超低渗/致密油藏油-水-岩石界面动态特征及渗吸规律研究

The imbibition between matrix and complex fracture networks regularly takes places when hydraulic fracturing or conducting water flooding in ultra-low and tight oil reservoir. However, the mechanism of imbibition between nano-scale pores and fractures is still unexplored. In terms of imbibition between fracture and matrix constructed in multi-scale space, the project proposes a combination of five methods including DPD simulation, nano-scale tube physical sulation, pore network simulation, pore scale imbibition experiment and NMRI to study the dynamic characteristic in different pore-throat conditions under the bottom-up principle. The relations between micro and macro parameters are discussed; the limits and controlling factor effective imbibition between tight matrix media and complex fracture media are clarified after the modeling of their physical process; the mathematical model is established to account for the specific imbibition in tight porous media, other than the traditional method for general mass transfer. The method is implemented for evaluating effects of imbibition on the different development method and stags in ultra-low/tight reservoirs. The project provides the theoretical basis for development of ultra-low/tight reservoirs, meanwhile improves the flow theory for unconventional reservoir.

超低渗/致密油藏在压裂及水驱开发过程中，基质-裂缝间存在渗吸现象，但此类油藏微纳米孔隙-复杂裂缝中渗吸机理尚不明确。本项目针对基质与裂缝构成的多重介质空间中油水渗吸现象，采取自下而上的思路，综合采用分子团介观DPD模拟-纳米级圆管物理模拟-孔喉网络计算-岩心尺度渗吸及核磁扫描实验的研究方法，明确微纳米尺度不同孔喉条件下油-水-岩石界面动态特征，探讨微观界面参数与宏观渗吸参数间的关系；明确致密孔隙-复杂裂缝介质中油水渗吸的主控因素及发生有效渗吸的界限，分析致密基质-复杂裂缝介质中渗吸过程，将渗吸微观机理考虑到基质-裂缝的传质表征中，建立基质-裂缝中油水渗吸的渗流数学模型，评价渗吸在超低渗/致密油藏不同开发方式、不同开发阶段中所发挥的作用和潜力，为超低渗/致密油藏开发过程中渗吸作用及潜力评价提供理论基础，同时发展和完善非常规致密储层渗流理论。

我国超低渗/致密油藏资源潜力巨大，在利用体积压裂及水驱方式开发油藏的过程中，基质与复杂裂缝之间的油水渗吸传质现象是重要产油方式。但超低渗/致密油藏微纳米孔隙-复杂裂缝中的渗吸机理和规律理尚不明确。本项目针对基质与裂缝构成的多重介质空间中的油水渗吸现象，采用岩心尺度渗吸及核磁扫描实验-纳米级圆管物理模拟-孔喉网络计算-分子团介观DPD模拟的研究方法，揭示了微纳米孔隙-裂缝中油水渗吸的微观机理，明确了微纳米尺度中不同孔喉条件下油-水-岩石微观界面的动态特征以及宏观渗吸参数的关系；明确了致密孔隙-复杂裂缝介质中油水渗吸的主控因素及发生有效渗吸的界限，表征了致密基质-复杂裂缝介质中渗吸过程，基于相场方法建立了致密孔隙-裂缝介质的自发渗吸多孔介质模型，并建立相应的油水渗吸渗流数学模型，同时发展和完善非常规致密储层渗流理论；明确了渗吸在超低渗油藏及致密油藏不同开发方式、不同开发阶段中所发挥的作用，评价了渗吸作用对采收率的贡献和潜力，优化了渗吸采油方式并提出开发技术对策，并实际应用在鄂尔多斯、松辽盆地等致密油区块。项目开展过程中，发表论文19篇，其中SCI/EI收录16篇，发表学术专著1本，授权发明专利3项，参加学术会议交流3次，共培养博士生3名，已毕业3名；硕士生4名，已毕业3名。本项目完成了项目书内容，达到了预定的研究目标。