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随着世界能源需求的日益增长和油气勘探的不断深入,碳酸盐岩油藏的开发已经成为油藏工程师和业内学者普遍重视的课题和重点攻关的方向。据不完全统计,全球236个大油田中,碳酸盐岩油气藏油气储量占总储量的50%以上,油气产量约占总产量的60%以上,具有分布广,类型多,储量大,产能高的特点。然而,碳酸盐岩油藏由于埋藏深,地质年代久远,经历了漫长的成岩作用和改造作用,所以其内部赋存了裂缝、溶洞等宏观非连续面,而这些造成了该类油藏储集空间的多样性;碳酸盐岩油藏油水关系与流体流动特征复杂,产量递减快,无水采油期短,油藏中较早出现油水两相流动。因此,开展缝洞型碳酸盐岩油藏油水两相不稳定渗流理论研究,明确油藏内部流体流动规律,揭示各种地层参数、流体参数以及压裂参数对缝洞型碳酸盐岩油藏渗流规律的影响,这对系统化的研究缝洞型碳酸盐岩油藏有着重要的意义。本文在广泛调研国内外已有研究成果的基础上,结合我国碳酸盐岩油藏地质特征研究成果,从渗流力学理论出发,应用多种现代数学方法,再辅以计算机编程技术,对缝洞型碳酸盐岩油藏油水两相不稳定渗流理论进行了研究。论文开展的主要研究工作如下:(1)结合已有文献资料对缝洞型碳酸盐岩油藏地质特征、储集层特征进行分析,阐述裂缝和溶洞介质的地质特征,抽象出几种缝洞型碳酸盐岩油藏的油水两相渗流模式。(2)基于碳酸盐岩油藏多尺度储集空间特征研究结果,建立孔隙-裂缝和孔隙-裂缝-溶洞系统的拟稳态和非稳态油水两相基本渗流物理模型。(3)基于前述建立的多种渗流模式下的缝洞型碳酸盐岩油藏油水两相基本渗流物理模型,推导出顶底封闭情况下不同侧向边界条件下的缝洞型碳酸盐岩油藏中连续点源所引起的压力响应计算公式。(4)基于前述获得的碳酸盐岩油藏中油水两相基本连续点源所引起的压力响应计算公式,推导出无限大外边界和圆形外边界条件下碳酸盐岩油藏中多种井型油水两相不稳定渗流的井底压力和产量计算公式;其中,多种井型包括直井(完全射开和部分射开)、压裂直井(无限导流、有限导流)、水平井以及多级压裂水平井(无限导流和有限导流)。(5)通过寻求合适的算法,借助于计算机编程技术对本文所建立的渗流数学模型进行编程实现,绘制不同井型-油藏-边界组合下的试井双对数曲线和产量递减分析曲线,对压力与产量递减响应特征及对应的地层中流动阶段进行分析。(6)利用碳酸盐岩油藏油井的实测数据验证本文模型的适用性。通过研究推导出了无限大外边界和圆形外边界条件下碳酸盐岩油藏中多种井型油水两相不稳定渗流的井底压力和产量计算公式,分析了各种地层参数、流体参数以及压裂参数对缝洞型碳酸盐岩油藏渗流规律的影响,形成了一套适合于缝洞型碳酸盐岩油藏油水两相流动的单井生产动态分析方法与技术,深化了基质、裂缝以及溶洞中流体流动规律的认识,丰富和发展了碳酸盐岩油藏不稳定渗流理论,为指导此类油藏高效开发提供了理论依据。