一种基于“四区”的低渗透油藏CO_(2)埋存量计算方法及应用

CO_(2)驱油和埋存能有效减少温室气体排放量达到碳中和目标,已有的CO_(2)埋存量计算方法主要针对CO_(2)的静态埋存量进行粗略计算,未考虑实际生产过程中CO_(2)埋存量的变化。针对上述问题,运用CO_(2)溶解、CO_(2)波及体积和驱油机理,将CO_(2)驱油与埋存过程分为气相区、两相或近混相区、扩散区和油相区,并基于“四区法”计算CO_(2)埋存量,得到了不同烃类的注入孔隙体积倍数、注入压力、注气速度下的CO_(2)动态埋存量的变化规律。将研究成果应用于W油田低渗储层,结果表明:注入烃类孔隙体积倍数、压力、注气速度与总埋存量呈正相关性,当压力由12 MPa升至30 MPa,CO_(2)埋存总量增加15.53×10^(4)t;当注气速度由5 t/d增加至30 t/d,峰值CO_(2)埋存总量由3.51×10^(4)t提高至12.62×10^(4)t。研究成果可为同类油藏开展CO_(2)驱油与埋存项目提供新的思路。

页岩含气量现场测试技术进展与发展趋势

含气量是页岩气勘探评价及生产决策中的关键性基础参数,大三段式现场含气量解吸是准确、经济、快捷的首选方法。有别于煤层气思路,页岩含气量在测试原理、方法、技术及仪器等方面均取得了重要进展。无管化测试技术和小三段式测量方法的提出和应用,在提高解吸气测试精度的同时提供了更多有价值的信息。从借鉴于煤层气的条件回推法到多点测量约束拟合法,页岩损失气测量方法更加摆脱了对假设条件的依赖。基于非接触式扭矩传递的方法原理,实现了残余气测试过程中的全程气密。双三段式的含气量准确测量,为总含气量、游吸比、可采系数等含气结构参数的分析和求取奠定了基础,但页岩的可采气量并不是损失气和解吸气的简单加和。高精度含气量现场解吸的应用领域广泛,高精度解吸数据的系统获得、含气结构多参数的预测评价、智能评价技术的实践应用等,是页岩含气量现场解吸发展的基本方向。

含杂质超临界CO_(2)管道止裂分析及控制方案

管道输送作为CCUS技术的关键环节,在超临界高压环境下输送CO_(2)时,由于含杂质CO_(2)特殊的相特性,一旦发生泄漏,压力会维持较高值且温度急剧下降,输送管道易发生裂纹扩展,造成断裂事故。基于延长油田一期36×10^(4)t/a超临界CO_(2)管输预研方案,根据减压波速度计算模型和管道裂纹延性扩展止裂判据,采用修正后的Battelle双曲线法对管道进行止裂分析,对无法满足止裂要求的设计方案进行增加壁厚试算。结果表明:材质为X80、尺寸为Φ140 mm×6.0 mm的L12管线韧性值满足工况下裂纹控制的要求;而同样材质等级、壁厚组合为Φ168 mm×6.0 mm的L11管线所提供的止裂压力低于平台压力,无法保证管线发生裂纹延性扩展时能够自行止裂。对于L11管线,通过将管道壁厚增加至7 mm,其他设计参数不变,可以实现裂纹自行止裂。该研究可为实际工况下Battelle双曲线法在超临界CO_(2)管道断裂控制的应用提供理论基础与实际范例。

延长石油CO_(2)捕集与封存技术及实践

延长石油创新将煤化工CO_(2)捕集与油藏CO_(2)封存相结合,实现了煤炭清洁利用、碳减排和原油增产等多重效益,探索形成了一条煤化工产业低碳发展的新路径。系统阐述了延长石油CCUS全流程一体化技术及矿场实践,形成了煤化工低温甲醇洗低成本CO_(2)捕集技术,捕集成本105元/t,捕集示范规模30万t/a;建立了CO_(2)封存选址及潜力评价方法,评价油田CO_(2)理论封存量为8.84×10~8 t,封存适宜区主要分布在油田西部;揭示了跨时间尺度油藏CO_(2)封存状态演变规律,水气交替注入情景下CO_(2)封存10年和100年对应的构造、束缚、溶解和矿化封存量占比分别为24.38%、27.19%、48.38%、0.05%和15.09%、38.65%、45.77%、0.49%;创建了盖层封闭性评价方法,明确化子坪CO_(2)封存试验区长4+5盖层主要为Ⅰ、Ⅱ类;构建了“三位一体”CO_(2)安全监测体系,监测未发现CO_(2)地质泄漏,封存安全等级为Ⅰ级,矿场实现CO_(2)安全有效封存10.12×10~4 t。煤化工CO_(2)捕集与油藏CO_(2)封存矿场实践取得了良好的碳减排与原油增产效果,相关创新技术应用前景较为广阔。

鄂尔多斯盆地延长探区低渗致密油气成藏理论进展及勘探实践

延长石油集团在鄂尔多斯盆地大力推动石油、天然气、页岩气勘探开发理论研究和技术攻关,多类型资源协同发展,取得显著效果。在石油勘探方面,提出延长组特低渗石油“交替式”成藏理论认识,建立盆地中生界多期差异性成藏新模式,近10年特低渗石油年均探明地质储量超1×10^(8) t。建立细粒沉积风暴、地震等控砂理论,以及甜点预测方法,致密油累计探明地质储量2.1×10^(8) t。针对致密气田砂体成因机理不明、天然气运聚成藏规律不清等主要难题,揭示了“浅水环境岸线频繁迁移控砂”机制,建立了致密砂岩气优质储层成储模式,明确纯石英砂岩和富石英低塑性颗粒岩屑砂岩是致密气分布的“甜点”,形成了基于多要素、全过程天然气运聚模拟的目标优选技术。经勘探实践,发现了延安气田,累计探明天然气地质储量7635×10^(8) m^(3)。页岩气方面,提出陆相页岩气“三元”成藏富集地质理论的创新认识,认为湖相优质页岩是陆相页岩气富集高产的物质基础,多类型、跨尺度的复杂孔隙网络决定页岩气赋存条件,厚层页岩自封闭能力及高压是保存的关键,实现陆相页岩气产量突破。未来延长石油将继续坚持“稳油、增气、强化非常规”战略,推进“地质工程一体化”勘探开发模式,保障企业可持续发展。

延安地区陆相页岩气勘探开发关键技术

陆相页岩气是我国页岩气资源的重要组成部分,具有良好的发展前景。针对陆相页岩气面临的一系列技术难题,开展了理论研究与关键技术攻关。研究结果表明:1)陆相页岩有机碳含量高,有机质类型为Ⅱ_(2)型、Ⅲ型干酪根,生气能力强,低成熟条件下仍然能够大量生气,具有“源储保”三元富集特征;2)通过核磁测井、等温吸附-声波联测和岩石力学实验等方法,建立了陆相页岩储集性、含气性及可压性等“三品质”测井综合评价技术,气层判识率达到94%;3)研发了页岩气水平井全井筒防塌、防漏钻井技术,以及适合于陆相页岩的水基钻井液技术、一次上返固井技术等,形成了页岩气高效低成本钻完井技术,钻井成本降低24.3%;4)针对陆相页岩塑性强、水力压裂效果差的问题,创建了CO_(2)混合压裂技术,云页平5井试气产量达到6×10^(4)m^(3)/d;5)构建了陆相页岩气表观渗透率计算方法和产能预测模型,符合率达到85%以上。关键技术应用后,共部署实施页岩气水平井5口,平均单井产量是原来的3倍,取得了显著效果。

低渗透致密油藏CO_(2)驱油与封存技术及实践

延长油田将煤化工CO_(2)减排和CO_(2)资源化利用创新结合,开创了陕北地区煤化工低碳发展和低渗透致密油藏绿色高效开发联动发展的产业模式。系统阐述了延长油田全流程一体化碳捕集、利用与封存(CCUS)技术及矿场试验,形成了煤化工低温甲醇洗低成本CO_(2)捕集技术,提出了低渗透致密油藏CO_(2)非混相驱“溶蚀增渗、润湿促渗”新理论,形成了以提高CO_(2)混相程度和CO_(2)驱立体均衡动用为主的CO_(2)高效驱油技术,明确了储层上覆盖层封闭机理,完善了盖层封盖能力和CO_(2)封存潜力评价方法,丰富了油藏CO_(2)安全监测技术体系。矿场实践表明CO_(2)驱油与封存技术在低渗透致密油藏具有广阔的应用前景。

CO_(2)驱油与封存安全监测体系的构建及实践——以黄土塬地区特低渗透油藏为例

黄土塬地区地表条件复杂,特低渗透油藏CO_(2)驱井网密度大、注入压力高、易气窜以及为减缓气窜以水气交替开发为主的特点造成CO_(2)泄漏点源多、强度高,以致该区域CO_(2)监测点位布局和监测精度要求高,现有安全监测体系难以适应。通过对黄土塬地区特低渗透油藏CO_(2)泄漏风险进行识别,分析CO_(2)在地质体的空间运移特征,构建了涵盖盖层、井筒、深层和浅层地下水、地表土壤、地表水和大气的立体化多指标CO_(2)安全监测体系,并在此基础上,开展了矿场CO_(2)安全监测实践,进一步建立了CO_(2)封存安全评价体系。安全监测和评价结果表明,CO_(2)注入后各指标未出现异常,试验区未发生CO_(2)地质泄漏,CO_(2)封存安全等级为Ⅰ级。

陆相页岩气资源评价初探:以延长直罗—下寺湾区中生界长7段为例

页岩气是一类非常规天然气聚集类型,在中国找页岩气的实践还处于初期阶段,如何合理评价其资源量目前还没有成熟的方法,尤其针对陆相页岩气评价更缺乏借鉴和参考。文中在分析海相、陆相页岩的差异和特点的基础上,明确陆相页岩资源评价的条件和标准。针对延长探区中生界三叠系延长组页岩开展研究,在样品测试、含气量初评的基础上,对陆相页岩气的资源进行初步评价。对不同勘探程度和地质条件采用不同的资源评价方法,综合不同方法获得的结果认为,延长直罗—下寺湾区中生界陆相页岩气资源量达到(626.4～6 037.2)×108 m3,具有很好的勘探开发价值。

基于随机变径毛细管束模型的渗吸-驱替机理分析

针对等直径毛细管束模型的不足,结合分段法推导得到考虑压差及固-液壁面作用的液-液系统下变径毛细管多段式渗吸理论公式,研究不同毛细管几何结构和流体性质的变化对变径毛细管渗吸-驱替的影响,并通过Python编制随机变径毛细管束模型,建立基于该模型的采出程度及含水率计算方法。结果表明:压差的增大导致变径毛细管段间渗吸速度差异减小,变径毛细管渗吸-驱替具有方向性;基于随机变径毛细管束模型计算的采出程度及含水率与实验真实岩心驱替数据符合较好,且渗吸作用对总采出程度的贡献量达19.97%。

鄂尔多斯盆地延长组陆相页岩孔隙类型划分方案及其油气地质意义

鄂尔多斯盆地延长组陆相页岩储层作为一种非常规储集体,对于其孔隙类型划分,当前国内尚无针对性的划分方案。为此,充分调研了国内外页岩储层孔隙类型分类方案,并从中优选出Loucks和于炳松的分类方案,结合延长组陆相页岩孔隙类型扫描电镜观察结果,对Loucks和于炳松的分类方案适当修改,提出了针对性更强的延长组陆相页岩孔隙类型划分方案,以期为延长石油陆相页岩气的发展提供理论支撑。此外,通过氩离子抛光扫描电镜观察,分析了延长组陆相页岩储层孔隙类型发育特征,系统研究了各类孔隙的形成机制、发育规模及油气地质意义。实验结果表明,延长组陆相页岩中粘土集合体内矿物片间孔隙油气地质意义最大;其次为黄铁矿晶间孔隙、有机质孔隙、裂缝孔隙和粘土矿物片间孔隙;再次为刚性颗粒粒间孔隙及边缘孔;石英颗粒溶孔孔径小、连通性差,油气地质意义最小。

鄂尔多斯盆地下寺湾地区延长组页岩气储层非均质性特征

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7、长9页岩是页岩油气勘探的重要层位,本文在岩心观测、薄片观察、脉冲渗透率测试、有机碳含量测试、气体组分分析、测井解释方法的基础上,对陆相页岩层内岩性、地化参数、微观孔隙结构、力学参数的非均质特征进行研究。研究认为陆相页岩储层砂质纹层发育密度和频率值较高,纹层中的大孔隙与页岩中的中孔和微孔构成复杂的孔隙体系,造成页岩储层层内非均质性极强,可有效改善页岩层系的物性,为游离气的富集和运移提供有利空间和有效通道,对游离气的渗流和富集具有积极意义。非均质程度较弱的页岩段,砂质纹层发育程度低,物性致密,排烃能力最弱,富集较多的吸附气。陆相页岩成储机制受控于其较强的非均质性,同时页岩强非均质性段,脆性矿物含量高,有利于页岩储层的压裂开采。

鄂尔多斯盆地南部中生界陆相页岩气地质特征

基于鄂尔多斯盆地南部页岩气勘探研究与实践,从盆地陆相页岩分布、页岩气地球化学特征、页岩储集层特征、页岩气赋存状态等方面,总结鄂尔多斯盆地中生界陆相页岩气的地质特征。鄂尔多斯盆地中生代晚三叠世早、中期湖盆演化控制页岩气源岩的形成和分布,研究区主力烃源岩为三叠系延长组长7、长9段页岩层系,其总有机碳含量较高,处于成熟—湿气(原油伴生气)阶段。页岩气储集层矿物成分以石英、长石和黏土矿物为主,主要孔隙类型为原生粒间孔和次生溶蚀孔。研究区陆相页岩气均为偏腐泥型干酪根热演化形成的油型气,以湿气为主,吸附态、游离态和溶解态并存。采用容积法估算长7段页岩气总资源量为5 318.27×108 m3,长9段页岩气总资源量为3 067.29×108 m3。

延长油区低渗透油藏提高采收率技术对策

针对延长油田开发中存在的储层物性差,自然产能低;裂缝多,油井水淹严重;地层压力低,生产压差难以保证;注水启动压力高,注水效果差等主要问题,提出了加强储层研究、加强成熟技术推广应用、开展提高采收率方法适应性及潜力评价研究等提高采收率途径和对策。

鄂尔多斯盆地延长油气区山西组山2段储层砂岩成岩作用

根据薄片、铸体薄片、扫描电镜、X-射线衍射及化验分析等资料,对延长油气区山2段储层的岩石学特征、成岩作用类型和阶段划分及其对孔隙的影响进行了研究。研究表明,该区山2段储层砂岩以石英砂岩、岩屑质石英砂岩为主,成分成熟度较高,结构成熟度较低。成岩作用类型主要包括:压实作用、胶结作用和溶蚀作用。砂岩经历了早成岩阶段A、B期和晚成岩阶段A1、A2和B期的成岩演化阶段。压实作用和胶结作用是砂岩孔隙度降低的主要原因,分别造成19.5%和14%的原生孔隙丧失;溶解作用形成的次生孔隙在一定程度上改善了砂岩储集性能,溶蚀作用增加的新孔隙平均为1.7%。

鄂尔多斯盆地延长探区油气勘探理论与实践进展

陕西延长石油(集团)有限责任公司在鄂尔多斯盆地坚持深化精细勘探常规油气藏,积极探索非常规油气,揭示了低渗混合润湿孔隙介质通道中石油推进式运移的动力学条件与机理,创建了特低渗交替式石油成藏理论,厘清了油藏控制因素及富集规律,指明了老油区勘探方向。在天然气勘探方面,揭示了上古生界砂体及裂缝输导、多期充注、原地或垂向运聚的成藏机理,其具有"广覆式"生烃、"大面积"成藏、储集砂体垂向叠置横向连片、近距离运移多层段聚集的特点;下古生界古地貌环境、储层岩溶及成岩作用、运移动力、铝土岩不整合输导体等因素控制了奥陶系马家沟组天然气聚集成藏。形成了对页岩气成因类型、赋存空间、赋存顺序的多项认识,并通过配套使用针对低渗—特低渗油藏及页岩气、致密油等非常规油气领域的多项勘探工程技术,有力指导了油气勘探实践。

盐岩蠕变三维数值模拟计算方法及应用

盐岩层在蠕动、变形过程中 ,对套管产生非均匀外挤力 ,造成盐岩层套管损坏。中原油田盐岩层厚度为5 0～ 2 0 0m。统计结果表明 ,文 13东块套损发生在盐岩层的井占油田套损井总数的 37%。为从根本上解决盐岩层中套管损坏问题 ,必须对盐岩层的蠕变速度、位移量等进行定量研究。通过盐岩的三轴蠕变试验 ,建立了盐岩变形的本构关系 ,给出了在盐岩蠕变计算中所使用的具体的理论公式、数值计算方法。采用控制容积法 ,通过模拟实际地层情况 ,得出纵向油藏剖面盐岩层的蠕变速度、位移量、应力场及套管所承受的横向推挤力分布规律。文 13东油藏计算结果表明 ,作用在套管柱上的横向推挤压力随着盐膏层蠕变速度的增加而增加 ,尤其表现在盐岩层边界部位 ,这些部位是剪切应力的集中区 ,是套管柱极易发生错断的部位。此项研究成果可用于钻遇盐岩层时调整钻井参数、套管柱的工程设计、套损井防治等多项油田开发工程中。

银根—额济纳旗盆地苏红图坳陷H井锆石LA-ICP-MSU-Pb定年及其地质意义

苏红图坳陷位于银根-额济纳旗盆地的北部,该区勘探程度较低,地层格架尚不明确,特别是对于深部火山 岩所在地层年代存在很大争议.研究区火山岩发育,火山活动对油气成藏影响较大,但火山活动期次尚不明确.通过 对研究区一口钻井系统取样,样品涵盖浅部的沉积岩和深部的火山岩,开展样品的锆石U- Pb年代学研究,以期为以上问题的解决提供证据.结果表明①无论是碎屑锆石还是火山岩锆石,除了少数古老年龄的锆石属于变质成因,其 余年轻的锆石均属于岩浆成因锆石.每个样品均有3组年龄,且不同样品的锆石年龄组有所重叠.②深部火山岩的 形成年代为早白垩世,该年龄对火山岩所在的深部地层年代具有很好的约束作用.③年轻的岩浆成因锆石年龄可划分为 4 组,分别是 132.6±0.7 Ma、237.9±3.2 Ma、（255.4±6.2-263.7±2.2）Ma 和（314.1±2.3-328.5）Ma,代表了研究区晚古生代以来的4期火山活动,对应的年代分别为早白垩世、中三叠世、晚二叠世和早石炭世,其中以晚二叠世火山活动 最为广泛和强烈.本次研究成果为研究区地层划分、火山岩预测等提供了有力的依据.

最小混相压力修正方法研究

最小混相压力(MMP)是气驱提高采收率研究中重要参数之一。最小混相压力计算方法包括经验公式法和理论预测法。在深入研究最小混相压力的主控影响因素基础上,建立了修正的最小混相压力经验计算模型,同时对目前的理论预测方法提出了提高计算精度的研究思路。提出的理论计算方法和经验预测方法计算精度都在90%以上,具有较好的可靠性。

延长油田长7致密油储层流体可动用性特征

为准确评价延长油田长7致密油储层流体可动用性,利用核磁共振结合高速离心对延长油田长7致密油储层T2截止值进行标定,对可动流体百分数和不同级别大小孔隙中流体控制量进行深入分析。对比了中国典型致密油区的可动流体百分数分布特征。通过CT、高压压汞、恒速压汞,从微观孔隙结构角度详细分析了流体可动用性的内在控制因素。研究表明:延长油田长7致密油储层饱和水状态T2图谱可分为4类,T2截止值介于1.7~11 ms之间。可动流体主要来自亚微米空间,储层60%以上的流体控制于纳米级空间。0.05×10-3μm2以下储层可动流体百分数低于30%,储层难以动用。延长致密油可动用性好于大庆和大港致密油储层。储层致密是影响储层流体可动用性的关键因素。