迭代法计算油气井密闭环空压力

在充分考虑压力和体积耦合变化的基础上,建立了计算密闭环空压力的数学模型,并简要阐述了用迭代法计算环空压力的思路。以文献1中的实例为例,计算了环空温度变化所引起的环空压力增加值。计算表明,同文献1的结果比较,用迭代法计算的环空压力平均小大约10%。文章方法对高温高压井井身结构设计、套管强度设计有一定的指导作用。

化学剂浓度对复合驱油体系流变性影响实验研究

讨论了三元复合驱中化学剂浓度与驱油体系流变性的关系,通过实验研究了化学剂浓度对驱油体系表观粘度和静态吸附的影响。结果表明:随着碱浓度的增加,三元复合体系的表观粘度逐渐降低,零剪切粘度减低,剪切性能变差,缔合聚合物三元复合体系的粘度降低幅度最小;随着表面活性剂浓度的增大,体系表观粘度有一定的增加;碱和表面活性剂在岩芯砂上的吸附量随着它们平衡浓度的增加而不断增大,符合Langmuir吸附规律;缔合聚合物在岩芯砂上也存在吸附量峰值,但不符合Langmuir吸附规律。

四川盆地东部下志留统龙马溪组页岩储层特征及影响因素

四川盆地东部下志留统龙马溪组页岩气勘探已取得重大突破,其储层研究尤其是优质储层发育的影响因素对四川盆地海相页岩的下一步勘探具有重要意义。在岩心观察和岩石薄片鉴定的基础上,通过扫描电镜和X射线衍射等分析,对四川盆地东部下志留统龙马溪组储层特征进行了研究,确定了有利储层形成的主控因素。研究区地层矿物成分以石英和黏土矿物为主,方解石、白云石及黄铁矿等的含量较低;干酪根类型以腐泥型（Ⅰ）为主、腐殖腐泥型（Ⅱ_1）次之;TOC质量分数为0.10%~8.67%,平均为1.49%,R_o为1.63%~2.81%,平均为2.18%;地球化学特征为富有机质和高—过成熟;储集空间类型可分为孔隙和裂缝两大类,其中粒间孔、有机质孔及构造缝为主要储集空间。四川盆地东部下志留统龙马溪组页岩储层的发育受沉积环境、页岩脆性及有机质丰度与成熟度等因素的影响。

疏水缔合聚合物的流度控制能力研究

通过研究具有缔合能力的疏水缔合聚合物和无缔合能力的线性高分子流度控制能力,认识到:在高渗透多孔介质中,高钙、镁矿化度水质条件下,低分子量高缔合力的疏水缔合聚合物溶液的流度控制能力比高分子量无缔合能力的聚合物强;在经过机械剪切和多孔介质剪切后,低分子量高缔合力的疏水缔合聚合物建立的阻力系数与线性高分子相当,但低分子量高缔合力的疏水缔合聚合物建立的残余阻力系数较高,能够较好地实现提高高渗透油藏水驱波及体积的目的。低分子量高缔合力的聚合物溶液在高钙、镁矿化度水质条件下,较强缔合作用形成的溶液结构适合渤海油田大排量、高渗透多孔介质条件下的流度控制。为海上油田聚合物驱的发展提供理论技术支持。

利用测井信息计算页岩有机质丰度——以川南长宁地区龙马溪组为例

充足的有机质是油气生成的物质基础,有机质丰度决定了烃源岩的生烃潜力,因此获取页岩有机质丰度对指导页岩气的勘探开发具有重要作用。在选取川南长宁地区龙马溪组下段泥、页岩作为研究对象的同时,利用总有机碳含量作为有机质丰度评价指标,对泥、页岩样品化验得出的有机碳含量和对应深度的测井数据进行拟合,得出总有机碳含量的计算公式,并依据不同测井响应参数的选取,总结出3种测井计算方法,相应地回归出3个计算公式,在研究区对计算结果进行验证和误差分析。结果表明:Δlg R-密度法和密度-铀多元回归法得出的有机碳含量与样品实测的有机碳含量符合程度较高;单井纵向上表现出龙马溪组有机碳含量在下段底部附近较高,具有由底部向上逐渐降低的趋势;密度-铀多元回归公式计算的误差最小,表现出较强的适用性,可在长宁地区推广应用。

基于体积源的分段压裂水平井产能评价方法

水平井裸眼和固井分段压裂技术已大量应用于低渗透气藏的开发,其产能评价方法是评价压裂效果和提高压裂设计水平的关键。为此,针对裂缝性低渗透气藏,采用体积源的思想建立相应的基础渗流模型,通过正交变换法求取常流率时体积源函数,并根据Duhamel原理推导了变流率时的计算方法;结合人工裂缝内流动压降并根据叠加原理分别推导出裸眼、固井分段压裂水平井的产能评价方法;最后通过现场实例及经典理论模型验证了产能评价方法的正确性,以及储层物性和人工裂缝参数对于两者产能的影响。结果表明:①裸眼、固井分段压裂水平井发挥了水平井段的生产作用,它具有较高的产能;②两者之间的差别受到储层物性和分段压裂参数的影响;③在储层物性差、压裂规模大时,裸眼、固井分段压裂水平井之间产能的差别变小。该成果对于低渗透气藏分段压裂水平井的分段压裂参数设计和压后效果评价具有重要的应用价值,也为分段压裂工艺的选择提供了理论依据。

东海地区低孔低渗透气田完井液优化技术

针对东海地区高温、低压、低渗透油气藏常规完井液技术当前存在的问题,基于有机物高温碳化理论,用有机高分子吸水材料研制出了满足该地区完井作业的一种尺寸分布广泛的软颗粒状无（低）渗漏完井液体系,基本配方为：淡水＋0.5%螯合剂YF-1＋1%2%胶凝剂SW-1＋0.5%稳定剂WDJ-1。体系黏度在常温下（25120 mPa.s）可调,与地层水配伍性好,对管材具低腐蚀性。完井液在120130℃高温动态污染实验中可发生碳化反应,在岩心端面可生成一种致密黄、黑色黏稠状胶质暂堵层,有效地避免了工作液的滤失,岩心中黏土矿物对有机高分子吸水材料起到了一定的热催化作用。目的层岩心动态污染后,自然返排渗透率恢复率可超过90%。现场应用表明,该体系在东海地区天外天高温低渗透砂岩油气藏具有优异的保护储层效果,提高了低压产层的承压能力,极大地降低了水相圈闭损害,并促使了A7s等气井获得高产。

牛蹄塘组页岩气储层有机质微生物来源的证据

针对牛蹄塘组页岩气储层中有机质来源的问题,从微体古生物化石和有机地球化学两方面开展了研究。采用环境扫描电镜–能谱系统(ESEM–XEDS)对岩芯中的微生物化石形态和化学组成进行了研究;此外,还采用气相色谱–质谱法(GC–MS)对岩芯抽提物进行了检测。结果表明,牛蹄塘组页岩中发现的微生物化石C和N元素含量较高(大于30%),从外部形态大致可将其分为3类:同心环状结构,表面光滑的球体以及细胞壁开口的球体。岩芯抽提物检测结果表明,牛蹄塘组页岩n C12～n C32的正构烷烃均有检出,且具有低碳数(主峰碳n C16)偶碳优势;此外,抽提物中还检出了含量较高的类异戊二烯烃,包括,姥鲛烷、植烷和角鲨烯。这些微生物化石的发现和有机地球化学组成特征为晚震旦—早寒武世扬子浅海微生物的繁盛和牛蹄塘组烃源物质的微生物起源提供了有力的证据。

滇黔北地区地层压实恢复及沉积速率反演

为了恢复滇黔北地区地层压实过程并进行沉积速率反演,将优化模型与传统方法相结合,建立了滇黔北地区分层声波时差和孔隙度随深度变化的模型,而后基于岩石骨架不变原理对该区地层进行分层回剥,获得了上奥陶统五峰组至第四系较完整的地层原始沉积厚度和各组地层分段沉积速率,并探讨了页岩地层沉积速率与有机质丰度的关系。结果表明:滇黔北地区地层沉积速率总体较低,早期沉积速率升高并达到峰值,随着地层年代由老变新,沉积速率骤降而后再缓慢升高,随后再次降低直至该区沉积速率的最低值,其中志留系龙马溪组和罗惹坪组2套主要页岩地层的沉积速率分别为77.97 m/Ma和113.47 m/Ma;陆棚环境下较缓慢的沉积速率有助于提高页岩有机质丰度。研究成果可为该区地层埋藏演化史研究和页岩气勘探开发提供一定的参考。

基于常规测井资料的裂缝概率模型及其应用

准确预测裂缝的分布发育是碳酸盐岩储层研究中的重要内容,目前已发展了许多先进的技术和方法,但都需要地震和先进测井技术的支持,而老区块通常只有常规测井资料,因此,利用常规测井资料对裂缝进行预测有着重要的意义。为此,利用现有岩心资料和常规测井资料(GR、AC、DEN和RT曲线等),采用曲线元的方法计算裂缝存在概率,进而采用序贯高斯方法建立了裂缝存在概率的三维模型,从而展示出老区块裂缝的纵、横向发育状况及分布规律。现场应用结果表明:研究区裂缝平面上在主构造高点区和主构造西南倾伏端附近较发育,纵向上各单元体的裂缝发育情况分带明显,这与现有地质认识相符合,为常规测井资料进行裂缝预测提供了新的技术方法。

河坝飞仙关气藏储层应力敏感性及其对产能的影响

河坝飞仙关气藏是一个裂缝孔隙型异常高压气藏,地层压力系数高达2.3。试采过程中,气井产能下降明显,表现出一定的应力敏感。通过对河坝飞仙关气藏储层岩石渗透率应力敏感、压差对渗透率应力敏感影响、渗透率可恢复性等室内岩心试验研究,结果表明:河坝飞仙关气藏储层渗透率敏感性强,渗透率损害率高达60%;渗透率永久性变形率较大,可恢复程度低;压差对渗透率敏感影响大,压差越大,渗透率敏感性越强,永久变形率越大。结合现场生产分析表明:应力敏感对河坝飞仙关气藏开发的影响大,气井产能下降快,地层压力降到20MPa时,产能下降了66%;对于河坝异常高压气藏开发,确立合理生产压差,减缓应力敏感对储层渗透率及气藏产能的损害,确保气藏在合理生产压差及合理产量下生产十分必要。

酸压技术在新场复杂砂岩气藏的应用

新场气田须家河组属于低渗透、超致密砂岩储层,岩性变化大,类型复杂,非均质性较强,物性条件不理想。目前,这种复杂砂岩储层的增产改造工艺是困扰酸化压裂界多年亟待解决的难题。针对新场气田855探井的具体情况,首次提出将胶凝酸平衡/闭合酸压工艺作为改造此类储层的手段,给出了该工艺的原理和设计思想。现场施工表明该工艺能够延长酸岩反应时间,压开具有相当导流能力的酸蚀裂缝,返排时即可得到一定产气量。这对于胶凝酸平衡/闭合酸压技术在四川地区乃至全国的推广和应用具有一定的指导意义。

压裂液单相滤失模型适用条件研究

压裂液在裂缝净压力作用下驱替油藏流体向地层渗滤,压裂液滤失过程为两相或多相流动。近年国内建立的一些滤失模型普遍假设为压裂液的单相流动,忽略了油藏流体的影响;单相滤失模型便于计算,但并未给出适用条件。基于两相滤失理论,对比研究了单相滤失的误差,以明确单相滤失模型的适用范围;建立了两相滤失模型,用迭代法求解流体压力分布函数,由此计算两相滤失速度,并与单相假设条件下的滤失模型进行对比,得到了单相滤失模型的适用条件和误差。计算表明,一定条件下用单相滤失模型计算的滤失速度误差较大;在应用单相滤失模型前应先分析流体性质差异对滤失的影响。

气体钻井钻柱摩阻扭矩新解析模型

随着国内外气体钻井技术的不断发展,以及最大储层接触钻井开发理念的提出,气体钻井技术与水平井等钻井技术相结合在致密低渗油气藏开发方面展现了巨大的潜力。但在气体钻水平井或特殊轨迹井的井眼轨迹测量、井眼轨迹控制技术领域仍然面临一些关键技术难题和挑战。摩阻扭矩就是其中的一项关键技术,摩阻扭矩问题贯穿整个井的设计到钻井再到完井、井下作业全过程。文章提出了一种新的钻柱摩阻扭矩计算解析模型,通过对三维狗腿度的矢量化,以及将重力和张力对摩阻影响的分离,简化了复杂的摩阻扭矩解析模型。并分别对某气体钻井三维拐角井及其复合运动的钻柱摩阻扭矩进行了实例计算。计算结果与经典解析算法进行对比分析,得到该解析模型具有较高的精度,可为油田应用提供简便而可靠的计算方法。

复杂致密储层裂缝特征研究

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩储层是一类典型的复杂致密油藏,奥陶系地层经过多期构造运动和古岩溶共同作用形成的岩溶缝洞型碳酸盐岩油藏,其中的一间房组和鹰山组储层以灰岩和白云岩为主,属于超低孔超低渗复杂致密储层。根据岩芯资料分析,一间房组岩芯分析孔隙度低于2%的占90%,鹰山组岩芯孔隙度低于2%的占67.3%,平均基质孔隙度约1.69%。露头、岩芯以及镜下薄片观察发现,在此类储层中,基质基本不具有储渗意义,绝大部分油气是储存在成岩后期产生的溶洞和裂缝中。储集空间是以构造变形产生的构造裂缝与岩溶作用形成的孔、洞、缝为主,其中洞穴是本区储层最主要的储集空间。裂缝具有双重作用,既是重要的储集空间,又是洞穴和裂缝连通的关键通道。裂缝和溶洞也是这类储层储集空间形态多样、大小悬殊、分布不均、具有很强的非均质性的根本原因。本文重点对一间房和鹰山组裂缝性进行了研究,分析裂缝测井响应特征,裂缝发育和分布规律,采用序贯高斯随机建模方法建立裂缝孔隙度、张开度和渗透率的三维分布模型,模拟结果表明,裂缝对渗透率的改造作用特别大,说明裂缝在储层储渗方面起着重要作用。

基于实钻测井资料研究剩余油分布的新方法

针对陆梁油田陆9井区白垩系呼图壁河组XX油藏这一特殊的低幅度、薄层、高渗透底水油藏类型,自2001年大规模投入开发以来,目前采出程度仅为14%,综合含水72%左右,进入中高含水开采阶段,研究剩余油分布势在必行。提出了利用近年穿层井实钻测井资料研究剩余油分布的新方法,在充分利用油藏近5年开发井实钻测井资料的基础上,结合底水油藏水驱油机理研究油藏剩余油分布。结果表明,对于300 m×300 m的开发井网,在距离油井100~170 m的范围内油层波及程度仅为20%左右,即剩余油主要分布在开发井之间的油层顶部,且呈"船底型"分布。

用水溶性缔合聚合物驱替稠油

研究了在多孔介质中用盐水和缔合聚合物溶液驱替中黏原油(200mPa·s)。在相同的浓度下,缔合聚合物溶液具有比常规聚合物溶液更高的黏度。这项研究是在光学显微镜下刻蚀的二维硅质微观模型上进行的。模型具有与贝雷砂岩相同的孔隙结构。研究结果包括波及状态、原油采收率和残余油在孔隙内的分布情况。大体上说,在用盐水和低浓度常规聚合物溶液驱油时将导致严重的指进现象。由于缔合聚合物溶液具有更大的黏度,从而具有更稳定的驱替特性。此外,在盐水突破后注入缔合聚合物溶液可以减缓指进和改善稠油的驱替效果。实验结果表明,缔合聚合物是提高稠油驱替效率的可行方法之一。

煤层气藏人工神经网络专家系统的研发与测试

油藏模拟器可有效地预测油气藏的生产动态,具有很好的准确性。但是,在油气藏开发的初期阶段,对储集层物性和生产参数的认识有很大程度的不确定性。而专家系统就像一个筛选工具一样能够用较低的成本和较少的时间模拟油气藏的动态。本文所描述的专家系统是一种预测煤层气藏生产动态的工具,其作用与数值模拟器相类似。专家系统借助于大量的数据而得到训练,对于给定的煤层气藏能够预测大约10年的气和水的生产剖面。同时,模型的其他输出还包括:累积产气量、累积产水量、期望的峰值气产量、达到峰值产量的时间以及煤层气藏废弃时间。本研究还涉及到逆向专家系统的研发,它能够从所期望的煤层气藏方案中筛选出最佳的生产方案。而常规油藏模拟器只有对大量的方案进行研究之后才能提出最佳的设计方案。逆向专家系统能够有效地解决最优化问题。

聚合物在高矿化度油藏岩石表面的吸附研究

油井堵水或减少油井产水是石油工业中必须解决的问题。聚合物驱可降低油藏的水相渗透率,此外,由于聚合物在岩石表面吸附油藏的非均质性降低。研究了两种类型的聚合物—聚丙烯酰胺(PAA)和聚糖(黄原胶),评价了不同矿化度、剪切速率和浓度条件下两种聚合物溶液的黏度。首先将准备好的聚合物溶液注入到岩心,目的是通过计算阻力系数和残余阻力系数来评价聚合物在岩石表面的吸附。此外,进一步研究了聚合物溶液注入速率的影响,结果表明:黄原胶溶液有高的耐盐性(20%),而PAA对盐非常敏感;还需要温度与之配伍,可直达60℃;也发现注入速率越小,聚合物在岩石表面的吸附量越大。因此,推荐黄原胶用于高矿化度、高温油藏堵水。

用非结构化网格模拟器模拟聚合物驱

描述了用非结构化网格模拟聚合物驱的研究进展。聚合物驱模拟涉及到很多专业问题:聚合物溶液黏度(具有剪切稀释或剪切增稠的特性)是聚合物浓度、剪切速率、矿化度和油藏温度的函数;聚合物的流度控制能力受近井地带高速剪切的影响;聚合物的热力学降解是聚合物浓度、矿化度和油藏温度的函数;聚合物的滞留会影响其流动特征。除此之外,文中还提供了方程的数值解法及其应用实例。