裂缝性低渗透砂岩油藏建模及数值模拟研究PDF电子书下载

1 引言 1

1.1 研究的意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 裂缝预测的研究现状 2

1.2.2 现今应力场与裂缝参数及裂缝渗流关系的研究现状 4

1.2.3 油藏数值模拟裂缝渗流系统描述的研究现状 5

2 史深100块地质特征与裂缝识别 7

2.1 研究区地质特征 7

2.1.1 构造特征 7

2.1.2 储层特征 8

2.1.3 油藏特征 9

2.2 研究区岩心裂缝识别 9

2.2.1 裂缝成因识别 9

2.2.2 裂缝定向 9

2.2.3 裂缝参数的测量和统计 10

2.3 测井资料裂缝识别 24

2.3.1 方法原理及参数提取 24

2.3.2 裂缝发育强弱识别方法的应用 25

2.4 研究区裂缝成因作用和类型分析 25

2.4.1 裂缝的成因作用 25

2.4.2 裂缝的分类 26

2.5 裂缝影响因素及形成时期分析 27

2.5.1 裂缝形成的影响因素 27

2.5.2 裂缝形成时期分析 27

3 储层裂缝发育规模及程度与地应力关系 29

3.1 岩石破裂准则的适应性选择 29

3.1.1 莫尔—库仑（Mohr-Coulumb）准则 29

3.1.2 格里菲斯（Griffith）准则 31

3.1.3 统一强度理论 33

3.1.4 史深100块砂岩储层破裂的适用准则 34

3.2 岩石力学参数的测试 34

3.2.1 岩石劈裂试验 35

3.2.2 岩石单轴压缩试验 35

3.2.3 岩石三轴压缩试验 35

3.2.4 岩石力学参数测试结果 35

3.2.5 区块中岩石的破裂形态及莫尔—库仑曲线的测试 35

3.3 岩石力学参数的影响因素 40

3.3.1 岩石的成分、结构和构造对力学参数的影响 40

3.3.2 围压对力学参数的影响 41

3.3.3 温度对力学参数的影响 43

3.4 砂岩裂缝开度、密度与应力场关系物理测试 44

3.4.1 应力—应变和裂缝开度、密度的实验测试方法 44

3.4.2 裂缝参数的统计方法 45

3.4.3 试验结果讨论 46

3.5 砂岩裂缝开度、密度与应力场关系理论模型 48

3.5.1 压应力状态下裂缝开度、密度与应力、应变的关系 50

3.5.2 有张应力出现的状态下裂缝开度、密度与应力、应变的关系 60

3.5.3 岩石裂缝体积密度、开度与应力—应变关系总结 61

3.5.4 裂缝参数局部坐标到整体坐标的换算 63

3.5.5 整体坐标系下裂缝的倾角和走向计算 64

3.6 史深100地区沙三中古地应力与裂缝参数关系的确定 64

4 储层裂缝物性参数与地应力关系 66

4.1 裂缝孔隙度、裂缝渗透率计算模型 66

4.1.1 裂缝孔隙度计算模型 66

4.1.2 裂缝渗透率计算模型 66

4.2 砂岩裂缝孔隙度、渗透率与古地应力场关系确定 69

4.3 现今地应力场对裂缝孔隙度、渗透率的影响 69

4.4 矿物充填影响的描述——充填系数法 71

5 油藏数值模拟与应力场模拟单元耦合方法研究 73

5.1 油藏模拟单元数据格式剖析 73

5.1.1 油藏模拟单元网格数据剖析 73

5.1.2 油藏模拟单元网格数据的提取与转换 75

5.2 构造应力场有限元模拟中网格单元数据格式剖析 77

5.2.1 有限元系统的基本构成 77

5.2.2 ANSYS中的文件系统 78

5.2.3 ANSYS中的坐标系统 78

5.2.4 ANSYS中的节点定义 79

5.2.5 ANSYS中的元素定义 80

5.3 有限元模拟单元与油藏模拟单元之间的耦合方法研究 81

5.3.1 顶点对应法 81

5.3.2 形心对应法 83

5.3.4 顶点对应法与形心对应法的对比 88

6 史深100块构造应力场模拟及储层裂缝物性参数计算 90

6.1 史深100块古应力场有限元数值模拟 91

6.1.1 地质模型 91

6.1.2 力学参数 92

6.1.3 约束条件 92

6.1.4 边界力作用方式 93

6.1.5 模拟结果 94

6.2 史深100块现今应力场有限元数值模拟 96

6.2.1 力学参数 96

6.2.2 施力方式和边界条件 96

6.2.3 现今应力场模拟结果 97

6.3 裂缝参数计算和显示软件介绍 99

6.3.1 主要算法分析如下 99

6.3.2 裂缝参数计算模块介绍 100

6.4 史深100块沙三中古、今裂缝参数空间分布 103

6.4.1 古、今应力场下裂缝开度的空间分布特征 103

6.4.2 古、今应力场下裂缝密度的空间分布特征 105

6.4.3 古、今应力场下裂缝孔隙度和渗透率的分布特征 106

7 史深100块油藏数值模拟及开发调整方案 109

7.1 油藏模拟模型建立 109

7.1.1 低渗透砂岩裂缝性油藏模型定义 109

7.1.2 双重介质模拟模型形状因子σ的定义 109

7.1.3 网格模型及构造模型建立 110

7.1.4 储层模型及流体模型建立 111

7.1.5 油藏模型建立 112

7.1.6 开发动态模型的建立 113

7.2 开发历史拟合与剩余油分布研究 113

7.2.1 油田压力及含水拟合 114

7.2.2 单井压力及含水拟合 114

7.2.3 开发状况与剩余油分析 115

7.3 方案优化对比及开发指标预测 117

7.3.1 试验区的选区 118

7.3.2 注采方式优选 118

7.3.3 调整方案优化 118

7.3.4 开发指标预测 120

参考文献 122

附录 127