基于核磁共振信号标定法的致密油藏渗吸实验研究

基于一种新的核磁共振信号标定法开展了致密砂岩岩样的油水渗吸实验,该方法可以根据回归模型将核磁信号总量换算为含油体积,相较常规方法计算更方便、更准确。研究发现渗吸过程可划分为过渡渗吸和稳定渗吸2个阶段,低黏度煤油渗吸样品最佳渗吸时间集中在68 h左右,高黏度致密油渗吸样品最佳渗吸时间集中在188 h左右。渗吸时间充足的情况下,煤油和致密油的最终换油率相差不大,但如果渗吸时间较短,则黏度越大换油率越低。同层位、同黏度的样品具有相似的渗吸动态特征;同层位、高黏油的样品达到稳定渗吸阶段无因次渗吸时间相较低黏油更短。以半径0.5µm作为大、小孔隙的分界线,煤油渗吸样品中半径小于0.5µm的孔隙渗吸换油贡献率平均为83.93%,占据主导地位,原油动用率平均为23.54%;半径大于0.5µm的孔隙渗吸换油贡献率平均为16.07%,相对较少,原油的动用率平均为8.50%,普遍较低,容易形成水锁。致密油渗吸样品在所有孔隙中的渗吸换油贡献率则相对均衡,半径小于0.5µm的孔隙原油动用率平均为14.82%,相对较低;而半径大于0.5µm的孔隙原油动用率平均为29.82%,在焖井过程中普遍会得到有效动用。

考虑气水两相流动的页岩气井压裂-生产一体化数值模拟

基于位移不连续法和离散裂缝统一管网模型,采用顺序迭代数值模拟方法,构建了考虑气水两相流动的页岩气井压裂-生产一体化数值模型。模型考虑了天然裂缝、基质物性对压裂过程的影响,且直接将压裂后地层压力及含水饱和度分布用于后续焖井、生产模拟,可以更准确地实现压裂-生产一体化模拟。模拟结果表明:储层物性参数对裂缝扩展有较大影响,合理预测压裂结束后地层压力及储层流体分布是准确预测页岩气井产气量、产液量的关键;相较于常规方法,提出的模型同时考虑压裂对基质压力及含水饱和度的影响,可以更准确地模拟产水量、产气量。将建立的模型应用于实际页岩气压裂水平井的压裂-生产一体化模拟,模拟结果与实际生产数据吻合程度较好,验证了模型的准确性。

海陆过渡相页岩储层合层开采数值模拟研究

由于沉积环境的不同,海陆过渡相页岩与海相页岩存在较大差异。基于鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩储层的特点,建立了纵向多岩性叠置储层水平井产能数值模型,分析了不同岩性组合模式下的气井单段生产动态特征,研究了煤层渗透率、储层叠置关系等关键参数以及生产制度对生产特征的影响。研究结果表明:①富煤型页岩储层合层开采初期气水同产,采出气主要来自砂岩和页岩储层的游离气,采出水主要来自压裂液及煤层水。煤层的渗透率越高,合层开采的累计产气量越大,累计产水量也随之提升。②含煤叠置组合类型进行合层开采最理想的空间叠置顺序为页—砂—煤,在该叠置顺序下,煤层产水对合层开采干扰最小。③煤层产气量受应力敏感的影响最大。

JH区块沙溪庙组致密砂岩气藏压裂缝高影响规律研究

致密砂岩油气作为非常规油气资源之一,已成为油气增储上产的“重点领域”与“亮点类型”。其中四川盆地JH区块沙溪庙组致密气资源丰富,河道砂体广泛发育,开发潜力巨大。致密砂岩气藏低孔低渗的特性决定了只有采用水平井分段压裂才能实现其规模效益开发,而在水力压裂过程中,裂缝高度控制是一件很棘手的问题。基于此,以JH区块为研究背景,建立三维层状介质压裂数值模拟模型,以现场压裂施工数据和井温测井缝高数据为基础,优选P3D裂缝扩展模型,进而分析工程、地质因素对裂缝垂向扩展行为的影响和控制作用。研究结果表明,不可控地质因素中储隔层应力差是影响裂缝高度的最关键因素,当储隔层最小水平主应力差达4~6 MPa后,裂缝几乎不会发生穿层;杨氏模量影响较小,泊松比几乎没影响;可控工程因素中施工排量和压裂液黏度对缝高影响较大,低排量和低黏度有助于控制缝高。

玛湖砾岩油藏水平井效益开发压裂关键参数优化

准噶尔盆地玛湖砾岩油藏从规模化开发向效益化转变的过程中,在考虑经济效益的前提下,合理选择压裂施工参数尤为重要。为实现玛湖砾岩油藏压裂施工关键参数优化,建立压裂裂缝扩展等效KGD裂缝扩展模型,实现快速估计裂缝形态,采用启发式粒子群算法,以收益率为目标函数,对玛湖砾岩油藏不同产层分别进行压裂施工规模、簇数和排量的组合优化。结果表明,随着迭代次数的增加,高成本开发方案最终收敛到综合开发效果最佳的组合优化方案,实现了玛131区块施工参数优化。

四川盆地南部地区页岩气开发及其减污降碳再认识

为助推中国页岩气持续高质量发展,在溯源页岩气环境争议的基础上,结合四川盆地南部地区(以下简称川南)十余年来页岩气开发实践,总结了国内对页岩气开发生态环境影响的新认识,系统介绍了中国自主创新形成的页岩气清洁开采技术,并指明了下一步技术发展的方向。研究结果表明:①页岩气环境问题的广泛关注始于2009—2011年,经过激烈讨论,美国学术界主流意见认为,页岩气开发存在生态环境风险,但通过合理取水、确保井筒质量、妥善贮存和处置压裂返排液及钻井固体废物等措施可有效防范;②页岩气开发对中国温室气体排放量贡献有限,不会必然污染地下水环境,绿色开发应重点关注低碳钻井和压裂、废弃物处置、地下水保护等方向;③“电代油”钻井和压裂实现了施工过程无直接温室气体排放,川南页岩气压裂返排液在处理回用基础上已实现处理外排,油基岩屑处置对规模开发的制约也因热脱附技术的进步而突破;④页岩气清洁开采技术仍应在深度降碳、稳定减污、持续增效等方面开展技术创新和管理创新工作。结论认为,基于10余年来对中国页岩气开发生态环境保护的探索与再认识,可为中国未来页岩气绿色高效开发提供有益参考和借鉴。

基于KL-E的地质力学模型参数反演及应用

地应力及地质力学参数分布是石油工业井壁稳定性分析、水力压裂以及防砂措施制定等所需的关键参数。提出一种反演地质力学模型参数的方法,该方法通过优化算法依次调整地质力学模型的边界条件与力学参数场,以匹配模型计算地应力与硬数据(一维室内实验测量地应力或一维测井综合解释地应力)为优化目标。利用条件Karhunen-Loève展开(KL-E)生成满足特定位置地质力学属性硬数据的地质力学参数随机场,可以将基于网格单元的地质力学参数量减少为一组一维随机变量,加快算法收敛速度。通过测试算例和四川盆地某页岩气井区的现场实例,验证了该方法的适用性。该方法不仅提高了模型计算结果与硬数据的匹配程度,同时更准确地描述了未知位置的地质力学参数分布情况。与地质力学参数场的反演相比,边界条件反演过程收敛速度更快。

压裂液黏度及注入速率对裂缝网络形态的影响

根据现场监测与岩芯观察结果,天然裂缝对水力压裂效果影响显著,压裂后易形成复杂缝网。通过数值计算对裂缝性储层压裂效果进行预测,可以实现对压裂参数(如压裂液黏度、注入速率等)的优化。本研究采用位移不连续方法计算压裂裂缝与天然裂缝的法向与切向位移,裂缝内流动方程采用有限体积法计算。压裂裂缝的扩展基于F能量判据,天然裂缝根据受力状态的不同存在闭合、滑移及开启3种形式。通过将裂缝变形方程与流动方程耦合求解,可以获得压裂裂缝在天然裂缝网络中的生长情况。由于压裂施工参数可以进行人为调整,因此了解不同施工参数对压裂效果的影响至关重要。现场及室内试验结果表明,高速注入高黏度流体更容易获得较为集中的裂缝分布。对比不同压裂液黏度及注入速率条件下天然裂缝壁面次级裂隙的生长行为,结果表明,高黏度、高注入速率的压裂方式更有助于次级裂隙的生长,从而抑制流体沿大尺度天然裂缝的流动,使压裂后裂缝分布更为集中。同时,计算结果还表明,高黏度、高速率的压裂方式获得的裂缝开度较大,总长较短,接触天然裂缝面积较小;低黏度、低速率注入的方式有助于激发天然裂缝网络,诱导天然裂缝发生明显的剪切滑移。

页岩气藏水平井分段压裂缝间应力干扰全三维模拟

已有多裂缝应力干扰分析模型多基于二维或拟三维假设,该类模型只能考虑裂缝沿水平面的扩展与水平方向的就地应力大小,同时对裂缝形态有较强约束。为了更加准确地分析三维空间多裂缝干扰模式,建立了基于三角形单元位移不连续方法的全三维多裂缝扩展数值模型,对采用二维与三维模型预测的应力干扰强度进行了比较,计算了多裂缝扩展引起的三维空间应力分布。模拟结果表明:全三维压裂模型能够更加准确地刻画地层应力分布与裂缝形态。与二维模型预测的结果相比,三维模型预测的裂缝间应力干扰更弱,预测的裂缝变形诱导应力变化和裂缝扩展速度更小。

致密砾岩油藏压裂甜点预测研究——以玛18井区为例

致密油藏压裂甜点的准确预测是合理部署井位和压裂改造成功的关键。玛湖致密砾岩油藏复杂的地质特征和强非均质性,导致其压裂甜点的预测较为困难。针对目前缺乏有效预测玛湖砾岩油藏压裂甜点方法的问题和提高水平井压裂改造效果的迫切需求,在压裂改造效果主控因素分析基础上,以储层改造体积(stimulated reservoir volume,SRV)为预测指标,首先优选已有基于可压性指数的压裂甜点评价模型,同时建立了基于机器学习的致密砾岩油藏压裂甜点预测模型,最终形成了适用于玛湖致密油藏压裂甜点的预测方法。结果表明:在基于可压性指数的压裂甜点预测模型中,文献[8,10-11]所建立的模型与实际监测结果具有较高吻合度;在基于机器学习算法的压裂甜点预测模型中,随机森林、GRBT(gradient boosting for regression)、Bagging模型表现出较好的性能;虽然当前数据下基于可压性计算的压裂甜点模型的性能较好,但是随着现场数据的更新与准确度的提高,基于机器学习的压裂甜点模型预测精度将不断改善。研究结果对于玛湖致密砾岩油藏压裂甜点和综合甜点评价、井位部署、压裂改造设计具有重要的指导意义。

致密油多级压裂水平井流-固全耦合产能数值模拟

基于多孔介质弹性理论与流-固耦合作用机理,建立了致密油储集层多重孔隙介质变形与流体流动的全耦合数学模型,采用有限元方法对模型进行数值求解并验证了模型的准确性。对致密油储集层多级压裂水平井进行产能数值模拟研究,结果表明:致密油井生产过程中近人工裂缝区域储集层物性大幅度降低,其中人工裂缝开度和人工裂缝导流能力损失幅度分别达到52.12%和89.02%;模拟致密油储集层水平井生产3000 d,全耦合模型与未耦合模型的产能预测误差达38.30%,忽略流-固耦合效应的影响会使产能预测结果产生严重偏差;致密油储集层水平井产能对启动压力梯度最敏感,人工裂缝开度次之,提高人工裂缝初始导流能力有助于提高致密油井产能;压裂施工设计需考虑人工裂缝导流能力、间距、数量、长度的综合影响,片面追求增加裂缝条数无法取得预期的增产效果。

智能电网环境下电力营销管理系统的优化设计

通过对智能电网的特点和意义进行阐述,分析智能电网环境下电力营销管理系统中的问题,从而探讨智能电网环境下电力营销管理系统的优化设计。

斯坦福大学创新创业教育对国内高校的启示

高质量、高水平创新创业人才队伍建设是我国实施创新驱动发展战略、建设创新型国家的根本保障。国内高校创新创业教育起步较晚,仍存在培养模式单一、创业成果转化困难等突出问题。本文通过调研美国斯坦福大学创新创业人才培养的成功经验,并结合西南石油大学目前创新创业人才的培养举措,对石油类院校创新创业人才培养模式进行了探讨,对国内高校创新创业教育改革提供一定的指导与建议。

智能电网环境下电力营销管理系统的优化设计

智能电网实际上就是电网的智能化发展,是建立在现代技术以及通信网络等技术的基础上,增强电网发展中的可靠性,可以实现对电网的自动调度、监控以及检测工作,使其可以达到高效运行的目的。智能电网是各个国家发展的主要趋势,是对原有电网架构的优化,与传统的电网相比有着一定的优势。在智能电网环境下,为了实现各方面的协调性和均衡性,需要建立电力营销管理系统,从而达到安全经济的发展目的。通过对智能电网的特点和意义进行阐述,分析智能电网环境下电力营销管理系统中的问题,从而探讨智能电网环境下电力营销管理系统的优化设计。

砾岩储层水力裂缝扩展形态及影响因素

水力压裂技术已成为致密油气储层增产改造的主要措施之一。目前针对水力裂缝形态的研究主要集中在致密砂岩及页岩储层,以玛湖油田为代表的砾岩致密油储层由于其发现时间较晚,相关研究较为缺乏。砾岩储层非均质性较强,砾石的存在进一步加大了水力裂缝形态研究的难度。基于有限元中的内聚力模型实现了大型物理模拟实验尺度下基质和砾石的差异化表征,并通过现有实验结果,验证了模型的可行性。在此基础上,开展了影响砾岩储层裂缝形态扩展关键因素机理研究,明确了储层在低应力差下主要表现为绕砾和分叉,高应力差则以穿砾、转向为主的特征行为。在机理研究的基础上,结合现场压裂施工数据、有限元机理模型结果及微地震监测结果,基于边界元方法,论证了可采用等效天然裂缝的方式对砾岩宏观人工裂缝扩展过程进行模拟,并得出水力裂缝在宏观上以双翼缝特征为主,主缝周边可能存在小尺度分支缝的认识。基于现场压裂井的裂缝扩展模拟,验证了宏观裂缝形态的准确性。

考虑页岩多重吸附机制的超临界甲烷等温吸附模型

页岩中的超临界甲烷等温吸附模型研究对于页岩气藏储量评估、生产动态预测和开发方案编制等具有重要意义。以超临界甲烷等温吸附理论和分子动力学模拟结果为依据,考虑不同尺度空间中吸附机制差异,以Dubinin-Astakhov(DA)微孔充填模型表征微孔中的甲烷分子吸附,以Brunauer-Emmett-Teller(BET)多分子层吸附模型表征中孔和大孔中的甲烷分子吸附,建立了DA-BET超临界甲烷等温吸附模型。在此基础上,结合高温高压实验数据分析了模型拟合方法和拟合效果,讨论了不同吸附机制对页岩中超临界甲烷等温吸附的贡献。研究结果表明:DA-BET超临界甲烷等温吸附模型可以高精度地拟合实验数据,计算出的吸附特征曲线满足唯一性,并且可以利用该模型预测高温条件下页岩吸附甲烷的能力;在低压阶段,甲烷分子以微孔充填吸附为主;温度、压力显著影响不同吸附机制对总吸附量的贡献,温度越低、压力越高,微孔充填吸附量对总吸附量的贡献越小。

做好一名小公民

我们是小学生，生活在这个地球上，就应该保护好周围的一草一木，那我们应该怎样才能做好一名保护环境的小公民呢？在环保方面，我们应该做到：植树造林，保护环境。你知道马永顺爷爷吗？他是黑龙江省小兴安岭林区的林业工人，全国著名的劳动模范。