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当期目录

    2021年 第28卷 第6期    刊出日期:2021-12-25
    综述
    CO2吞吐技术应用进展
    张怿赫, 盛家平, 李情霞, 宋平, 陈玉琨, 覃建华
    2021, 28(6):  1-10.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.001
    摘要 ( 403 )   PDF (1208KB) ( 452 )  
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    CO2吞吐工艺是一种可应用于常规与非常规油藏的有效提高采收率技术。从室内实验研究到重点领域的应用实践方面总结了CO2吞吐技术应用进展,对不同技术路线的现场试验进行了回顾与分析。应用结果表明:CO2吞吐技术对不同油品、不同类型的油藏都有广泛的适用性,在国内外矿场应用中均取得了良好效果;CO2复合吞吐、CO2协同吞吐、超临界CO2吞吐、纳米颗粒辅助CO2吞吐技术将是未来的主要发展方向,其中,超临界CO2吞吐和纳米颗粒辅助CO2吞吐技术目前仍然局限于实验室阶段,还需进一步研究并通过矿场应用证实其实用性。在2060年前实现碳中和的背景下,CO2吞吐技术应用规模将进一步扩大,该研究也将对CO2吞吐技术的推广应用提供技术支持。
    地质勘探
    辽河坳陷台安-大洼断裂带新生代构造演化及油气成藏
    单俊峰, 陈昌, 周晓龙, 方红
    2021, 28(6):  11-19.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.002
    摘要 ( 222 )   PDF (3125KB) ( 229 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    台安-大洼断裂带油气资源丰富,是辽河坳陷最重要的含油气区带之一。为探讨该区构造演化与油气成藏的关系,通过对断裂带的构造特征及演化进行分析,开展油气成藏模式研究,揭示了台安-大洼断裂带新生代构造演化对油气成藏的影响,进而指导断裂带勘探领域及目标的优选。研究结果表明:台安-大洼断裂带同时具有伸展拉张和走滑反转的双重构造特点,其构造演化划分为断陷期、断陷和右旋走滑期、坳陷期3个阶段。构造演化对断裂带的油气成藏具有重要的控制作用,其控制了沉降中心由北向南迁移、储集体发育、复式油气输导体系的形成以及断层活动与油气排烃的匹配关系。明确了断裂带北部和南部的油气成藏模式及有利勘探区,为断裂带下一步勘探方向部署提供了依据。
    鄂尔多斯盆地华庆地区致密砂岩油藏成藏条件研究
    施砍园, 庞雄奇, 王克, 牛思琪
    2021, 28(6):  20-26.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.003
    摘要 ( 189 )   PDF (2139KB) ( 234 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对鄂尔多斯盆地华庆地区长6油层组砂岩非均质性强、物性差,严重制约勘探与开发的问题,综合运用石油地质学、沉积岩石学、成藏动力学等理论,通过钻井、录井、测井资料,结合多种测试分析数据,对研究区长6油层组致密砂岩油藏成藏条件进行深入研究。研究结果表明,华庆地区B257井区长6致密砂岩油藏成藏主要受优质的烃源岩、良好的储层与油藏特征共同控制。最终依据油层组的沉积背景、构造条件、储层条件、烃源岩条件和生产情况确定了2个有利勘探区域。研究结果为华庆地区B257井区长6油层组致密砂岩油藏的勘探与开发指明了方向。
    柴窝堡凹陷中二叠统芦草沟组储层控制因素与发育模式
    张关龙, 王越, 张奎华, 于洪洲, 肖雄飞
    2021, 28(6):  27-35.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.004
    摘要 ( 116 )   PDF (4431KB) ( 133 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为明确柴窝堡凹陷中二叠统芦草沟组有利储层分布规律,综合利用岩心、岩石薄片、X射线衍射和扫描电镜等测试资料,结合构造演化及沉积体系分布特征,系统分析了芦草沟组储层特征与控制因素,建立了储层发育模式。研究结果表明:芦草沟组储集空间主要以溶蚀孔隙和微裂缝为主,以超低孔超低渗、超低孔特低渗储层为主。紧邻伊林黑比尔根山的近岸水下扇扇中砂砾岩原生孔隙度较低,成岩早期受垂向、侧向压实作用的共同作用,储层更加致密;近岸水下扇扇缘砂砾岩在成岩早期主要受垂向压实作用影响,侧向压实作用影响较弱,成岩后期经历烃源岩释放的酸性流体强溶蚀作用,形成了较多的粒间、粒内溶孔,为油气聚集最有利的沉积相带;浊积扇砂体夹于半深湖—深湖相厚层烃源岩内,发育一定的溶蚀孔隙,为油气勘探的“甜点”储层。研究成果为柴窝堡凹陷部署勘探井提供了重要的地质依据。
    元坝大安寨灰岩-砂岩-页岩储集模式及开发对策
    孙天礼, 欧成华, 郭威, 朱国, 陈伟, 张峙岳, 彭仕轩, 闫博
    2021, 28(6):  36-44.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.005
    摘要 ( 105 )   PDF (2912KB) ( 91 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为探究川东北地区元坝区块大安寨段致密介屑灰岩-砂岩-页岩混合沉积储集体的分布特征与组合模式,利用岩心分析、测井解释、地质综合研究与编图等手段,分析目标区混合沉积体系下发育的各类储集体类型与测井响应特征,建立表征储集体分布特征的纵横向组合模式与平面叠合模式,探讨研究区天然气的开发潜力与开发策略。研究结果表明:元坝区块大安寨段为一套包括介壳滩、浅湖泥、坝砂和滩砂的混合沉积体系,同时发育测井响应特征明显、数量不等、强非均质分布的致密灰岩、砂岩和页岩储集体;在纵横向与平面上分别识别出5类灰岩-砂岩-页岩储集体组合模式与叠合模式,不同类别的储集体组合具备不同的天然气资源潜力;优化水平井钻井和水平井分段压裂技术组合与工艺流程是川东北地区元坝区块大安寨段灰岩-砂岩-页岩储集模式得以成功开发的关键。该研究结果对同类地区的开发具有一定的借鉴意义。
    乌里雅斯太凹陷苏布构造带油气成藏特征与勘探方向
    谢静平
    2021, 28(6):  45-53.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.006
    摘要 ( 147 )   PDF (3951KB) ( 62 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对苏布地区油源条件、砂体沉积模式、有效储层展布以及成藏模式认识不清等问题,运用地球化学分析、精细砂体刻画、岩矿分析等多种手段,从生油岩、储层条件、储盖组合3个方面分析了该区的油气成藏条件,阐明了垂向上发育多个异常孔隙带的原因。研究表明:该区发育常规油藏横向构造聚集,有利砂体富集、非常规致密砂砾岩油气藏以及泥页岩油气藏3种成藏模式,纵向上中浅层为常规油藏,深层为非常规油气藏,呈现由浅至深为油藏带、油气混合带、气藏带分布规律。研究成果有效指导了该区勘探,可为乌里雅斯太凹陷南洼槽指明下步勘探方向。
    原生韵律型火山岩储层特征及主控因素
    黄芸, 梁舒艺, 杨迪生, 冀冬生, 伏小鹏
    2021, 28(6):  54-61.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.007
    摘要 ( 100 )   PDF (5579KB) ( 96 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    近年来准噶尔盆地火山岩勘探实践表明,石炭系火山岩储层类型除风化壳型储层之外,距石炭系顶面300 m之下仍有物性较好的火山岩储层发育。为进一步明确该类原生型储层特征并为勘探部署提供依据,开展了火山岩原生型储层的成因机理、岩石类型、物性特征、空间分布、韵律性特征及主控因素等方面的研究,提出有别于火山岩风化壳储层的“原生型层状多期韵律式储层”的概念,简称原生韵律型火山岩储层。原生韵律型储层分布具有大面积、大跨度、纵向分布不受埋深控制的特点,储集空间主要为多期次喷溢旋回中每个旋回的顶、底发育与挥发分逃逸有关的原生孔隙;岩浆演化和火山活动序列是主要控制因素。该成果使石炭系火山岩纵向勘探深度得到拓展,勘探目的层选择由单一风化壳型储层向多期次喷发旋回发育的原生型储层转变,指导发现了多个石炭系内幕油气藏。该研究对其他盆地火山岩勘探有借鉴意义。
    油藏工程
    基于随机森林的K-近邻算法划分火成岩岩性
    赖强, 魏伯阳, 吴煜宇, 潘保芝, 谢冰, 郭宇航
    2021, 28(6):  62-69.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.008
    摘要 ( 110 )   PDF (2233KB) ( 228 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对火成岩油气藏火成岩岩性划分难,岩性划分准确率受薄片鉴定样本数量影响大的问题,利用随机森林(RF)算法分析不同的测井曲线与火成岩岩性相关性,再利用K-近邻(KNN)算法划分小样本薄片鉴定情况下的火成岩岩性。将研究成果应用于川西地区二叠系火成岩地层,结果表明:测井曲线与岩性相关程度从高到低依次为GR、RtDEN、CNL、AC;KNN算法划分火成岩岩性,k取值受分类数量和训练样本数量2个因素控制,样本数量较小时后者影响程度大于前者;k为3时,24个火成岩训练样本(5种岩性)KNN法回判准确率为87.5%,14个火成岩(5种岩性)测试样本测试准确率为92.5%。对比图版划分火成岩岩性,KNN算法受人为影响小,参数调节简便。该研究对小样本情况下火成岩岩性划分有重要指导意义。
    页岩油藏单相流体低速渗流特征
    李蕾, 郝永卯, 王程伟, 肖朴夫, 赵春鹏
    2021, 28(6):  70-75.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.009
    摘要 ( 148 )   PDF (1350KB) ( 112 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    页岩油气的有效动用条件及可动性评价方式与常规油气相比存在明显差异,为探究页岩油在微纳米孔隙中的渗流特征,采用低速渗流实验对国内外典型页岩区块潜江凹陷、济阳坳陷、美国鹰滩储层单相流体的低速非达西渗流规律进行了研究。研究结果表明:页岩油低速渗流特征主要受液固界面的边界层效应、滑移长度和渗流通道的影响。潜江凹陷渗流曲线呈下凹形特征,压力梯度越小,液固界面作用力越强,非线性段越明显;济阳坳陷受岩心微裂缝发育影响明显,低压力梯度时无机孔、微裂缝等大孔隙是主要流动通道,表面粗糙度及迂曲度低,随压力梯度增大,小孔及有机孔中流体参与流动;鹰滩储层受矿物组成与孔隙结构影响,渗流特征呈现2段斜率不同的线性段,随压差增大渗流阻力增加。该研究明确了微纳米孔隙中页岩油低速渗流的主要特征及影响机制,为制订页岩油开发方案,指导页岩油高效开发提供了理论依据。
    考虑安全稳定运行的大型枯竭气藏储气库注采优化
    周军, 彭井宏, 罗莎, 孙建华, 梁光川, 彭操
    2021, 28(6):  76-82.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.010
    摘要 ( 119 )   PDF (1377KB) ( 78 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    大型枯竭气藏储气库通常含有多个注采区块,区块间地层压差过高会破坏储层的稳定性。为实现注采过程中地层压力均衡变化,以各周期区块间地层压力方差值最小化为目标函数建立优化模型。该模型将数学优化技术与储气库安全稳定性问题进行了结合,并以各区块开井数和单井注采气量为决策变量,以储气库注采气总量、最大单井注采气量、最大区块地层压力等为约束条件。将所建立的优化模型应用于文23大型枯竭气藏储气库,成功求解了该储气库在年工作气量为30×108m3/a条件下的优化注采方案。研究结果表明,所获得的优化注采方案在满足储气库注采气量要求的前提下,不仅能够降低各区块间地层压差,实现储气库整体地层压力的均衡变化,还能有效避免极端高压区块的出现,进一步保障了储气库的安全稳定运行。该研究成果对储气库注采运行方案的设计具有一定的指导意义。
    玛18井区低渗透砂砾岩油藏水平井优化设计及产能预测
    李浩楠, 师耀利, 姚振华, 李晓梅, 宋平, 谭龙
    2021, 28(6):  83-90.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.011
    摘要 ( 96 )   PDF (1733KB) ( 90 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对艾湖油田玛18井区低渗透砂砾岩油藏直井压裂单井可采储量低、经济效益差的问题,通过油藏数值模拟法、油藏工程方法、经济极限法和矿场试验法对多级压裂水平井参数设计和产能预测开展研究。结果表明:玛18井区“甜点”深度为3 876~3 881 m,水平井走向应为南北向,推荐水平井水平段长度为1 200~1 400 m,井间距为500 m,裂缝半长为150 m,裂缝间距为50 m。采用优化参数设计6口多级压裂水平井,第1 a平均日产油为29.0 t/d,符合产能预测数据(25.0~33.0 t/d)。该研究建立了砂砾岩储层含油饱和度预测方法,并形成砂砾岩油藏多级压裂水平井参数设计和产能预测方法,可为同类油藏的开发提供借鉴。
    致密砂岩油藏能量补充方式评价及优化
    李斌会, 苑盛旺, 董大鹏, 付兰清, 王瑞晗, 史晓东
    2021, 28(6):  91-97.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.012
    摘要 ( 86 )   PDF (4888KB) ( 78 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对致密砂岩油藏大规模体积压裂开发后能量补充困难的问题,利用自主设计制作的大型人造三维岩心物理模型和物理模拟实验舱,开展致密砂岩油藏能量补充方式优化研究。实验结果表明:致密砂岩油藏压裂开发过程中,地层能量损耗严重,采取注水或注气的方式可有效进行能量补充;地层中裂缝规模越大,越有利于原油渗流,后续补充能量的传播范围越广,有助于进一步提高原油采收率;从提高驱油效率和扩大波及系数方面优选吞吐渗吸介质,CO2均优于活性水,CO2吞吐开发在矿场试验中取得了显著的增油效果,因此,CO2吞吐作为一种有效的能量补充方式在致密油开发中展现了良好的应用前景。该文分析了致密砂岩储层水平井压裂开发的渗流规律,优选出致密砂岩储层大规模压裂开发后最佳渗吸介质,可为致密砂岩油藏开发设计提供重要的理论依据。
    低渗砂岩油藏优势注采方向量化表征技术及应用
    周立国
    2021, 28(6):  98-104.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.013
    摘要 ( 100 )   PDF (2416KB) ( 91 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    对于储层物性差、非均质性强的低渗砂岩油藏,开发进入中高含水期后,在优势注采方向易形成注水无效循环,注水利用率低,开发效果差。为此,以井组为单元,依据渗流力学水电相似原理,结合开发过程中的动态监测资料,建立注水量在纵向及平面上的劈分权重计算方法,采用注采方向单位油层厚度累计吸水量、注采方向累计吸水比和注采方向吸水孔隙体积倍数3个参数进行约束,确定优势注采方向在平面上的量化表征参数及其判别标准。实例应用表明:优势注采方向量化表征技术在特高含水阶段精细注水调控方面具有重要作用,注水调控177井次,优势注采方向注水量减少3 115 m3/d,弱吸水方向注水量增加5 376 m3/d,无效注水比例由20%左右降至10%以内。该研究对同类型油藏精细注水调控及剩余油挖潜具有指导意义。
    新型调驱一体化高温烟道气驱用泡沫剂室内评价
    邓宏伟
    2021, 28(6):  105-112.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.014
    摘要 ( 110 )   PDF (1896KB) ( 48 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    利用注汽锅炉废弃的烟道气等高温热流体驱油,既可以降低碳排放又可以提高石油采收率,是一项具有重大潜力的技术。但是烟道气较高的出口温度和复杂的体系组成严重影响了泡沫剂的性能,针对适合烟道气驱用的泡沫剂研究十分有限。为此研发了一种调驱一体化的高温烟道气驱用三元共聚物(PNCAS)泡沫剂,利用高温高压泡沫仪研究了泡沫剂性能,考察了泡沫剂质量分数、温度、压力和气体组分对泡沫性能的影响。利用填砂管驱替实验装置评价封堵性能,测试了泡沫剂溶液的阻力因子,并进行了双管并联驱替和微观可视化实验。结果表明:PNCAS泡沫剂在300 ℃高温老化后具有较高的阻力因子和较低的油水界面张力,能够大幅度降低烟道气和蒸汽的流速,减少气窜,增加蒸汽波及面积,进而提高稠油采收率。研究成果对稠油烟道气辅助热采开发有重大的指导意义。
    水力压裂支撑剂铺置形态影响因素研究
    张潇, 刘欣佳, 田永东, 张遂安, 连浩宇, 郑伟博, 马雄强
    2021, 28(6):  113-120.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.015
    摘要 ( 98 )   PDF (2251KB) ( 208 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为改善支撑剂在裂缝中的铺置形态和提高压裂增产效果,采用实验模拟方法,应用可视化裂缝平板装置开展压裂液携砂实验,结合支撑剂颗粒的微观运动轨迹和砂堤的宏观形状,描述缝内砂堤的形成过程,分析黏性和非黏性压裂液携砂方式的区别,研究射孔孔眼间干扰、压裂液排量、压裂液黏度和施工砂比对缝内砂堤形态的影响规律。结果表明:支撑剂在裂缝中的运移是流化和沉积共同作用的结果,以流化拖拽和输送为主;黏性压裂液中流化层和砂堤之间可形成不流动的液体薄层,对颗粒具有托举作用,减小流体和颗粒间的摩擦和碰撞;砂堤的形成过程共经历砂堤形成、生长、平衡状态和活塞状推进4个阶段,在射孔孔眼干扰和液体冲蚀的共同影响下,形成的砂堤形态可由堆积角、平衡高度和前进角表征,裂缝内存在近井筒和缝高方向的无砂区;砂堤的平衡高度主要取决于支撑剂颗粒的运动速度,与施工排量和压裂液黏度成反比,与砂比成正比。该研究可为压裂施工参数优化提供参考。
    彩9井区西山窑组特高含水油藏CO2混相驱先导试验
    张艳梅, 万文胜, 李琛, 罗鸿成, 刘衍彤, 张会利, 张瑞雪
    2021, 28(6):  121-128.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.016
    摘要 ( 70 )   PDF (2255KB) ( 65 )  
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    目前彩南油田彩9井区西山窑组已进入高含水低产低能阶段,开井率仅为23.0%,即将面临废弃停产。为了提高该井区特高含水油藏产能,降低含水率,利用类比法、油藏工程及数值模拟方法,对彩9井区西山窑组油藏开展CO2混相驱可行性论证及油藏工程设计,并进行先导试验。结果表明:先导试验区应选择小井距反七点井网的C2576井组,注入层位选择剩余油富集的J2x12-2小层,合理注入量为0.3倍孔隙体积(地面CO2注入量为10 500 t),注气速度为30~40 t/d,注采比为1.1~1.2。现场试验证实,该井组累计注入4 529.7 t CO2后,累计增油达到1 269 t,CO2换油率达到0.27 t/t,取得了较好的增产效果。该研究可为彩南油田CO2混相驱扩大试验和全面调整开发提供技术支撑。
    缝洞型油藏储量评价方法及开发对策
    耿甜, 吕艳萍, 巫波, 张晓, 文欢
    2021, 28(6):  129-136.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.017
    摘要 ( 114 )   PDF (3113KB) ( 60 )  
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    塔河缝洞型油藏储层非均质性强,开发中后期油水关系复杂且储量动用不均,导致剩余油挖潜难度大。针对现有储量分类方法无法有效指导主体区精细开发的问题,运用体积雕刻法进行储量复算,通过属性优选提高缝洞刻画精度,利用参数分区差异化赋值提高储量计算精度,根据缝洞连通特征与储量动用状况,细化储量分类标准,将已井控区储量划分为未连通储量、连通未动用储量、连通在动用储量3类。针对不同类型储量制订相应开发调整对策,未连通储量、连通未动用储量以部署新井、完善井网为主,连通在动用储量以井间注采调整为主。利用储量评价技术指导新井部署与注采调整,塔河4区投产新井31口,实施油水井措施25井次,日产油由270 t/d升至700 t/d,综合治理效果显著。研究成果对缝洞型油藏开发中后期高效调整具有借鉴意义。
    钻采工程
    斧形PDC齿破岩规律数值模拟研究
    邹德永, 陈雅辉, 赵方圆, 崔煜东
    2021, 28(6):  137-143.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.018
    摘要 ( 71 )   PDF (5679KB) ( 85 )  
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    斧形PDC齿具有独特的齿形,在破岩实验中表现出更好的破岩性能。但斧形PDC齿破岩规律和工作参数及齿形的优选方法不明确。因此,利用ABAQUS软件建立了斧形PDC齿切削岩石的三维有限元模型,通过有限元数值模拟方法分析后倾角、斧刃角对斧形PDC齿破岩效果的影响。结果表明:后倾角为15 °时,斧形PDC齿破岩效率最高;在后倾角相同的情况下,斧刃角越小,切向裂纹越易于向岩石内部发展,最优斧刃角为110 °。根据模拟结果,优化了斧形PDC齿钻头外形参数,并在现场试验中获得较好的效果。该研究结果可为斧形PDC齿钻头优化设计提供重要依据。
    利用预应力固井方法预防水泥环微环隙研究
    席岩, 李方园, 王松, 刘明杰, 夏铭莉, 曾夏茂, 钟文力
    2021, 28(6):  144-150.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.019
    摘要 ( 69 )   PDF (2746KB) ( 67 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    深层页岩气水平井环空带压问题较为普遍,套管-水泥环界面处微环隙是导致环空带压的主要原因。针对该问题,运用力学实验手段和数值模拟方法,分析了预应力固井条件下微环隙的产生与发展,明确了不同预应力条件下水泥环耐受压裂段数。结果表明:套管内压越小,水泥环保证密封完整性时可承受的循环载荷次数越多;循环载荷作用下微环隙宽度为30.89μm是发生气窜的临界值。预应力固井显著降低了初次塑性变形量,增大了塑性变形增量;考虑预应力作用下套管产生的径向预应变,预应力固井技术显著降低了微环隙的宽度,增加了多级压裂过程中水泥环密封完整性的耐受压裂段数。预应力值越高,微环隙出现前的耐受压裂段数越多;压裂段数相同的情况下,预应力越大水泥环微环隙越小。现场应用结果表明,采用预应力固井技术及低弹性模量水泥浆,可以有效缓解深层页岩气水平井套管环空带压现象。研究结果可为页岩气水平井固井提供技术支持。
    稠油油藏高温多基团交联冻胶封窜体系研究与应用
    王杰, 付美龙, 鲜若琨, 张志远, 陈立峰
    2021, 28(6):  151-157.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.020
    摘要 ( 83 )   PDF (1529KB) ( 51 )  
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    为解决蒸汽驱开发过程中汽窜严重问题,研制了一种高温多基团交联冻胶封窜体系,并针对其耐温性能、蒸汽封堵性能和耐冲刷性能进行了评价。研究表明:高温多基团交联冻胶封窜体系在130 ℃的高温环境下可以稳定成胶,且在250 ℃条件下放置120 d后凝胶具有很好的稳定性;封堵性能优良,在高温条件下,注入速度为1 mL/min、堵剂注入量为0.8倍孔隙体积时,冻胶封窜体系封堵率高达99.63%,突破压力梯度为7.35 MPa/m;250 ℃条件下,该封窜体系在填砂管内完全成胶后,经高温蒸汽冲刷(30倍孔隙体积)后封堵率一直维持在98.00%以上,耐冲刷性能良好。该封窜体系在现场应用中取得了良好的蒸汽封堵效果,有效解决了稠油油藏蒸汽驱开发过程中的汽窜问题,可为稠油油藏的高效开发提供技术支持。
    体积压裂改造非对称性对套管损坏影响机理
    林志伟, 钟守明, 宋琳, 王雪刚, 林铁军, 于浩, 史涛
    2021, 28(6):  158-164.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.06.021
    摘要 ( 98 )   PDF (2526KB) ( 55 )  
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    针对致密油气藏体积压裂改造过程中的套管损坏问题,根据弹塑性力学、接触力学理论,结合体积压裂改造施工实际情况,建立全三维尺寸的套管-水泥环-地层耦合有限元分析模型,以不同椭圆柱形表征体积压裂改造的非对称区域,采用Fortran子程序对ABAQUS求解器进行干预和二次开发,模拟了体积压裂改造区域水化膨胀的物性动态演化和力学性质。结果表明:随着椭圆形改造区域长短轴之比增加,井筒周围外载荷的非均匀性增强,通过水泥环传递到套管上的非均匀程度先增加后趋于稳定;随体积膨胀率增加,套管外载荷的非均匀程度增加;套管外载荷非均匀性的增强极大地增加了套管的应力水平,容易造成套管失效问题。该研究可为体积压裂参数优化设计提供理论依据,对预防套管及水泥环失效具有指导意义。