油气藏改造试井与评价研究室

中石油集团公司重点实验室-油气藏改造试井与评价研究室

1.重点研究室简介

“油气藏改造试井与评价重点研究室”为中国石油天然气集团公司“油气藏改造重点实验室”下属研究室。本研究室围绕油气藏改造技术的提高和发展，开展应用基础性研究。重点开展油气藏改造后油气井的产能预测及效果评论方面的研究，为油气藏改造技术的实施和改进提供理论指导，为高效开发低渗透油气田提供技术支撑。

主要研究方向：

（1）试井分析理论和方法研究；

（2）人工压裂井的产能预测；

（3）人工压裂井的压裂效果评价；

（4）低渗透非达西渗流机理研究；

（5）压裂评价新方法、新技术研究。

技术特色：

（1）形成了一套适用于任意复杂形态人工裂缝井的数值模拟技术；

（2）形成了一套实用试井分析软件。

2.技术团队

研究室主任

刘振宇，教授，博士,1964年6月出生。1985年7月毕业于大庆石油学院采油工程专业，获工学学士学位。1988年9月毕业于中国科学院化学研究所高分子物理专业，获理学硕士学位。2003年12月毕业于大庆石油学院油气田开发工程专业，获工学博士学位。现任中国石油天然气集团公司《油气藏改造试井与评价重点研究室》主任，黑龙江省力学学会理事，大庆市力学学会副秘书长。

1989年开始在翟云芳教授领导的课题组开展现代试井分析理论及应用方面的研究。主持研究成功了一套试井分析应用软件，该软件不仅适用于一般油藏条件，而且适用于低渗透非达西渗流、驱合物驱、稠油蒸汽吞吐条件。在数值试井方面开展了一定研究。2000年以后，开始油藏数值模拟方面的研究。2002年探索性地开展了应用有限元法研究复杂油藏渗流问题，重点研究经人工压裂后油井渗流场特点、油井产能预测、裂缝参数优化，取得了突破性进展。目前已形成了一套新的油藏数值模拟方法，实现了在二维条件下对任意形态人工裂缝的合理描述。该方法可对转向压裂井、压裂水平井、分支水平井等复杂井进行数值模拟。在国内外首次开展了“层内爆炸”技术的数值模拟研究，成功实现了对“爆炸”后复杂裂缝的数值模拟，取得了创新性成果。近5年来，主持完成各类研究课题近20项，其中包括有国家重大专项、中石油攻关项目、黑龙江省基金项目；发表论文40余篇，分别发表在《石油学报》、《力学与实践》、《水动力学研究与进展》、《石油钻采工艺》等杂志上。出版著作2部。

 研究室成员

目前有研究人员6人，其中教授4人，副教授1人，讲师1人。

重点研究室研究人员

学术委员会学术专家

序号	姓名	职称	单位
1	翟云芳	教授	东北石油大学
2	闫宝珍	副教授	东北石油大学
3	李笑萍	教授	东北石油大学
4	张丽囡	高工	加拿大卑诗省油气管理局
5	吴玉树	教授	美国克罗拉多矿业学院

3.研究成果

本重点研究室先后完成各类科研项目近70余项，其中包括九五攻关项目、国家973项目、国家自然科学基金重点项目、国家科技部重大基础研究项目、中国石油天然气集团公司攻关项目、黑龙江省自然基金项目、黑龙江省教育厅计划项目以及局级和油田横向项目等。

获奖情况 

在《Oil & Gas Journal》、《Journal Of Hydrodynamic》、《石油学报》、《力学与实践》、《水动力学研究与进展》、《石油与天然气地质》等国内外杂志上，发表论文70余篇，多篇被SCI和Ei收录。出版著作7部。

主要研究成果

（1）油藏动态监测资料解释与应用平台

“油藏动态监测”被称为油田开发的“眼睛”。该研究利用网络编程技术，对辽河油田试井、生产测井、工程测井等90余项油藏动态监测项目实现了资料解释、应用、管理一体化。为油藏地质人员、开发人员、管理人员提供了一个专业平台，为油田开发方案制定、实施、调整以及工艺措施评价的提供了有力工具。

 

 

平台主界面

平台数据录入界面

（2）低渗透油藏非达西渗流试井分析

由于低渗透油田具有不同的开发特点，引起人们对低渗透油田是否具有非达西渗流机理的讨论，因此开展低渗透油田渗流机理的研究十分重要。针对此问题，该研究建立了考虑非达西启动压力梯度的试井分析方法，模型包括：均质油藏、双重介质油藏、复合油藏、人工压裂井，外边界包括：无限大、定压、封闭。通过对大庆外围低渗透油藏100余井次试井资料的解释和分析，初步认为大庆油田外围低渗透储层在不同程度上存在启动压力梯度的非达西渗流机理。

试井分析成果图1

试井分析成果图2

（3）“层内爆炸”数值模拟研究

“层内爆炸”技术被认为是有效开发低渗透油田的新技术。“层内爆炸”后将在油层产生复杂的裂缝体系，这些裂缝对油井增产的影响规律如何，是人们关心的问题。该研究基于有限元法的数值模拟方法，对“层内爆炸”改造后油层渗流特征及产能的变化规律开展了深入研究，研究了裂缝数量、尺寸、方位、导流能力、组合形式的影响规律。研究结果为该项技术的现场应用提供了理论指导。

不同时间压力分布图

不同时间饱和度分布图

（4）非直线裂缝数值模拟

重复压裂时，通过特殊压裂工艺使人工裂缝沿与最大主应力方向成一定角度的方向开启，然后沿最大水平主应力方向延伸，这里给出了此情况下的压力场变化。

   

转向压裂压力场变化图

常规压裂时，由于地层岩石性能等因素影响，裂缝不一定沿直线延伸，这里给出了产生曲线裂缝时的压力场变化。

   

非直线裂缝压力场变化图

（5）水平井压裂优化

水平井压裂技术被认为是开发低渗透油藏的一种有效技术，但如何优化水平井及裂缝参数是提高水平井开发效果的关键之一。该研究对水平井长度、方位、裂缝数量、裂缝尺寸、裂缝长度、裂缝导流能力及以上参数的优化组合形式进行了研究，可根据具体油藏条件优化出最佳井网形式、最佳井网尺寸、最佳裂缝参数，为油田开发方案设计和压裂施工设计提供依据。

  

       压力分布图                                         饱和度分布图

学术委员会学术专家5人。

 

学术委员会学术专家

序号	姓名	职称	单位
1	翟云芳	教授	东北石油大学
2	闫宝珍	副教授	东北石油大学
3	李笑萍	, 教授	东北石油大学
4	张丽囡	高工	加拿大卑诗省油气管理局
5	吴玉树	教授	美国克罗拉多矿业学院

3.研究成果

本重点研究室先后完成各类科研项目近70余项，其中包括九五攻关项目、国家973项目、国家自然科学基金重点项目、国家科技部重大基础研究项目、中国石油天然气集团公司攻关项目、黑龙江省自然基金项目、黑龙江省教育厅计划项目以及局级和油田横向项目等。

获奖情况

发表文章专著

在《Oil & Gas Journal》、《Journal Of Hydrodynamic》、《石油学报》、《力学与实践》、《水动力学研究与进展》、《石油与天然气地质》等国内外杂志上，发表论文70余篇，多篇被SCI和Ei收录。出版著作7部。

主要研究成果

（1）油藏动态监测资料解释与应用平台

“油藏动态监测”被称为油田开发的“眼睛”。该研究利用网络编程技术，对辽河油田试井、生产测井、工程测井等90余项油藏动态监测项目实现了资料解释、应用、管理一体化。为油藏地质人员、开发人员、管理人员提供了一个专业平台，为油田开发方案制定、实施、调整以及工艺措施评价的提供了有力工具。

 

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（2）低渗透油藏非达西渗流试井分析

由于低渗透油田具有不同的开发特点，引起人们对低渗透油田是否具有非达西渗流机理的讨论，因此开展低渗透油田渗流机理的研究十分重要。针对此问题，该研究建立了考虑非达西启动压力梯度的试井分析方法，模型包括：均质油藏、双重介质油藏、复合油藏、人工压裂井，外边界包括：无限大、定压、封闭。通过对大庆外围低渗透油藏100余井次试井资料的解释和分析，初步认为大庆油田外围低渗透储层在不同程度上存在启动压力梯度的非达西渗流机理。

试井分析成果图1

试井分析成果图2

（3）“层内爆炸”数值模拟研究

“层内爆炸”技术被认为是有效开发低渗透油田的新技术。“层内爆炸”后将在油层产生复杂的裂缝体系，这些裂缝对油井增产的影响规律如何，是人们关心的问题。该研究基于有限元法的数值模拟方法，对“层内爆炸”改造后油层渗流特征及产能的变化规律开展了深入研究，研究了裂缝数量、尺寸、方位、导流能力、组合形式的影响规律。研究结果为该项技术的现场应用提供了理论指导。

不同时间压力分布图

不同时间饱和度分布图

（4）非直线裂缝数值模拟

重复压裂时，通过特殊压裂工艺使人工裂缝沿与最大主应力方向成一定角度的方向开启，然后沿最大水平主应力方向延伸，这里给出了此情况下的压力场变化。

   

转向压裂压力场变化图

常规压裂时，由于地层岩石性能等因素影响，裂缝不一定沿直线延伸，这里给出了产生曲线裂缝时的压力场变化。

   

非直线裂缝压力场变化图

（5）水平井压裂优化

水平井压裂技术被认为是开发低渗透油藏的一种有效技术，但如何优化水平井及裂缝参数是提高水平井开发效果的关键之一。该研究对水平井长度、方位、裂缝数量、裂缝尺寸、裂缝长度、裂缝导流能力及以上参数的优化组合形式进行了研究，可根据具体油藏条件优化出最佳井网形式、最佳井网尺寸、最佳裂缝参数，为油田开发方案设计和压裂施工设计提供依据。

  

       压力分布图                                         饱和度分布图