矿场气藏工程技术的研究现状与前景展望

近年来,随着国内新发现的天然气资源多元化和复杂化,矿场气藏工程技术研究面临诸多机遇与挑战,亟需破解难题的新理念、新发展、新实践。文中根据矿场气藏工程技术“实用性”“针对性”“科学性”的基本技术原则,通过调研分析,阐述了矿场气藏工程技术提出的背景,对比了目前矿场气藏工程技术的研究范式及其特点、不足和研究前景,展望了矿场气藏工程技术未来的发展空间,探讨了提升矿场气藏工程技术研究的途径,以及提高气藏工程技术的矿场适用性对复杂气藏科学开发的重要意义。

“一点法”产能评价方法的内涵、矿场应用及改进

近年来,在四川盆地气井产能评价实践中发现,针对低渗强非均质性和中高渗储层,常规“一点法”适用性差。为探索并解决该问题,文中系统梳理并总结了“一点法”产能评价方法的不同形式,揭示了其内涵。“一点法”的内涵主要包括均质储层、可靠的稳定经验数、气井现场测试达到拟稳定渗流状态3个方面,围绕这3个方面的内涵,指明了“一点法”的矿场应用偏差。在此基础上,首先深入剖析了“一点法”计算参数的敏感性;其次对矿场应用提出了改进和数据处理方法,建立了稳定经验数与试井地层系数的经验关系式及不同层系试井地层系数与测井储能系数拟合关系式;再次,提出了不同类型气井测试数据评价方法及试油建议;最后应用文中建立的“一点法”改进方法对四川盆地不同气田的31口气井进行了计算对比,验证了方法的可靠性和可行性。该改进方法不仅适用于常规“一点法”的应用领域,也适用于具有低渗强非均质性、中高渗地质特征的气田,弥补了特定地质条件下常规“一点法”确定气井稳定产能误差大的不足,对于气田的开发设计、规模调整和现场生产组织均具有积极意义。

储气库建设条件筛选与优化

针对世界范围内各类储气库存在的储气库建设类型较少、伴生气处理成本过高、环境污染等问题,结合中国地质特点和经济发展水平等具体实际,提出进行垫气处理、SCADA信息系统应用、开采中末期地质信息收集等措施;在储气库优选方面,针对各类油气藏作为储气库建设目标的适应性,归纳了储层物性特征对储气库应用的影响,同时对储气油气藏地质构造特点进行了总结;基于储气库设计的复杂性,在综合调研国内外文献的基础上提出了压力设计、构造力学监测、安全评估等与目前常规设计思路相比更优的设计方案。本文旨在为能源的高效利用和有效储备提供参考意见,并为储气库的设计提供新的研究思路。

表面活性剂驱油藏适应性研究

在广泛调研国内外文献的基础上,重点论述了砂岩油藏构造特征、沉积环境、储集层特征、流体性质及开采方式等因素对表面活性剂驱油的影响,对砂岩油藏表面活性剂驱替的适应性进行了分析与总结。结合美国在20世纪80—90年代采用表面活性剂体系开采的油田实例,对碳酸盐岩油藏采用表面活性剂驱替进行了积极的探索。通过评价表面活性剂驱对油藏的适应性,为优选提高油田原油采收率方法提供新的思路。

气藏-井筒-地面一体化模型数据驱动机制研究与应用--以磨溪区块龙王庙组气藏为例

数字化、智能化转型已经成为我国油气开发提质增效的重要途径,如何实现气田生产系统的优化分析与智能辅助决策、构建支撑一体化模型的数据共享平台成为新油气田建设的关键难题之一。针对巨量数据资源与一体化模型的互联互通存在整合难度高、可用性差、模型加载自动化程度低等问题,开展了以下关键技术攻关:①结合数据服务总线(DSB)技术与PI OLEDB接口技术,搭建数据平台,形成支撑一体化模型高效运行的数据共享平台,实现分散数据的高度整合与有效利用,保障一体化模型数据资源的完整性;②针对磨溪区块龙王庙组气藏集输管网动态跟踪业务场景,采用模型编码及映射的方法,设计了一体化模型数据流引擎,驱动数据与一体化模型的自动交互,实现了智能工作流的灵活编排,数据共享平台的自动化运行。研究表明:与传统的数据加载、处理、输出模式相比,数据共享平台技术替代了存在冗余性、机械性、重复性问题的人工分析与处理过程。该技术强有力支撑了一体化模型的高效应用,大幅提高气藏生产动态分析的工作效率,实现了实时跟踪、预警及优化,缩短了开发决策的响应时间,为智能气田建设奠定了数据自动交互的技术基础。

裂缝有水气藏无因次水侵量计算模型参数优化

针对目前四川盆地有水气藏水侵分析方法实用性偏差及计算精度较低等问题,开展基于非稳态水侵问题的无因次模型参数优化方法研究。该方法综合无因次非稳态水侵量计算和水驱气藏物质平衡方程,采用实际生产数据与预测结果拟合反馈修正预设水体参数,旨在提高水侵动态分析和水体计算的准确性。将该方法应用于四川盆地某气藏生产井的产水实例,对实例区域应用该方法构建局部水体,通过建立单井数值模型的方式论证该方法的有效性及实际效果。研究结果表明:①无因次水侵量计算模型参数优化方法可以降低由模型参数设计偏差导致的计算结果多解性;②显著提高水体计算和水侵动态分析的准确性;③对目前正在生产中的有水气藏的开发具有现实指导参考价值。

智能气田一体化模型数据共享平台建设与实践

一体化仿真模型是智能气田建设的重要基础,如何利用数据驱动模型高效运转已成为亟待解决的关键难题。针对数据源分散、可用性差及与模型交互程度低等问题,开展了以下技术攻关:(1)结合数据服务总线(DSB)与PI OLEDB接口技术,实现多源结构化数据的有效集成与实时抽取,满足一体化模型对不同时间维度生产数据的业务需求;(2)建立数据质量规则库和自动扫描制度,实现数据质量的有效管控,确保一体化模型的正常运行;(3)开发基于数据流引擎技术的数据交互工具,实现了综合数据库与仿真模型的自动交互,其优势在于应用场景改变时,能够应用灵活编排基础服务的方法高效复用前期数据建设成果,大幅提高开发效率。研究表明,与国内外同类技术相比,应用数据流引擎技术突破了一体化模型与外部数据资源的交互壁垒,打破了该领域数据应用定制化开发的服务模式,为智能气田建设奠定了技术基础。

轻质油藏空气驱机理数值模拟

在前人提出的原油氧化-燃烧反应历程基础上,建立了轻质油藏空气驱原油反应历程,采用数值模拟方法研究了未注水和高含水油藏空气驱油效果。研究表明:注水开发前后油藏空气驱中普遍存在气体超覆现象,储集层非均质性越强气体超覆越明显,但O2产出浓度始终较低。对于未注水开发油藏,高注气速率下原油容易实现自燃且保持较高的温度峰值,并维持长时间稳定的燃烧峰面;注气速率对燃烧峰面推进速率的影响存在一个临界值,高于临界注气速率时,随注气速率增加,原油采收率增幅不明显。相同注气速率下,注水开发后的油藏空气驱采收率比未注水开发油藏低6.3%,气油比显著增加,地层水采出程度也较高,可采取聚合物凝胶封堵、空气泡沫/凝胶复合调驱等措施,使生产井气油比或产水量降至合理范围。

水平气井不稳定试井分析定量诊断边水侵前缘

随着水平井在有水气藏开发中的大量应用,发现水平井一方面能够提高气井的单井产能、降低气井生产压差、延长气井稳产期,而另一方面,水平气井见水后地层能量不足时井筒携液困难,尤其高产气井采用大油管时其携液能力更低,对生产影响严重。因此,对于具有边水的水平气井,如何有效、准确地监测并预报气井或气藏边水水侵前缘,一直是气田开发过程中的一大难题。为此,以气-水两相不稳定渗流模型为基础,采用与解析解具有相同渗流数学模型、以数值解为求解结果的数值试井为手段,对边水推进过程中水平气井压力恢复试井双对数曲线的变化特征进行了深入研究,形成了水平气井边水水侵前缘的定量诊断方法,并在四川盆地某气藏开展了现场应用。研究结果表明:①应用不稳定试井分析来定量诊断水平井边水水侵前缘的方法是可行并且准确的。②明确了井型对定量诊断边水水侵前缘的影响。即对直井,实际水侵前缘与解析反演计算的水侵前缘结果相近;对水平井,当实际水侵前缘距井筒距离大于气井有效水平段长度时,实际水侵前缘与计算水侵前缘结果相近;而当实际水侵前缘距井筒距离接近或小于气井有效水平段长度时,计算水侵前缘与实际水侵前缘存在一定偏差,需要对计算水侵前缘作校正,并提出了相应校正方法。③确定水平气井水侵前缘定量诊断方法的适用范围是非裂缝窜进型边水入侵气井。④应用实例验证了方法准确实用,表明在非裂缝水窜型边水入侵过程中,通过本方法能有效监测边水水侵前缘,进而计算其水体推进速度,分析气井不同阶段的水侵特征及变化规律。⑤通过定期压力恢复试井监测其水侵前缘,分析水侵特征及变化规律,适时调整气井与气藏配产,可有效延长气井无水采气期与气藏稳产期,提高气藏整体开发效果。

适用恶劣油藏的表面活性剂特点述评

从表面活性剂的分子结构、官能团、相对分子质量、碳链长度及相应的助表面活性剂和助溶剂等方面入手,总结了适用于高温高盐恶劣油藏的表面活性剂的特点。研究表明,适用于恶劣油藏的表面活性剂兼具阴离子和非离子表面活性剂的优点,具有高相对分子质量和多支链;同时,表面活性剂分子中具有PO/EO基团的可以增加其耐温抗盐性;醇类助溶剂可以增加其在恶劣油藏条件下的活性,提高表面活性剂的性能。汇总整理了目前常用于恶劣油藏的表面活性剂;在表面活性剂优选体系方面进行了探索研究,为恶劣油藏后期高效开发、进一步提高采收率奠定基础。

泡沫-原油作用稳定性影响因素研究

为了更好的认识原油与泡沫的相互作用,研究了原油类型、油相含量、表面活性剂浓度、表面活性剂类型、矿化度、烷烃链长和聚合物加量对泡沫与原油作用稳定性的影响。对不同条件下,加油前后的泡沫析液半衰期进行了测定。结果表明：不同原油对泡沫稳定性的影响不同,TK729油对泡沫的稳定作用最强。在一定油相含量范围内,轻质油和重质油都可以提高泡沫的稳定性。不同表面活性剂体系对原油的敏感性不同,阴离子表面活性剂AS遇油稳定性最好。在两性表面活性剂Mz和As（复配质量比1：2）体系中加入20%TK729油,当表面活性剂加量低于0.05%时,原油起消泡作用;当其加量高于0.075%时,原油起稳泡作用。矿化度的升高对泡沫与油作用的稳定性不利,在矿化度低于5×10^4mg/L时,油起稳泡作用,矿化度高于10×10^4mg/L时,油起消泡作用;碳数大于16的长链烷烃起稳泡作用,短链烷烃起消泡作用;聚合物的加入可以提高泡沫遇油的稳定性,聚合物加量越大,泡沫稳定性越强。

浅谈古邛窑器物中体现的装饰美

邛窑陶瓷以其独特的装饰闻名遐迩,本文主要从分析造型上的装饰和彩绘装饰两个部分,来展示邛窑蕴含的独有的川西文化和民俗风貌,同时提出邛窑的装饰美也是自古以来倡导的人天相和的具体体现。

人工智能技术在气藏工程专业的应用前景展望

气藏工程研究涉及诸多复杂任务,模拟人类思维进行诊断分析、预测评估、认知推理、决策优化的智能技术研发尚处于起步阶段,亟须解决找准典型应用场景、明确人机协同分工、优选攻关方向的问题。为此,基于长期从事气藏工程理论研究与应用实践形成的认识,以及四川盆地气田开发智能化初步探索的成功经验,开展气藏工程新一代人工智能技术研发的需求分析和可行性评价,由此聚焦重点、展望技术发展前景。研究结果表明:①气藏工程研究对人工智能的需求主要表现在处理复杂事务时提高效率、不确定性较强的条件下保障分析质量以及人机协同挖掘规律性认识等三个方面;②面向上述需求,系统地开展本专业智能化转型的专项攻关才能解决深层次技术问题;③自动分析预测、智能聚类判识、大数据驱动知识学习、人机协同增强智能是气藏工程专业人工智能的研究重点。结论认为,新型人机协同是气藏工程研究的发展趋势。通过梳理气藏工程专业对人工智能技术的需求和相关问题,初步明确了攻关方向,能为后续研究提供参考。

基于SqueezeNet-Tiny的可回收垃圾智能垃圾桶设计及实现

文章提出一种对SqueezeNet神经网络改进策略,通过删除第三个Maxpooling层,同时将第一个卷积层的卷积核大小设置成3×3,创建轻量化SqueezeNet-Tiny模型,并在具有复杂背景的可回收垃圾数据集(Recyclable Waste Dataset,简称RW Dataset)上验证了改进的有效性。将SqueezeNet-Tiny迁移到硬件设施,完成了智能分类垃圾桶的设计和制作,识别精度可达94.68%,参数量仅为0.74 M,基本满足工程化应用的需求。

碳酸盐岩气藏储层物性下限确定方法研究现状及前景展望

碳酸盐岩气藏是中国天然气增储上产的重要领域,其储层物性下限的确定是勘探开发各个阶段的重要研究工作之一。目前国内确定碳酸盐岩气藏储层物性下限的方法零散,缺乏系统性,与实际矿场应用之间存在一定矛盾。针对这一问题,系统总结和扩展了储层物性下限的概念,提出储层物性下限系统研究新理念。新理念整合了岩心分析、测试分析和动态分析3类研究之间的关系,并分别论述了目前这3个方面各项方法的研究现状和存在问题。围绕碳酸盐岩气藏储层物性下限确定的需求和矛盾,提出系统研究储层物性下限的原则以及物性下限确定的系统性、不同井型和储层改造工艺对物性下限的影响、动态分析结果确定储层的物性下限值3个方面的研究建议,以期提升碳酸盐岩气藏储层物性下限研究的科学性、有效性和矿场应用的广泛性。

气藏描述过程中静动态资料的整合及应用

气藏描述是气田开发地质的核心任务,气藏描述过程中静动态资料相联系的程度决定着气藏描述水平的高低。针对传统气藏描述因“地质是开发的内因”和“静动态资料结合”技术理念存在的气藏描述瓶颈,提出了“静动态资料整合”技术理念,明确了“静动态资料整合”的内涵以及“静动态资料整合”的关键点。研究结果表明:①“静动态资料整合”即在静动态资料结合、融合的基础上,关注关键细节上的静动态资料的对应或定量关系,实现基于整体观框架下静态描述和动态描述的统一与综合,包含静动态资料结合、融合和整合3个阶段;②储层改造后的结构描述、不同类型储层气井的产能评价、气井产能及其主控因素,以及基于动态分析描述气藏数值模型渗流场是“静动态资料整合”技术理念的4个关键方面;③结合四川盆地川西北区块栖霞组、安岳气田震旦系、磨溪地区雷一1亚段等领域气藏描述的探索,提升了气藏描述中储层结构、产能、产能主控因素以及精细数值模拟4个方面的可靠性和矿场实践性。研究结果奠定了“静动态资料整合”技术理念和应用思路,为四川盆地已开发气田的科学开发提供了技术支持,并可促进气藏描述水平的快速发展,对保障国家能源安全具有重要的指导意义。

秋到桔乡

我的家乡在四川省金堂县的一个小山村，那里盛产檄柑，是著名的桔乡。金秋时节，我和妈妈来到桔乡，品味丰收的快乐。

气田开发智能建设技术方案

磨溪龙王庙组气藏作为目前国内最大的整装碳酸盐岩气藏,经过多年的智能化建设,形成了相对成熟的智能气田建设标准与技术.针对气田开发行业智能化发展面临的建设逻辑不清晰,技术发展方向不明确等问题,通过对目标气藏智能平台成功运行的成果经验总结,分别从气藏-井筒-地面一体化模型、透明油气藏、智能工作逻辑3个维度介绍了智能气田建设的主要内容与内部运行逻辑,并通过全局产量智能调配的具体业务应用实例,展示了气田开发智能化技术成果应用于矿场日常生产中的优势与特点,旨在为数字气田进一步智能化建设提供良好支撑.