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2004年, 第31卷, 第7期 刊出日期:
  

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  • 沈平平;袁士义;邓宝荣;宋杰;沈奎友
    , 2004, 31(7): 974-0.
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    在对一个非均质程度严重的油藏进行波及效率和驱替效率定量描述的基础上,利用我国自行研制的ASP数值模拟软件,建立了一系列正韵律二维剖面地质模型,对比研究不同的油藏非均质性对化学驱波及效率和驱替效率的影响。在渗透率层间级差相同的情况下,高渗透层厚度与总厚度的比例不同,聚合物驱和三元复合驱的驱油效果不同;分析研究了重力作用对三元复合驱驱油效果的影响,并提出注采井距的缩小会削弱重力作用的影响。研究表明,地质模型不同,化学驱驱油效果的差异很大。对三元复合驱和聚合物驱进行油藏适应性研究,对提高水驱后采收率有着十分重要的意义。图3表2参7
  • 楚艳苹;张路;王琳;赵濉;俞稼镛
    , 2004, 31(7): 975-0.
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    从油相性质和水相性质对具有一定亲水-亲油能力的表面活性剂在油水界面上吸附的影响出发,研究模拟油中的有机添加剂(有机酸、长链醇)和不同结构的原油酸性活性组分与外加表面活性剂之间以及不同亲水、亲油能力的二元混合表面活性剂之间在降低界面张力方面的协同效应。油相中的油酸甲酯通过改变外加表面活性剂在油、水相之间的分配而影响界面浓度,从而影响界面张力,随着油相中油酸甲酯浓度的增加,油相中有机活性物质与不同结构的外加表面活性剂之间的协同效应有正有负,协同效应是正还是负与具体的水相性质密切相关。提出了判别表面活性剂与模拟油中有机物降低界面张力方面协同效应正负的经验方法,用该经验方法得出的结果与实验结果完全一致。图6参7
  • 朱友益;沈平平;曲景奎;王国房
    , 2004, 31(7): 976-0.
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    通过合成不同结构的系列烷基苯磺酸盐,研究了不同结构烷基苯磺酸盐与烷烃、原油的界面活性,结果表明:表面活性剂的分子结构(碳链长度,取代基大小,苯环位置)均对油水界面活性有很大影响,并且具有一定规律。研究了弱碱体系不同结构表面活性剂的油水界面活性规律,通过对烷基苯原料的大量筛选以及磺化合成工艺的优化,合成出适合我国石蜡基原油(以大庆原油为代表)、中间基原油(以大港原油为代表)的弱碱体系的烷基苯磺酸盐主剂配方SY-D1和SY-G2,合成的烷基苯磺酸盐主剂配方能在较宽的Na2CO3浓度范围(对大庆油水浓度为0.4%~1.0%,对大港油水浓度为0.2%~1.0%)和活性剂浓度范围(对大庆油水为0.025%~0.2%,对大港油水为0.05%~0.3%)与原油形成超低界面张力,其稀释能力强、用量少,且性能稳定。图10表1参3
  • 廖琳;赵濉;张路;陈铁峰;俞稼镛
    , 2004, 31(7): 977-0.
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    用透光率法研究了不同添加剂对阴离子表面活性剂(SDBS)与多价阳离子(Ca2+)在不同条件下沉淀行为的影响,研究结果表明,在溶液中加入NaCl增大其盐度,加入NaOH、NaHCO3提高其pH值,加入多价金属离子螯合剂(EDTA)或表面活性剂复配,均对SDBS与Ca2+的沉淀有抑制作用,但SDBS与Ca2+的沉淀行为随着体系条件的不同而不同。比较几种方法抑制沉淀的效果,认为加入EDTA的方法比增加体系盐度或增大体系pH值要好,而表面活性剂(阴离子表面活性剂SDBS与非离子表面活性剂TX-100)复配后,混合体系抗Ca2+的能力更强,即使混合表面活性剂中非离子表面活性剂含量很少(实验中阴离子、非离子表面活性剂摩尔比例为10:1)。溶液中就几乎没有沉淀生成,表明非离子表面活性剂对阴离子表面活性剂钙盐沉淀的抑制作用比NaCl、NaOH、NaHCO3和EDTA强,且这种抗Ca2+的能力随着混合表面活性剂中非离子表面活性剂含量的增加而增强。图5参8
  • 朱友益;沈平平;王哲;王国房;杨常青
    , 2004, 31(7): 978-0.
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    以重烷基苯为主要原料,以SO3为磺化剂,合成ASP三元复合驱用烷基苯磺酸盐表面活性剂。探讨了原料组成、反应条件等因素对烷基苯磺酸盐产品性能的影响,研究了烷基苯磺酸盐表面活性剂的界面活性及稳定性。在室内合成研究的基础上进行了工业放大试验,工业试验合成产品界面活性优良,其ASP复合体系驱油效率比水驱驱油效率提高20%以上。图4表6参6
  • 罗澜;张路;方洪波;王宜阳;赵濉;俞稼镛
    , 2004, 31(7): 979-0.
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    采用小幅低频振荡方法,研究了复合驱体系化学剂如盐、碱、聚合物以及表面活性剂对原油活性组分界面膜扩张黏弹性质的影响和界面扩张模量及相角的变化趋势。研究结果表明,复合驱体系化学剂对原油活性组分界面膜的性质均有一定影响:盐通过改变活性物质在界面上的吸附而影响界面扩张黏弹性质;聚合物能增大低相对分子量活性组分的界面扩张黏度,对高相对分子量活性组分的影响不明显;碱与原油活性组分反应,使扩张黏度明显变化,界面膜的弹性大大增强;表面活性剂能将高相对分子量活性组分从界面上顶替下来,使界面体现为近似单独表面活性剂的性质,而对于低相对分子量活性组分,界面表现为活性组分与表面活性剂混合吸附膜的性质;扩张模量的相角在高工作频率下出现负值。探讨了表观负相角产生的机理。图9表2参7
  • 方洪波;罗澜;张路;王宜阳;赵濉;俞稼镛
    , 2004, 31(7): 980-0.
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    界面张力弛豫方法是研究油水界面膜微观性质极为有效的方法。采用该方法研究了驱油体系中化学剂如聚合物、十二烷基苯磺酸钠、碱对原油活性组分界面膜扩张黏弹性质的影响,考察了界面上的微观弛豫过程。研究发现,驱油体系中化学剂均对原油活性组分界面膜的性质有一定的影响,尤其是聚合物和碱的加入使界面上出现了特征时间在103s数量级的慢弛豫过程,大大增强了界面膜的弹性。表面活性剂与活性组分间的相互作用造成扩张黏性部分明显变化,而弹性变化不大。图6表1参5
  • 宋杰;朱斌
    , 2004, 31(7): 981-0.
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    在大量文献调研的基础上,总结了化学复合驱数值模拟中应用的石油乳状液黏度模型,包括黏度-含水率模型、黏度-剪切速率模型以及黏度-含水率-剪切速率模型。研究表明:化学驱中生成的乳状液的黏度受到多种因素影响,其中最为重要的是体系的含水率(或含油率)、剪切速率和温度;对于不同的含水条件,乳状液的黏度表达式不同;随着含水率的增加,将出现黏度突变的临界含水率,此临界点对应水包油型与油包水型乳状液之间的转变。建立了化学驱数值模拟软件中对应不同含水阶段的乳状液黏度模型。图4参13
  • 郭同翠;刘明新;熊伟;曾平;孔丽平;罗彩珍;赵治国
    , 2004, 31(7): 982-0.
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    动态接触角研究是研究流体渗流微观规律的基础,在选择提高采收率的方法及模拟油藏动态试验等方面具有重要意义。国外从分子理论和动力学角度对动态接触角与驱替速率、液体的毛细管数、黏度比之间的关系进行理论研究,实验研究结论为:较低驱替速率时,动态接触角的余弦差与驱替速率呈线性关系;较高驱替速率时,动态接触角的正切与驱替速率的对数呈线性关系;表面活性剂使液-液界面的动态接触角变小,滞后接触角增大;固体表面粗糙度对动态接触角的影响不大。国内目前主要采用实验方法研究动态接触角,根据插板法实验得出中性玻璃片在气/水和气/油系统中前进接触角的余弦与驱替速率呈线性关系;后退接触角的余弦与驱替速率呈两段线性关系,驱替速率高时的斜率比驱替速度低时的斜率大。图5参17
  • 秦积舜;沈平平;陈兴隆;王健伟
    , 2004, 31(7): 983-0.
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    由于传质扩散吸附方程的解析解不易求得,故对溶液体系中岩心的吸附系数大多按常数处理,但就悬浮液体系而言,其吸附作用对岩心驱替过程的影响要远大于扩散作用,按常数处理吸附系数会导致结果失真,尝试建立了悬浮液体系浓度分布数学模型,并采用数值模拟和实验相结合的方法对悬浮液体系吸附系数的测量及其性质做尝试性研究。采用该方法只需对一定体积量流体的平均浓度做一次测量,通过拟合即可求出吸附系数,降低了常规方法的实验误差,计算模型考虑了吸附系数随时间呈线性变化和岩心吸附饱和的情况,可求出吸附系数的初始值,可以模拟出岩心各处不同时刻的浓度值。通过实验验证了模型的准确性和方法的可行性。图5参6
  • 李贤兵;刘莉;朱斌
    , 2004, 31(7): 984-0.
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    油水相对渗透率曲线是对油藏油水两相渗流过程的综合描述。建立了常温、常压下的稳态相渗曲线测定方法,实现了对低张力体系(油水界面张力最低达到10-3mN/m)油水相对渗透率曲线的直接测量。用此实验方法研究的结果表明:①随着总驱替速率的提高,油水相渗曲线形态没有显著变化。②在水相黏度为0.8~10mPa·s的条件下,无论水相中是否存在表面活性剂,油相的相对渗透率没有显著变化,水相的相对渗透率明显下降。③存在2个临界界面张力σC1和σC2对应2个临界毛细管准数NC1和NC2,对于所研究的岩石-流体系统,σC1为3mN/m(对应NC1为5×10-4),σC2为10-2mN/m(对应NC2为0.1)。④临界界面张力(或临界毛细管准数)将体系划分为3个渗流规律不同的区间,对于油水界面张力大于σC1(或毛细管准数低于NC1)的体系,其油水两相渗流特征可用常规理论描述;而对于油水界面张力小于σC1(或毛细管准数高于NC1)的低张力体系,两相渗流特征已显著改变,必须对相渗模型进行必要的修正。⑤油水相对渗透率是饱和度、油水间界面张力对数及孔隙结构参数的函数,根据实验数据建立的低张力体系油水相渗模型与实验测量结果符合得很好。建立低张力体系油水相对渗透率曲线的直接测定方法以及相渗模型,对于化学复合驱过程中预测水驱规律以及相关的数
  • 朱斌;洪颖
    , 2004, 31(7): 985-0.
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    在热力采油尤其是复合驱作业中,高黏度乳状液的形成、产出及其处理有非常重要的影响。近年来,在大庆、胜利等油田进行的三元复合驱矿场先导性试验中,乳化是用化学法提高采收率过程中普遍存在的现象。微观液滴结构及其分布是表征乳状液性质的重要基础参数,采用数字图像分析技术,研究具有显著非牛顿流体特征的乳状液体系特殊的渗流特征与其微观的液滴结构的关系,初步结论如下:①微观液滴结构与乳状液的流变学性质密切相关;②乳状液在多孔介质中的渗流条件(如流速)影响着乳状液的液滴形态与分布和体系的黏度、黏弹性等。图4参7
  • 李建芳;袁士义;宋杰;邓宝荣;沈奎友
    , 2004, 31(7): 986-0.
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    将快速自适应组合网格方法用于化学驱动态局部网格加密研究,并在国产化学驱软件ASP上实现了动态局部网格加密,局部加密区域可以随驱替前缘的移动而改变。所研制的动态局部网格加密的模拟结果与全细网格计算的结果非常接近,而CPU时间比整个模拟区域都采用细网格减少一半以上。进行化学驱数值模拟实验,给出了用3种网格系统(粗网格、全细网格以及组合网格)模拟得到的生产井含水率、井网格含油饱和度对比曲线以及含油饱和度的平面等值图。数值模拟实验结果还表明,化学驱对网格大小很敏感,采用细网格或动态局部网格加密是必要的。图7表1参7
  • 张红欣;王建;吕思洲;陈亚宁
    , 2004, 31(7): 987-0.
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    建立了人造胶结油藏模型三维物理模拟实验技术,用于研究渗流机理和提高采收率。这种油藏物理模型由环氧树脂密封,放置在大型压力舱中,系统实验压力可以达到3MPa,设计了50个测压点和40个电阻检测点,可以实时测定不同部位的压力和电阻率变化情况,2台电子天平用于计量产出液中的油水量。利用该实验系统和方法,可以长时间模拟饱和水、油驱水、水驱油等过程,并对油藏物理模型的动态数据和静态数据进行综合分析。图5参4
  • 杨清彦;廖广志;宫文超;贾忠伟;李斌会
    , 2004, 31(7): 988-0.
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    将3支不同气体渗透率单管人造岩心并联,分别计量3支岩心产出油水,模拟二维纵向非均质正韵律油层,进行三元复合体系驱油实验,根据实验结果综合分析油层纵向各部位三元复合体系驱油前后的含水率、产液百分比、原油采收率等变化特征和渗流机理。又利用二维纵向正韵律3层非均质人造岩心进行三元复合体系驱油与水驱油的对比实验,将水驱后和三元复合驱后的一组岩心剖开摄像录入计算机中,利用彩色图像量化分析系统对内部各层进行量化分析,综合分析纵向非均质层状正韵律人造岩心三元复合体系驱油的波及系数及驱油效率。三元复合驱油水流度控制和原油乳化能够明显减缓层间矛盾,大幅度提高原油采收率,且中渗透率层提高采收率幅度最大;二维纵向非均质正韵律模型三元复合驱油过程中,高渗透率层以提高驱油效率为主,中渗透率层既提高驱油效率也扩大波及体积,低渗透率层以扩大波及体积为主。驱油效率占提高采收率的比例平均为55.75%。图6表1参1
  • 岳晓云;王家禄
    , 2004, 31(7): 989-0.
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    由于注入水的长期冲刷,储集层的孔隙结构及物理性质发生了变化,层间和层内的非均质性加剧,影响后期开发效果。可动凝胶能调整地层的非均质性,在纵向非均质摸型上进行可动凝胶油藏物理模拟实验,通过布置高精度的压差传感器,了解可动凝胶体系调整非均质地层渗透率和压力场动态分布的能力,对比水驱、聚合物驱和可动凝胶封堵对采收率的影响。结果表明,可动凝胶封堵比水驱提高采收率8.7%,比聚合物驱提高采收率1.6%。由压力场变化分析可知:聚合物驱确实能改变油藏内流体流动方向,提高波及范围,驱替出水驱不能波及到的低渗透油藏内的油;可动凝胶成胶后,封堵高渗区,可改变油藏内流体流动方向,进一步提高采收率。图9表1参5
  • 沈平平;王家禄;田玉玲;张祖波
    , 2004, 31(7): 990-0.
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    实验室一维岩心饱和度测量技术主要测量岩心剖面的饱和度分布,二维可视化物理模拟和微观物理模拟主要定性观察流体在多孔介质中的流动情况,而三维油藏物理模拟测量饱和度分布的技术国内外都没有。应用电阻率测井的电极系测量原理,用先进的双压模技术和耐氧化、耐腐蚀的高技术材料,研制出了能够测量油藏物理模拟中动态饱和度变化的探针,并应用饱和度探针测量了不同实验的一维模型饱和油、水驱油过程中不同位置的饱和度变化;应用Buckley-Leverett方程理论,计算出一维模型出口的端面饱和度,与靠近出口位置实际测量的饱和度进行对比研究的结果是:饱和油时,从出口位置测量的饱和度变化与出口端面计算饱和度变化规律相同,测量探针处先见油,出口端面后见油,二者之间的最终饱和度相近;水驱油时,从出口位置测量的饱和度变化与出口端面计算饱和度变化规律相同,测量探针处先见水,出口端面后见水,二者之间的束缚水饱和度与最终计算的饱和度和测量结果相近。不同实验的探针测量结果基本一致,比较稳定。通过模型3个不同位置探针测量出的饱和度变化,可定量观察到聚合物驱过程中油墙的形成、发展与运动,聚合物驱后3个位置的饱和度都有较大增加。对于一维模型,只有当油墙运动到出口端面时含水率才开始下降,采收率才会大幅
  • 张永庆;陈舒薇;渠永宏;张文庆;李玉君
    , 2004, 31(7): 991-0.
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    当前大庆油田面临着深度开发的严峻形势,需要多种技术与方法协同应用来实现进一步提高原油采收率。以大庆油田北一区断东西块葡一油层组为例,通过应用高分辨率层序精细对比、流动单元定量表征、沉积微相条件控制的储集层建模、油藏数值模拟等方法进行综合研究,揭示了河流-三角洲相储集层的非均质定量特征,从宏观角度表征砂体内部剩余油分布,建立油藏综合地质模型,提高了精细油藏描述与预测水平。图3参3
  • 朱丽红;杜庆龙;李忠江;于洪;宋小川
    , 2004, 31(7): 992-0.
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    随着大庆油田水驱程度的不断提高,各类储集层的物性和润湿性发生明显变化,影响开发调整措施的制定。为此,利用大庆油田历年检查井水洗分析资料、不同时期同井场测井资料及室内岩心实验分析资料,开展储集层物性(孔隙度、渗透率)和润湿性等参数变化规律研究,并对影响储集层物性和润湿性参数变化的诸多因素进行分析。研究认为,油层水淹后孔隙度变化幅度不大,而渗透率的变化相对比较大,并随油层厚度增加,渗透率变化幅度逐渐变大;油层水淹后岩石润湿性由原始的偏亲油非均质润湿性变为偏亲水非均质润湿性,而且随着油层含水饱和度的增大,岩石亲水程度明显增强。图6参4
  • 张春生;刘忠保;施冬;肖玲;孙和风;陈戈
    , 2004, 31(7): 993-0.
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    辫状河是自然界重要的河流类型之一。利用砂体沉积过程数值模拟方法可以预测辫状河砂体的几何形态。在建立了辫状河砂体沉积过程的数学方程后,根据现代辫状河沉积特征,设计了辫状河沉积过程的模拟条件,计算域长15km、宽10km,流量按50a一遇大洪水设计,模拟过程到1970a时,辫状河沉积过程基本达到平衡状态,此时砂体最大厚度约14m,出现在计算域2.5~3.5km处,以中砂沉积为主。计算过程中可识别6种沉积单元,包括辫状水道(砂体的平均长宽比2.45,平均宽厚比72.6)、纵向砂坝(平均长宽比2.02,平均宽厚比86.7)、斜列砂坝(平均长宽比2.27,平均宽厚比74.9)、废弃河道、堤岸、越岸沉积。主要沉积单元砂体几何参数之间的相关关系较好。图3表1参5
  • 孙焕泉;孙国;吴素英;程会明;赵嘉陵
    , 2004, 31(7): 994-0.
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    胜坨油田二区沙二段12层注水开发38年,含水已高达96%以上,处于特高含水阶段。通过检查井岩心资料分析了不同含水阶段储集层参数的变化,认为渗透率是变化最明显的参数,且有随着含水的上升渗透率升高的规律。通过室内渗流物理模拟实验建立了该层渗透率随含水率变化的定量表达式,并对储集层参数的变化机理进行了研究,最终利用神经网络储集层定量建模技术,建立了渗透率随含水率变化的动态地质模型。图3表2参4
  • 廖新维;李少华;朱义清
    , 2004, 31(7): 995-0.
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    利用传统的顺序指示模拟方法建立储集层沉积微相模型存在不足,即可能在某些位置出现不符合地质规律的微相类型。其原因在于在没有条件数据的地方,传统顺序指示模拟方法是利用微相全局比例建立该点处所属微相类型的概率分布,因此各种沉积微相类型都有可能出现,导致不符合地质规律的情况可能出现。提出相应的改进方法来解决这一问题,主要是利用地质规律对模拟过程进行约束。针对长庆某油田进行了改进前后两种方法的对比研究,结果表明改进的方法产生的结果更符合实际情况。图2参9
  • 郭燕华;袁士义;宋新民
    , 2004, 31(7): 996-0.
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    高精度储集层骨架模型是精细地质模型的重要基础。高分辨率层序地层学方法、储集层定量模拟技术以及密井网区精细储集层地质知识库的建立,是提高所建立砂体骨架模型精度的重要保证。通过使用变差函数,将地质、露头、三维地震、测井等静态和生产动态等各种信息有机地综合在一起,提高了井间砂体预测的精度,对于预测相似条件下稀井网地区的储集层分布也有理论指导意义。图4参4
  • 杜庆龙;王元庆;朱丽红;李忠江;聂淑艳
    , 2004, 31(7): 997-0.
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    针对非均质多层砂岩油田高含水期剩余油分布的复杂性,通过室内物理模拟实验、检查井资料分析、矿场剩余油综合分析,从宏观到微观对油藏规模级、油层规模级、层内规模级和孔隙规模级等4种不同规模地质体剩余油的影响因素进行分析,研究不同规模地质体剩余油的形成、分布特征及成因类型。针对不同规模地质体的剩余油类型,指出相应的挖潜方法。图4表2参39
  • 廖新维;沈平平;杨永智
    , 2004, 31(7): 998-0.
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    储集层非均质性研究是进行剩余油分布规律研究的基础。试井测试资料是油田生产压力动态变化的直接反映,富含储集层物性动态变化信息,通过反演分析,可以确定储集层的空间非均质性和不同时刻的储集层非均质性。提出了改进ISA(Inverse Solution Algorithm)方法,可以更准确地确定井筒附近储集层渗透率分布。应用随机模拟技术和井组试井信息,以模拟退火方法为基础,将单井试井信息渗透率分布确定方法与变差函数确定方法有机结合,确定区域储集层渗透率分布。大庆油田应用实例表明,利用试井信息确定储集层渗透率分布方法具有广泛的适用性。图1表1参10
  • 贾爱林;何东博;郭建林;黄石岩;陈亮
    , 2004, 31(7): 999-0.
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    在对河北省滦平扇三角洲露头储集层砂体类型和分布规律的详细解剖和层序地层学研究中发现,基准面的旋回演化对砂体类型分布和砂体规模的变化有较明显的控制作用,即使对于同一种沉积微相类型的砂体,其厚度和宽厚比也会随着基准面的旋回发生有规律的变化,远岸水道砂体在高可容纳空间时期宽厚比变大,在低可容纳空间时期宽厚比变小,厚度增大。在地质建模中引入层序地层学规律和认识作为限制条件,可以更加有效地控制对砂体类型和砂体规模的随机实现,使模拟结果更加符合地质规律和客观实际情况。图5表2参4
  • 侯维虹;渠永宏;张永庆;吕晓光
    , 2004, 31(7): 1000-0.
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    应用高分辨率层序地层学理论分析萨尔图油田中部北一区断东西块葡Ⅰ油层组的地层沉积过程,发现当地层沉积于基准面上升半旋回时,河道砂体的宽度与厚度、储集层的孔隙度与渗透率减少,而保存沉积相的多样性增加,非河道流动单元类型增多,流动单元间的连通性变差;而当地层沉积于基准面下降半旋回时,储集层的所有属性与上升半旋回的变化完全相反。通过对地层沉积过程的分析,可以表征和预测储集层的各种属性,从而表征大庆油田开发老区的层内非均质性。图2参14
  • 石玉梅;刘雯林;姚逢昌
    , 2004, 31(7): 1001-0.
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    用地震法进行水驱油藏监测时,地震资料的质量是影响监测能力的一个主要因素。基于Kuster-Tpksoz岩石物理模型和Biot双相介质中的波动理论,通过波场仿真和波场分析,讨论了不同储集层厚度和孔隙度情况下地震资料的信噪比对水驱油藏地震监测的影响以及地震波振幅和相似属性在时移地震中的抗噪性。结果表明:①对于1/12波长以上的薄层,用地震法监测水驱油藏时,不同薄层厚度对地震资料信噪比的要求基本相同;②孔隙度大的储集层对地震资料信噪比的要求比孔隙度小的储集层低;③利用均方根振幅和相似系数可提高用地震法监测油藏的能力;④相似系数比振幅属性的抗噪性强,更适于监测水驱过程中油藏的变化。图7参9