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疏松砂岩油藏遍布于世界的各个油区。疏松砂岩油藏岩石胶结程度低、泥质含量高,在孔隙表面吸附着大量的粘土颗粒,在原油流动过程中极易被带走;油藏注水后,粘土遇水易发生膨胀、水化、分散、运移。因此,经过长期高速注水开发,油藏储层孔隙结构发生了较大变化,注入水对储层孔隙、骨架颗粒、胶结物和油藏流体的作用,以及油层温度和压力的变化,储层渗透率增大,孔喉半径增大,从而在储层中形成高渗带及特高渗透带,即大孔道。在大孔道发育的地层中,注入水沿大孔道无效循环,大孔道窜流严重,注入水效率低,水驱波及体积小,加剧了层内、层间矛盾,导致油井含水上升快,水驱动用程度低,影响油田采收率及开发效益的提高。而且,油田开发一旦进入中高含水期,大孔道的存在使其它增产措施实现起来也比较困难,比如调剖及注聚合物,高渗条带和大孔道同样会导致聚合物溶液窜流,不但造成聚合物浪费,而且难以形成高质量的聚合物段塞,严重影响了聚合物驱效果。 因此,加强对储层大孔道的形成机理研究、大孔道识别与描述,进而预测长期注水开采后大孔道的尺寸分布和位置分布,并进一步对储层大孔道的调堵机理进行研究,用随机模拟方法描述调堵剂在大孔道中的运动,这对于三次采油和油田堵水调剖过程中,优化聚合物和调剖剂用量、强度、段塞结构等,具有很好的指导意义,对于提高油层波及体积及石油采收率具有重要的现实意义。加强对大孔道研究的重要意义不仅仅在于指导疏松砂岩油藏中高含水期的油田开发,对于常规砂岩油藏注水开发中后期的油田开发,对于未进入中高含水期的疏松砂岩油藏开发过程中的试井、测井等动态监测技术和油井防砂等措施都具有较好的指导作用。 对疏松砂岩油藏大孔道的形成机理、识别及其调堵技术的研究,前人作了大量的研究工作,取得了一定的研究成果。但这些研究成果远未满足疏松砂岩油藏中高含水期注水开发的需要。 随着注水开发的深入,由于流体动力地质作用,使得地层特性不断发生变化,大孔道的存在加剧了这种复杂性。如何更为有效地识别大孔道,确定大孔道的粒径分布,位置分布,如何充分认识大孔道调堵技术中调堵剂的运动规律和调堵剂对大孔道的调堵机理,这是中高含水期疏松砂岩油藏开发中急需解决的课题。 本文广泛调研国内外文献,综合前人的研究成果,结合测井、地质、渗流、随机建模、计算机等多学科,取得的研究成果如下: (1)调研前人有关注水开发过程中储层物性变化的研究成果,特别是对油层大孔道的形成机理、识别技术的研究成果,对油层大孔道的形成机理加以系统化、理论化,阐明了大孔道的形成机理; (2)系统、全面地对目前现有的大孔道识别方法进行了研究,对这些方法技术进行了总结、比较,分析了各自的优缺点; (3)以达西定律、伯努里能量方程为基础,研究了单相流体在毛管中的流速公式,进