济阳坳陷陆相断陷盆地页岩油开发的几点思考

济阳坳陷是典型陆相断陷盆地,其效益开发对中国页岩油可持续发展具有重要作用。陆相断陷盆地页岩油储层构造复杂、岩相类型多样,流体性质复杂,效益开发难度大。济阳坳陷经过研究评价、试验开发和规模建产3个阶段的探索,取得了重要进展。为此,系统性总结了页岩油优质甜点评价、立体开发优化、高效储层改造、储层补能提高采收率等页岩油开发技术所面临的挑战,提出了工程地质双甜点评价、井网层系组合优化、CO_(2)前置极限射流密切割压裂、注气补能和化学提高采收率等技术措施和效益开发管理模式,初步形成了陆相断陷盆地页岩油开发技术和管理模式体系,对其后续发展方向提出了建议,为陆相断陷盆地页岩油效益开发提供了参考借鉴。

中国东部陆相断陷盆地页岩油开发理论认识与技术实践——以济阳页岩油为例

以济阳页岩油为代表的中国东部陆相断陷盆地页岩油取得产能突破,但埋藏深、厚度大、成熟度低,地层温度高、压力大,原油流动能力差的特点,使其实现高产稳产面临巨大挑战。基于万米岩心及90余口水平井生产实践,深化发展了“储-缝-压”三元储渗理论,以此为指导形成了页岩油开发甜点立体评价、立体开发优化设计、立体均衡压裂等济阳页岩油开发关键技术体系。理论研究和实践表明:孔隙和多尺度、多类型发育的微缝组成“双储”系统,控制着储集空间及油气富集规律,是高产稳产的物质基础;支撑缝与激活缝耦合形成跨纳米-厘米尺度的“双缝”系统,具有梯级启动特征,是高产稳产的渗流路径;地层保压性好的前提下,压裂增能可有效提高孔缝的渗流能力、增加渗吸置换效率,同时精细控压实现能场协同耦合,可进一步释放页岩油藏产能,保压增压“双压”协同是高产稳产的能量保障;以三元储渗理论为指导形成的开发关键技术体系为多洼陷多层系产能突破提供了有效的技术支撑,对促进中国东部陆相断陷盆地页岩油规模效益开发具有重要意义。

济阳坳陷古近系沙四段——沙三段页岩油立体评价探索与实践

济阳坳陷为中国东部典型的陆相断陷盆地,古近系沙河街组沙四段—沙三段沉积一套巨厚的中低成熟度页岩油储层,资源量超100×10^(8)t,目前处于评价试验阶段,勘探开发前景广阔。针对陆相页岩油岩相复杂、储集空间多样、非均质性强、烃源岩厚度大的特点,以地震、测井、录井、取心及实验分析等资料为基础,开展烃源岩有利岩相、储集性、含油性、可动性、可压裂性“四性”评价,通过评价井部署和井组先导试验实施,形成以甜点立体评价、井网立体优化、水平井立体压裂为核心的评价技术,落实资源潜力及技术适应性,为优选建产区带、实现规模化开发产能建设提供重要支撑。通过博兴、牛庄和民丰等地区立体评价试验,落实甜点评价标准可靠性、井距层距合理性和压裂工艺适应性,建成中国石化首个10万吨级页岩油先导试验井组,有力支撑了济阳陆相断陷湖盆页岩油国家级示范区的高效建设。

陆相断陷湖盆页岩油开发技术迭代与发展方向

对比、借鉴美国页岩油开发钻井技术、压裂技术、井网部署模式迭代历程及成效,围绕济阳陆相断陷湖盆页岩油地质特点和开发难点,通过开发技术、钻井技术和压裂技术的创新、迭代,初步形成了适合陆相断陷湖盆页岩油地质特征的开发技术体系,支撑了页岩油产量快速增长,降低了开发投资成本。通过与美国页岩油开发技术对比,提出了陆相断陷湖盆页岩油开发技术迭代的发展方向:持续强化整体立体开发,提高工程技术精细程度,完善工程技术指标体系,加快工程装备智能优化,探索应用复杂结构井,形成从设计到实施的全流程一体化质量管理体系,不断创新陆相断陷湖盆页岩油开发理念与技术,推动实现陆相断陷湖盆页岩油规模效益开发和高质量发展。

济阳页岩油渗流机理及开发规律研究

济阳页岩油资源潜力巨大,但受复杂地质条件影响,对压裂后多尺度空间渗流机理及开发规律缺乏系统认识,规模效益开发难度大。为厘清济阳页岩油开发规律的内在机制,针对济阳页岩油多尺度裂缝发育特征,综合物理实验与数值模拟等多种手段,研究压裂后复合缝网的形成机制及组合模式,开展多尺度裂缝应力敏感、多级孔缝内流体非线性渗流、孔缝系统渗吸置换等多重介质空间渗流机理研究。依据压裂改造后多尺度缝网的分布及其渗流规律的差异性,建立了页岩油“易流-缓流-滞流”三区渗流模式,明确了济阳页岩油不同流动阶段的渗流特征与开发规律。研究结果表明:层理缝发育可改善储层物性条件,提高渗吸置换效率,降低启动压力梯度;弹性开发阶段随地层压力下降,渗流通道减小,缝网导流能力降低,具有明显的应力敏感性。济阳页岩油开发过程中,开发初期流态以易流区供液的裂缝线性流和裂缝椭圆流为主;开发中期缓流区向易流区供能,流态转变为地层椭圆流;开发后期滞流区内的页岩油逐渐动用,流态转变为边界控制流。受地质条件和生产制度影响,不同水平井能量变化、含水率下降和产量变化规律具有较大差异。合理优化闷井时间和生产制度,能够保证渗吸置换效果,高效利用地层能量,提高页岩油产能。

多相泡沫体系调驱提高原油采收率试验研究

通过复配泡沫和聚合物凝胶微球形成多相泡沫体系,并进行了多相泡沫体系在多孔介质中的驱油实验。通过激光粒度分析仪对聚合物凝胶微球的粒径进行测量,其粒径分布均匀,且与地层孔喉匹配。针对多相泡沫的起泡能力和稳定性,采用搅拌法对其各组分的浓度进行优选。微球封堵试验表明,微球能在岩心中不断地封堵和运移,使注入压力和阻力系数增加,后续水驱仍有较高的残余阻力系数。在双管非均质驱油试验中,多相泡沫优先进入高渗管并具有良好的调剖效果,从而改善地层非均质性,使泡沫驱替低渗管,调剖与驱油结合,有效地提高原油采收率。

多相泡沫体系稳定性研究

多相泡沫体系由气液固三相组成,固体颗粒的加入改变了泡沫的形成机制,需要一种新的泡沫体系评价方法来分析固体颗粒对泡沫稳定性的影响。采用Waring Blender方法生成泡沫,泡沫体系中液体析出时间和析出体积倒数在双对数坐标系中存在线性关系,因此采用该直线斜率表征泡沫衰减速率。对3种不同起泡剂的泡沫衰减速率进行了研究。结果表明,常规泡沫体系中的泡沫衰减速率只与起泡剂浓度有关,而且起泡剂浓度不同泡沫衰减速率则不同。对固相颗粒类型、粒径、浓度对多相泡沫体系衰减速率的影响进行了研究。结果表明,预交联颗粒能与起泡剂溶液复配出发泡体积高、稳定性强的泡沫体系;固体颗粒粒径越小,多相泡沫体系越稳定;固相颗粒质量分数影响多相泡沫体系的起泡能力,存在最优的固相颗粒质量分数,使多相泡沫体系最稳定。

低渗透油藏CO_2泡沫驱室内评价及数值模拟研究

腰英台油田CO2驱油先导试验中，CO2过早气窜，降低了波及体积，影响区块产能。采用岩心切割技术制作了低渗透裂缝性岩心模型，通过室内实验，研究了CO2泡沫在低渗透裂缝性岩心中的封堵能力以及水驱或气驱后CO2泡沫驱提高采收率的效果。基于数值模拟方法，分析了泡沫中各组分的作用机制以及泡沫调驱提高低渗透裂缝性油藏采收率机理。研究表明，CO2泡沫能增加流体在裂缝中的流动阻力，有效降低驱替液流度，阻力因子在46～80之间；泡沫在裂缝中存在启动压力，它将影响泡沫在初始阶段的流动。对于水驱和气驱之后采用泡沫驱的岩心，采收率分别增加了26％和35％，揭示了泡沫在裂缝与基质间形成的横向压差是提高低渗透裂缝性油藏采收率的机理。

CO_2驱油泡沫防气窜技术实验研究

腰英台油田CO2驱油先导试验中CO2过早气窜,降低波及体积,影响区块产能。采用岩芯切割技术制作了低渗透裂缝性岩芯模型,通过岩芯驱替实验研究了不同CO2泡沫注入方式对低渗透裂缝性岩芯封堵能力的影响以及水驱或气驱后CO2泡沫驱提高采收率的效果。实验结果表明：CO2泡沫能增加流体在裂缝中的流动阻力,有效降低驱替液流度,阻力因子在4680;泡沫在裂缝中存在启动压力,它将影响泡沫起始阶段的流动。对于水驱和气驱之后采用泡沫驱的岩芯,采收率分别增加了26%和35%,揭示了泡沫提高低渗透裂缝性油藏采收率机理。

基于瞬时相位差分特性的数据传输系统丢点检测方法

针对数据传输系统丢点问题,依据连续正弦信号瞬时相位差分特性,探讨了一种自动检测数据传输系统丢点方法。首先在数据传输系统采集前端加入正弦信号;然后将解包好的数据通过希尔伯特变换求取数据瞬时相位,并从前向后进行相位补偿,使数据瞬时相位呈连续递增形式;最后通过相位差分法求得瞬时相位前向差分。由理论分析可知:连续正弦信号未丢点时,当前位置数据相比前一位置数据相位差为2πfc/fs(fc为正弦信号频率,fs为数据传输系统采样率);连续正弦信号丢点时,当前位置数据相比前一位置数据相位差为2πfc(n+1)/fs(n为传输数据丢失点数)。由此特性,可实现对数据传输系统是否丢点实现自动检测。理论分析和实验结果表明,探讨的数据传输系统丢点检测方法可实现对数据传输系统是否丢点实现自动检测,便于工程应用。

边底水稠油油藏水溶性降黏剂吞吐技术研究

针对胜利油田沾29块边底水稠油油藏蒸汽吞吐开发过程中油井含水率高、日产油量低的问题,利用岩心驱油实验和微观可视化设备,研究了应用水溶性降黏剂提高稠油采收率的机理;运用非线性混合法则,实现了水溶性降黏剂在数值模拟中的表征;利用数值模拟方法,建立了水溶性降黏剂吞吐数值模型,优化得到了沾29块水溶性降黏剂吞吐的开发技术界限。研究结果表明:相对于水驱,水溶性降黏剂驱油效率提高了4. 6%;水溶性降黏剂提高采收率的主要机理是形成水包油乳状液,可降低原油黏度及界面张力,减少残余油饱和度;非线性混合规则表征了原油黏度随水溶性降黏剂浓度的非线性变化规律;沾29块开发方案中,水溶性降黏剂吞吐的注入浓度为3%~4%,周期注入量为500~600 t;水溶性降黏剂吞吐措施有效期达396d,平均日增油为3. 1 t/d,矿场实验取得了良好的开发效果。研究成果对于改善边底水稠油油藏开发效果具有重要意义。

普通稠油降黏剂驱物理模拟和数值模拟

为实现普通稠油热采向降黏剂驱的转换,首先通过实验评价了降黏剂的静态性能参数,然后通过岩心驱替实验开展了降黏剂驱注入特征和驱油效果研究,其次通过微观可视化实验研究了降黏剂驱提高采收率的机理,最后运用非线性混合法则的方法,得到了降黏剂在数值模拟中的实现方法;并对物理模拟结果进行了数值模拟计算和历史拟合。研究结果表明,稠油降黏剂驱过程中能够形成稳定的水包油乳状液;稠油驱替过程可划分三个阶段:启动压力突破阶段、压力快速下降阶段和压力低位运行阶段;降黏剂驱可以降低稠油启动压力梯度,减小驱替压力,实施降黏剂驱后采收率提高了12.4%,总采收率达到46.6%;降黏剂驱提高采收率的主要机理是降低原油黏度,减少残余油饱和度;采用非线性混合规则表征了原油黏度随降黏剂浓度的非线性变化规律,该表征方法可以应用于数值模拟计算,计算结果和实验值拟合得较好;先导试验表明该技术能够降低水井注入压力,降水增油效果显著,试验区内油井全面见效。

低油价形势下改善稠油热采开发效果对策研究

针对胜利油田边底水能量强、原油黏度高、油层厚度薄、储层物性差、强水敏等油藏特征,以及稠油油藏热采开发成本高的特点,分析了当前低油价形势下稠油热采无效直井的治理对策。通过研究,提出了强边水油藏一线井提液二线井调剖、优化注汽参数、组合吞吐、分层注汽和氮气补充地层能量等技术措施,有针对性地解决了高含水井、无效益井的问题。现场应用表明,该系列技术对策有效提高了热采直井的开发效果,取得了良好的经济效益。

边底水超稠油油藏控水稳油数值模拟研究——以胜利油田郑411区块为例

针对胜利油田边底水超稠油油藏水侵后含水率增加、产油量降低、大量剩余油未能采出等问题,以郑411区块1砂体为例,提出通过在油水边界处的水平井注入化学堵剂建立封堵隔板以遏制边底水入侵的措施。通过油藏数值模拟研究,优化了冻胶的注入层位、注入量以及注入方式。模拟封堵结果表明,超稠油油藏水平井冻胶控水稳油的效果明显,区块整体含水下降,产油上升,调堵效果显著。

污酸处理过程中基础问题分析

采用三段碳酸钙—石灰—铁盐除砷工艺处理冶炼厂污酸废水。考察一段碳酸钙粒径对石膏砷含量的影响;中和方式、硫酸根对二段滤液砷浓度的影响;三段加酸回调pH对铁盐除砷的影响。结果表明:碳酸钙粒径较大时,会发生硫酸钙包裹现象,导致石膏中砷含量增高。相比石灰一级除砷,石灰三级除砷滤液砷含量可以降至0.3 mg/L以下。同时,石灰除砷滤液中砷含量会随硫酸根含量的增加而增加,但其增加幅度远低于石灰一级除砷。在三段铁盐除砷过程中,通过浓硫酸回调pH,能提高铁盐的除砷效率,使出水砷含量降低至0.3 mg/L以下。

相关法测量信号相位差LabVIEW程序实现

文章提出一种利用相关函数算法,基于LabVIEW平台,测量两个同周期信号相位的程序,通过仿真验证该方法具有易于实现抗干扰能力强等优点。

不同类型稠油油藏蒸汽吞吐开发规律研究

胜利油田地质条件复杂,油藏类型多,以胜利油田稠油油藏实际生产中的注汽和采油等开发数据为依托,根据油藏地质特征,建立了一套系统划分稠油油藏类型的标准,并总结分析了不同类型稠油油藏周期生产时间、油汽比、产油量及含水率等开发指标的变化规律。边底水能量和原油粘度是影响稠油油藏开发的两个重要因素。边底水能量大,原油粘度低,油藏周期生产时间长,产油量高,油汽比高。

多相泡沫体系调驱试验

通过复配泡沫和聚合物冻胶微球形成多相泡沫体系,进行多相泡沫体系在多孔介质中的流动试验。显微图像显示,聚合物携带的聚合物冻胶微球具有良好的圆球度和分散性,分布在多相泡沫的液膜和plateau边界处。试验结果表明:聚合物冻胶微球能在岩心中不断封堵和运移,使注入压力和阻力系数增加,后续水驱仍有较高的残余阻力系数;多相泡沫体系封堵岩心时,压差曲线出现明显的上下波动,多相泡沫封堵受聚合物冻胶微球运移的影响;并联双管试验中泡沫和多相泡沫体系在岩心管中的分布状态不同,多相泡沫体系具有更好的调剖效果。

低渗透油藏CO2泡沫驱物理模拟及数值模拟研究

腰英台油田CO2驱油先导试验中CO2过早气窜，降低波及体积，影响区块产能．．采用岩心切割技术制作了低渗透裂缝性岩心模型，通过室内实验研究了CO2泡沫在低渗透裂缝性岩心中的封堵能力以及水驱或气驱后CO2泡沫驱提高采收率效果；基于数值模拟方法，分析了泡沫中各组分的作用机制以及泡沫调驱提高低渗透裂缝性油藏采收率机理。研究表明，CO2泡沫能增加流体在裂缝中的流动阻力，有效降低驱替液流度，阻力因子在46～80之间：泡沫在裂缝中存在启动压力，它将影响泡沫在初始阶段的流动。对于水驱和气驱之后采用泡沫驱的岩心．采收率分别增加了26％和35％，揭示了泡沫在裂缝与基质间形成的横向压差是提高低渗透裂缝性油藏采收率的机理。

利用LabSQL实现虚拟仪器数据的数据库存储

介绍一种利用免费的数据库开发包LabSQL,把虚拟仪器LabVIEW采集到的数据以数据库的形式存储在计算机上的方法。