智慧工程在华北油田的研究与应用

华北油田"智慧油田"的建设,贯穿油气资源勘探、油藏评价、油气田开发建设和油气生产四大业务,积极探索物联网、云计算、下一代互联网等现代信息技术,并选取了二连油田为智慧工程示范基地,探索建立无人值守、全天监控、智能巡检、自动感知、组织运维安全平稳、层级简化的高寒油田管理新模式。

川南二叠系煤层气井防腐防垢工艺

川南筠连煤层气属深层煤层气,含煤10余层,近几年出现大范围井下管柱腐蚀结垢,造成检泵停产,严重影响开发进程。通过对12组垢样的XRD分析发现,垢样是罕见的含CaCO3、FeCO3及SiO2的多种无机矿物混合体,常规Ca/Mg盐的缓蚀阻垢剂并不适用,需探索新的防腐防垢工艺。以激光粒度检测法、失重法、静态阻垢法、绝迹稀释法对6种缓蚀阻垢剂(EDTMPS、HEDP、ATMP、EDTMPA,PESA、PASP)和2种杀菌剂(1227、戊二醛)进行分散、缓蚀、阻垢及杀菌效果评价。结果显示,戊二醛杀菌效果较好,30 mg/L时可完全杀菌,对颗粒粒径无显著影响,EDTMPS与PESA缓蚀阻垢效果较好,复配比为1∶1,90 mg/L时阻垢率、缓蚀率分别达84.56%、92.34%,可有效降低颗粒粒径。最终确定防腐防垢配方为:45 mg/L有机磷类阻垢剂EDTMPS+45 mg/L聚合物类阻垢剂PESA+30 mg/L戊二醛杀菌剂,用连续泵注设备由环空注入井下,3~6 d时采出水Ca2+质量浓度由200 mg/L升至380 mg/L,Fe2+质量浓度由14 mg/L降至8 mg/L,细菌数接近0个/mL。长期跟踪发现,因腐蚀、结垢造成的检泵周期分别由665 d、681 d延长至749 d、880 d。以EDTMPS、PESA与戊二醛为主的缓蚀阻垢配方可有效缓解本区井下管柱的腐蚀结垢。

保德煤层气田黄河压覆区长水平段水平井钻井完井技术

保德煤层气田北部优质煤层气藏开发受到城市、黄河压覆等地面复杂情况影响,为了实现有效动用,分析了该地区煤层的地质特点,考虑煤层倾角、垂深和常规钻井工艺等因素,开展了井身结构优化、井眼轨迹控制、钻井液优选及完井工艺优化研究,形成了集约化大平台水平井钻井完井技术。通过集成应用新技术,实现了地表复杂地区煤层气优质储量的经济开采。在煤层垂深800.00~1000.00 m、上倾角度2°~5°条件下,水平段极限长度可达到1700.00~2000.00 m。在此基础上,研发了玻璃钢筛管完井系统,实现了水平井完井井筒“可重入、可作业、可维护”的功能,满足了采煤采气一体化要求,现场试验取得了较好的开发效果。长水平段水平井钻井完井技术为保德煤层气田黄河压覆区煤层气的开发提供了技术支持。

煤层气井调气方式适应性研究

煤层气井气量调控主要通过角阀、Ⅴ型球阀来实现,在阀门结构、调气方式、调节范围存在着差异;从Ⅴ型球阀在新、老区块应用的情况对比来看,使用效果存在着差异;在同等排采采气工艺情况下,流量计最低显示值存在着差异。本文通过煤层气井两种调气阀门的优缺点、新、老区块现场应用情况进行描述,对比分析,对后期的煤层气井单井采气工艺调整提供参考。

煤层气管网运行现状与监测技术研究

煤层气排采井采气经调控计量后进入采气管网,单井、多井采气管线交汇输送至集气站场,进行前置分离脱水、粉尘过滤、增压、后置分离脱水后输送至下一生产单元。采气管网多采用枝状分支、阀组管汇、环形管网等联入方式,煤层气管网运行出现的管网回压、管线水堵、泄漏、憋压、管容及阀组工艺设计等多重因素影响,造成了管输效率的降低。文章以采气管线不同联入方式,从影响因素辨识,管网的运行监测方式、判定方法、应急处置等方面进行阐述。

陆相致密砂岩及泥页岩储层纵横波波速比与岩石物理参数的关系及表征方法

为研究非常规致密砂岩及泥页岩储层的地质结构特征,基于川西地区三叠系岩石物性、力学及声学测试资料对深层致密砂岩、泥页岩的纵横波波速比与岩石的岩性、物性、泊松比、应力及微裂缝之间的关系进行研究。结果表明,纵横波波速比可以有效区分不同的岩性;对于相同岩性的地层,纵横波波速比与孔隙度和渗透率均具有正相关性;在高应力条件下,随着微裂缝的产生,往往会导致纵横波波速比出现异常升高;纵横波波速比的升高及横波波速的降低均可在一定程度上反映微裂缝的发育程度。研究区三叠系的纵横波波速比对裂缝的识别较为敏感,分别利用泊松比和Gassmann方程对纵横波波速比进行表征并与实测值对比,结果表明2种方法均具有一定的适用性,但Gassmann方程计算结果的精度更高,反映出弹性波理论在致密砂岩及泥页岩等复杂地层中是适用的。

柴达木盆地七个泉地区渐新世沉积特征与隐蔽油藏预测

在油气开发的后期阶段，特别是构造油气藏已经不能满足生产需要的时候，利用层序精细划分和沉积微相分析等方法来寻找隐蔽油藏就显得尤为重要。通过对三维地震、钻井岩心、测井曲线等资料进行综合分析，利用三维地震资料控制沉积相空间展布，利用钻井和录井资料划分砂体小层，并将两者结合起来对柴达木盆地七个泉地区沉积相和层序进行精细刻画，同时在沉积相带内和层序格架之下研究砂体的连通性和空间展布。结果表明，在SSC5—SSC3沉积时期，研究区沉积主要以退积为主，在SSC2沉积时期经历了一次快速的水退过程之后，SSC2—SSC1沉积时期沉积基准面持续下降，后期主要以扇三角洲沉积为主。研究区渐新世下干柴沟组下段主要发育湖泊—扇三角洲和辫状河三角洲沉积。辫状河三角洲沉积发育水下分流河道、水下分流河道间、河口坝和席状砂沉积微相；扇三角洲发育扇三角洲平原和扇三角洲前缘亚相。通过对砂体展布和砂体孔渗性以及试油结果的研究，并依据沉积相与层序格架分析，预测在七32井区附近发育的斜坡带砂岩透镜体和上倾尖灭砂体是岩性油藏勘探的重点目标。

裂缝对致密碎屑岩储层弹性影响的数值分析

有效预测裂缝发育区是寻找致密气甜点区的关键,但目前海陆过渡相致密碎屑岩储层裂缝预测的效果较差。利用DEM理论模型获得岩石孔隙纵横比α及干岩石体积模量,探讨裂缝对致密碎屑岩地层岩石弹性的影响及不同尺度裂缝间的关联性。利用模型确定的α可以较好地识别出裂纹发育段,随着孔隙纵横比由1.0转变为0.01,地层岩石体积模量和剪切模量也逐渐降低,表明裂纹相比孔隙而言更容易引起岩石弹性发生改变。地层岩石由干岩石到饱和地层流体过程中,裂缝不发育地层的体积模量增加幅度为3.1%;对于裂缝发育地层段,孔隙度小于4.7%时其体积模量的增加幅度平均为7.0%,孔隙度大于4.7%时其体积模量增加幅度平均为23.0%,拐点处所对应岩石孔隙度可作为岩石内部裂纹发育程度的评价指标。对于裂缝不发育段地层,干岩石体积模量与剪切模量的比值和孔隙度具有较好的正相关性;对于裂缝发育段地层,干岩石体积模量与剪切模量的比值和孔隙度具有较好的负相关性。研究结果表明,利用岩石弹性性质可以定量表征碎屑岩地层裂缝的发育特征。