凝析气藏相态特征及开发方式研究进展

凝析油气藏是在一种介于油藏和纯气藏之间的特殊油气藏,具有资源量大、品质好、采收率高、炼化工艺简单等优点。凝析气藏在全球分布范围广,但因其独特的反凝析现象和相态特征,在制定开发方案时始终存在一系列的难题。本文总结凝析气藏形成条件,明确成藏过程中随着温压系统变化凝析气藏的相态变化规律以及分布模式。以全球大型的凝析气藏为例,分析了典型凝析气藏的分布规律、主要层系、储层类型、气体组分以及形成的主控因素。针对凝析气藏特殊的相态特征和温压条件,综合分析各类开发方式的适用条件以及优缺点。该研究为塔里木盆地塔中北坡地区凝析气藏的勘探开发提供了技术和理论支持。

塔里木盆地顺北特深碳酸盐岩储层天然裂缝实验评价及油气意义

塔里木盆地顺北特深碳酸盐岩走滑断控油气藏储量丰富,大型走滑断裂和天然裂缝是油气主要储存空间和流动通道,研究此类储层的天然裂缝发育特征具有重要的意义。以顺北地区5口钻井储层段39块灰岩样品和7块白云岩样品为研究对象,通过对实钻取心样品开展岩相薄片分析、天然裂缝精细描述和脆性实验评价,研究顺北储层天然裂缝发育主控因素和影响规律。顺北地区中、下奥陶统鹰山组和一间房组储层岩性为白云岩和灰岩,岩相包括颗粒灰岩、粒泥灰岩、泥粒灰岩、粘结岩、泥灰岩、硅化灰岩和粉细晶白云岩、中粗晶白云岩;在灰岩样品中,泥灰岩脆性指数和天然裂缝发育密度最高,粘结岩脆性指数和天然裂缝发育密度最低;在白云岩样品中,中粗晶白云岩的脆性指数高于粉细晶白云岩,且样品晶粒越粗,天然裂缝越发育。天然裂缝发育密度与岩石样品脆性指数之间存在明显正相关关系;白云岩的孔渗物性和脆性指数高于灰岩,在相同脆性指数条件下,灰岩的裂缝发育能力更强。因此,灰岩地层中的高脆性段更有可能成为顺北地区的地质甜点区。

煤层气储层水力裂缝扩展特征与控因研究进展

煤层气储层水力压裂后的裂缝展布规律和内部控因在很大程度上决定了储层改造效果,了解水力裂缝特征及扩展机制对煤层气的高效开发具有重要意义,也是水力压裂工艺参数优化的关键理论基础。基于国内外煤层气储层水力压裂开发现状,综合压裂实验设计、理论计算模型和数值模拟等,梳理了不同方法的特征及其差异,并系统论述了煤层气储层内在地质因素和外部工程因素对水力裂缝扩展行为的影响机制,总结了现阶段煤层气储层水力裂缝研究中面临的问题及发展趋势。结果表明:在真三轴物理实验中配置声发射监测和光学成像组件等改进措施可以极大促进水力裂缝扩展的力学行为和延伸路径研究;理论计算模型可以有效量化水力裂缝扩展行为,但预设的裂缝形态和延伸路径会使计算结果偏离实际生产;数值模拟有助于探究储层原位条件下多地质因素控制的水力裂缝网络动态形成过程和多条裂缝之间的相互影响;总体而言,煤层气储层水力裂缝的扩展行为是由天然弱面、地应力、宏观煤岩类型、煤体结构和支撑剂等因素约束下的综合过程。未来研究应聚焦在:(1)完善实现水力压裂物理实验中原位温压条件下的裂缝行为实时监控,并形成大尺寸样品制样标准;(2)深入研究基本理论计算模型中天然裂缝几何形态及注水速率、压裂液黏度等水力压裂工程参数对水力裂缝交互模式产生的叠加效应;(3)结合现场压裂中的微地震监测数据,优化数值模拟方法中天然裂缝及水力裂缝的几何形态和扩展路径设置;(4)量化多场-多地质因素对水力裂缝网络的耦合作用。

硫沉积对高含硫气藏气井生产影响

为研究高含硫气藏在开发过程中,由于地层压力降低而析出的固体硫单质和储层的应力敏感效应而对高含硫气藏开发的影响.通过对高含硫气藏中元素硫的析出机理和储层应力敏感评价分析,利用气体径向渗流理论,综合考虑了压敏效应中地层综合压缩系数的变化规律,建立了外边界封闭内边界定产情况下气井的数学模型.通过数值求解该数学模型,得到高含硫气藏考虑压敏效应下径向渗透率和压力等参数随开发时间的变化曲线.分析得到了高含硫气藏储层破坏严重的区域和原因,为尽可能减少高含硫气藏储层破坏保护措施提供理论支持,并在此基础上对优化高含硫气井工作制度给出合理建议.

深层砂岩储层破裂压力研究

深部储层的高温高压导致其岩石力学参数与常规储层有较大差异,如使用常规岩石力学理论建立的岩石破裂压力模型计算储层破裂压力,必然会影响影响压裂优化设计,最终影响压裂施工效果。因此正确预测高温下地层岩石破裂压力,对于提高深部地层水力压裂施工效果具有重要意义。本文根据岩石力学和断裂力学理论,结合高温高压对岩石力学参数的实验分析,建立了考虑温度影响的砂岩储层岩石破裂压力计算模型,采用解析解方法对模型进行求解,分别得到了裸眼直井、裸眼水平井、射孔直井及射孔水平井的破裂压力计算模型,计算了不同温度条件下的砂岩储层破裂压力曲线,分析了温度对砂岩储层破裂压力的影响。研究结果表明,随着地层深度的增加,储层温度也随之增加,砂岩储层的破裂压力逐渐上升。该模型对实际压裂施工过程具有一定的指导意义。

考虑应力敏感效应的高含硫气藏渗流模型研究

为了对高含硫气藏开发过程中元素硫沉积的影响进行研究,基于Roberts溶解度预测模型,建立气藏一维径向渗流的数学模型,利用有限差分方法,考虑元素硫沉积及应力敏感的影响,对外边界封闭、内边界定产的边界条件进行了研究,并求得其数值解,得到高含硫气藏中径向压力分布及其随时间的变化关系。实例计算分析表明:高含硫气藏中硫沉积是影响气藏开发的重要因素,应力敏感效应会导致加剧含硫气藏开发过程中储层伤害。科学合理的生产压差控制可有效的降低元素硫析出速度及减缓应力敏感效应影响,该结论对含硫气井稳产具有重要的指导意义。