多波地震联合技术精细雕刻隐蔽河道砂体——以四川盆地西北部ZT地区沙溪庙组为例

四川盆地陆相致密砂岩气资源丰富,是目前天然气增储上产的重要领域,但侏罗系沙溪庙组沙一段河道砂体纵向多期叠置,横向同期交汇且河道砂体类型多样,隐蔽性强,形成了复杂多变的地震反射特征,准确刻画河道砂体难度极大。为了解决四川盆地西北部(以下简称川西北)ZT地区沙溪庙组一段(以下简称沙一段)多期河道砂体及储层刻画不清晰、精度低的问题,采用新采集的三维地震三分量转换横波(PS波)资料,结合PP波叠前数据和常规叠后地震资料,在正演模拟基础上,形成了多波地震联合雕刻河道砂体关键技术,并分析了河道砂体多波地震响应特征随砂体孔隙度的变化规律。研究结果表明:(1)砂体顶界PP波地震响应随孔隙度增大由强波峰转变为强波谷,而PS波地震响应不随物性变化发生极性反转,基于横波对岩性的刻画可有效识别多期隐蔽河道砂体;(2)相较反映横波阻抗变化率的叠前P-G属性,PS波振幅能量更聚焦,雕刻的河道砂体横向展布特征更清晰,边界更清楚;(3)叠前P-G属性具有更高的纵向分辨率,有利于区分叠置砂体,并落实砂体的发育期次。结论认为,多波地震技术联合充分发挥P-G的高分辨率优势确定纵向砂体发育期次,发挥PS波横向连续性优势刻画横向边界,实现了ZT地区沙一段河道砂体的完整精细雕刻,生产应用效果显著,并为该区井位部署和储量升级提供了有力技术支撑,为四川盆地陆相致密砂岩气规模效益开发奠定了坚实的基础,同时有力推进了多波地震勘探技术的发展。

致密油气窜波及控制体系适用性评价

我国致密油藏分布广泛,储量占比大,开发潜力巨大。此类油藏目前注气开发较多,基质渗透率、孔隙度均较低,油气流动通道主要为裂缝。但油藏裂缝跨尺度发育,受储层非均质性和黏性指进的影响,注气提高采收率技术受限,在裂缝及高渗条带存在时易形成气窜,对地层能量补充带来了诸多问题。选择泡沫和CO_(2)响应性凝胶配制气窜波及控制体系,并通过物理实验模拟评价其性能和在致密油藏的适用性;利用商业数值模拟软件表征CO_(2)注气吞吐及地下成胶反应。经过对国内某致密油藏的数值模拟研究,证明CO_(2)响应性凝胶对注气吞吐有明显的增产效果,采收率增加3.1%,验证了CO_(2)响应性凝胶体系在致密油藏开发中具有良好的应用前景。

低渗油藏烃气驱防气窜二次交联凝胶的制备与性能评价

新疆油田玛湖致密砾岩油藏采用体积压裂衰竭式开发产量递减快,常规注水开发不适合。通过注烃类气转换开发方式,但由于压裂裂缝的存在易导致气窜。基于玛湖井区油藏条件和气体窜流规律,制备了一种二次交联凝胶体系,具体组成为1.0%聚合物+0.01%一次交联剂+1.0%二次交联剂,对其性能进行了室内评价。结果表明:二次交联凝胶体系成胶强度达到H级,具有良好的抗剪切性和长期稳定性。封堵率均达到95%以上,最大突破压力梯度超过30 MPa/m,并且对基质伤害率较低,封堵后气驱提高采收率8%以上。

裂缝性低渗透/致密油藏泡沫封窜机理与新进展

针对我国裂缝性砂砾岩油藏窜漏问题及致密油藏超低的孔隙度与基质渗透率,多采用注气以保持地层能量,但由于存在裂缝,致使气窜严重,因此需要进行防气窜措施以抑制气窜。通过梳理国内外的研究,从气液分异和黏性指进的角度分析了泡沫驱见气特征。泡沫主要通过降低气相相对渗透率、调剖作用、气体上浮驱油作用、对原油的选择性、流度控制作用和乳化作用进行封窜。在综合分析泡沫驱见气特征和泡沫封窜机理的基础上,详细论述了国内外深部封窜技术,包括泡沫防气窜技术和泡沫封窜体系。从渗透率范围、起泡剂浓度、注入方式、注入速度、含油饱和度、体系组成6个方面分析了防气窜措施的影响因素,介绍了低渗透致密储层中泡沫封堵的施工效果。最后,对该类油层封窜技术未来的发展方向提出了建议。泡沫体系在油藏深层封闭领域具有重要意义,尤其在低渗透/致密油藏中,其性能评价指标和封堵能力均有明显改善,并且对高渗透、裂缝和非均质油藏也有较好的适应性。

致密油藏注CO_(2)防窜体系研究进展

致密油藏注CO_(2)不仅可以实现增压、混溶、降黏等目的,也是CO_(2)就地埋存和高效利用的重要途径。受CO_(2)与原油流度差异,特别是储层非均质性的影响,致密油藏注CO_(2)极易沿优势通道(裂缝)窜逸,因此,CO_(2)防窜是实现CO_(2)埋存和高效排驱的关键。通过对致密油注CO_(2)防窜体系的国内外研究动态进行综述,对比评述了凝胶、聚合物、泡沫、表面活性剂的防窜机理,重点概述了CO_(2)响应性表面活性剂的类型、CO_(2)响应特征及智能暂堵机制,在此基础上对致密油注CO_(2)防窜体系的应用前景进行了展望。依据现阶段CO_(2)响应性表面活性剂在CO_(2)防窜体系的应用,提出了CO_(2)响应性表面活性剂在CO_(2)防窜体系的重点研究方向:①设计和研发具备超临界CO_(2)可溶性,开关乳液、囊泡、凝胶、“蠕虫状”胶束自组装及原油触发解组装3方面特点的CO_(2)响应性表面活性剂;②CO_(2)响应性表面活性剂在致密储层的渗流规律、对裂缝的封堵机制、原油触发的解堵机理等系列科学问题亟需系统性探讨和深入研究。

川东北五宝场地区侏罗系沙溪庙组储层特征及主控因素

川东北地区侏罗系沙溪庙组致密砂岩具有较大的勘探潜力。利用铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、X射线衍射、孔渗、压汞和包裹体均一温度等分析测试资料,对川东北五宝场地区侏罗系沙溪庙组储层特征进行了研究,并结合地震解释成果分析了储层致密化原因以及优质储层分布特征。研究结果表明:(1)川东北五宝场地区侏罗系沙溪庙组砂岩储层具有较高的长石和岩屑含量,分选和磨圆一般,结构成熟度和成分成熟度均较低,储层孔隙度大多小于6%,渗透率大多小于1 mD,孔渗相关性及孔隙结构均较差,主要发育裂缝-孔隙型储层。(2)研究区侏罗系沙溪庙组储层处于中成岩阶段A期,钙质胶结作用导致储层局部致密化,埋藏压实作用和浊沸石胶结是导致沙溪庙组砂岩致密化的主要原因,油气在储层致密化前后持续充注。(3)早期绿泥石环边胶结、大气水的淋滤以及构造破裂作用是研究区主要的建设性成岩作用,对原生粒间孔的保存、次生溶孔的形成和提高储层渗透性具有重要意义。(4)沉积微相、成岩作用和构造破裂作用共同控制了优质储层的分布,具早期绿泥石环边胶结、浊沸石弱胶结、长石溶蚀、裂缝发育的水下分流河道是相对优质砂岩储层的主要发育区。

致密油藏CO_(2)驱响应性防气窜体系的制备及性能

以3-二甲胺基丙胺(NNDP)和油酸为原料,制备了具有叔胺结构的CO_(2)响应性单体N,N-二甲基油酸酰胺丙基叔胺(DOAPA),将其与阴离子表面活性剂对甲苯磺酸钠(SPTS)复配,构建了具有CO_(2)响应性的蠕虫状胶束(CO_(2)-TWMS)。通过考察CO_(2)-TWMS与CO_(2)接触前后的电导率、化学结构和微观形貌变化表征了体系的响应性,结合其表面活性变化及致密基质/裂缝双重介质CO_(2)驱替与CO_(2)-TWMS防气窜过程中的压力和采收率变化,揭示了CO_(2)-TWMS防气窜性能与机制。结果表明,当n(SPTS)∶n(DOAPA)=1∶1时,CO_(2)-TWMS的黏度最大(4125 mPa·s)。CO_(2)和N2能够刺激CO_(2)-TWMS电导率在0.90~1.95 mS/cm之间可逆变化,诱导微观形貌在蠕虫状胶束和球形胶束间转换。此外,CO_(2)能够将CO_(2)-TWMS临界胶束浓度(CMC)从0.63 mmol/L(未通入CO_(2))降至0.25 mmol/L,最低表面张力从30.2 mN/m(未通入CO_(2))降至29.1 mN/m,CO_(2)-TWMS在气液界面的吸附效率和效能增强,有利于胶束的形成。在致密基质/裂缝双重介质中,CO_(2)诱导蠕虫状胶束形成,增大驱替过程中的压力,扩大CO_(2)驱替波及率,采收率提高22.6%。

致密砂岩油气藏地震正演模拟

地震正演是地震储层预测必不可少的部分。在致密砂岩储层中,正演研究相对较少,反射特征认识不充分,而目前随着勘探开发进入隐蔽化,需要加强对致密砂岩储层发育特征的认识。为提高这一认识,以H油田C8油组为例开展了致密储层的正演研究,取得了以下研究成果:1)砂厚与地震属性之间的关系受砂泥岩阻抗差大小的影响。当阻抗差较大时,振幅随厚度的变化幅度明显;当阻抗差依次减小时,振幅随砂厚变化的幅度也依次变小。2)存在着一个临界的孔隙度0.08,当孔隙度小于0.08时,砂岩对应波峰-波谷,振幅随孔隙度增大而减小;当孔隙度等于0.08时,砂泥岩阻抗相等振幅为零;当孔隙度大于0.08时,极性出现反转,砂岩对应波谷-波峰,振幅随孔隙度增大而增大。3)河道的正演结果表现为单个复合河道地震同向轴相应为顶平底凸的下切和边部收敛;两河道纵向切叠为晚期河道切割出现下切和边部收敛;河道侧向切叠为早期复合河道被晚期的河道切割,晚期复合河道形态保存完整。4)前积体的正演结果表现为明显的顶底板反射及两侧反射形成平行四边形的形状。利用该研究成果对C8油组进行了储层砂体的预测,共识别河道7条,为进一步的储层预测奠定了基础。

致密气藏多层砂体合采井产量递减分析方法

致密气藏主力产层多为多层叠置河道砂体,合采时普遍存在各产层贡献不明及砂体动用边界不清的问题。首先,考虑各层河道砂体形态特征和边界尺寸差异,根据等效渗流体积原则,建立了致密气藏多层河道砂体合采井生产模型。其次,基于现代产量递减分析理论,形成了致密气藏多层河道砂体的边界确定方法和合采井产量递减分析图版。最后,讨论不同河道砂体边界距离、砂体数量和砂体位置下的产量递减特征,明确了多层河道砂体对产量递减的影响。研究表明:致密气藏多层河道砂体合采井产量具有5个递减阶段,不稳定流中期阶段可诊断各层砂体边界距离是否相等;河道砂体范围越小,宽砂体数量越少,宽砂体占比越小,储集层稳产能力越差,不稳定流早期阶段和不稳定流中期阶段易出现产量递减速率增大现象。建立的产量递减分析方法可为产层动用程度评价和增产措施制定提供依据。

海上热采井多通道热敏封隔器研制与实验研究

海上稠油热采井多为水平井,油藏埋深大,井筒沿程热损失大,目前采用“隔热油管+环空注氮气”的井筒隔热方式,应用中存在氮气注入量大、成本高、汽窜风险大等不足。为此,研制了多通道热敏封隔器。通过优选膨胀剂,该封隔器可依靠膨胀剂无卡瓦热力坐封,降温胶筒收缩上提解封采,作业安全性高;主体采用偏心结构设计,增加环空注氮/反洗井、液控管线及光缆穿越通道并配套单流阀,满足海上热采井筒管具备注氮通道及监测特殊要求。室内实验表明:封隔器坐封温度240℃,耐温350℃,耐压21 MPa,单流阀开启压差小于1.5 MPa,坐封解封安全可靠,密封性能良好,在海上稠油热采方面具有良好的推广应用前景。

LR算法同步挤压广义S变换在隐蔽与复合型河道刻画中的应用

近年来,在致密油气藏的部分井上钻遇了一些前期未预测出的砂体与泥岩。如何有效识别隐蔽河道并精准钻遇砂岩成为气田增储上产急需解决的突出问题之一。谱分解技术可以从全频地震资料中剥离出反映河道地质特征的特定频段信息,有助于河道精细识别。传统时频分析方法分频结果的分辨率低,难以清晰刻画出河道边界及内幕,为此首次引入LR算法同步挤压广义S变换进行陆相致密砂岩的识别。具体方法是,先利用频谱分析结果及研究区已钻井的录井岩性资料,明确砂泥岩地震响应特征及优势频段,再利用所提出的LR算法同步挤压广义S变换分解出河道特征最明显的单频体进行河道刻画。数值模拟结果表明,同步挤压算法极大地提高了广义S变换时频分辨率,较好地区分了非平稳信号中不同频率的信号分量,更适用于实际地震信号的时频谱分解。四川盆地东南缘涪陵区块实际地震资料应用结果表明,所采用的谱分解方法精确刻画出了研究区“隐蔽”河道展布及复杂河道带内幕,分频结果与相似研究区曲流河道沉积模式匹配,证明了方法的有效性和优越性。

窄河道致密砂岩气藏开发关键参数一体化优化设计

JQ气田沙溪庙组气藏为窄河道致密砂岩气藏,具有河道薄窄、发育复杂、储层物性差、优质储层纵横向非均质性强等特点,存在实施井效果差异大、现有开发技术难以满足规模效益开发需求的问题。为提高单井产量、改善气田开发效果、提高开发效益,文中以JQ气田沙溪庙组6号砂组为研究对象,采用一体化数值模拟方法,对配产比、井轨迹方位、水平段长及井网部署等开发关键参数进行了优化研究。结果表明:在相同压裂规模下,随着储层物性的降低,人工裂缝长度增加;储层性质越差,合理配产比越高,砂体宽度变化对配产比的影响越小;水平井轨迹方向与最大水平主应力方向的夹角为90°时产能最优,但考虑砂体宽度的约束,对井轨迹方位进行小角度调整更有利于产能增加;储层性质越差,推荐巷道距、井距及经济水平段长度越小,合理井距随砂体宽度的增大而减小。通过建立针对JQ气田窄河道不同类型储层的差异化开发技术对策,能够加大气藏储量控制动用程度,延长稳产期,提高气藏的开发效果,对于同类型气藏高效开发具有指导意义。

致密油藏压裂井气驱暂堵调剖剂研制与评价

玛湖高温致密油藏开发过程中气窜现象严重,聚合物凝胶封堵大裂缝可有效防止裂缝气窜,但同时也易封堵基质和微裂缝,造成采收率下降。为此,研制了一种耐温型暂堵调剖剂MHZD,并从成胶性能、微观形貌、注入性能、封堵能力等方面进行评价。结果表明:暂堵调剖剂配方为0.6%耐高温型阳离子聚丙烯酰胺+0.3%铬离子交联剂,该封堵体系在90℃高温下可以稳定成胶,成胶时间为38 h,凝胶强度为H级,凝胶稳定7~10 d后可自动降解成黏度为5.63 mPa·s的水溶液;注入暂堵剂后,岩心阻力系数小于30.000,最大突破压力梯度大于30.000 MPa/m,封堵率和解堵率均大于90%,暂堵剂可有效封堵大孔隙,动用小孔隙中的剩余油。该研究对于玛湖致密油藏压裂井封窜和提高采收率具有重要的支撑作用。

甘泉油田长8油藏水下分流河道砂体钙质夹层特征及成因

钙质夹层研究对油田开发初期井网布置、后期增储上产等具有重要意义。通过岩心观察、铸体薄片观察、扫描电镜观察、测井资料分析等手段,对甘泉油田延长组长8段钙质夹层岩性、电性、分布成因及其对储集层非均质性的影响开展了系统研究。结果表明,钙质夹层发育受水下分流河道微相控制,主要发育在砂体顶部和底部,具有稳定性较高、厚度较大等特征,此外,具有低自然伽马、低声波时差、高电阻率的测井响应特征。钙质夹层发育主要受控于2期方解石胶结,第一期与同生成岩期方解石的过饱和沉淀有关,此时期,壳类生物残体的溶解、河流携带的Ca^(2+)及CO_(2)^(3-)、大气中CO_(2)的溶解等是方解石胶结的物质来源;第二期方解石胶结为中成岩阶段B期的孔隙式胶结,地层中残留流体的Ca^(2+)及CO_(2)^(3-)、不稳定组分溶蚀、黏土矿物转化等为钙质胶结提供了Ca^(2+)及CO_(2)^(3-)。钙质夹层的发育增强了储集层砂体的层内非均质性,导致砂体垂向连通性变差和油水关系复杂。在油藏注水开发过程中,钙质夹层与相邻非渗透性隔夹层斜交形成有效隔挡,形成局部剩余油富集区。

窄河道致密气藏采出水回注可行性研究——以中江气田为例

随着中江气田快速上产,气田面临着巨大的采出水处理压力。而回注是最为快捷、经济且环保的采出水处理手段,但对于以窄河道致密砂岩气藏为主要开发对象的中江气田,其地质条件相对复杂,回注选井、回注量估算等都存在一定难度。根据中江气田窄河道储层特征及气井井型特征,从地质、工程、环境3个方面开展回注条件研究,建立了回注选井原则,优化了回注量计算公式。以单井为实例分析回注可行性,论证回注井储层发育情况、地层封盖能力、最大注水量、注入压力、地层水配伍性。回注试验表明试注情况与理论计算较为一致,所选气井具有良好的回注潜力,表明窄河道致密砂岩气藏采出水回注具有可行性。

一种高可靠气密封Ka波段七通道接收组件的设计

本文研制了一款高可靠气密封Ka波段七通道接收组件,该组件具有超小阵元间距、低噪声、高增益等特点,组件内部集成有低噪声放大、数控衰减、数控移相及串并转换等多种功能。为保证组件气密封及内部气氛和微小颗粒物在较优范围,通过在模块间采用小体积SSMP和微距型气密封对插结构,将组件分隔为4个独立模块。测试结果显示,在Ka波段,组件噪声系数小于3 dB,单通道增益大于60 dB,对K波段带外抑制大于40 dBc,通道间基准相位差小于20°。该组件可以应用于具有高可靠性需求的星载环境中。

高速通道压裂技术在国外的研究与应用

高速通道压裂技术是近两年出现的新工艺,主要应用在美国、俄罗斯、南美和北非、中东等油气高产地区,已在世界范围内实施超过3800井次,取得良好增产效果。该工艺的主要目标是在人工裂缝内部造出稳定而敞开的油气流动网络通道,显著提高人工裂缝的导流能力,消除由于残渣堵塞、支撑剂嵌入等引起的导流能力损失,从而减小井筒附近的压降漏斗效应,提高压裂改造效果。通过综合多簇射孔、支撑剂段塞注入和拌注纤维等工艺技术,实现了支撑剂在裂缝内非均匀铺砂;经过优化研究,使高速通道保持长期有效。该工艺可提高铺砂效果、减少压裂材料使用量,增加返排率,保持裂缝的清洁,并能有效减少施工中砂堵的风险,其适应性广,可用于砂岩、碳酸盐岩及页岩等各种油气藏。为解决国内低渗透油气藏压后普遍存在的返排困难和裂缝伤害等问题,提供了一种可行的技术方法。

川西拗陷致密河道砂岩气藏类型及其高产富集模式

随着川西拗陷中侏罗纪沙溪庙组气藏开发进程的不断推进,致密河道砂岩的非均质性不断凸显,已有的对天然气富集规律的认识已无法继续有效指导气藏开发的评价选区,如何寻找潜力河道至关重要。通过分析东斜坡沙溪庙组气藏已开发河道的动静态特征,详细解剖河道砂的古今构造、断砂配置,分析储层品质对产能的影响,结合气水分布、地层压力、产出流体等特征对河道砂气藏进行分类,并提炼河道砂气藏的高产富集模式。结论认为:(1)东斜坡沙溪庙组气藏整体为受河道控制的岩性气藏,划分为构造—岩性气藏、岩性—构造气藏、岩性气藏3种类型;(2)明确了东斜坡沙溪庙组气藏主要受断层、河道砂、构造、储层物性4大因素的控制;(3)东斜坡区沙溪庙组气藏高产河道具有2种高产富集模式,即构造主控模式和岩性主控模式。

鄂尔多斯盆地苏里格气田东区致密储层分布模式

苏里格气田是我国典型的致密气储层发育区,对其储层沉积类型和成岩作用过程历来多有研究且存在争议。利用岩心实验及分析资料,研究了苏里格气田东区致密储层地质特征,从沉积和成岩2个方面阐述了储层物性差异,并指出强压实、铁方解石交代和硅质胶结等作用是导致该区储层致密化的主要因素。在分析沉积微相的基础上,明确了分流河道砂体是苏里格气田东区主要的优质储层,并建立了三角洲平原分流河道单砂体的4种垂向组合模式和3种侧向接触模式。

鄂尔多斯盆地大牛地气田山1段储层与沉积微相的关系

鄂尔多斯盆地大牛地气田二叠系山1段主要发育河床滞留、分流河道、河道砂坝、心滩、天然堤、决口扇、河间洼地和河漫沼泽8种沉积微相,储层主要发育在分流河道和心滩沉积微相。储层综合特征和沉积微相研究表明,影响气层产能的最敏感的参数是储层中值半径。储层喉道中值半径的大小、分布和连通性以及碎屑颗粒粒度和石英含量等地质特征决定于沉积微相展布特征。通过对区内山1段储层沉积微相和中值半径等参数的对比分析发现,天然气主要赋存于分流河道沉积微相,平面上分流河道沉积微相分布在研究区西南部河流交汇处。