油層物理課程設(shè)計(jì).pdf
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1、 油 層 物 理 課 程 設(shè) 計(jì) 班 級(jí) : 姓 名 : 學(xué) 號(hào) : 1 、 孔 隙 度 測(cè) 量 最 新 理 論 、 技 術(shù) 、 應(yīng) 用 發(fā) 展 概 況 孔 隙 度 的 測(cè) 量 關(guān) 系 到 對(duì) 油 藏 的 評(píng) 價(jià) 以 及 開 采 , 和 整 個(gè) 油 氣 田 開 發(fā) 的 經(jīng) 濟(jì) 效 益 有 著 莫 大 的 聯(lián) 系 , 因 此 孔 隙 度 的 測(cè) 量 方 法 也 備 受 人 們 的 關(guān) 注 , 其 測(cè) 量 技 術(shù) 在 不 斷 地 發(fā) 展 , 不 斷 地 科 技 化 , 自 動(dòng) 化 。 除 了 實(shí) 驗(yàn) 測(cè) 量 之 外 , 工 程 上 實(shí) 際 要 求 測(cè) 量 要 更 加 的 便 于 操 作 , 以 便
2、 能 夠 及 時(shí) 地 測(cè) 量 所 需 要 的 數(shù) 據(jù) , 進(jìn) 行 相 關(guān) 的 工 程 操 作 。 近 年 來 用 于 測(cè) 量 孔 隙 度 的 電 阻 抗 層 析 X射 線 成 像 技 術(shù) 備 受 關(guān) 注 , 這 種 技 術(shù) 是 一 種 新 興 的 測(cè) 量 技 術(shù) , 代 表 著 測(cè) 量 孔 隙 度 的 先 進(jìn) 手 段 , 能 夠 給 工 程 帶 來 更 大 的 經(jīng) 濟(jì) 效 益 。 在 緊 靠 鉆 頭 的 內(nèi) 巖 心 筒 中 , 探 測(cè) 器 陣 列 提 供 隨 鉆 高 分 辨 率 井 下 孔 隙 度 和 流 體 飽 和 度 測(cè) 量 。 當(dāng) 巖 心 穿 過 傳 感 器 陣 列 進(jìn) 入 巖 心 筒
3、時(shí) , 傳 感 器 陣 列 提 供 實(shí) 時(shí) 井 下 測(cè) 量 數(shù) 據(jù) 。 由 于 巖 心 具 有 準(zhǔn) 確 的 圓 柱 形 幾 何 形 狀 , 因 此 能 夠 得 到 高 分 辨 率 巖 心 橫 截 面 圖 像 ( 厘 米 級(jí) ) 。 測(cè) 量 結(jié) 束 后 就 可 以 將 巖 心 取 出 地 面 , 或 在 井 下 將 巖 心 碎 解 成 巖 屑 循 環(huán) 出 井 口 。 這 種 方 法 可 以 直 接 在 鉆 頭 上 面 測(cè) 量 井 下 地 層 孔 隙 度 和 流 體 飽 和 度 , 便 于 在 油 田 前 線 就 可 以 對(duì) 相 關(guān) 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 測(cè) 量 , 對(duì) 油 田 的 動(dòng) 態(tài) 有 個(gè) 實(shí)
4、時(shí) 的 掌 握 。 隨 著 其 他 各 個(gè) 行 業(yè) 及 科 技 的 發(fā) 展 , 油 藏 開 發(fā) 也 把 先 進(jìn) 的 科 技 成 果 帶 進(jìn) 里 油 田 , 為 了 能 使 孔 隙 度 的 測(cè) 量 更 加 人 性 化 , 更 加 自 動(dòng) 化 , 伴 隨 著 電 磁 技 術(shù) 的 發(fā) 展 , 出 現(xiàn) 了 電 纜 測(cè) 井 方 法 , 該 方 法 能 夠 提 供 有 用 的 井 下 測(cè) 量 數(shù) 據(jù) , 但 是 由 于 該 技 術(shù) 本 身 就 存 在 一 定 的 限 制 , 受 外 界 干 擾 因 素 較 大 , 所 以 得 到 的 圖 像 分 辨 率 會(huì) 下 降 , 為 了 克 服 這 種 限 制 ,
5、科 學(xué) 家 提 出 了 對(duì) 準(zhǔn) 確 的 巖 石 體 積 進(jìn) 行 穿 過 式 測(cè) 量 。 信 號(hào) 源 和 探 測(cè) 器 安 裝 在 取 心 鉆 頭 后 面 的 圓 筒 上 , 提 供 巖 心 的 圓 柱 形 剖 面 測(cè) 量 。 隨 著 技 術(shù) 的 不 斷 發(fā) 展 , 又 最 新 提 出 X射 線 成 像 技 術(shù) ( EIT) , 該 技 術(shù) 采 用 非 介 入 式 電 法 測(cè) 量 , 提 供 基 于 物 質(zhì) 電 導(dǎo) 率 變 化 的 圖 像 。 典 型 條 件 下 , 通 過 平 鑲 在 圓 周 上 的 一 對(duì) 電 極 向 被 成 像 物 質(zhì) 施 加 電 流 。 施 加 的 電 流 在 兩 個(gè) 電
6、極 之 間 形 成 一 個(gè) 電 位 場(chǎng) , 這 個(gè) 電 位 場(chǎng) 是 未 知 電 導(dǎo) 率 分 布 的 函 數(shù) 。 其 他 的 平 鑲 式 電 極 偶 對(duì) 邊 界 電 場(chǎng) 進(jìn) 行 采 樣 , 然 后 轉(zhuǎn) 換 電 流 驅(qū) 動(dòng) 電 極 偶 一 獲 得 更 多 的 測(cè) 量 數(shù) 據(jù) , 這 個(gè) 過 程 是 一 直 持 續(xù) 到 形 成 一 個(gè) 完 整 的 獨(dú) 立 電 位 測(cè) 量 數(shù) 據(jù) 集 為 止 。 實(shí) 驗(yàn) 證 明 , 把 EIT作 為 推 算 井 下 含 油 飽 和 度 的 工 具 是 可 行 的 , 這 種 方 法 為 實(shí) 現(xiàn) 高 分 辨 率 隨 鉆 測(cè) 量 又 前 進(jìn) 了 一 步 。 類 似 于 計(jì)
7、 算 機(jī) 處 理 層 析 X射 線 成 像 法 ( CT) , 巴 伯 和 布 朗 的 反 向 投 射 算 法 通 過 鉛 等 電 位 線 “反 向 投 射 ”, 對(duì) 比 參 考 電 導(dǎo) 率 , 給 出 電 導(dǎo) 率 變 化 的 近 似 值 。 對(duì) CT掃 描 值 求 平 均 , 可 以 確 定 EIT橫 截 面 的 每 個(gè) 小 象 元 的 孔 隙 度 , 再 用 EIT象 元 平 均 孔 隙 度 和 電 阻 率 計(jì) 算 象 元 的 含 油 飽 和 度 , 對(duì) 橫 截 面 的 所 有 象 元 和 含 油 飽 和 度 求 平 均 得 到 整 個(gè) 橫 截 面 的 含 油 飽 和 度 。 總 之 ,
8、測(cè) 量 孔 隙 度 的 方 法 已 經(jīng) 有 了 很 大 程 度 上 的 改 進(jìn) , 大 量 運(yùn) 用 了 先 進(jìn) 的 科 技 手 段 , 使 得 測(cè) 量 更 加 精 準(zhǔn) , 通 過 傳 感 器 對(duì) 有 關(guān) 數(shù) 據(jù) 的 監(jiān) 測(cè) , 能 夠 得 到 更 加 接 近 事 實(shí) 的 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 , 對(duì) 油 井 的 勘 探 和 開 發(fā) 做 出 一 定 的 指 導(dǎo) 和 影 響 , 對(duì) 有 關(guān) 數(shù) 據(jù) 的 精 準(zhǔn) 測(cè) 量 更 使 得 油 井 的 開 發(fā) 有 了 科 學(xué) 的 依 據(jù) , 減 少 了 不 必 要 的 損 失 。 孔 隙 度 測(cè) 量 的 發(fā) 展 前 景 也 是 圍 繞 著 增 加 油 田 效 益
9、, 減 少 損 失 的 目 的 進(jìn) 行 的 , 測(cè) 量 會(huì) 向 著 更 加 科 學(xué) , 更 加 準(zhǔn) 備 發(fā) 展 , 過 程 會(huì) 更 加 簡(jiǎn) 潔 化 , 易 操 作 化 以 及 自 動(dòng) 化 、 機(jī) 械 化 , 測(cè) 量 的 結(jié) 果 會(huì) 更 加 的 精 準(zhǔn) , 會(huì) 作 為 油 田 勘 探 和 開 發(fā) 的 重 要 依 據(jù) 。 2 、 毛 管 力 曲 線 的 主 要 應(yīng) 用 參 數(shù) 、 計(jì) 算 方 法 及 應(yīng) 用 1 、 毛 管 壓 力 曲 線 的 概 念 非 濕 相 首 先 進(jìn) 入 最 大 孔 道 時(shí) 所 相 應(yīng) 的 最 低 驅(qū) 替 壓 力 即 毛 管 壓 力 稱 為 閥 壓 或 門 檻 壓 力 ,
10、超 過 此 壓 力 非 濕 相 就 進(jìn) 入 空 隙 介 質(zhì) 之 中 。 巖 心 中 濕 相 飽 和 度 與 毛 管 壓 力 之 間 存 在 著 某 種 函 數(shù) 關(guān) 系 , 這 種 函 數(shù) 關(guān) 系 無 法 用 代 數(shù) 表 達(dá) 式 表 示 , 只 有 通 過 室 內(nèi) 實(shí) 驗(yàn) 用 曲 線 的 形 式 來 描 述 , 這 種 曲 線 就 是 毛 管 壓 力 曲 線 。 2 、 毛 管 力 曲 線 的 主 要 應(yīng) 用 參 數(shù) 毛 管 壓 力 是 在 多 孔 介 質(zhì) 的 微 細(xì) 毛 管 中 , 跨 越 兩 種 非 濕 相 流 體 彎 曲 界 面 的 壓 力 差 , 其 數(shù) 學(xué) 表 達(dá) 式 為 : 分 析
11、: 與 r成 反 比 , r越 小 , 越 大 與 成 正 比 , 越 大 , 越 大 與 成 正 比 , 或 , 越 大 毛 管 力 曲 線 上 的 幾 個(gè) 主 要 的 特 征 值 a、 起 始 排 驅(qū) 壓 力 一 般 是 指 孔 隙 系 統(tǒng) 中 最 大 連 通 吼 道 所 對(duì) 應(yīng) 的 毛 管 壓 力 。 起 始 排 驅(qū) 壓 力 主 要 反 映 的 是 巖 石 的 空 隙 結(jié) 構(gòu) 特 征 , 即 巖 石 的 孔 隙 吼 道 大 小 和 這 種 吼 道 大 小 的 集 中 程 度 。 一 般 地 說 , 孔 隙 度 和 滲 透 率 較 高 的 巖 樣 , 其 排 驅(qū) 壓 力 值 較 低 ; 滲
12、 透 率 較 低 的 巖 樣 其 排 驅(qū) 壓 力 一 般 較 高 , 這 是 由 于 連 通 孔 尺 寸 較 小 的 緣 故 。 b 、 飽 和 中 值 壓 力 該 值 是 指 非 濕 相 汞 的 飽 和 度 為 5 0 %時(shí) 相 應(yīng) 的 毛 管 壓 力 值 。 它 反 映 巖 石 空 隙 中 同 時(shí) 存 在 油 水 兩 相 時(shí) , 對(duì) 油 的 產(chǎn) 能 大 小 。 一 般 地 , 其 實(shí) 排 驅(qū) 壓 力 越 高 , 其 飽 和 中 值 壓 力 也 越 高 , 二 飽 和 度 為 5 0 %, 乃 是 巖 石 孔 隙 中 油 水 兩 相 各 占 一 半 時(shí) 的 特 定 流 動(dòng) 條 件 , 飽 和
13、 中 值 壓 力 越 大 , 說 明 巖 石 孔 隙 越 致 密 , 生 產(chǎn) 石 油 的 能 力 就 下 降 ; 而 飽 和 中 值 壓 力 越 小 , 則 表 明 巖 石 對(duì) 石 油 的 滲 透 率 越 好 , 具 有 較 高 的 產(chǎn) 油 能 力 。 c、 最 小 未 飽 和 孔 隙 體 積 百 分 數(shù) 這 一 數(shù) 值 是 指 在 某 一 額 定 的 汞 注 入 壓 力 時(shí) , 未 被 汞 侵 入 的 巖 樣 孔 隙 體 積 占 巖 樣 總 孔 隙 體 積 的 百 分 數(shù) 。 顯 然 , 這 個(gè) 值 越 大 , 說 明 巖 石 中 小 孔 喉 控 制 的 孔 隙 體 積 占 的 比 例 越
14、多 , 這 實(shí) 際 上 是 反 映 巖 石 顆 粒 大 小 , 均 勻 程 度 , 膠 結(jié) 類 型 , 孔 隙 度 , 滲 透 率 等 一 系 列 巖 石 性 質(zhì) 的 綜 合 指 標(biāo) 。 d 、 退 汞 效 率 如 右 圖 所 示 的 壓 汞 毛 管 壓 力 曲 線 上 , 最 高 壓 力 點(diǎn) 的 巖 心 中 的 含 汞 飽 和 度 稱 為 最 大 含 汞 飽 和 度 , 相 當(dāng) 于 強(qiáng) 親 水 油 藏 的 原 始 含 油 飽 和 度 ; 在 退 汞 曲 線 上 , 壓 力 接 近 零 時(shí) 巖 心 中 的 含 汞 飽 和 度 稱 為 最 小 含 汞 飽 和 度 , 相 當(dāng) 于 親 水 油 藏
15、驅(qū) 水 后 的 殘 余 油 飽 和 度 。 試 驗(yàn) 證 明 , 退 汞 效 率 We相 當(dāng) 于 強(qiáng) 親 水 油 藏 的 水 驅(qū) 采 油 率 。 3 、 毛 管 壓 力 曲 線 的 計(jì) 算 方 法 毛 管 壓 力 曲 線 的 測(cè) 定 實(shí) 際 上 就 是 測(cè) 出 毛 管 壓 力 和 飽 和 度 的 關(guān) 系 曲 線 , 通 常 所 用 的 方 法 有 : 半 滲 隔 板 法 、 壓 汞 法 和 離 心 機(jī) 法 。 ( 1 ) 半 滲 隔 板 法 半 滲 隔 板 法 測(cè) 毛 管 壓 力 曲 線 是 在 驅(qū) 替 過 程 中 , 只 有 當(dāng) 外 加 壓 力 等 于 或 超 過 一 定 吼 道 的 毛 管
16、力 時(shí) , 非 濕 相 才 能 通 過 吼 道 進(jìn) 入 孔 隙 , 把 濕 相 從 其 中 排 出 , 這 時(shí) 的 所 加 外 力 就 相 當(dāng) 于 一 定 吼 道 的 毛 管 力 。 ( 2 ) 壓 汞 法 壓 汞 法 測(cè) 定 毛 管 壓 力 曲 線 的 基 本 原 理 是 汞 與 大 多 數(shù) 流 體 相 比 較 都 是 非 潤(rùn) 濕 相 , 如 果 要 把 水 銀 注 進(jìn) 到 洗 凈 烘 干 了 的 巖 心 孔 隙 中 , 就 必 須 克 服 孔 隙 系 統(tǒng) 的 毛 管 阻 力 , 也 就 是 說 要 對(duì) 汞 施 加 一 定 的 壓 力 , 顯 然 , 注 入 水 銀 的 加 壓 過 程 就
17、是 測(cè) 量 毛 管 壓 力 的 過 程 。 ( 3) 離 心 機(jī) 法 離 心 機(jī) 法 測(cè) 毛 管 壓 力 曲 線 的 基 本 原 理 就 是 利 用 離 心 作 用 產(chǎn) 生 的 強(qiáng) 大 驅(qū) 替 壓 力 達(dá) 到 非 濕 相 從 多 孔 介 質(zhì) 中 把 濕 相 驅(qū) 替 出 來 的 目 的 。 3 、 毛 管 力 曲 線 的 應(yīng) 用 毛 管 壓 力 曲 線 的 主 要 應(yīng) 用 在 于 利 用 其 評(píng) 價(jià) 儲(chǔ) 層 的 孔 隙 結(jié) 構(gòu) 和 計(jì) 算 平 均 毛 管 半 徑 、 最 大 毛 管 半 徑 以 及 儲(chǔ) 層 的 含 水 飽 和 度 通 過 對(duì) 毛 管 壓 力 曲 線 形 態(tài) 特 征 的 深 入 分
18、 析 , 綜 合 考 慮 砂 巖 儲(chǔ) 集 層 段 的 孔 隙 度 、 滲 透 率 、 毛 管 壓 力 曲 線 形 態(tài) 特 征 以 及 平 均 毛 管 半 徑 、 最 大 毛 管 半 徑 、 排 驅(qū) 壓 力 等 孔 隙 結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) 來 評(píng) 價(jià) 儲(chǔ) 層 孔 隙 結(jié) 構(gòu) 類 型 。 這 也 是 目 前 油 田 普 遍 采 用 的 孔 隙 結(jié) 構(gòu) 評(píng) 價(jià) 標(biāo) 準(zhǔn) 。 但 是 受 制 于 巖 芯 取 芯 樣 品 數(shù) 量 的 限 制 , 不 能 對(duì) 整 個(gè) 目 的 層 段 儲(chǔ) 層 孔 隙 結(jié) 構(gòu) 類 型 進(jìn) 行 連 續(xù) 評(píng) 價(jià) 。 同 時(shí) ,由 于 受 巖 芯 取 芯 資 料 的 限 制 ,為 了 利
19、 用 有 限 的 巖 芯 毛 管 壓 力 資 料 實(shí) 現(xiàn) 對(duì) 整 個(gè) 儲(chǔ) 集 層 含 水 飽 和 度 進(jìn) 行 評(píng) 價(jià) 的 目 的 , 測(cè) 井 分 析 家 往 往 采 用 J 函 數(shù) 法 或 者 基 于 流 動(dòng) 單 元 分 析 法 將 毛 管 壓 力 曲 線 進(jìn) 行 分 類 , 將 相 同 類 型 的 毛 管 壓 力 曲 線 求 平 均 ,得 到 每 一 類 型 的 平 均 毛 管 壓 力 曲 線 ,利 用 平 均 毛 管 壓 力 曲 線 來 求 取 油 藏 含 水 飽 和 度 。 3、 翻 譯 文 章 旨 在 研 究 儲(chǔ) 集 層 流 體 的 性 質(zhì) , 以 便 能 夠 成 功 地 開 發(fā) 石
20、油 和 天 然 氣 , 研 究 了 特 別 重 要 的 最 小 溶 壓 力 字 H2S是 有 利 于 MMP對(duì) 于 混 合 氣 位 移 。 本 文 進(jìn) 行 的 主 要 工 作 有 : 空 調(diào) 冷 凝 液 取 樣 、 作 曲 的 變 化 ,在 儲(chǔ) 石 油 指 紋 、 抽 樣 的 動(dòng) 態(tài) 油 藏 條 件 、 酸 原 油 系 統(tǒng) 抽 樣 等 等 , 本 文 進(jìn) 行 了 對(duì) MMP溶 壓 力 計(jì) 算 以 及 對(duì) 瀝 青 混 合 烴 過 程 的 預(yù) 測(cè) 。 本 文 提 供 有 意 義 的 概 念 ,提 出 了 信 息 .practicing生 產(chǎn) 和 水 庫 工 程 為 儲(chǔ) 層 評(píng) 估 和 液 取 樣
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