储层温度对页岩微观力学性质的影响

深部页岩气储层温度较高,为了研究地层温度对页岩宏微观力学性质的影响,采用四川盆地长宁区块寒武系龙马溪组井下页岩岩心,开展了26℃、80℃、150℃条件下的网格式微米压痕实验,分别模拟地表、中深层与深部储层的环境温度。采用去卷积数据统计分析方法量化了温度对页岩微观力学性质的影响,结合能量分析法研究了温度对页岩微观尺度断裂韧性的影响规律,并分析了温度对深部页岩裂缝导流能力影响的作用机制。结果表明,随着深部储层温度的增加,显著削弱了页岩的微观弹性模量、硬度与断裂韧性,而增加了压痕点弹性变形能力;弹性变形能力的增强导致矿物簇受应力作用后具有恢复弹性形变的能力,进一步说明水力裂缝扩展后缝周矿物弹性形变易恢复,压裂裂缝难维持。该研究结果对从岩石微观力学角度理解深部页岩气储层水力裂缝导流能力低提供了理论支持。

储层温度下甲烷的吸附特征

通过对煤样处理,用低温氮气吸附法对其进行表征,采用自行研制的吸附装置,在不同温度(25,40,55℃)、不同压力(0～3.5 MPa)下进行甲烷吸附实验,以研究储层温度下甲烷在不同孔结构煤样上的吸附特征。采用Langmuir方程对数据拟合,得出孔结构的变化对甲烷吸附起着重要作用。处理后煤样的比表面积、孔容和微孔含量增加,导致煤样甲烷吸附量变大;随着吸附温度的升高,甲烷吸附量变小,压力越大这种变化趋势越明显;Langmuir饱和吸附量随温度的增大而减小。选用Polanyi吸附势理论拟合数据,结果表明:对于同一吸附体系,吸附特性曲线是惟一的,与吸附温度无关。处理后煤样的吸附势和吸附量增加,由此可见孔结构是吸附性能变化的重要影响因素。

元坝长兴组储层温度分布对液硫析出的影响

元坝地区长兴组气藏属于超深类高温、高压、高含硫的三高气藏,目前生产制度下的井底温度、压力条件远高于硫元素固态熔点条件且即将低于酸气析出硫的临界条件。因此在较长的生产过程中,井底温压条件下酸气析出硫呈现液态。现有的硫析出模型均建立在等温储层的基础上,为了探究储层温度分布对酸气液硫析出的影响规律,基于实验测试数据建立了非等温液硫析出及预测模型,对比分析了等温储层和非等温储层液硫析出的差异性。结果表明:相比于恒温储层,储层到井筒之间温度的降低会导致酸气中液硫析出提前发生;不考虑储层-井筒温度的分布情况,将会低估液硫析出的压力条件;储层等温分布条件下的液硫析出范围计算结果偏小,储层-井筒温度的非均匀分布会加剧近井附近的液硫沉积量。高含硫气藏储层到井筒之间的温度分布对硫析出条件、析出范围、析出量的影响明显,应当充分考虑储层温度的分布特征,不可以“等温储层”的假设来简单处理。

储层温度和压力对页岩气赋存形态影响

本文以四川盆地南方海相龙马溪组页岩为研究对象,考虑页岩中吸附相所占孔隙度,分析了不同储层温度和压力下对页岩储层赋存形态的影响,得出了页岩埋藏深度与吸附气、游离气和总页岩气。分析结果表明:页岩储层压力增大,页岩的吸附能力逐渐减弱,吸附气量增加趋势减小,吸附气占页岩气总储量的百分数降低;页岩游离气含量与储层压力之间存在正相关关系;在低储层压力阶段,岩气总储量随储层压力增加迅速增大,在高储层压力阶段,页岩气总储量随储层压力增加而增大;吸附是放热过程,储层温度越高,页岩储层对甲烷的吸附能力降低。随着储层温度增大,气体分子热运动加快,页岩的吸附能力减弱,吸附量降低;页岩埋深增加,储层压力和温度增大,吸附气量先增加而后降低,游离气线性增加,页岩气总储量先迅速增大而后逐渐趋于平缓。

北京迭断陷内蓟县系热储层温度分布特征

为了掌握北京市典型地区热储层的温度分布特征,为北京地区地热地质研究工作补充数据,搜集了地热开发工作开展较早的北京城区内37口地热井的位置、井深、出水温度、水化学等数据,利用Na-KMg图解法评价了地热水的水-岩平衡状态,通过阳离子和SiO_2地温计估算了热储温度,分析了北京迭断陷内蓟县系热储层温度垂向分布特征。结果表明:1)37个样品中的35个样品均未达到水-岩平衡,而地热水中SiO_2的溶解受控于石英。2)蓟县系1 000~4 000m深度范围内热储温度分布在65.6~110.0℃范围内,且在垂向上表现出受储层内部地质沉积差异控制的特点:1 000~2 000m,蓟县系沉积特征变化大,热储温度在垂向上无明显变化规律;2 000m以下,储层温度表现出随深度增加而增加的趋势,地温梯度约为3.1℃/hm。

盐岩对烃源岩热演化及储层温度的影响——以加蓬盆地X区块为例

以加蓬盆地X区块为例,综合运用钻井、测井和地震等资料,结合盆地数值模拟技术,研究盐岩对烃源岩热演化及储层温度的影响.结果表明：研究区盐体呈带状或点状分布,厚度平均为808.5m.由于盐岩的热导率是其他沉积岩的2～4倍,受其影响,盐上Madiela组烃源岩成熟度变好,盐下Melania组烃源岩成熟度变差,盐下Dentale组储层温度降低.盐岩越厚、离盐岩层越近,镜质组反射率（Ro）受盐岩影响越大;盐下等深处,当Ezanga组地层厚度为2.0km时,有盐岩与无盐岩的Ro差值为0.6%,当Ezanga组地层厚度为0.2km时,该差值仅为0.1%;Ro差值离盐岩近的盐下Vembo组最大可超过1.2%,而离盐岩较远的盐下Melania组该差值小于1.2%.盐岩越厚,对储层顶、底面温度的影响越大;当Ezanga组地层厚度为2.0km时,储层顶、底面温度差分别可达30.66和29.22℃,当Ezanga组地层厚度为0.2km时,储层顶、底面温度差分别为5.06和3.14℃.因此,烃源岩热演化及储层温度受盐体厚度和形态等影响,盐岩发育区也不能简单利用钻井揭示的Ro及其演化过程预测盐岩发育区周围Ro及其演化过程.

储层温度条件下一步酸体系优选新方法

一步酸体系优选方法基于常温条件,往往无法真实、动态地反映储层温度条件下的实际情况,导致优选体系在残酸环境下依旧产生氟化物沉淀,对其应用造成一定困难。针对这一问题,在络合滴定法的基础上提出一种以螯合值为指标、夹逼准则为基础的一步酸液体系优选的新方法。测定了土酸、螯合酸1~4#5种酸液体系对Ca^2+、Al^3+、Fe^3+、Si^4+4种金属离子的螯合能力,比较了土酸和优选的螯合酸注入岩心后对岩心渗透率的影响和岩心的伤害情况。结果表明,在25、60、80、90℃条件下,螯合酸4#对4种金属离子均有较好的螯合效果。在25、60、90℃下岩心经螯合酸4#处理后的渗透率分别是处理前岩心的1.68倍、3.14倍、9.21倍;经土酸处理后的岩心产生明显的二次沉淀,而螯合酸4#处理后的岩心无二次沉淀产生,验证了优选酸化液体系方法的可靠性。该方法可模拟不同地层温度条件下酸液体系中金属离子的实时反应动态,可真实地再现砂岩酸化液体系的二次沉淀问题。

沁水盆地南部煤储层赋存环境条件及其对渗透率的影响

煤层气赋存与产出受控于煤储层地应力、压力和地温等赋存环境条件,正确分析煤储层赋存环境条件及其对渗透率的影响是煤层气有效开发所关注的关键问题。采用沁水盆地南部煤层气井63个测试资料,系统分析了研究区煤储层地应力、压力和温度条件,揭示了煤储层应力、压力和温度随埋藏深度的变化规律,建立最小水平主应力与垂直主应力和煤储层压力之间关系模型。采用三轴渗流试验系统,开展了不同应力、压力和温度条件下煤层气渗流试验研究,揭示了不同温度、应力和压力条件下煤样渗透率变化规律及其控制机理。研究结果表明,研究区煤储层最大、最小水平主应力分别为6.62~42.06和3.30~26.40 MPa,其梯度分别为1.20~5.26和0.99~2.95 MPa/hm;煤储层压力及其梯度分别为0.99~12.63 MPa和0.23~1.18 MPa/hm;煤储层温度及其梯度为19.36~38.84℃和1.98℃/hm;且煤储层应力、压力和温度均随深度的增加呈线性增大的规律。随着有效应力的增加,煤储层渗透率不断降低,在初始加压阶段,渗透率下降幅度较大,随着有效应力的增加,下降幅度变缓。在相同的应力条件下,温度的增加使得煤样渗透率不断降低,渗透率的下降速率随温度的升高而减小。随着有效应力和温度的增加,煤储层渗透率按负指数函数规律降低。随着孔隙压力的降低,有效应力增加,煤储层渗透率不断降低。在初始降压阶段,煤储层渗透率急剧下降,随着孔隙压力的降低,渗透率下降速率逐渐变缓;当孔隙压力小于0.6 MPa后,煤储层渗透率随孔隙压力的降低而升高。在高孔隙压力条件下,渗透率随温度的升高呈负指数函数降低,在低孔隙压力条件下,煤储层渗透率随温度的升高呈线性降低。在此基础上,建立了煤储层渗透率与应力、压力和温度之间的关系模型,揭示了煤储层渗透率随应力、压力和温度应力的增加按负指数函数降低的规律和控制机理。

煤储层的吸附特征实验综合分析

对我国不同地区、不同煤盆、不同变质程度煤的等温吸附实验进行综合分析.结果表明,煤的吸附性能受到煤的变质程度、储层温度、储层压力以及煤中水分类型及水分含量等多方面因素的影响,实践证明实验结果接近现实.本实验获得的参数对煤层气资源的选区、勘探、开发提供重要依据.

琼东南盆地现今地层温度分布特征及油气地质意义

温度状态是决定油气形成与保存的关键因素,精准的深部地层温度预测对盆地油气资源战略评价和勘探开发具有重要意义。琼东南盆地是我国当前深水油气资源勘探的重点区块,揭示盆地深部地层温度分布格局及主控因素是深水油气勘探研究的一项基础工作。结合钻孔实测温度和系统的岩石热物性参数,文章揭示了琼东南盆地现今深部地层温度分布特征。研究表明,琼东南盆地的优势储层温度为90~150℃(数据占比>70%),高于国外学者提出的储层“黄金温度带”(60~120℃),推测与南海北部大陆边缘盆地高地热背景有关。此外,盆地T30—T70界面处的估算温度均表现为“西高东低”的特征,高温区域位于西部的崖南凹陷;深部温度分布格局与地层的埋深、热导率结构以及因区域拉张程度不同引起的基底热流差异等诸因素有关。成果为琼东南深水油气勘探开发及钻井工艺设计提供了坚实的地热学依据。

基于等温吸附实验的温度对煤层气含量影响研究

本文通过不同煤阶煤样不同温度下的等温吸附试验及其结果分析,发现实验温度对煤吸附和解吸中气体量的大小具有比较大的影响。通过对不同煤阶煤样储层温度和0℃下气含量结果的分析比较,指出0℃温度下气含量数据并不能真实反映煤层实际情况。为更准确的评价煤层含气性,保证煤层气资源估算的准确性,并能为今后煤层气开发部署和瓦斯防治提供可靠依据,建议煤层气含量结果采用储层温度下数据。

关中地区中深层同轴套管换热器换热能力及提升措施研究

同轴套管换热器是实现中深层地热能井下高效取热技术之一,其换热能力对地热系统的可持续开发至关重要。以关中地区为例,考虑地层不均匀性建立中深层地热井同轴套管传热计算模型,研究注入温度、注入流量、埋管深度等因素对其取热性能的影响,探讨间歇开采工况下注入温度和注入流量对热储层温度恢复的影响。结果表明:随着注入流量增加,出口流体温度下降,但整个系统的取热功率提高;当注入温度较高时,可有效提高出口流体温度,但系统取热功率降幅较大;随着地层深度增加,出口流体温度和取热功率逐渐上升;减小内管管径,增加外管管径,可有效提高出口流体温度和取热功率;热储层温度恢复能力随注入流量和注入温度的升高而提高;通过降低内管导热系数或选用双内管结构可以降低内管流体沿程温度损失,提高系统的出口流体温度。

长庆油田区中深层地热资源储量评价

地热能作为一种稳定持续的清洁能源,未来将对中国能源结构转型及“双碳”目标实现发挥重要作用。鄂尔多斯盆地内地热资源丰富,但其储量及分布特征尚不明确,勘查开发程度总体较低。以长庆油田及周边区域为研究区,在成井资料的基础上,分析了区内地热地质特征,应用单元容积法估算了地热资源储量,并根据地热资源开发利用潜力进行分区。研究表明:区内地层构造相对简单,地温梯度介于2.2~3.0℃/hm,主要热储为传导型中生界砂岩热储,除洛河组外,其他热储层富水性较差;区内地热资源呈西高东低分布,总量为79.91×10^(17)kJ,可采量为6.39×10^(17)kJ,地热流体储量为2.47×10^(12)m^(3);区内红柳沟镇—大水坑—姬村—山城区块、张沟门—流曲镇—三岔镇区块和庆阳市附近区块地热资源开发潜力较大,可以优先考虑将废弃油气井改造,建设中深层套管式换热系统进行开发利用。

油藏水驱开采时移地震监测岩石物理基础测量

岩石物理测量是油藏水驱开采时移地震监测的基础.在实验室对来自胜利油田的5块岩石样品模拟储层条件进行了水驱和气驱动态岩石物理弹性测量,重点分析了流体替换、温度、孔隙压力对岩石纵、横波速度的影响.实验表明,在水驱情形下,由于流体替换和温度、孔隙压力变化所引起的岩石纵横波速度的变化均很小,实施时移地震监测具有较大的风险性.相比之下,气驱可能引起较为明显的纵波速度变化,有利于时移地震监测的实施.进一步完善实验方法、丰富实验内容、是今后时移地震岩石物理实验研究的主要任务.

柿庄北深煤层含气量变化特征

以沁水盆地南部为研究背景,采集浅部与深部煤样,进行含气量测试,并利用压力-吸附曲线法预测了柿庄北深部煤层含气量。结果表明：沁水盆地南部煤层实测含气量随埋深的加大呈现先增大后减小的趋势,且15号煤层含气量高于3号煤层。对柿庄北深煤层含气量进行预测发现,含气量的峰值为900-1100m,预测含气量与实测含气量较为吻合。深部煤层在600-1100m存在一个过渡带,含气量发生变化。这与深部地层压力、温度及其所导致的煤储层物性的变化有重要关系。

煤层气含量测试技术及测试质量影响因素分析

煤层气含量是煤层气勘探过程中必须精确获取的最重要的煤储层参数之一,是决定一个区块的煤层气资源能否进行商业化勘探开发的先决条件。本文介绍了目前中国煤层气含量测试技术、测试设备及国内外研究历程,并结合实际测试经验,提出按照国家标准进行气含量测试时仍会产生较大误差。从观测数据的准确性等方面入手,定性分析了实际测试过程中影响观测质量的因素和误差产生的原因,提出了减少误差、准确获取煤层气含量参数的完善措施,对煤层气含量精确测试提出了新的建议。

一种耐高温酸液稠化剂的研制

针对深井、超深井碳酸盐岩储层温度高,常规酸液体系很难达到深穿透的目的。文章以丙烯酰胺、自制有机铵盐为基础原料,通过对单体比例、引发剂含量、引发温度、pH值及螯合剂加量等因素的优化,研制了性能良好的耐高温酸液稠化剂。研究表明,当丙烯酰胺与自制有机铵盐质量之比为5:8时,引发剂浓度为300 mg/L,pH值为7,引发温度35℃,螯合剂加量500 mg/L时,合成的稠化剂性能最佳。结合Ostwald-Dewaele方程对耐高温稠化剂的增稠能力进行评价,90℃下,耐高温稠化剂的稠度系数(602.85 mPa·sn)比常规稠化剂的稠度系数(544.57 mPa·sn)更大,耐高温稠化剂的流动行为指数为0.51,比常规稠化剂的流动行为指数(0.54)更小,表现出更好的增稠性能。与常规增稠剂相比,相同温度下耐高温稠化剂的黏度更大,黏度下降率更低,表现更优的耐温性能。在120℃,170 s^(-1)连续剪切120 min,耐高温稠化剂的黏度为32.4 mPa·s,比常规稠化剂表观黏度(29.1 mPa·s)更大,表现更好的抗剪切性能。现场应用表明,酸液稠化剂在塔里木M区块取得了良好的应用效果,单井产量由8.3×10^(4)m^(3)/d提高至14.5×10^(4)m^(3)/d。

超深气井连续油管多径组合管柱作业新工艺

随着对深层超深层油气勘探开发力度的加大,“三超井”(储层温度超过177℃、储层压力超过105 MPa、井深超过6000 m)的数量越来越多,完井井身结构更为复杂,特别是生产管柱内径表现为多变径,出现生产管柱、产层段堵塞,对气井生产造成了不利的影响,严重时甚至造成关井停产。这就对连续油管在超深气井作业过程提出了新的要求。为了保证“三超井”的投产、稳产和增产,基于连续油管规格不同尺寸、设备模块化移动灵活、高自动化程度、可带压起下的优势,结合“三超井”的地质条件、井筒结构和流体介质变化等实际特点,研发了多径组合连续油管作业工艺技术,配套研发了多径连续油管对接装置,并成功应用于中国石油塔里木油田公司XX11井。研究及实践结果表明:①连续油管多径组合作业有效提高管柱载荷安全系数0.12;②有效降低管柱沿程摩阻,降阻率达到41.7%;③同等压力下提高施工排量获得更高的末端效应提高33%;④增强了返屑能力。结论认为,该工艺能够满足超深气井多变径井筒作业的要求,为超深气井连续油管作业提供了一种新的安全、高效、低成本的解决方法。

新欢27块低渗低速油田提速增效综合研究

《新欢27块低渗低速油田提速增效综合研究》通过综合运用历年产量平面分布图动态分析,构造、油层厚度、沉积微相展布相结合,产量劈分法,油藏剩余可采储量采油速度为标准的低速油田筛选等方法,达到改善注水效果的技术可行和经济合理的要求。经过实际数据分析和计算,全面注水后将提高采油速度0.76%、采收率8%以上。