裂缝性碳酸盐岩储气库储层具有双重结构特征,流体渗流复杂,研究难度大。目前裂缝性碳酸盐岩储气库的注采渗流物理模拟主要从宏观和微观两方面开展研究。论文以华北S裂缝性碳酸盐岩储气库为研究对象,开展储层微观储层特征、气水交互驱替渗流机理及储气库多周期注采运行仿真物理模拟研究,揭示气水高速渗流机理及影响气库高效运行的主控因素。最终根据渗流机理研究结果复核优化S气库库容参数。1、通过对比分析毛细管压力曲线与核磁共振T2谱分布,研究碳酸盐储集空间孔喉发育特征;基于非稳态法气水相对渗率测试曲线,分析碳酸盐微裂缝储层气水两相渗流特征。研究结果表明,华北S碳酸盐储层微裂缝发育、孔隙细小且分布集中。不同层位气相渗流特征差异较大。2、华北S气藏构造裂缝发育、储层非均质性强,在很难钻取真实反映裂缝发育的双重介质储层特征条件下,通过对天然基质岩心剪切造缝实现实验材料的仿真。气水相渗实验研究表明:裂缝性储层相渗曲线近似X型,多轮次气水互驱实验后相渗曲线变化较小。基质岩心相渗曲线多次气水互驱后共渗区间变窄,共渗点降低。微裂缝对储层孔隙空间贡献率较大,微裂缝发育储层孔隙空间利用率保持在较高水平,基质储层含气孔隙空间利用率逐渐降低并趋向稳定。3、根据气藏改建储气库前纵向气水分布特征将储层分纯气带和气水过渡带,对上述两个区带分别开展注采气速度和水侵程度敏感性实验。注采仿真模拟结果表明:注采气速度是影响建库孔隙空间动用率的主控因素,渗流速度越大,孔隙空间动用率越低。过渡带由于贾敏效应、绕流等影响,储层形成一定的死空间,损失部分气体,储气库动用效果明显降低,水侵对岩心基质影响更明显。