倾斜储层压力拱比计算方法

压力拱效应影响储层应力、有效应力的计算,而有效应力又影响孔隙度和渗透率的应力敏感性分析结果。通常用压力拱比来表征压力拱效应的强弱,而常规压力拱比计算模型未考虑地层倾角和方位角的影响。以复合材料细观力学中的夹杂理论为基础,建立倾斜储层压力拱比计算模型,利用张量运算法则进行求解,分析地层倾角、方位角、泊松比和岩石固结系数对压力拱效应的影响;在此基础上理论推导和分析压力拱效应对孔隙度和渗透率的影响。研究结果表明:当地层倾角、泊松比较小,纵横比较大,岩石固结系数较小时,垂向压力拱效应越强;地层倾角较大,纵横比、泊松比较小,岩石固结系数较小时,水平压力拱效应越强;平均压力拱比仅与岩石固结系数和储层泊松比有关。压力拱比一般为正值,但受应力集中的影响,倾斜储层主地应力方向的压力拱比可能为负值。有效应力的计算与压力拱比有关,而有效应力影响储层的应力敏感性。对于垂向、最大水平、最小水平和平均压力拱比分别为0.107 2,0.674 7,0.718 1和0.5的储层,当地层压力降低30 MPa时,利用夹杂理论计算的孔隙度和渗透率较常规变形理论的计算结果分别提高32%和76.7%。压力拱效应的存在降低了储层孔隙度和渗透率的应力敏感性,因此在低渗透致密油气藏开发过程中须考虑压力拱效应的影响。

急倾斜煤储层水力压裂裂缝扩展研究

由于埋深急剧变化,急倾斜储层煤层气井排采范围内上倾方向与下倾方向(简称“上倾与下倾”)应力变化大,压裂裂缝扩展不同于水平或近水平储层。基于准南阜康西区急倾斜储层现场压裂数据,分析了裂缝扩展过程中井底压力变化和裂缝形态特征,并利用有限元方法研究了急倾斜储层水力压裂过程中的裂缝扩展特征,阐明了倾角(应力梯度)对煤储层裂缝扩展的影响。结果表明:基于上倾与下倾的应力和裂缝扩展特征,可将急倾斜储层划分为浅部急倾斜储层,中部急倾斜储层和深部急倾斜储层;浅部急倾斜储层(垂向应力小于水平应力)裂缝扩展分为裂缝向上倾扩展-裂缝停止扩展-裂缝向下倾扩展3个阶段;中部急倾斜储层(上倾垂向应力小于水平应力,下倾垂向应力大于水平应力)裂缝先向上倾扩展,随后裂缝沿上倾边界及垂向应力大于水平应力处转向垂直于储层倾向方向;深部急倾斜储层(垂向应力大于水平应力)裂缝垂直于倾向方向扩展;随着储层倾角增大,浅部储层上倾扩展速率增大,而下倾降低;中部储层则裂缝逐渐由沿倾向方向扩展转向垂向于倾向方向;急倾斜储层上倾与下倾裂缝扩展差异主要是不同埋深下应力变化引起的破裂压力差异,使裂缝先沿应力低的优势通道扩展。

阜康西区急倾斜煤储层排采过程中物性及井型优化

为了探究急倾斜煤储层排采过程中储层物性动态变化特征,采用Eclipse数值模拟软件对准噶尔盆地南缘阜康西区块煤层气井进行历史拟合和井型优化,分析了急倾斜储层排采过程中上倾和下倾方向储层压力和含气量的动态变化特征,对比了不同井网和不同水平井布井方式的产能差异。结果表明:上倾方向储层压力下降速率大于下倾方向储层,导致上倾方向储层含气量较下倾方向降幅大,且产能贡献主要来自上倾方向;排采范围确定后,将煤层气井布置在储层上倾方向,有利于煤层气的开发;顺煤层水平井在相同的水平井眼长度条件下产能要大于穿煤层水平井。

多分支井射孔程度和布设位置对倾斜泥质水合物储层开采产能的影响

南海天然气水合物(以下简称水合物)较多赋存于凹凸起伏的泥质地层中。针对实际倾斜水合物储层展开多分支井产能研究十分必要。以南海北部神狐海域X01站位实际地质参数和地形参数为依据,利用TOUGH+HYDRATE水合物产能预测软件和经过验证的建模新方法,建立了代表实际情况的倾斜泥质水合物储层模型,探讨了多分支井射孔程度对开采产能的影响,对比了位于储层不同构造位置(即构造低部位、倾斜部位和构造高部位)的多分支井的产能差异,确定了优势开采井型和最佳布井位置。结果表明,相比于仅水平分支射孔的多分支井,水平分支和垂直主井同时射孔的多分支井更利于水合物分解产气。但垂直主井的打开长度不宜过长,垂直主井与水平分支的打开长度比值介于0.5~1.0最利于提高气水产出比。泥质水合物储层的地层倾角影响多分支井的开采产能,将多分支井布设在储层构造低部位的水平位置更利于实现水合物长期高效开采。

内蒙包头石拐矿区煤储层岩石物理特征研究

以五当沟矿区作为重点研究对象,综合分析了煤储层的空间展布、岩石物理、煤体结构、孔隙、构造裂隙、封闭性、资源量等特征,阐明了研究区煤层气的赋存条件,研究认为本区煤层气开发潜力巨大。