页岩数字岩心重构与水力压裂数值试验

为了实现对深部页岩油储层水力裂缝扩展规律的精细研究,以吉木萨尔凹陷芦草沟组陆相页岩油储层下甜点主要油层段为研究对象,对3684.62~3705.70 m深度范围内的20组页岩样品进行扫描并构建数字岩心,开展水力压裂数值试验.试验获得了各模型的破裂压力和水力裂缝扩展路径.结果表明:破裂压力随孔隙度的增加而降低,随着脆性矿物体积分数的增加而增加,和石英体积分数呈现较明显的线性关系.水力裂缝在孔隙位置起裂,连通独立的孔隙区域并沿着贯通的孔隙区域继续扩展.在远离孔隙区域时,水力裂缝主要沿垂直于最小主应力方向延伸.水力裂缝的复杂程度均随石英体积分数和孔隙度的增加而增加,但也会受到矿物分布形态的影响.当石英体积分数或孔隙度较高且呈现大面积连通分布时,水力裂缝的扩展受到抑制,水力压裂的增渗改造效果较弱.

吉木萨尔页岩油二氧化碳吞吐提高采收率技术研究

针对吉木萨尔页岩油衰竭式开发采收率低、注水吞吐效果差的问题,通过油气相态实验和油藏数值模拟方法开展了页岩油储层CO_(2)吞吐技术适用性研究,指导现场CO_(2)吞吐技术实施。结果表明:相较于CH_(4),CO_(2)与吉木萨尔页岩油的相互作用更好,在地层压力和地层温度条件下,CO_(2)在原油中的溶解气油比为497.83 m^(3)/m^(3),原油黏度降低70.65%,原油体积膨胀2.05倍;对于典型页岩油井,多周期CO_(2)吞吐可提高采收率9.43个百分点,原油产量可提高31472.40 t。随着裂缝间距缩短和储层孔隙度增加,CO_(2)吞吐增油效果逐渐变好,渗透率和含油饱和度对CO_(2)吞吐效果的影响较小。矿场试验结果表明,CO_(2)吞吐可有效提高页岩油采收率,在无裂缝窜扰条件下,增油效果更优。研究成果对页岩油高效开发具有一定借鉴意义。

考虑蒸汽相变的注过热蒸汽井筒压降和热损失计算模型

基于井筒流体的质量和动量守恒方程、井筒和地层的能量守恒方程,考虑过热蒸汽相变的影响,建立非等温过热蒸汽单相流转变为湿蒸汽气液两相流的压降和热损失计算模型,用于描述注过热蒸汽井井筒内流体的水动力现象和热传递规律,对比注过热蒸汽和湿蒸汽的井筒沿程水力热力参数,同时对影响井底蒸汽热力参数进行敏感性分析。计算结果表明,注过热蒸汽的井筒压降、温降均大于湿蒸汽,但干度变化不大,使得有更多热量传至井底;提高井口过热度有利于增加井底蒸汽干度;注入压力越大,井底蒸汽干度反而会降低;随着注汽速度的增加,井底蒸汽压力和热损失率逐渐减小,温度和干度逐渐升高。

火驱油藏岩矿与原油演化特征

温度是影响火驱储集层岩矿和流体性质变化的主要因素。为细分火驱各阶段变化特征,采用热重-差示扫描量热法,刻画了原油氧化过程,同时运用X射线衍射、背散射电子成像等技术,研究不同温度区间岩矿演化过程及其对储集层物性的影响。研究结果表明,火驱过程中存在原油氧化启动、高温燃烧门槛、岩矿热活化、岩矿深度变质等4个温度关键节点,将油岩演化过程分为地层预热、原油低温氧化、原油中温氧化和黏土分解、原油高温氧化和黏土烧结、非黏土矿物深度变质5个阶段。其中原油高温氧化和黏土烧结阶段为整个过程的激烈期,原油燃烧释放热量占总放热量的60%左右,黏土矿物发生烧结作用,使储集层孔隙结构和物性发生明显变化。

稠油热采开发效果的模糊综合评价模型

从国内典型稠油油藏热采开发实例出发,对影响开发效果的因素进行逻辑分析和相关性分析,优选出10项具有较强分类特征且影响开发效果明显的指标,并根据现场统计数据各指标的变化范围及规律,对指标进行了量化分级。基于模糊综合评判原理和层次分析法建立适用于稠油热采开发效果评价的多因素模糊综合评价模型。对王庄油田的热采区块进行了模糊评价,结果表明,该模型能综合反映多方面的开发因素,可用于指导稠油油藏热采开发效果的正确评价。

超稠油油藏水平井产量的预测方法

水平井产量的预测工作越来越受到人们的重视,应用基于误差反向传播算法的人工神经网络和数学统计2种方法对超稠油油藏水平井产量进行了研究。第1种方法综合考虑地质、生产、人为等因素对水平井产量的影响,在对原有水平井产量数据拟合的基础上,利用基于误差反向传播算法的人工神经网络,对超稠油油藏水平井未来周期的产量进行预测;第2种方法是回归出水平井截至某周期的累积产量与第1周期产量的关系,在已知第1个周期产量的前提下,用此关系来预测后几个周期的产量。结果表明,2种方法得到的预测产量与实际产量的相对误差均小于5%。

气驱特征曲线在稠油油藏火驱开发中的应用

火驱是稠油油藏一次和二次开发的有效手段,火驱比水驱过程更复杂,利用油藏工程方法研究火驱油藏的开采动态的方法更少。提出了利用气驱特征曲线研究火驱稠油油藏开发动态的新方法,较好地解决火驱稠油油藏开发过程中的动态分析问题。经克拉玛依油田红浅1井区和罗马尼亚Suplacu等油藏的生产动态数据验证,根据此气驱特征曲线可建立累计产油量与累计产气量、生产气油比的关系式。在火驱达到经济极限条件时,依据此关系式可确定火驱可采储量。

非均质超稠油油藏双水平井SAGD布井方式研究

超稠油油藏的储层非均质性对SAGD(蒸汽辅助重力泄油)开发效果影响较大,尤其当储层内发育形态各异的夹层时,将对蒸汽腔的发育起到不同程度的阻挡作用,造成蒸汽腔发育迟缓。以国内某油田Z1区块储层特征为基础,通过数值模拟研究了非均质油藏不发育夹层、夹层位于SAGD井对上方以及夹层位于SAGD井对之间这3种情况下的布井方式,详细论述了储层非均质性对SAGD布井的影响,确定了非均质油藏SAGD布井的渗透率下限、夹层闭合度上限,并通过SAGD开发现场跟踪实例对布井方式进行了验证。

基于层间热干扰的多层稠油油藏蒸汽驱热效率计算模型

根据传热学理论,考虑注汽层间热干扰的影响,建立用于描述多层油藏双层注汽时层间热干扰的热传递数学模型,在Mandl-Volek单层油藏蒸汽驱热效率计算方法的基础上推导多层油藏的热效率计算公式,运用拉普拉斯变换和Stehfest数值反演方法进行求解,分析隔层厚度对层间热干扰和注汽热效率的影响。结果表明:增加井底蒸汽的潜热比有利于提高注汽层的热效率;与单层油藏相比,由于层间热干扰作用,多层油藏双层注汽的热效率有明显提高;隔层厚度越小,层间热干扰作用越强,注汽热效率越高。

玛18井区低渗透砂砾岩油藏水平井优化设计及产能预测

针对艾湖油田玛18井区低渗透砂砾岩油藏直井压裂单井可采储量低、经济效益差的问题,通过油藏数值模拟法、油藏工程方法、经济极限法和矿场试验法对多级压裂水平井参数设计和产能预测开展研究。结果表明:玛18井区“甜点”深度为3876~3881 m,水平井走向应为南北向,推荐水平井水平段长度为1200~1400 m,井间距为500 m,裂缝半长为150 m,裂缝间距为50 m。采用优化参数设计6口多级压裂水平井,第1 a平均日产油为29.0 t/d,符合产能预测数据(25.0~33.0 t/d)。该研究建立了砂砾岩储层含油饱和度预测方法,并形成砂砾岩油藏多级压裂水平井参数设计和产能预测方法,可为同类油藏的开发提供借鉴。

空气泡沫驱矿场试验风险量化评估方法

当前空气泡沫驱主要限于室内机理及相关工艺的研究,而矿场实施经验较少.虽然国内外并未报道过较大安全事故,但其安全风险问题仍是决定该技术是否可以得到推广的关键.国内外缺少针对空气泡沫驱的安全评价,其防护措施的制定也存在盲目性.在充分了解空气泡沫驱油的原理和工艺后,针对各个环节可能存在的风险进行分析,建立了双层风险评估指标体系.应用层次分析法对风险指标的重要性和发生可能性进行度量,并进一步对风险发生后可能造成的人员伤亡、经济损失和环境危害进行损值评定,最终得到整个空气泡沫驱风险评估体系的评价值,建立一种适合空气泡沫驱的风险评估模型,以根据需要采取相应的安全技术措施.