低渗透致密油藏压裂驱油剂润湿性评价及效果

针对低渗透致密油藏压裂驱油剂的润湿性评价问题,分析现有接触角法的误差及不确定性,提出了评价压裂驱油剂润湿性的改进方法,采用润湿倾向指数,即驱油剂与蒸馏水在亲水/油表面的润湿接触角的比值来表征压裂驱油剂的润湿性改变方向和程度。结果表明,用接触角和接触角变化的最大值反映驱油剂对储层润湿性改变方向和能力都存在一定的不确定性。亲水表面的性质非常稳定,润湿接触角偏差较小,但亲油表面的润湿接触角偏差较大。蒸馏水与亲水/油表面润湿接触角的相对平均偏差分别为0.281%、8.929%。另外,部分驱油剂在亲水/油表面的接触角最大变化值差异不明显。用润湿倾向指数可较好地表征驱油剂的润湿性改变程度。润湿倾向指数不确定度远小于接触角不确定度。0.2%磺酸盐类驱油剂、聚氧乙烯醚类驱油剂、氟碳类驱油剂在亲水表面的接触角(润湿30 s)不确定度分别为1.24、3.11、0.64,而水润湿倾向指数不确定度分别为2.48×10^(-2)、6.33×10^(-2)、1.76×10^(-2)。通过Amott方法,测得7种压裂驱油剂作用下天然岩样的水湿指数。该水湿指数从大到小的排序与用接触角法测得的水润湿倾向指数从小到大的顺序一致。两种方法的测试结果进一步证实了使用润湿倾向指数的准确性和优越性。该方法有利于快捷地评价压裂驱油剂对储层润湿性的改变能力,优选低渗透致密油藏压裂驱油剂。

白豹B区特低渗油藏聚合物微球调驱技术研究

白豹油田B区块为中高含水期的特低渗油藏,存在水驱动用程度不均、油藏含水上升快以及油井见水原因复杂等问题,常规调驱方法有效率低、有效期短。鉴于此,以B区为先导试验区,采用室内试验和矿场实施相结合的方法,系统研究了特低渗油藏聚合物微球的调驱机理、最优工艺参数及经济可行性。研究结果表明:聚合物微球调驱机理主要包括封堵性、膨胀性和滞留性等3个方面;特低渗油藏聚合物微球调驱的最优粒径为100 nm,含水质量分数较低、产油量不大的井组最优聚合物微球质量分数为0.2%,高含水井组最优聚合物微球质量分数为0.5%,最佳注入时间为5~7个月;B区聚合物微球调驱投入产出比可达到1.77以上,经济效益显著。研究结果可为鄂尔多斯盆地及类似特低渗油藏后续调驱提供指导。

姬塬地区长8超低渗油藏注水井欠注规律研究

注水开发作为超低渗油藏主要开发方式,而注水井欠注对油藏开发影响显著。姬塬地区长8油层组为典型超低渗油藏,针对其注水井欠注问题,在分析油藏注水井欠注现状的基础上,通过建立超低渗油藏有效驱动渗透率以及地层结垢量计算模型,系统地总结姬塬地区长8超低渗油藏的储层物性、地层结垢和注入水水质等因素对注水井欠注的影响,并提出对应的解决方案。研究结果表明:地层渗透率小于0.3×10^-3μm^2时注水井开始欠注,且表现为长期欠注、欠注程度高的特征;当地层结垢量大于2000 mg/L或注入水中悬浮物及含油量大于70 mg/L时,引起注水井欠注且表现为后期欠注特征。针对不同影响因素下欠注井的特征,提出5种增注工艺体系,在姬塬地区长8超低渗油藏实施后有效率高达88.2%,可有效治理该地区的注水井欠注问题,同时为同类型油藏的注水井欠注提供理论支持和治理依据。

基于核磁共振孔隙划分的致密油藏自发渗吸原油可动性研究

自发渗吸驱油是致密油藏提高采收率的有效手段,但不同的孔隙划分方法会导致原油可动性精细定量表征存在差异性.基于此,以鄂尔多斯盆地延长组致密油藏为研究对象,开展了四种典型致密岩心的自发渗吸驱油实验,利用基于核磁共振分形理论的流体分布孔隙精细划分方法,区分了致密砂岩岩心孔隙类型,明确了不同类型岩心孔隙结构对原油可动性和自发渗吸驱油速率的控制特征.研究结果表明不同类型岩心自发渗吸模拟油动用程度介于22.07%~33.26%,核磁共振T_(2)谱双峰型岩心自发渗吸模拟油动用程度高于单峰型岩心;不同类型致密砂岩岩心中流体分布孔隙可初步划分出P1和P2两种类型, P1类型孔隙则可进一步划分出P1-1, P1-2和P1-3三种亚类型孔隙;致密砂岩岩心中P1和P2类孔隙中模拟油均有不同程度的动用, P1类孔隙作为致密岩心中主要孔隙,尤其是P1类孔隙中P1-2和P1-3类孔隙的数量决定了自发渗吸模拟油动用程度;P1-1, P1-2和P1-3类孔隙结构差异性对自发渗吸模拟油动用程度起决定性作用,较小尺寸孔径孔隙较大的孔隙结构差异性不仅提升了自发渗吸模拟油动用程度,而且提升了自发渗吸驱油速率;流体可动性指数较高的P1-2和P1-3类孔隙的致密砂岩岩心表现出较高的模拟油动用程度.

低渗透致密砂岩储层孔隙结构对渗吸特征的影响

为深入研究低渗透致密储层中不同孔隙结构的渗吸机理及对渗吸过程的影响,以邦德系数、无因次时间下的自吸驱油效率为评价指标,通过压汞、扫描电镜和核磁共振等多种实验手段,在对鄂尔多斯盆地东部X区长6段低渗透致密砂岩储层孔隙结构分类的基础上,研究不同孔隙结构对渗吸特征和自吸驱油效率的影响。结果表明:低渗透致密砂岩储层可以分为中大孔型和微孔缝型2种孔隙组合。不同孔隙结构组合的岩心中,中大孔喉的比例决定自吸驱油效果,残余油主要滞留在微孔喉中。中大孔型岩心中大孔喉比例高,地层水和表面活性剂中自吸驱油效率高,自吸过程受到毛管力作用较弱,表面活性剂改善驱油效果和渗吸方式明显;微孔缝型岩心中大孔喉比例小,毛管阻力影响大,地层水和表面活性剂中自吸驱油效率低。表面活性剂可以明显改变渗吸方式,提高自吸驱油效率,但仍有一部分残余油滞留束缚在微小孔喉中。

鄂尔多斯盆地神木地区侏罗系延安组煤层微观孔隙结构特征

煤层孔隙结构对煤层气的吸附与扩散具有显著影响。通过气体吸附、核磁共振、扫描电镜等实验,对鄂尔多斯盆地神木地区侏罗系延安组煤岩开展煤层孔隙结构多尺度、多参数的联合表征研究,厘清了煤层气解吸—扩散—渗流的规律。研究结果表明:(1)神木地区延安组煤层平均孔隙度为6.89%,平均渗透率为4.82 mD,属典型的特低渗煤层,主要发育方解石、黏土矿物以及非晶质组分等,其中方解石平均质量分数为54.8%,黏土矿物平均质量分数为35.7%,非晶质平均质量分数为15.0%。(2)研究区煤层主要储集空间为狭缝形和墨水瓶形等,包括气孔、屑间孔、胞腔孔、铸模孔和少量微裂缝,孔隙以2~50 nm的介孔为主,大孔次之,微孔最少,但微孔是孔比表面积及孔容的主要贡献者,表明煤层气主要吸附在微孔中。(3)研究区煤层孔喉尺寸为纳米—微米级,对渗透率的贡献主要来自于亚微米—微米级的孔喉,其孔隙连通性好。煤样可动流体饱和度为38.72%~65.06%,退汞效率为0.84%~44.30%,均质系数为1.86~10.95,且不同深度煤层孔喉半径对渗透率的贡献存在较大差异,表明该区煤层具有较强的非均质性。

苏里格气田采气集气工艺及管网模拟研究现状

苏里格气田作为我国内陆最大的整装气田,随着天然气不断开采,地层压力逐渐降低,采气工艺技术的革新与集气管网布局的优化成为延续气田生产寿命的核心问题。该气田通过井下节流工艺有效利用地温热能解决了水合物堵塞问题;新型锁芯式井下节流器一次打捞成功率在90%以上;布井方案采用单井串接工艺,缩短了采气管线长度;减少运行管理费用投入,使建设投资额降低约48.8%。梳理了近年来管网模型研究的发展动态,指出不同方法的优缺点,并以苏里格气田采气量增加30%的背景下,展示了骨架管网水力计算模型的建立过程和模拟软件算法流程,利用TGNET软件模拟管网压降幅度,从而有效抑制水合物生成并避免经济损失。针对集输管网适用性评价进行讨论,指出了生产工况变化对管网运行效率的影响,以及建立水力计算模型对于预测和避免潜在风险的必要性。

解水锁剂的研究现状及展望

水锁效应是油气井生产的主要影响因素,尤其是对于低渗透储层影响更为显著。目前国内外学者在水锁损害机理、影响因素、解除方法、评价方法等方面做了大量研究,取得了较大进展。但是对于解水锁剂很少有系统性的归纳总结。因此,对现有的解水锁剂进行调研,通过了解各类解水锁剂的配方、性能评价方法和所取得的效果对后续解水锁剂的研究制备具有指导意义,在系统总结水锁的伤害机理和解水锁剂的作用机理的基础上,重点介绍了以改变润湿性、降低界面张力和恢复储层渗流能力为目标解除水锁伤害的酸液体系、表面活性剂体系和纳米体系,并对解水锁剂的评价方法进行总结归纳,提出了未来解水锁剂的发展趋势和研究重点。

一种智能纳米复合剂堵水调剖体系的研究

为解决高温高盐碎屑岩油藏含水率高、封堵难度大以及采收率低等问题,研究了一种ALT智能纳米复合剂堵水调剖体系,通过Zate电位仪和SCZL203全自动张力仪对该调剖体系的粒径和界面张力进行测定,并采用耐高压微观驱替装置进行体系封堵性能评价。结果表明:ALT智能纳米复合剂在水中具有良好的溶解性,可有效改善储层润湿性,且具有很好的洗油效果;同时,复合剂堵水调剖体系颗粒粒径小,容易进入储层微小孔喉,在油藏条件下封堵效果好,具有良好的油水选择性,堵水率高达88.1%,总采收率达56.9%。

柴达木盆地英西E3^2碳酸盐岩油相渗透率与应力的敏感关系

为搞清英西地区碳酸盐岩储层油相渗流的应力敏感性强弱及变化规律,以柴达木盆地英西E23碳酸盐岩储层天然岩心为研究对象,在储层岩石储渗空间分类的基础上,通过敏感性实验得到单相油渗透率与有效应力的敏感关系。采用分段拟合的方式对应力敏感曲线高压段和低压段进行拟合,分析不同储渗空间类型拟合参数的差异,结合扫描电镜、X衍射分析等测试结果,对应力敏感性机理进行探讨。实验结果表明,英西E23碳酸盐岩储层油相渗流存在强应力敏感性,伤害率分布在59.6%~99.99%,呈现出气测渗透率越大,油相渗透率越大的趋势,低压下关系较为明显,但在高压下关系不明显;岩石渗透率越大,存在伤害率越大,恢复率越小的趋势,各储渗空间类型的岩石应力敏感性差异主要受矿物成分和孔隙结构控制。

广义管流-渗流耦合试井分析模型

利用“广义流度”实现了管流和渗流模型在形式上的统一、实现了常用线性和非线性流动规律在形式上的统一,使得油气藏在不同区域或不同尺度上能够使用相同形式的运动方程构建统一的控制方程。定义了不同流动条件的广义流度,并由此建立了广义管流-渗流耦合的基本流动控制方程,构建了管道形复合储集体模型和部分打开圆柱形储集体模型这两种典型管流-渗流耦合的试井分析示例模型。管道形复合储集体模型压力降落双对数图可呈现两组线性流特征。部分打开圆柱形储集体模型压力降落双对数图可出现球形流和线性流特征,亦可出现球形流和径向流特征。两个示例模型的压力恢复导数曲线在前期与各自压力降落导数曲线基本重合,在后期均呈下坠特征,且生产时间越短下坠特征出现的时间越早。通过3个应用实例分析验证了模型的实用性和可靠性。图15表4参36。

关中地区中深层热储岩石学特征及潜在损害因素分析

为搞清关中地区中深层热储的潜在损害因素,以区内蓝田灞河组热储岩样为研究对象,采用铸体薄片、粒度分析、扫描电镜、CT扫描及X衍射等手段,在岩性分类的基础上,开展填隙物、物性及孔隙结构的研究,着重分析敏感性矿物、储渗空间与热储损害的关系。结果表明,各类热储岩石的黏土矿物质量分数从高到低依次为:粉砂岩>细砂岩>中砂岩>砂砾岩。热储层岩石物性分布范围较宽,渗透率与孔隙度存在一定的正相关关系。热储岩石的物性按岩性从好到差依次为:砂砾岩>中砂岩>细砂岩。杂基质量分数越高,热储岩石的物性越差。各类热储岩石中较大尺寸的孔喉对渗透率的贡献大,热储岩石中的地层微粒尤其是黏土矿物,在与外界流体接触或所处环境改变时,很容易发生分散、运移,对储层造成损害;热储岩石胶结疏松的特征加剧了热储岩石自身的微粒运移。

天然能量开发阶段的缝洞型油藏井间连通性分析

研究碳酸盐岩缝洞型油藏天然能量开发阶段的采油井间连通关系对于后续实施注水开发、确定注采对应关系和转注油井以及进行注水井位部署都具有重要意义.由于静态法在矿场井间连通性分析中存在不确定性,所以通常采用动态连通性分析井间连通情况.本研究从生产动态数据入手,优选油压、流压、产能和动液面4类动态数据,首先基于动态时间规整算法,设计井间连通识别方法进行采油井间连通分析;其次以采油井间的动态曲线相似度为基础,采用“五标度改进层次分析-熵权法”计算各动态曲线相似度的指标权重;最后建立天然能量开发阶段缝洞型油藏的采油井间连通程度评价模型.利用该模型对某缝洞油藏进行实例分析,其评价结果与已知的静态连通分析结果及生产动态特征一致性高,验证了评价模型的准确性.该模型可以为天然能量开发阶段的缝洞型油藏采油井连通性分析提供参考.

致密储层岩石孔隙结构及渗流能力分析

孔隙结构直接影响着流体的渗流能力,致密储层岩石孔隙结构与一般储层岩石孔隙结构差异很大,因而研究致密储层岩石孔隙结构及其渗流特征对提高这类油气藏开发效果具有重要的意义。结合储层分析化验资料,对鄂尔多斯盆地某区块上三叠统延长组长6~长8致密砂岩储层孔隙结构进行系统分析对比,研究表明,研究区长6~长8储层岩性主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,孔隙类型主要是残余粒间孔、长石溶孔、晶间微孔和微裂缝,其中主要的渗流空间为大孔道和微裂缝,而主要的储集空间为各种类型的微纳米孔。本文根据泊稷叶定律建立多尺度孔隙结构简化渗流模型,计算结果表明,大孔道、微裂缝渗透率是微纳米孔渗透率102~105倍,因此大孔道和微裂缝对致密储层的渗流能力以及开发效果具有重要影响。

砂质辫状河储层构型差异特征分析——以苏里格气田盒8下亚段为例

为厘清砂质辫状河同级别构型要素差异特征及成因,以鄂尔多斯盆地苏里格气田石盒子组盒8下亚段砂质辫状河沉积为例,综合现代沉积、野外露头及岩心等资料,选取H_(8x)^(2-2)、H_(8x)^(1-3)和H_(8x)^(1-1)典型层段开展定量构型表征,重点辨析五级至三级同级别构型单元差异特征。研究结果表明:盒8下亚段不同单层内单一辫流带宽度为650.0~1750.0 m,受物源条件和基准面旋回升降等沉积分异作用影响,单一辫流带(五级)呈孤立式、侧向拼接式和垂向叠加式3种不同构型差异分布样式。洪水、辫状河道冲刷以及冲沟破坏等因素作用,使得单砂体级次(四级)的构型差异最显著,而优势岩相组合概率高于80%的H_(8x)^(2-2)单层心滩规模较大,平均厚度为7.2 m,长和宽分别为1402.0 m和809.0 m。各单层心滩内构型(三级)差异性较小,其中落淤层具有厚度薄(0.1~0.4 m)、倾角缓(1°~3°)、透镜状分布的相似特征,单一增生体宽度主要分布在360.0~565.0 m,心滩内增生体个数、单个增生体的大小共同造就了各单层心滩平均规模的较大差异。以各级次构型单元差异特征为约束条件,建立了典型井组砂质辫状河储层构型空间分布的三维地质模型。

利用核磁共振技术研究沥青质沉积对低渗储层孔隙结构的影响

为揭示CO_2驱过程中沥青质沉积对低渗储层基质孔喉的伤害机理,利用核磁共振技术对岩心样品进行了CO_2驱替前后的T2谱测试.结果表明:沥青质沉积量与驱替压力呈正相关,在CO_2-原油体系达到混相前后,沉积速率最大;渗透率伤害程度则随沥青质沉积量的增加而增大.在驱替初始,较小孔喉(0.1~10 ms)几乎无堵塞,较大孔喉(10~200 ms)出现少量堵塞;注入压力达到最小混相压力,CO_2与原油混相产生大量沥青质沉积,较小孔喉出现45.61%堵塞,较大孔喉堵塞21.31%;在驱替压力继续增大时,较小孔喉堵塞程度严重,最高可达55.22%.对于低渗砂岩储层,基质孔喉尺度越小,沥青质对其的伤害程度就越高.

高强度乳液冻胶体系的研究与应用

为解决传统冻胶体系现场溶解困难和针对大孔喉的封堵效果差的问题,研究了一种可快速溶解的水溶性乳液聚合物为主剂的高强度冻胶堵剂体系,并评价了该体系的稳定性和封堵性能。实验结果表明,配方为5000 mg/L HPAM类聚合物乳液主剂+500 mg/L交联剂+1500 mg/L pH调节剂乙酸的体系,在60℃下可形成黏度为130 Pa·s以上的高强度冻胶,该冻胶体系具有良好热稳定性和针对大孔道的封堵能力,对大孔隙和裂缝的封堵率高达89.36%。此外,通过玻尔兹曼拟合建立了交联剂浓度与交联反应进程间的显函数关系,首次从理论上提出了一种通过调整交联剂浓度来控制冻胶体系黏度变化的方法。

金属点蚀实验构件力学性能分析方法的研究进展

点蚀是金属材料最广泛的破坏形式之一,是材料、介质、电化学等条件共同作用的结果。针对金属点蚀后在复杂载荷与环境等因素的耦合作用下的材料失效机理与力学性能退化规律的研究,一直是金属腐蚀与防护的研究热点。本文系统介绍了腐蚀钢构件的实验研究方法,综述了近年来国内外点蚀构件的制备方法及对点蚀试件的力学性能退化研究的最新进展,总结了点蚀的形貌参数与力学性能退化规律之间联系的相关研究成果,结合目前国内外的研究手段和成果,对未来的实验研究方向进行了展望。

高产液气井井筒腐蚀、结垢模拟装置的研究进展

随着油气田开采环境的恶化,井管腐蚀问题引起了广泛关注,但针对气井腐蚀的研究成果相对较少,且与油井腐蚀没有完全区分开来。本文分析了气井腐蚀结垢的机制,指出井下介质的含水量、细菌、溶解的H2S和二氧化碳等腐蚀性气体,以及气井中天然气水合物的形成、井底的积液段和非积液段、流体组成和流体分布等,都是导致井管腐蚀和结垢的主要因素。介绍了近年来井管腐蚀和结垢的主要评价方法,以及高产液井井管腐蚀和结垢模拟装置的研究进展,并提出装置的自动化、智能化和集成化,是未来研发的主要方向。与传统的评价方法相比,全尺寸腐蚀模拟评价装置考虑了井内流体流速、温度和压力的变化对腐蚀速率的影响,可以在宏观上模拟整个井内环境,真实有效地模拟井内腐蚀,可为井内腐蚀的分析和结垢机理的研究提供理论指导。

鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩储层微观孔喉特征差异及其成因

为分析不同沉积与成岩作用改造下致密砂岩储层的孔喉类型及其参数差异,利用物性、铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞、图像粒度与X衍射实验结果,对比了鄂尔多斯盆地合水地区延长组长8储层和薛岔地区延长组长6储层的孔喉类型,定量评价了孔喉参数,揭示了形成原因。结果表明,合水地区长8储层孔隙更为发育,粒间孔、溶蚀孔、晶间孔和微孔、弱压实成因缩颈状喉道和溶蚀成因、粘土胶结成因管束状喉道含量高;薛岔地区长6储层的孔隙类型少且发育程度较差,压实成因片状、弯片状喉道含量高。两个区块的孔隙参数差异小,喉道参数差异大,前者大喉道更为发育,喉道差异大,孔喉比大,对渗透率起贡献的喉道分布范围更宽。相同渗透率条件下,前者的平均喉道半径、主流喉道半径和孔喉比大于后者。沉积水动力条件、粒度、碎屑组分、填隙物、成岩作用类型及其改造程度是两个研究区孔隙发育程度不同、喉道类型差异和孔喉参数表现出不同特征的主要原因。