为定量评价返排阶段致密储层的水锁损害程度, 基于毛管力和相对渗透率随含水饱和度的变化关系, 采用达西公式推导压裂液侵入区气水两相流动方程, 建立致密储层返排阶段压裂液水锁损害定量评价模型。利用泰勒展开的非线性求解方法求解返排阶段侵入区含水饱和度、相对渗透率及渗透率损害率。分析压裂液侵入深度、压裂液黏度、排采压差、应力敏感对水锁损害的影响, 并探索水锁损害对产水产气的影响。结果表明: 当排采压差大于毛管力时, 水锁损害开始逐步解除, 并且排采压差越大, 水锁解除程度越高, 水锁损害程度越低。压裂液黏度、侵入深度、应力敏感系数较大时, 返排阶段解除水锁难度较大, 水锁损害程度较高, 最终将导致气藏采收率降低。

基于嵌入式离散裂缝模型, 提出一种可在三维空间中考虑应力状态影响的裂缝动态闭合表征方法。将任意方向裂缝的开度和渗透率考虑为作用在裂缝平面法向有效应力的函数, 同时用裂缝传导率变化表征支撑剂充填的水力压裂缝与被开启的天然裂缝由于油藏开发过程中地层流体压力下降而发生的动态闭合行为。研究表明: 致密油藏开发以缝控储量为主。对压裂水平井进行产能评价时, 裂缝动态闭合会导致产能的部分损失, 其影响不可忽略; 水力压裂缝的支撑剂材料属性及天然裂缝的刚度是其中的主控因素。因此需要增大支撑剂的浓度、粒径大小并改善支撑剂的性质, 在最大程度上降低裂缝闭合对生产的不利影响。

为了研究水驱油藏中原油极性物质的吸附机理及其对油藏表面润湿性的影响，构建以石英为代表的砂岩岩石骨架模型，己烷为代表的非极性物质模型和以甲苯、胶质和沥青质为代表的极性物质模型，运用分子模拟方法研究4种原油组分和水分子在砂岩油藏表面竞争吸附过程和润湿状态。结果表明：水与4种原油组分在石英矿物表面竞争吸附时，原油中的非极性物质会比极性物质更加容易脱附。极性物质会随着时间的变化逐渐吸附在矿物表面，非极性的物质会随着时间变化逐渐远离矿物表面。吸附过程中静电力起吸附作用，范德华力起排斥作用。最后结合润湿性实验结果，从机理上解释了不同原油组成对润湿性的影响，即原油组分中极性物质含量越高，胶质沥青质含量越大，岩石表面油湿性越大，且水驱过程中润湿性向亲水方向变化越难。结论对提升水驱油藏采收率影响因素的认识有重要意义。