鄂尔多斯盆地延长组低渗透致密岩性油藏成藏机理

以层序地层学为指导,从成藏条件解剖入手,从孔隙演化的角度分析鄂尔多斯盆地中生界上三叠统延长组低渗透致密岩性油藏成藏机理,归纳其成藏演化模式。延长组低渗透致密岩性油藏分布于优质烃源岩范围内,湖相重力流沉积与三角洲前缘沉积为主要储集砂体类型。延长组低渗透致密砂岩在早期成藏期具有高孔高渗的特点,早期生成的油气在浮力作用下正常成藏,中后期成藏过程中经历了持续压实致密过程;后期主生烃期生成的原油在浮力和源储压差共同作用下沿先前残余路径以浸润方式运聚,达到致密条件时,油气停止运移。晚侏罗世—早白垩世中期,油气在高孔隙砂岩中近源多点面状充注大面积成藏,油气从湖盆中心向四周运移;早白垩世晚期,砂岩储集层成岩作用加强,储集层发生致密化。晚白垩世之后,受西倾东翘的构造挤压抬升运动影响,形成现今低渗透致密岩性油藏。

鄂尔多斯盆地中生界延长组低渗透致密油藏充注模式测井识别

油藏充注模式是指从烃源岩生成的原油,在驱动力作用下向储集层选择性持续注入形成油藏的过程。油藏充注模式与油源条件、储层物性、成藏动力三者耦合有关。鄂尔多斯盆地中生界延长组发育典型低渗透-致密砂岩油藏和低幅度构造-岩性油藏。根据源储配置关系、砂体充满度和最大有效含油体积的相对高低,将油藏充注模式划分为过充注、正常充注和欠充注3种类型。分析了不同充注模式油藏形成的原因及含油性、有效储层下限变化规律。针对不同充注模式油藏建立了解释结论序列和针对性测井解释方法,大幅度提高了低渗透-致密储层的测井判识能力。

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。

致密-低渗透油藏两相启动压力梯度变化规律

致密-低渗油藏油水两相渗流时存在启动压力梯度,导致基质中剩余油和残余油的驱动非常困难,水驱开采效果普遍较差。为了确定致密-低渗储层两相启动压力梯度变化规律,通过物理模拟方法研究了一维水驱油过程中两相启动压力梯度与平均含水饱和度之间的关系,并分析了两相启动压力梯度的形成原因。结果表明,两相启动压力梯度随平均含水饱和度增大先升高后降低,在油水前缘位于出口端附近时达到最大值;两相启动压力梯度最大值与岩心气测渗透率呈良好的幂函数关系,渗透率越低两相启动压力梯度最大值上升速度越快;同一岩心中两相启动压力梯度远大于原油启动压力梯度。可见致密-低渗油藏水驱过程中两相启动压力梯度随着油水前缘运移先增大后减小,同时油水间毛管力是两相启动压力梯度形成的主要原因。

致密低渗透储层多尺度裂缝及其形成地质条件

根据限制致密低渗透砂岩储层天然裂缝扩展的岩石力学层及其界面特征,提出了多尺度裂缝的划分标准,探讨了多尺度裂缝形成的地质条件。根据油藏内天然裂缝规模及其控制界面,将天然裂缝分为大尺度裂缝、中尺度裂缝、小尺度裂缝和微尺度裂缝4级。大尺度裂缝在砂层组内发育,切割夹层,受隔层控制,延伸长度通常为百米级;中尺度裂缝在复合砂体内发育,切割层面,受夹层控制,延伸长度通常为数十米级;小尺度裂缝在单砂体内发育,受层面控制,延伸长度一般为米级至十米级;微尺度裂缝需要借助微观分析手段进行观察和识别,延伸长度一般为厘米级以下。不同尺度裂缝具有幂律分布的特点。裂缝尺度越大,数量越少;裂缝尺度越小,数量越多。多尺度裂缝的形成主要受岩石力学性质差异、岩石力学边界厚度和构造应力的控制。构造应力越大,越容易形成穿层的大尺度裂缝,较大的岩石力学性质差异和较厚的岩石力学边界才能够限制裂缝扩展;构造应力越小,越容易形成小尺度裂缝,较小的岩石力学性质差异和较薄的岩石力学边界就能够限制裂缝扩展。不同尺度裂缝对致密低渗透油藏的作用不同。微尺度裂缝主要起储集空间作用,改善了致密低渗透储层的储渗性能,是致密低渗透油藏稳产的重要因素;小尺度裂缝起储集空间和渗流通道作用,它们是控制致密低渗透储层早期产量高低的关键因素;大、中尺度裂缝主要起渗流作用,它们影响油藏开发中后期的剩余油分布规律。

低渗透/致密油藏驱替-渗吸数学模型及其应用

在亲水性低渗透/致密油藏注水开发过程中存在驱替和渗吸双重作用开发机理。为定量表征驱替和渗吸作用在低渗透/致密油藏注水开发中的贡献,明确影响低渗透/致密油藏注水开发过程关键因素,基于毛细管束模型,开展驱替和渗吸双重作用下驱油过程力学机制分析,明确驱替压力梯度、孔喉大小、润湿性、油水黏度、界面张力等因素对驱油速度的影响;基于孔喉分形分布特征,考虑束缚水和残余油赋存特征,构建岩心尺度驱替-渗吸数学模型,给出不同驱替压力梯度下岩心尺度驱油流量和采收程度随时间变化关系;构建驱替压力梯度-渗透率双对数图版,将低渗透/致密油藏注水开发分为驱替为主、渗吸为主和驱替-渗吸共同作用3类不同注水开发机理。驱替压力梯度-渗透率双对数图版可以判定低渗透/致密油藏任一点处注水开发机理类型,定量表征驱替与渗吸对注水开发驱油速率的贡献,为低渗透/致密油藏注水开发方案设计与调整提供一定依据。

低伤害压裂液体系性能研究与应用

随着勘探开发的逐步深入,低渗透致密油藏越来越成为储量增长的重要补充。岩心实验表明,常用压裂液体系对滩坝砂储层的伤害率达70%左右,一些低伤害压裂液体系伤害率也达到40%,远高于一般低渗透油藏。本文通过对滩坝砂储层地质特征、敏感性特征、压裂液微观伤害特征评价,分析了滩坝砂压裂液伤害的主要机理,优化了滩坝砂储层压裂液体系及压裂规模,降低了压裂液对储层的伤害,提高了滩坝砂储层压裂改造效果。

异步注采补充能量方法提高油水同层产油量

油水同层油藏注水开发中后期水窜现象加剧,开发效果显著变差,亟需改进注水方式。分析了原始储层在含束缚水饱和度以及含不同可动水饱和度时注水驱替油水两相微观渗流机理,对含可动水岩心进行了水驱实验,并进行了油水同层油藏注水开发数值模拟。研究表明:相较于仅含束缚水油藏,油水同层油藏在注水开发中后期因储层内原始可动水能够传递压力,致使含水率明显增加,说明采用传统注水方式与注水参数存在显著局限性;若对含可动水油藏采用连续注水方式,会加速生产井水窜速度,原因是注水前沿抵达生产井后毛管力逐步降低、水相渗透率持续增加;采用异步周期注水可以实现高强度注水,快速补充地层能量,使产液量与产油量提升2倍。因此,异步注采方式能够解决油水同层油藏因可动水导致的水驱效果欠佳问题。

洛河油田“平注平采”整体压裂工艺技术研究

针对天然能量弹性开发的致密低渗透油藏水平井压后初期产量高、产量递减快、稳产难度大等难点,为了进一步提高鄂尔多斯盆地洛河油田长7储层的开发效益,基于储层工程地质特征,单井测录井及井网条件,采用油藏数值模拟和全三维压裂设计软件相结合的方法,优化了“平注平采”水平井组的裂缝形体布局,裂缝参数及施工参数。裂缝采用不等间距交叉布缝（避开注水井水线位置）,缝间距为60~112m、裂缝条数为7~9条,裂缝半长为120~150m,导流能力为30~40μm2·cm,远离注水水线位置的施工排量为4.0~4.5m3/min,规模为35~40m3,离水线近位置的施工排量为3.0~3.5m3/min,规模为22~28m3。通过现场试验,压后水平井试油期间日产油量5t,关井注水地层能量达110%时开井生产,LH1-2-7P16井稳定日产油量5.1t,LH1-2-7P18井稳定日产油量3.8t,相比邻近水平井分别提高了1.7和2.3倍,增产效果明显,实现了区块水平井组整体开发的技术突破,为其他类似油藏开发提供技术依据。