23、2.1.1低流压压下油井井流入动动态大量理论论研究和和生产实实践表明明，当井井底流压压低到一一定程度度后，油油井的产产量或采采油指数数将急剧下下降，其其流入动动态规律律如图22-2所示。通通过图22-2可以看看出，油油井的IIPR曲曲线可分分为直线线段和曲曲线段两两部分：在直线线段范围围内，采油指指数稳定定不变；在曲线线弯曲部部分有22个特征征点，第第一个特特征点BB等于饱饱和压力力，当流流压低于于饱和压压力后，随随着流压压的下降降采油指指数降低低产量增增长缓慢慢，第二二个特征征点D称为最最低允许许流动压压力，当当流压低低于该点点后产量量不仅不不增加反反而下降降。图2-22低流压压下油井井的I
24、PPR曲线线Fig22-2 oiil wwelll IPPR ccurvve uundeer llow floood前苏联巴巴夫雷、康康杜兹林林和罗马什什金油田田，在井底底压力低低于饱和和压力的的情况下下进行了了大量的的试井工工作，论论证了这这一关系系的存在在；我国大大庆油田田采油一一厂的杏杏北油田田也在生生产中发发现了这这一现象象，并采用用峰值法法来描述述油井的的流入动动态，将图2-2中BDCC段曲线定定性为二二次曲线线，表达达式为：(2-44)式中，QQ为油井井产量，t/d；a、b、c为待定系数；Pw为井底流压，MPa。以此为根据，选择30口理论排量相同的油井，在不同的工作制度下以产量和流
25、压为座标，测得81个参数进行回归，得到了经验公式中a、b、c各项系数的数值：a=-0.496，b=3.164，c=l7.162，因而该地区油井流入动态可表达为：(2-55)2.2.1.2 低渗透透油藏油油井流入入动态低渗透储储层油气气渗流具具有启动动压力，其其规律不不满足达达西定律律，而且，低低渗透储储层渗透透率往往往还具有有应力敏敏感的性性质，即即在地层层压力下下降较多多时，储储层岩石石发生弹弹塑性或或塑性变变形，使使储层渗渗透率下下降，因因而，低渗透透油藏油油井流入入动态也也具有特特殊性。低渗透油油气两相相平面径径向流的的压力梯梯度可表表示为：(2-66)油藏渗透透率随压压力的变变化可表示
26、为为：(2-77)式中，KKro为油油相相对对渗透率率；pr为原始地地层压力力，MPPa；G为启动动压力梯梯度，MMPa/m；Ko为初始压压力时的的地层渗渗透率，10-3m2；K为渗透率，10-3m2；为地层变形系数。我国大庆庆油田采采油九厂厂在生产产实践中中得到了了低渗透透油藏油油井的流流入动态态曲线(图2-3)，并并采用经经验公式式进行表表述：(2-88)式中，nn和A为经验验常数，可可根据单单井两组组流压下下的产量量进行反算算n和A的数值值。图2-33大庆采采油九厂厂低渗透透油藏油油井IPPR曲线线Fig22-3 Daaqinng NNinee Reecovveryy Faactoory
27、 loww peermeeabiilitty rreseervooir oill weell IPRR cuurvee我国长庆庆油田采采油一厂厂的矿场场测试数数据也表表明了低低渗透油油藏油井井流入动动态的特特殊性(图2-4)。该该油藏的的相关数数据为：油层渗渗透率33.910-3m2，地层变变形系数数为0.1，原油饱饱和压力力6.85MMPa，原原油密度度8500kg/m3，油藏压压力9.5MPPa。图2-44长庆采采油一厂厂低渗透透油藏油油井IPPR曲线线Fig22-4 Chhanggqinng OOne Reccoveery Facctorry llow perrmeaabillityy
28、reeserrvoiir ooil welll IIPR currve2.2.1.3砂砾岩岩油藏油油井流入入动态从平面径径向拟稳稳态渗流流规律出出发，综综合考虑虑压敏效效应、启动压压力梯度度以及原原油脱气气等因素素的影响响，与油油相和液液相相对对流动能能力方程程相结合合，建立立具有最最大产量量点的低低渗透压压力敏感感油藏直直井流入入动态方方程。假设均质质封闭边边界地层层，低渗渗油藏中中的流动动为平面面径向拟拟稳态流流，并认认为与压压力呈线线性关系系，即，可以得到到类似于于Voggel的的IPRR方程：(1)(2-99)(2)(2-110)其中这种方法法比较系系统，在在只有具具有测试试点较多多时
29、，才才具有较较好的应应用性，在目前前情况下下，砂砾砾岩油藏藏的地饱饱压差较较小，而而且获得得测试点点较为困困难，因因而建议议采用条条件下的的解析表表达式来来计算油油井的流流入动态态。(2-111)其中，ppre为有有效地层层压力，MPa；re为供给半径，m；qom为最大产油量。该方法需需要获得得某一口口油井的的四个测测试点才才可利用用曲线拟拟合的方方法得到到该井的的流入动动态关系系，因而而在东辛辛砂砾岩岩油藏的的应用中中存在一一定的困困难。图2-55新建测测试点得得到砂砾砾岩油藏藏油井IIPR曲曲线Fig22-5 grraveel rreseervooir oill weell IPRR cu
30、urvee foor bbuilldinng ttestt poointt2.2.2 数值值模拟方方法数值模拟拟方法已已经广泛地地应用于于油井流流入动态态的研究究中，包包括Voogell方程在在内的许许多成果果都是油油藏数值值模拟的的研究结结果，在在油藏开开发动态态研究中中，数值值模拟方方法是考考虑因素素最全面面的一种种，不仅仅考虑到到油藏几几何形状状、油藏藏岩石及及流体特特征，而而且考虑虑到布井井、井况特特征及各各种操作作条件对对动态的的影响。随着计算机技术的迅猛发展，大大促进了数值模拟方法的广泛应用，可以断定，油藏数值模拟将成为流入动态研究的主要手段。但是，对于复杂油藏系统，其开发方式难以
31、用简单数学模型来描述，求得这些数学模型的解析解或半解析解也是不可能的，油藏数值模拟几乎成了唯一可供使用的研究手段。2.2.2.1砂砾岩岩油藏数数值模拟拟的特殊殊性盐22块块砂砾岩岩油藏数数值模拟拟的难点点在于：砂砂砾岩油油藏以低低渗透、特特低渗透透为主；储层连连通关系系复杂、非非均质性性严重；裂缝普普遍发育育；历史史拟合工工作量大大。2.2.2.2砂砾岩岩油藏油油井流入入动态数数值模拟拟(1)三三维精细细地质模模型的建建立在地震解解释数据据的约束束下，通通过对测测井分层层数据差差值得到到构造模模型中四四套砂层层组的顶顶面层面面，通过地地层层面面构成了了完整的的构造模模型。另另外，根根据工区区内
32、井网网密度，结结合研究究精度，所所建构造造模型多多采用100m10mm的网格格精度，模型网网格数为为NX1190、NY2223、NZ665，网网格总数数为277540050个个。具有有精细网网格划分分的构造造模型可可以较好好的反映映地层的的非均质质性，为为属性建建模提供供了良好的的三维框框架。因为资料料的局限限性，往往往难于于把握井井间的确确定性信信息，井井间储层层分布具具有较大大的随机机性，正是基基于这一一原因，主主要采用用随机建建模方法法对岩相相进行三三维建模模。岩相相模型的的建模思思路，是通过过详细的的数据分分析过程程，确定岩岩相的分分布和概概率特征征、各小小层中岩岩相的变变差函数数。并
33、结结合高分分辨率层层序地层层学研究究确定等等时界面面的分布布、砂砾砾岩体沉沉积期次次对比，从从而确定定砂体连连通性等等确定性性信息建建立三维维岩相模模型。储层属性性模型的的建立是是在构造造建模及及沉积相相模型的的控制下下，经过过生产数数据的约约束，充充分发挥挥测井数数据具有有的较高高分辨率率，选用用地质统统计学中中适用于于连续变变量模拟拟的序贯贯高斯模模拟算法法，运用用变差函函数控制制手段随随机模拟拟得到220个孔孔隙度模模型，通通过平均均化处理理得到一一个最终终模型。(2)裂裂缝表征征与建模模结合区域域地质概概况通过过成像资资料刻度度，建立立了研究究区低角角度裂缝缝、高角角度裂缝缝2种不同同
34、产状裂裂缝的识识别模式式。低角度裂裂缝在成成像测井井图像上上，显示示为深色色“正弦曲曲线”，常规测测井曲线线主要特特征是：高的双双侧向电电阻率背背景下，低电阻阻率明显显异常，表表现为“负差异异”；声波时时差数值值增大，声声波时差差常出现现跳跃现现象。高角度裂裂缝在成成像测井井图上显显示为深深色条纹纹呈“V”字形，在在常规测测井曲线线上表现现为：双侧向向电阻率率降低，但但幅度不不显著并并表现为为“正差异异”；裂缝角角度越大大，深度度差异越越大，而而声波时时差响应应并不敏感感。研究采用用神经算算法为QQuicckprrop算算法，集集中了许许多最优优反传算算法的优优点，通通过对常常规测井井的裂缝缝
35、响应特特征研究究与成像像测井资资料统计计可知，常常规测井井曲线AAC、DENN、LLDD、深浅浅侧向差差值和岩岩性与裂裂缝发育育段有很很好的对对应关系系。因此此，以上上信息可可作为输输入信息息，输入参参数(nni=5)，依照裂裂缝识别别的任务务识别对对象为裂裂缝，因因此，输出参参数n00=1。选取1000个样样本组成成的学习习样本集集，应用Quiickppropp神经网网络学习习程序，经经过29901次次迭代，误误差小于于0.05。最后，加加载400个测试试数据测测试网络络的泛化化能力，其其中，有有4个样本本所得结结果错误误，在测测试样本本正确识识别率990，说明该该网络模模型的应应用效果果较
36、好，随后后，用于该该地区其其他井裂裂缝的预预测，对对区块内内13口井井的裂缝缝发育井井段进行行了预测测。曲率法，是基于于裂缝的的生成机机理而形形成的一一种用于于刻划裂裂缝分布布情况的的数学方方法。一一般构造造应力高高说明地地层弯曲曲大、曲曲率值高高，另外外，破裂裂作用也也应增加加。因此此，构造面面曲率在在一定程程度上控控制了裂裂缝发育育的密度度、方向向、宽度度和深度度，将盐盐22区块块顶面构构造图网网格化后后得到观观测值，计计算得到到了该区区块主曲曲率。研究中，立立足油田田目前开开发阶段段下的现现有资料料，在对对常规测测井裂缝缝单井裂裂缝识别别和平面面裂缝展展布规律律预测的的基础上上，吸收收利
37、用前前人对该该区裂缝缝研究有有关的所所有资料料和成果果(如各各种井数数据、岩岩相研究究成果、应应力分析析研究成成果和油油田生产产的各种种动态等等)，通通过对裂裂缝特征征参数进进行深入入分析，采采用统计计学方法法建立了了研究区区离散裂裂缝网络络(DFFN)的的地质模模型。建立裂缝缝静态模模型后，进进一步把把这种复复杂的裂裂缝模型型转化为为双孔双双渗条件件下的流流体动力力学模型型。采用用Warrrenn-Rooot模型型，按照照模拟单单元把复复杂的裂裂缝实际际模型转转化为由由三组相相互正交交的裂缝缝组组成成的规则则裂缝块块模型。由于基基质和裂裂缝的渗渗流特征征是完全全不同的的，通过过裂缝建建模软件
38、件完成了了裂缝静静态模型型到水动动力模型型的转换换，求取取了裂缝缝系统和和基质的的等效渗渗透率和和等效孔孔隙度，得得到双重重介质系系统的等等效渗透透率模型型和等效效孔隙度度模型，为为CMGG油藏数数值模拟拟器进行行数值模模拟研究究，提供了了可靠的的地质模模型参数数。(3)盐盐22区块块生产井井IPRR曲线的的确定研究采用用CMGG油藏数数值模拟拟软件对对盐222区块进进行油藏藏数值模模拟研究究。建模模过程中中考虑油油藏平面面和纵向向上非均均质性及及应力敏敏感特性性，以三三维精细细地质模模型为依依据，输输入流体体高压物物性、渗渗流物性性、生产产数据等等资料建建立了盐盐22区块块油藏数数值模拟拟模
39、型。在油藏数数值模拟拟中，储储量计算算准确率率是油藏藏数值模模拟的基基础，通通过修改改储层孔孔隙度、有有效厚度度等参数数场，以以提交地地质储量量为基准准对数值值模拟计计算的储储量进行行了拟合合，各小小层拟合合相对误误差在-0.0544%0.0177%之间间，全油油藏储量量拟合相相对误差差为0.0088%，符合合行业标标准，说说明地质质模型较较为可靠靠，可以以作为历历史拟合合和后期期流入动动态预测测的基础础。生产历史史拟合的的目的是是，通过调调整各项项油藏参参数使得得计算机机模拟模模型与实实际油藏藏相一致致，并通通过这一一拟合过过程加深深对油藏藏的认识识，在此此基础上上对生产产井的流流入动态态进
40、行预预测研究究。在历史拟拟合时，首首先进行行总体调调整以确确定某些些未知参参数，如如与油藏藏连接的的水体大大小、总总体压力力变化情情况等，通通过这些些调整使使得模拟拟结果与与大多数数油井的的动态反反映接近近。在此基基础上进进行单井井拟合，在在对单井井进行调调整的同同时拟合合油藏的的总体指指标，经过反反复的参参数调整整，使得得约800的油油井含水水指标与与实际一一致。盐22区区块的整整体拟合合指标主主要有累累积产油油、累积积产水和和综合含含水等指指标，计计算结果果与实际际拟合较较好，拟拟合结果果保证了了目前油油藏平均均含油气气饱和度度、压力力水平的的可靠性性，为区区块内生生产井IIPR曲曲线的预
41、预测提供供了比较较可靠的的依据。在区块与与单井历历史拟合合的基础础上，通通过油藏藏数值模模拟方法法研究了了区块内内盐222-X122井不同同井底流流压下达达到不同同累产油油量下的的日产油油量，回回归得到到了达到到不同累累产油量量时的IIPR曲曲线(图图2-6)。图2-66盐22-X122井IPRR曲线示示意图Fig22-6 Yaan 222-XX12 IPRR cuurvee skketcch mmap2.2.3砂砾岩岩油藏油油井流入入动态计计算对比比图2-77不同算算法得到到的盐22-X122井IPRR曲线Fig22-7 Yaan 222-XX12 IPRR cuurvee foor ddi
42、fffereent alggoriithmm分别采用用解析法法新建模模型、数数值模拟拟法以及及常规计计算方法法(Peetroobraas方法法)计算算得到盐盐22-X122井的IPPR，图图2-7为不同算算法得到到的盐222-X122井IPRR曲线对比比图。53第三章砂砂砾岩油油藏流体体高压物物性以及及井筒多多相流计计算方法法研究3.1 砂砾岩岩油藏流流体高压压物性计计算方法法研究目前，盐盐22块地地层能量量低、液液面深、有有杆泵沉沉没度较较小；另另外，盐盐22块原原油饱和和压力和和气油比比较高(pb=19.23MMPa，Rp=1255.7m3/m3)，这这两个因因素导致致盐222块抽油油机井
43、气气体影响响严重，深井泵充满程度小，泵效偏低。3.1.1 优选选原油高高压物性性计算公公式目前可用用于计算算原油溶溶解气油油比的经经验公式式较多，依依据盐222块原原油相对对密度、饱饱和压力力和生产产气油比比的数据据对公式式进行优优选。结结果表明明Glaaso挥挥发油模模型适合合于盐222块原原油溶解解气油比比的计算算(图3-1)。利用该该公式可可得到原原油溶解解气油比比随压力力的变化化曲线(图3-2)。图3-11不同原原油溶解解气油比比经验公公式的计计算结果果Fig33-1 diiffeerennce oill sooluttionn gaas-ooil rattio emppiriical
44、l eqquattionn reesullt图3-22原油溶溶解气油油比随压压力的变变化曲线线Fig33-2 oiil ssoluutioon ggas-oill raatioo vaarieetyccurvve ffor pluus ppresssurre3.1.2 压力力对井筒筒混合物物气液比比的影响响油气水混混合物自自井底向向上流动动过程中中，压力逐逐渐降低低，溶解解气不断断析出，气气液比迅迅速增大大，井筒中中就地原原油流量量、天然然气流量量和气液液流量比比的计算算公式如如下：就地原油油流量：(3-11)就地天然然气流量量：(3-22)气液流量量比：(3-33)式中，QQo为就地原油油流
45、量，mm3/d；Qg为就地气体体流量，mm3/d；Bo为原油油体积系系数，无量纲纲；R为就地气液流量量比，无量纲纲；Qo为油井井地面产产油量，m3/d；p0为标准准状态压压力，p0=0.1011MPaa；p为压力力，MPaa；T0为标准准状态温温度，T0=2933K；T为温度度，K；Z为气体体压缩因因子，无量纲纲。按照油井井产油量量5m3/d，计算算得到井井筒温度度场(图图3-3)、原原油和天天然气体体积流量量随压力力变化曲曲线(图图3-4)以及及气液流流量比随随压力的的变化曲曲线(图图3-5)，图3-4和3-5表明：当压力力低于44MPaa以后，溶溶解气大大量析出出，气液液比迅速速增大。图3
46、-33盐2212井温度曲曲线图Fig33-3 Yaan222-X112 tthettagrram图3-44原油和和天然气气体积流流量随压压力变化化曲线Fig33-4 oiil aand gass raate of vollumee fllowvvariietyycurrve forr pllus preessuure图3-55气液比比随压力力的变化化曲线Fig33-5 ggas-watter rattio varriettycuurvee foor ppluss prresssuree3.2砂砂砾岩油油藏井筒筒多相流流计算方方法研究究在油井正正常生产产时，井井筒中流流动的是是油-气气或油-气-
47、水水三相混混合物，油、气气、水混混合物在在井筒中中的流动动规律井筒筒多相流流理论，是研究究各种举举升方式式油井生生产规律律共同的的基本理理论。在在许多情情况下，油油井生产产系统的的总压降降大部分分是用来来克服混混合物在在油管中中流动时时的重力力和摩擦擦损失，这一总总压降不不仅关系系到油井井能否自自喷及机机械采油油设备的的负荷，而而且决定定着可能能获得的的最大产产量。为为了掌握握油井生生产规律律及合理理设计和和调节油油井工作作方式，必必须深入入研究气气、液混混合物在在油管中中的流动动规律。多相管流流因其流流体的非非均质性性和流动动型态的的多变性性，目前前还没有有切实可可用的严严格的解解析解，对于
48、这这一问题题的研究究大多是是从基本本方程出出发，利利用实验验资料进进行相关关分析和和因次分分析等来来相关各各个变量量的近似似关系。早在17797年年人们就就开始了了多相管管流问题题的研究究，但由由于实验验手段和和基础理理论研究究水平所所限，对对上述诸诸影响因因素的认认识较长长时间不不充分，几十年年来人们们通过室室内实验验、现场实实践以及及理论认认识的提提高，研研究出众众多的数数学相关关式及图图版来模模拟计算算多相垂垂直管流流的压力力场分布布情况，纵观这这许多数数学相关关式，其其基础数数学通式式如下：(3-44)上式表明明：油井生生产过程程中，生生产流体体由井底底沿油管管举升到到井口的的压力损损失是由由举升流流体阻力力、摩阻阻和加速速度梯度度三个