各向異性油藏

滲流理論與開發方法

目錄第一章各向異性油藏概念第二章各向異性油藏滲流及產能分析第三章各向異性油藏注水開發井網分析與設計第四章各向異性油藏水平井開發分析與設計第五章實際各向異性油藏開發設計簡介

第六章結束語

第一章各向異性油藏概念

1.1定義

滲透率具有方向性的油藏叫做各向異性油藏，或各向異性滲透率介質油藏。

kxkxkyky二維各向異性滲透率kxkxkykykzkz三維各向異性滲透率1.2成因分類

各向異性油藏有兩大類。一類是沉積作用形成的,稱為沉積各向異性油藏。古水流方向k║k║k┴k┴沉積作用形成的滲透率各向異性k║古河道k┴k║k║k┴k┴裂縫造成的滲透率各向異性

一般來說，裂縫各向異性強度(k║/k┴)比沉積各向異性強度要大得多。

各向異性油藏分布極為廣泛。另一類是裂縫作用造成的,稱為裂縫各向異性油藏。1.3各向異性與非均質

1．各向異性指的是介質在同一點處不同方向上的性

質不同，非均質指的是兩個不同點處的性質不同kxkxkykykxkx′各向異性非均質2．非均質可以通過對空間取平均來消除，各向異性則不能。例如一個非均質裂縫油藏，平均來看，裂縫方向有一個滲透率值，垂直于裂縫方向有另一個滲透率值。

各向異性滲透率是一個二階張量，包含九個元素。1.4各向異性滲透率的數學表述

各向異性滲透率為對稱張量，其中只有六個元素為獨立參數，Kxy=Kyx,Kyz=Kzy,Kzx=Kxz

。即：

表示油藏中一點的滲透率需要六個參數。

在主軸坐標系下各向異性滲透率張量為對角線形式。其中非零元素為滲透率主值。

kx=ky=kz時為各向同性張量。第二章各向異性油藏滲流與產能分析

2.1基本滲流特點

滲流速度方向一般情況下不與壓力梯度保持一致；滲流速度大小隨壓力梯度大小和方向兩者發生變化。VykykxkxVVxO-▽xP-▽yP-▽Pky2.2廣義達西公式

任意坐標系下

主軸坐標系下

2.3基本滲流方程任意坐標系下

主軸坐標系下

2.4基本處理方法—坐標變換方程變換：變換公式：

2.5單口井流動壓力分布

等價各向同性油藏一口井滲流流動(r1,θ1)各向異性油藏一口井滲流流動(r,θ)產量公式各向同性：各向異性：2.6兩口井流動B(xB,yB)A(xA,yA)αDkxkxkyky兩口生產井

各向同性:各向異性：

一注一采井各向同性:各向異性：

第三章各向異性油藏

注水開發井網分析與設計

3.1各向異性滲透率

對井網的破壞與重組作用109876543210k┴k║k║k┴α各向異性油藏井網

109413256870等價各向同性油藏井網

109876543210k┴k║k║k┴α各向異性油藏井網

2160534等價各向同性油藏井網

3.2混沌效應

初始條件的過分敏感性在確定的規則下產生的不確定運動過程.——Lorenz《混沌的本質》3.3走出混沌——理論與實踐的握手共同的結論：各向異性滲透率主軸與井排方向平行滲透率主軸——裂縫方向、古水流方向；井排方向——同一注采單元內任意兩井連線3.4注水開發井網的設計與調整da五點井網(正方形井網)

d’a’kxkxkykyda七點井網(六邊形井網)

d’a’kxkxkyky設計與調整理論公式：矩形單元井網（優化井網）正方形單元井網菱形單元井網直井井網優化kxkxkyky優化井網見水時各井網飽和度分布圖正方形單元井網菱形單元井網矩形單元井網（優化井網）優化井網見水時各井網流線分布圖正方形單元井網菱形單元井網矩形單元井網（優化井網）二十年開采過程含水率與采出程度關系曲線含水率采出程度4.1

一口水平井的滲流分析4.1.1水平井的方位第四章各向異性油藏

水平井開發分析與設計αkxkxKyKyhakz4.1.2流場分布附圖各向異性油藏水平井流動流線與等壓線分布Beta=(Kx/ky)1/2附圖各向異性油藏水平井流動流線與等壓線分布Beta=(Kx/ky)1/2附圖各向異性油藏水平井流動流線與等壓線分布Beta=(Kx/ky)1/2附圖各向異性油藏水平井流動流線與等壓線分布Beta=(Kx/ky)1/24.1.3各向異性油藏水平井產能變化表1不同參數下的產液指數

0o90o12345123450o11.6871.3631.2071.1081.0371.6871.1460.9250.7980.71322.1921.7771.5791.4551.3672.1921.5381.2621.1010.99232.4261.9661.7481.6121.5162.4261.7381.4421.2681.14942.5432.0581.8291.6871.5872.5431.8481.5461.3661.24452.5992.1011.8651.7201.6172.5991.9101.6071.4261.30245o11.6871.6781.7561.8521.9581.6871.3611.2171.1231.05422.1922.2722.4392.6152.7952.1921.8951.7581.6581.57832.4262.5892.8323.0743.3132.4262.2072.1082.0251.95242.5432.7713.0753.3703.6572.5432.4042.3512.2952.23652.5992.8793.2313.5683.8932.5992.5322.5272.5002.45990o11.6871.8702.0352.2092.3981.6871.4841.3451.2451.17022.1922.5702.8633.1453.4372.1922.0981.9681.8561.76432.4262.9653.3643.7304.0992.4262.4752.3892.2912.20042.5433.2073.6914.1264.5552.5432.7252.6952.6222.54252.5993.3613.9144.4054.8822.5992.8982.9262.8832.8204.2水平井網的特點和設計方法4.2.1特點

跟直井井網相比復雜程度成倍增加:（1）水平井網需考慮滲透率主方向、井排方向和水平井段方向三者之間的兩兩匹配關系，直井只有滲透率主方向和井排方向的關系；（2）水平井網需考慮井距、排距和水平井段長度的兩兩匹配關系，直井只有井距和排距的關系。4.2.2井網設計：方向和尺度（1）滲透率主方向、井排方向和水平井段方向三者之間呈兩兩平行或垂直關系；（2）水平井段跟井距的比值與各向同性井網相同。kxkxkyky4.2.2井網設計：方向和尺度（1）滲透率主方向、井排方向和水平井段方向三者之間呈兩兩平行或垂直關系；（2）水平井段跟井距的比值與各向同性井網相同。4.3水平井網滲流分析表2各向異性油藏不同參數下水平井網開發指標矩形單元井筒與裂縫垂直井網（優化井網）矩形單元井筒與裂縫平行井網菱形單元井筒與裂縫垂直井網菱形單元井筒與裂縫平行井網直井—水平井井網優化kxkxkyky菱形單元井筒與裂縫呈45度井網正方形單元井筒與裂縫垂直井網正方形單元井筒與裂縫呈45度井網正方形單元井筒與裂縫平行井網kxkxkyky優化井網見水時各井網飽和度分布圖矩形單元井筒與裂縫垂直井網（優化井網）矩形單元井筒與裂縫平行井網菱形單元井筒與裂縫垂直井網菱形單元井筒與裂縫平行井網菱形單元井筒與裂縫呈45度井網正方形單元井筒與裂縫垂直井網正方形單元井筒與裂縫呈45度井網正方形單元井筒與裂縫平行井網優化井網見水時各井網流線分布圖矩形單元井筒與裂縫垂直井網（優化井網）矩形單元井筒與裂縫平行井網菱形單元井筒與裂縫垂直井網菱形單元井筒與裂縫平行井網菱形單元井筒與裂縫呈45度井網正方形單元井筒與裂縫垂直井網正方形單元井筒與裂縫呈45度井網正方形單元井筒與裂縫平行井網二十年開采過程含水率與采出程度關系曲線含水率采出程度5.1實際各向異性油藏特征—非均質第五章實際各向異性油藏開發設計k║古河道k┴k║k║k┴k┴一、實驗室測定方法(沉積各向異性)（1）原理：5.2各向異性油藏滲透率的確定（2）實驗裝置如圖片所示。（3）配套計算軟件二、測井+生產數據滲透率確定方法

(裂縫各向異性)三、干擾試井滲透率確定方法

(裂縫各向異性)5.3

各向異性油藏數值模擬

各向異性油藏數值模擬軟件的功能特點:(1)同一模擬區塊內不同區域滲透率主方向不同;(2)模擬網格須同時滿足多種不同因素的方向性,

如水平井和裂縫以任意角度相交的情況。

5.4各向異性油藏開發設計實例

長慶安塞特低滲砂巖油田油藏工程綜合研究遼河火山巖油藏地質建模與開發設計大港馬東油田開發調整研究結束語我國石油工業已經全面進入復雜油氣藏開發階段，各向異性油藏的開發問題日益突出。各向異性介質油藏滲流和開發理論的研究將有利于促進我國各向異性介質油藏的開發進程，把我國復雜油氣藏的開發推向一個嶄新的發展階段。

參考文獻年.卷/期論文名稱期刊收錄2008.35/5MethodologyforhorizontalwellpatterndesigninanisotropicoilreservoirsScienceDirect

EI20082008.5/3PerformanceanalysisandoptimaldesignforwellpatterninanisotropicformationsPetroleumScienceSCI20082007.24/3

各向異性滲透率油藏數值模擬

計算物理

EI20072006.30/5裂縫各向異