页岩气开发技术现状及研究方向

页岩气是一种非常规气藏,在全世界都有广泛的分布,近年来在天然气产量中的比例正在不断增加。页岩气是以多种相态存在并富集于页岩地层中的天然气。页岩既是烃源岩又是储集层,属于典型的自生自储型气藏,页岩气主要以基质吸附气和裂缝、孔隙中的游离气存在。页岩气储层具有低孔、低渗特征,在开发上主要表现为常规试气产能低或无产能,正是由于页岩气具有特殊的地质特征,常规气藏的开发技术显然无法适应其高效的开发。目前有关页岩气的研究主要集中在成藏、储层特征等地质勘探方面,对开发方面的研究只涉及到了水平井钻井技术和压裂技术。介绍了页岩气资源的分布状况、页岩气成藏及储层的基本特征,从页岩气测井、水平井钻完井和页岩气储层改造几个方面介绍了页岩气开发技术的现状,指出了开发中存在的诸如储量的准确计算存在困难、渗流机理复杂多样、渗透率的准确测量困难这几个问题,初步探讨了页岩气开发技术的研究方向。

页岩气渗流机理对气藏开采的影响

页岩气藏具有自生、自储、自封闭的成藏特点，页岩气储层孔隙结构复杂、类型多样，具有储集流体和提供流动空间的双重作用，复杂的孔隙结构决定了页岩气渗流机理的复杂多样，然而渗流机理是影响页岩气开采的关键。从页岩储层孔隙结构入手，对不同尺度孔隙结构主导的5种渗流机理进行了深入分析。在此基础上，结合页岩气储层物性特征、相渗特征和吸附特征，重点分析了渗吸吸入作用和非达西渗流对页岩气开采的影响。结果表明，非达西渗流的存在有助于页岩气开采，渗吸吸人作用会严重影响页岩气的开采。

CO_2驱采出井井下附件材料的腐蚀评价与优选

采用高温高压动态循环腐蚀试验,研究了35CrMo钢、42CrMo钢、3Cr13不锈钢、45号钢、304L不锈钢、316L不锈钢等6种材料在温度为30~65℃,压力为2 MPa,液相介质流速为1.2m/s的CO_2驱采出井环境中的腐蚀规律。采用扫描电子显微镜(SEM)和附带能谱仪(EDS)对腐蚀产物的形貌和成分进行了表征。结果表明:在本试验环境中,304L和316L不锈钢均未发生腐蚀;3Cr13不锈钢受到轻微CO_2腐蚀,腐蚀速率低于行业标准要求的0.076mm/a,其他材料的腐蚀速率均偏大,其在CO_2驱油田采出井环境中的腐蚀速率由大到小为:45号钢>42CrMo钢>35CrMo钢。合金中的Cr含量较低时(0~9%),随着Cr含量的升高,含Cr合金的耐CO_2腐蚀性增强;环境温度为30~65℃时,随着温度的升高,合金的腐蚀速率增大,这与腐蚀产物膜的生长情况有关。

华庆油田三叠系延长组地层水配伍性研究

华庆油田三叠系延长组油藏采用注水开发且以污水回注为主,由于多层系采出水组成性质的差异,容易对储层造成污染。本文在分析华庆油田延长组地层水的性质、各离子含量以及水型的基础上,将主力开发层位长6地层水与其他层位地层水按不同比例混合后,在不同温度下测定混合液中的成垢离子含量,计算结垢量,分析结垢类型,并对结垢趋势进行预测。研究结果表明:长6地层水与其他层位地层水混合后均有不同程度的结垢现象,且以碳酸钙垢为主,可见多层系水的不配伍性是导致注水开发过程中长6储层污染的主要原因,从而为污水选择性回注及防垢解堵提供了理论依据。

CO2-原油体系黏度测定与预测

为研究K油田57025井CO2-原油体系黏度变化的特点,采用CO2-原油室内混溶实验的方法测试不同压力、温度和CO2摩尔分数下的混合流体黏度。结果表明:原油黏度随压力的减小而增大,且35℃时黏度对压力变化敏感;随CO2摩尔分数的增大而减小,且黏度的降幅也减小;随温度的升高而减小,且黏度的降幅也减小。现有黏度计算模型计算过程复杂,不能直接反映实验变量对原油黏度的影响,为预测该CO2-原油体系黏度,通过结合吴光焕黏度计算模型和Briggs模型得到适合该体系的黏度计算模型。与现有模型相比,该模型能准确预测黏度与温度、压力和CO2摩尔分数之间的相关关系,计算方便、精度高,平均误差只有6.73%,可用于该CO2-原油体系黏度的计算。