鄂尔多斯盆地甘谷驿油田长6₁油层亚组作为研究区主力含油层系,勘探开发实践表明,储集层特征在三维空间表现出强烈的非均质性,油层在垂向和平面上分布规律复杂,制约了后续的滚动勘探开发工作。本次研究以岩心观察和测井资料为出发点,结合分析测试资料,从层内、层间、平面展开,系统全面分析储层宏观非均质性对油层分布的控制作用。研究区长6₁油层分布的复杂性由多种因素综合导致而成,其中,沉积微相和成岩相对优质储集层的分布起主要控制作用,层间非均质性,尤其是层间渗透率的非均质性易造成原油选择性充注,而层内非均质性直接导致复合砂体内部原油不均一分布。通过本次研究,能够更好理解鄂尔多斯盆地特低、超低渗油层的分布规律,为后期寻找有利区带提供指导意见。

目前常用的水驱曲线可以在中高含水期较好地表征水驱规律,由于以指数类相渗作为理论基础并在推导过程中进行了近似处理,此类水驱曲线难以描述低含水期或特高含水期的水驱规律,可能出现低含水期出现直线段较晚、高含水期上翘等情况,限制了该类曲线在实际中的应用。提出一种适用性更广的相渗形态表征式,并据此推导出一种新的水驱特征曲线。该水驱曲线可以描述不同含水阶段下的动态规律,并可通过拟合参数直接求取可采储量。实例应用表明,采用该新型水驱曲线进行拟合,直线段出现时间早、相关系数高、拟合效果好,在不同含水阶段均具有较好的适用性,能够更准确地描述水驱特征及方便地预测可采储量,在油田动态分析和生产策略制定中具有较好的应用价值。

南海高温高压气井产能测试分析存在机械变表皮无法计算导致产能方程负异常的问题,导致无法有效评价高温高压气井无阻流量。提出以高温高压气井变表皮分析技术和试井模拟产能评价技术为主的高温高压气井试井模拟技术,计算储层真实污染情况,并根据试井模拟产能测试的流压、产量等进行无阻流量计算,消除了高温高压气井产能方程的负异常,进而确定高温高压气井的产能。高温高压气井试井模拟技术成功应用于南海高温高压气藏X1井,有效指导了气田配产。

普通稠油油藏存在启动压力梯度,渗流规律不符合达西定律,常规产水规律理论在普通稠油油藏中难以适用。在考虑非达西渗流规律的基础上,基于流管法和油水两相非活塞式水驱油理论,推导了窄河道普通稠油油藏油井含水率和采出程度的计算公式,分析了油井含水上升规律。结果表明,原油黏度越大,启动压力梯度越大,含水上升速度越快,水驱波及带的宽度越小,采收率越低。根据模型可优化得到窄河道油藏的合理注采参数,对实际油藏开发有一定的指导意义。

酸蚀裂缝导流能力是影响酸压改造效果的关键所在。由于岩石性质、刻蚀形态及闭合压力等因素影响,很难对酸蚀裂缝导流能力进行准确的预测。目前,对于酸蚀裂缝几何形态和酸穿距离的计算模型较多,而就酸蚀裂缝导流能力的计算模型研究较少。为此,基于自仿射分形理论建立裂缝酸压模型,进行酸压模拟,利用局部立方规律（LCL）对闭合酸蚀裂缝导流能力进行预测,对影响闭合酸蚀裂缝导流能力的主要因素进行了正交模拟计算。结果表明,影响闭合酸蚀裂缝导流能力主要因素的影响程度从大到小依次为：闭合压力>分形维数>注酸时间>地层基质渗透率>注酸排量>标准偏差>地层基质孔隙度。

大庆油田聚驱区块陆续进入后续水驱开发阶段,由于长期水聚驱冲刷,油层优势渗流通道高度发育,低效无效循环严重。为了实现聚驱后进一步提高采收率的目标,必须准确识别并高效封堵优势渗流通道。以往采用常规方法（取心井、测井、剖面测试和生产动态）描述优势渗流通道,资料少且不连续,准确率低且费用高昂。针对优势渗流通道识别难的问题,运用流线数值模拟技术,以典型区块为研究基础,筛选了描述优势渗流通道的关键参数,建立了渗透率时变模型和综合识别指数数学模型,根据初值迭代方法结合专家经验给出了关键参数权重,同时依据综合识别指数大小对优势渗流通道进行了定量级别划分。结果表明,计算的典型区块优势渗流通道分布与实际吸水剖面测试结果高度吻合,表明建立的方法能够准确描述聚驱后优势渗流通道分布规律。研究内容对识别并高效封堵优势渗流通道具有重要指导意义,为实现聚驱后进一步高效开发提供有力支撑。

对于天然裂缝发育的储层,压裂过程中压裂液的滤失对水力裂缝尺寸、支撑剂分布以及地层污染情况都有着较大影响。目前考虑天然裂缝影响的压裂液滤失模型,都忽略了天然裂缝成簇分布的特征,从而导致模型存在局限性。通过倍增串级方法建立了二维分形离散裂缝网络模型,合理地表征了天然裂缝成簇分布的特征;通过对裂缝孔隙介质网格单元进行剖分,将裂缝网络转化为各向异性的等效连续介质模型;最后建立了基于渗透率张量的裂缝性储层压裂液滤失模型。计算结果表明：天然裂缝发育带的走向在宏观上决定了压裂液的滤失方向和压力波的传播方向;压裂液会沿着长裂缝进行滤失,建议压裂施工时应提前对水力裂缝壁面的天然裂缝进行封堵;压裂液黏度对滤失速度也有一定的影响。

纳米颗粒作为新型稳泡材料,能够显著提高泡沫稳定性,其研究和应用受到石油科技工作者的广泛重视。针对渤海油田堵水技术需求,以物理化学、高分子材料学和油藏工程等为理论指导,以仪器检测、化学分析和物理模拟等为技术手段,以渤海典型油藏地质特征和流体为研究对象,开展了纳米颗粒氮气三相泡沫体系基本性能评价和堵水效果物理模拟研究。结果表明,当起泡剂（PO-FASD）和稳泡剂（SiO₂纳米颗粒AEROSIL380）浓度为0.3 %左右时,起泡剂和稳泡剂水溶液与氮气可以形成性能优良的三相泡沫体系。随储层渗透率级差增加,水驱开发效果变差,泡沫堵水增油效果提高。随水驱采出程度增加,泡沫堵水增油效果提高。随原油黏度增加,泡沫堵水增油效果变差。由此可见,三相泡沫体系具有良好封堵和液流转向能力,尤其适合于高含水油藏高渗透层堵水施工。

通过建立直井钻遇断层三维正演模型,采用有限元算法实现了阵列侧向测井响应的数值模拟。分析了钻遇断层时不同断层倾角、断距及围岩电导率对阵列侧向测井响应特征的影响。研究结果表明:在钻遇到破碎带时,断层倾角越大,视电阻率反映出的破碎带宽度越小。随着阵列侧向测井仪器浅测模式到深探测模式,断距越大（≤4 m）测得的视电阻率也会越接近破碎带及围岩的电阻率。相同探测模式下随着下围岩电阻率不断增大,视电阻率也会不断增大。在探测模式及围岩电阻率相同时,钻遇断层下盘的视电阻率会随着围岩电阻率的增大而减小。

聚驱相对渗透率曲线是聚驱油田进行开发指标预测的重要基础。针对海上L油田因缺乏聚驱相对渗透率实测资料导致的数值模拟精度不高的现状,采用非稳态法测定了聚驱相对渗透率曲线,对比不同岩心渗透率和聚合物浓度下相对渗透率曲线的形态特征,总结聚驱相对渗透率曲线的变化规律。实验结果表明,聚驱相渗曲线随着岩心渗透率升高,相同含水饱和度时的油相相对渗透率降低,残余油饱和度降低;随着聚合物浓度升高,相同含水饱和度时的油相相对渗透率升高,残余油饱和度降低;聚驱冲刷前期,残余油饱和度迅速下降,中后期残余油饱和度下降速度明显变缓。研究成果可为海上聚合物驱油田精细油藏数值模拟、开发方案编制提供指导和依据。

针对BZ油田注水井地层非均质强,单一酸化、调剖无法同时满足增注和减小层间矛盾的问题,在室内开展了酸化、调剖联作体系研究。所用配套酸液体系为单步酸酸液体系,实验评价了其缓速、抑制二次沉淀、溶蚀和配伍性等性能,单岩心酸化后渗透率恢复效果良好。配套调剖剂体系主剂采用阴离子型聚合物,评价了其耐酸性能和岩心封堵能力。采用双岩心夹持流动实验装置模拟非均质地层,分析调剖和酸化的注液顺序对联作处理效果的影响。模拟实验结果显示,先调剖后酸化效果明显,低渗岩心渗透率改善倍比为1.52,高渗岩心得到封堵,渗透率改善倍比为0.29,实现了既缩小层间渗透率差异又启动低渗岩心的目标。

苏里格气田最小主应力在43 ~ 48 MPa,压裂使用的支撑剂一直都为20/40目中等强度陶粒。为评估石英砂替代陶粒的可行性,利用数值模拟、试井资料分析了裂缝导流能力的需求及现状,在此基础上通过室内实验对石英砂选型、石英砂与陶粒混合方式进行了研究,形成了相应方案并进行了现场试验。结果表明,①当前的裂缝导流能力为130 μm ²·cm左右,高于I类储层94 μm ²·cm、II类储层65 μm ²·cm、III类储层25 μm ²·cm的裂缝导流能力需求,石英砂用于压裂是可行的;②20/40目石英砂与陶粒进行均匀混合是较好的支撑剂组合方式,在闭合压力40 ~ 50 MPa、铺砂浓度10 kg /m ²时,二者均匀混合比例为1∶0、7∶3、1∶1、3∶7的导流能力是陶粒的20 % ~ 46.7 %、23.9 % ~ 56.7 %、46 % ~ 74.6 %、73 % ~ 89.7 %;③对于I类储层石英砂与陶粒混合比例应小于1∶1,II类储层石英砂与陶粒混合比例应小于7∶3,III类储层可全部采用石英砂。

在系统收集露头、钻井资料基础上,开展了下扬子下古生界沉积相研究及有利区带评价。研究认为下古烃源岩发育的有利相为盆地相、陆棚相,其中晚震旦世分布于皖南、常州—上海地区,早寒武世分布于滁州盐城及石台—安吉,德兴—桐庐地区,早—中奥陶世分布于无锡—南山地区,早志留世分布于无为—南京、宁国—长兴地区;下古储层发育有利相为台地边缘相、局限台地浅滩相,晚震旦世分布于无锡—宜兴—东至、无为—泰州地区,中上寒武统分布于无锡—宜兴—东至、宁镇—巢县地区,早奥陶世分布于泾县—无锡、巢湖—泰州地区;下古盖层发育有利相带主要为早寒武世、早志留世盆地、陆棚相。下扬子下古生界可形成两套常规成藏组合,一是以震旦—早寒武世泥岩为生油岩,以震旦纪灯影组白云岩为储层,以早寒武世荷塘组泥岩为盖层的生储盖组合;二是以早寒武世荷塘组泥岩为生油岩,以中上寒武—奥陶系灰岩、白云岩为储层,以志留系下统高家边组泥岩为盖层的生储盖组合。综合评价出如皋—射阳地区及望江—溧阳地区是下古生界气藏勘探有利区。

为了提高低渗透性煤体煤层气的开采效率,提出了水中脉冲放电压裂抽采煤层气技术,研究了水中高压电脉冲放电机理和煤体裂隙断裂扩展机理,并应用RFPA-Dynamic进行能量数值模拟计算。研究结果表明：在相同静水压力作用下,随着放电能量的增加,煤体产生裂隙更多,裂隙长度更长,宽度更宽,钻孔周围裂隙密度也更大。裂隙尖端应力随着加载时间和放电能量的增加而增加,裂隙更容易扩展。研究结果可为煤层气的开采提供一定的理论依据。

研究提出利用常规测井资料有效评价致密砂岩气储层的解释思路及解释方法。在解释思路上,采用传统定量解释与特殊评价相结合的综合评价思路;在评价方法上,采用在地质背景分析基础上,分构造、分沉积建立岩电评价参数;分物性建立可变岩电参数;在分析储层岩性、物性背景及敏感曲线特征基础上采用三孔隙度含气指示法有效判别气层属性。通过与实验数据及大量测试结果对比,气层识别准确率明显提高。

水平井分段加砂压裂是目前煤层气开发的一种重要方式。结合织金工区压裂施工实例,对煤层气井施工出现砂堵的原因进行剖析,提出了针对性的处理措施,提高了施工成功率,达到降本增效的目的,为织金工区煤层气井开发提供技术保障。