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当期目录

    2021年 第28卷 第5期    刊出日期:2021-10-15
    综述
    非常规储层压裂暂堵剂应用进展
    王纪伟, 康玉柱, 张殿伟, 冯动军, 陈刚, 田玲钰
    2021, 28(5):  1-9.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.001
    摘要 ( 43 )   PDF (1627KB) ( 17 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    非常规储层渗透率极低,采用常规压裂工艺仅能形成单一的对称裂缝,难以实现非常规油气资源的经济高效开发,必须强制扩大压裂改造体积,提高裂缝的发育程度,提高单井产量。暂堵是提高裂缝复杂程度的有效方法,为此,总结了国内外页岩等非常规储层压裂改造过程中暂堵球、常规类暂堵剂、纤维类暂堵剂以及其他新型合成暂堵剂的研究现状及应用效果,阐述了各类型暂堵剂的适用条件、优缺点等,指出了暂堵剂的发展方向。研究成果对未来非常规储层压裂改造暂堵剂的相关研究具有重要参考价值和指导意义。
    地质勘探
    川南地区龙马溪组页岩储层水接触角及其稳定性影响因素
    高之业, 熊书苓, 成雨, 范毓鹏
    2021, 28(5):  10-16.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.002
    摘要 ( 31 )   PDF (2167KB) ( 17 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对页岩储层水接触角随时间变化特征不清且影响因素不明的问题,通过开展水接触角实验,探讨页岩储层水接触角及其稳定性的影响因素。研究结果表明:页岩水接触角与时间呈指数变化关系;页岩干样穿层水接触角主要受TOC含量影响,石英影响次之,且页岩干样穿层稳定性指数(CASI)主要受黏土矿物含量影响,TOC影响次之;流体与页岩相互作用会影响页岩表面性质,饱和流体后页岩垂直层理面的表面性质更加均质,平行层理面的非均质性增强。最后提出不同层理方向下与不同的流体饱和实验环境中页岩接触角稳定性指数预测公式。该研究对明确页岩储层中油气运移规律具有一定的指导作用。
    库车坳陷克拉苏构造带深层致密砂岩气成藏机制
    李宝帅
    2021, 28(5):  17-22.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.003
    摘要 ( 38 )   PDF (1851KB) ( 7 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为深化对克拉苏构造带深层致密砂岩气成藏机制的认识,开展了油气充注史和孔隙度演化史研究。以库车坳陷大北1气藏为例,运用流体包裹体岩相学和显微测温技术厘定油气充注史,采用定量回剥的方法恢复了储层孔隙演化史,根据两者的耦合关系明确了大北1气藏成藏机制。研究结果表明:大北1气藏存在3期油气充注过程,第1期为新近纪康村期至库车期的成熟原油充注,储层孔隙度为12%~14%,形成常规油藏;第2期为新近纪库车期高成熟油气充注,储层孔隙度为8%~10%,常规气藏与致密深盆气藏共存;第3期为新近纪库车末期至第四纪西域期的干气充注,储层孔隙度约为5%,形成致密常规与致密深盆复合气藏,西域期至今由于后期构造运动导致储层发育大量裂缝,气藏遭受改造,天然气沿裂缝在浮力作用下运移调整至构造高部位聚集。该研究成果进一步拓展了库车凹陷克拉苏构造带致密气勘探开发前景,为研究区有利区预测奠定一定的理论基础。
    车21井区裂缝性油藏地质建模与工程设计一体化研究
    何利, 肖阳, 孙宜成, 刘守昱, 刘利, 刘子龙
    2021, 28(5):  23-29.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.004
    摘要 ( 21 )   PDF (3757KB) ( 11 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为研究车21井区人工裂缝在地层中与天然裂缝沟通情况及裂缝真实展布形态,实现车21井区石炭系裂缝性油藏的经济有效开发,基于地质工程一体化研究思路,在建立储层真三维空间模型基础上,考虑油藏在纵向上岩性的展布和平面属性分布的非均质性,在真三维岩石力学储层中进行压裂裂缝模拟,形成了从地质建模到裂缝模拟的一体化研究流程。结果表明:真三维地质力学模型可真实表征储层岩石力学性质,CHHW2101、CHHW2102井的平均最小水平主应力分别为22.0 MPa和26.0 MPa,与2口井的井底停泵压力23.0 MPa与27.0 MPa相吻合。真三维裂缝模拟技术可更高效、更精准、更直接地对裂缝模拟效果进行评价,判断与天然裂缝连通情况。研究结果可为车21井区后续压裂井提供理论和技术支撑,填补中国国内一体化压裂的空白。
    基于正演模拟的最大似然法火山岩有效裂缝识别及预测
    熊婷, 贾春明, 妥军军, 李胜, 尚春
    2021, 28(5):  30-36.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.005
    摘要 ( 35 )   PDF (5103KB) ( 26 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对准噶尔盆地西北缘车排子凸起火山岩有效裂缝识别和预测不清的问题,建立了3种断裂的地震正演模型,对比了基于相干、曲率和最大似然属性火山岩裂缝的识别效果,并基于最大似然方法,利用岩心和成像测井对有效裂缝的微观刻度三种方法对,将有效裂缝发育密度定量化。研究表明:最大似然属性火山岩断裂预测精度更高,对断裂发育带内裂缝发育细节成像效果更好;裂缝走向与现今最大主应力方向一致的高角度构造裂缝发育区更有利于火山岩油藏的形成;预测4个火山岩有效裂缝发育区的展布面积约为76 km2,可以作为下一步勘探的有利区。研究技术能够对火山岩有效裂缝进行精细刻画及预测,对火山岩有利目标的优选具有指导意义。
    齐家火山岩油藏特征及勘探潜力分析
    高荣杰
    2021, 28(5):  37-44.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.006
    摘要 ( 45 )   PDF (2785KB) ( 11 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对欢喜岭油田稳产基础薄弱、探矿权面积变小的现状,寻找油气商业经济储量、增强持续稳产储量保障日益重要,积极开展特殊岩性油藏勘探研究势在必行。利用钻井、测井、录井、岩心及地震解释等资料,对齐家火山岩成因、油藏特征进行精细描述,从油气成藏要素和完钻井产能方面探讨了齐家地区火山岩油藏勘探潜力。研究表明:齐家火山岩岩性复杂,具有3期结构,即安山岩斑状结构、基质间粒间隐结构,玄武岩气孔斑状结构、辉长结构,凝灰岩火山凝灰结构。火山岩油藏储层特征以风化壳为主,储集空间包括孔隙和裂隙双重介质;火山岩油藏勘探潜力集中在北段靠近西侧断层附近;油藏富集受岩性、构造形态、风化壳发育等因素控制。综合研究认为,齐家火山岩油藏产能较好,产能与岩性、构造及储集空间发育相关性很强。研究结果对齐家火山岩的深入勘探具有一定的指导意义,对其他类似地区的火山岩勘探开发有一定的借鉴意义。
    自然伽马能谱测井在四川盆地矿产资源勘探中的应用
    吴晓光, 缪祥禧, 王志文, 康建云
    2021, 28(5):  45-52.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.007
    摘要 ( 48 )   PDF (3883KB) ( 21 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对四川盆地高放射性储层不易识别、测井评价困难等问题,结合地质背景、能谱测井特征以及岩心资料等,总结梳理了储层高放射性的成因。利用能谱测井数据中的铀、钍、钾曲线组合特征以及交会图分析方法,有效解决了高放射性陆相致密砂岩气层、海相碳酸盐岩气层、页岩气储层及杂卤石固体矿产勘探中岩性及储层识别、泥质含量计算、烃源岩品质评价等相关研究和分析工作。该研究对盆地内及其他类似地质条件下工区的高放射性矿产资源勘探具有一定的借鉴意义。
    清水洼陷致密砂岩地震岩石物理特征及优势储层预测
    高荣锦
    2021, 28(5):  53-59.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.008
    摘要 ( 43 )   PDF (2049KB) ( 12 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对常规叠后反演无法准确预测储层中流体的问题,采用叠前AVO 流体预测方法,分析清水洼陷致密砂岩中的岩石物理特征及AVO响应特征,开展叠前流体因子反演研究。通过岩石物理实验测定致密砂岩的弹性模量及砂岩饱和不同性质流体时的纵横波速度关系,开展流体替代及叠前AVO分析。研究结果表明:清水洼陷致密砂岩在饱和油、气、水状态下,密度和泊松比变化明显,尤其是含气后密度和泊松比迅速减小,AVO反射振幅表现为随偏移距增大而快速衰减的特征。利用该特征及实测泥石基线约束叠前AVO流体因子反演,有效地提高了该区致密砂岩油气预测的准确性,为该区油气水关系的准确预测奠定基础。
    油藏规模序列法在玛湖凹陷低勘探程度区油气资源评价中的应用
    李婷, 王韬, 蒋文龙, 王硕, 郭文建, 杨海波
    2021, 28(5):  60-67.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.009
    摘要 ( 20 )   PDF (1243KB) ( 29 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对统计学方法在低勘探程度区油气资源评价中误差大的问题,从方法解析入手,通过对参数取值和评价过程反复优化,应用油藏规模序列法提高低勘探程度区的资源评价质量。研究结果表明:油藏规模序列法预测过程中涉及多个参数,其预测结果受序列中油气藏规模的变化率k序列、可能的最大油气藏规模Qmax截断和可能的最小油气藏规模Qmin截断影响,具有多解性;该方法简便易行,采用合理的评价思路和取值就能有效提高资源评价结果的可信度。该研究为类似实践积累了经验,也为研究区今后勘探部署及规划制订提供了依据。
    东胜气田二叠系下石盒子组致密砂岩成岩作用及成储效应
    谭东萍, 罗龙, 谭先锋, 王佳, 高儇博, 曹桐生, 周欢焕, 查小军
    2021, 28(5):  68-76.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.010
    摘要 ( 41 )   PDF (7662KB) ( 10 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对鄂尔多斯盆地东胜气田砂岩的成岩作用及成储效应认识不清的问题,通过岩心观察与描述,根据薄片观察、阴极发光、扫描电镜、X-衍射及物性分析等资料,深入研究东胜气田下石盒子组储层的岩石学特征、孔渗特征、储集空间类型及成岩作用特征,确定储层成岩演化阶段和演化序列,系统探讨成岩作用的成储效应。研究结果表明:鄂尔多斯盆地东胜气田下石盒子组储层砂岩主要处于中成岩A期,部分进入中成岩B期;砂岩成分成熟度中等而结构成熟度较低,次生溶孔为其主要的储集空间,为典型的低孔低渗储层;研究区砂岩成岩作用主要有机械压实作用、胶结作用、溶蚀作用,其中,机械压实作用、碳酸盐岩胶结和硅质胶结作用减小孔隙,是引起储层致密的重要原因,而溶蚀作用形成次生孔隙,有利于改善储层物性。研究梳理了东胜气田下石盒子组储层特征、成岩演化及成储关系,以期对研究区致密砂岩气的深入勘探提供一定的借鉴和指导。
    湖盆小型细粒浅水三角洲沉积模式
    关旭同, 李胜利, 马水平, 刘圣, 黄晓娣
    2021, 28(5):  77-85.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.011
    摘要 ( 32 )   PDF (1741KB) ( 27 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    湖泊浅水三角洲为中国陆相盆地岩性油气勘探的重要目标,为明确其沉积特征及沉积模式,运用岩性、电性、地震资料,对歧口凹陷南大港断层上升盘沙河街组沙二段小型细粒浅水三角洲沉积特征进行了综合研究,建立了沉积模式。通过分析沙二段剥蚀范围、重矿物分布特征,认为沉积物源主要来自东北侧;根据岩性、电性、地震特征识别出水上分流河道、河口坝、水下分流河道、席状砂等沉积微相;最后结合砂地比确定了平面沉积相分布特征。研究表明:湖盆小型细粒浅水三角洲的主要控制因素为构造条件、气候、物源供给、水深、湖平面变化和地形坡度;在构造条件稳定、气候相对干旱、物源供给较小、水深较浅、湖平面下降、地形平缓的背景下,局部隆起提供沉积物来源,发育以三角洲前缘为主、河口坝较发育的小型细粒浅水三角洲。研究成果为全面地认识浅水湖泊三角洲沉积特征与油气勘探前景提供了新的视角。
    油藏工程
    火驱高温与低温氧化转换界限研究
    户昶昊
    2021, 28(5):  86-92.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.012
    摘要 ( 79 )   PDF (2056KB) ( 13 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    火驱存在原油低温氧化和高温氧化2种燃烧状态,针对低温氧化过程不稳定、热效率低、采出程度低等问题,以杜66块火驱为研究对象,开展了室内物理模拟和数值模拟实验,通过耗氧量及不同组分尾气数据的历史拟合,建立了火驱反应动力学模型,构建了基于火驱前缘初始温度、通风强度的高温与低温氧化转换界限图版。研究表明:高温氧化下,杜66块原油视H/C原子比为0.5~2.0,CO/CO2体积比为0.13~0.40;低温氧化过程燃烧不稳定,易熄灭;杜66块火驱高温与低温氧化的临界前缘初始温度和通风强度分别为280 ℃、1.0 m3/(m2·h),低于或接近临界值将面临转入低温氧化甚至熄火风险;基于杜66块火驱提出了维持最低通风强度、分层火驱等开发对策。该研究为火驱油藏工程设计提供了理论依据。
    水平井蒸汽吞吐注汽筛管位置调整时机优化研究
    李兆敏, 赵心茹, 班晓春, 鹿腾, 张丁涌, 张江, 石明明, 孙超
    2021, 28(5):  93-99.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.013
    摘要 ( 33 )   PDF (1758KB) ( 14 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对稠油油藏水平井蒸汽吞吐吸汽不均导致热效率低的问题,采用数值模拟方法,对非均质储层水平井段吸汽规律进行研究,分析了注汽筛管位置对水平井段吸汽规律的影响,引入温度变异系数对比多个周期水平段吸汽不均的程度,并提出了注汽筛管位置调整时机优化方法,根据温度变异系数先降后升的“V”字形变化规律,对比不同阶段调整注汽筛管位置对蒸汽吞吐采油的影响。结果表明:蒸汽吞吐初期温度变异系数不断下降,依据热力学加和性原理,该阶段吸汽较好的储层比热容升高,证明含水量不断增大,剩余油被大量采出,此时调整筛管位置无法充分动用高渗储层的剩余油;若在蒸汽吞吐后期调整筛管位置,则高渗区的油大量采出后至筛管调整前这一阶段,蒸汽注入后富集于高渗低含油区,热利用效率低;在温度变异系数达到最小值时,说明高渗段油藏体系比热容升至较高值,含水饱和度大,剩余油较少,此时调整筛管位置可改善非均质储层动用不均的问题,因此,温度变异系数达到最小值后越早调整筛管位置效果越好。将研究成果应用于乐安油田,通过温度变异系数方法选择时机调整筛管位置后,吸汽剖面更为均衡,平均日产油由上一周期的0.5 t/d提高至3.4 t/d。研究成果对改善蒸汽吞吐吸汽不均有指导意义。
    基于稠油火驱机理改进的数值模拟方程
    王泰超, 朱国金, 谭先红, 王凯, 谢昊君
    2021, 28(5):  100-106.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.014
    摘要 ( 29 )   PDF (1791KB) ( 6 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为解决火驱数值模拟组分间转换关系复杂、收敛性差、结果精度低等问题,从火驱燃料沉积角度出发,将反应方程改进为稠油裂解和焦炭燃烧反应方程,并建立具有重复性和准确性的燃料沉积量室内实验方法,求取稠油裂解沉积量,拟合得到改进的模拟方程。结果表明:改进模型更加合理,其粗化后与室内实验结果、加密后的经典方程模型温度场、燃烧前缘分布等模拟结果基本一致,可以真实地描述高温氧化过程,且运算时间大幅度降低。该研究成果对火驱方案编制具有一定指导意义。
    中深层稠油蒸汽驱开发阶段动态特征
    尚策
    2021, 28(5):  107-112.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.015
    摘要 ( 34 )   PDF (2034KB) ( 16 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对中深层稠油蒸汽驱调控对策受开发阶段动态特征参数影响较大、难以明确划分蒸汽驱开发阶段等问题,以齐40块蒸汽驱为例,在分析蒸汽腔变化规律的基础上,综合利用动静态监测资料分析、油藏工程计算、数值模拟等多种手段,明确蒸汽驱不同开发阶段的开采规律,筛选注入孔隙体积、可采储量采出程度、含水率及温度等动态参数作为蒸汽驱阶段划分的界限参数。研究结果表明:齐40块蒸汽驱蒸汽突破时注入孔隙体积与转驱前含油饱和度呈线性关系;注入孔隙体积倍数与可采储量采出程度呈截距为零的二阶函数关系。该研究成果在汽驱开发阶段划分过程中可操作性强,为不同类型蒸汽驱井组制订调控对策提供借鉴。
    页岩气水平井高产主控因素定量评价及应用
    何畅, 万玉金, 耿晓燕, 苏云河, 张晓伟
    2021, 28(5):  113-119.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.016
    摘要 ( 33 )   PDF (1830KB) ( 9 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对相同地质条件或施工工艺下,页岩气水平井产能差异较大的问题,以威远页岩气田WH平台为例,筛选出12项参数,利用主成分分析法,明确产量主控因素。结果表明:利用主成分分析法提取的2个主成分综合反映了原始参数94.09%的信息;压裂长度、优质储层厚度、压裂段数、压裂液用量、优质储层钻遇长度和优质储层压裂长度为WH平台水平井高产主控因素。以优质储层厚度、优质储层压裂长度和压裂液用量为代表构建了一种同时考虑SRV 3个维度的综合性参数“SRV因子”,通过与产量进行标定,建立了气井产量预测模型,实现产量快速准确预测。该研究为气井精细施工、产量预测及合理开发技术制订提供了参考。
    底水火山岩油藏水平井优化设计
    滕卫卫, 李想
    2021, 28(5):  120-125.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.017
    摘要 ( 24 )   PDF (1942KB) ( 9 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对底水火山岩油藏基质渗透率低、裂缝发育、见水快和产量低的特点,运用油藏数值模拟方法,采用双孔双渗、油气水三相模型,以新疆准噶尔盆地金龙油田J10井区为研究对象,开展水平井长度、井距、避水高度、裂缝间距、裂缝半长和裂缝导流能力对水平井产量的影响研究,得到了水平井开发参数最优方案。结果表明:J10井区水平井开发合理井距为300~350 m,水平段长度为630 m,最优避水高度为225 m,裂缝间距为90 m,裂缝半长为105 m,裂缝导流能力为60 D·cm。该研究结果在现场应用中获得了较好的生产效果,可为底水火山岩油藏开发部署提供参考。
    有效改造体积压裂效果评价方法及应用
    马俊修, 兰正凯, 王丽荣, 易勇刚
    2021, 28(5):  126-133.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.018
    摘要 ( 43 )   PDF (4085KB) ( 19 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    准确刻画压裂缝网改造体积以及厘清影响改造体积的主控因素,是非常规油气藏体积压裂有效实施的关键。然而,目前尚缺乏精确刻画缝网改造体积的方法,主控因素分析也过于简单,不能满足实际工程需求。针对该问题,提出了一种基于非结构化网格的复杂缝网有效改造体积刻画方法,该方法在精确刻画缝网系统的基础上,与实际生产动态紧密结合,采用随机森林算法分析影响改造体积的主控因素,评价方法更加客观,符合现场需求。现场应用结果表明:新方法所获得的改造体积与传统方式估计的改造体积相比更准确,平均相差16%;压裂缝网规模由多变量控制,影响改造体积的一级主控因素中,压裂施工参数影响占53.8%,地质及岩石力学参数影响占46.2%。该方法可为多段压裂水平井的优化设计及压裂后生产效果预测提供借鉴。
    采卤老腔改建盐穴储气库关键技术及应用
    石悦, 郭文朋, 徐宁, 侯晓璐, 赵媛, 杜彩霞
    2021, 28(5):  134-139.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.019
    摘要 ( 34 )   PDF (1830KB) ( 9 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为利用对流井采卤老腔改建地下储气库,总结已有采卤老腔改建盐穴储气库的经验,分析其在对流井采卤老腔改建储气库中的适用性,确定了更为准确的改建基本条件、密封性测试压力计算公式,给出合格评价条件、稳定性分析中数值模拟方法的改进测试方式、井筒改造新工艺以及作业技术要求。将研究成果应用于淮安地区的老腔改建,选取的对流井符合改建条件;密封性测试中注水升压10次,注水井压力变化为3.258~3.478 MPa,井口压力和漏失量下降幅度明显变小,满足储气条件;确定采用封堵老井、另钻一口新井的施工方案,生产套管尺寸为Φ244.5 mm;采用气库运行上限压力1.1倍的压力进行了试压。研究成果对中国盐矿中大量对流井采卤老腔改建工程具有指导意义。
    稠油火驱产出流体色谱指纹特征燃烧状态判识方法
    刘其成, 闫红星, 杨俊印, 杨鹏成, 张崇刚
    2021, 28(5):  140-145.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.020
    摘要 ( 30 )   PDF (1381KB) ( 14 )  
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    为认清稠油火驱过程中原油与尾气物理化学性质的变化规律,采用室内三维物理模型开展了稠油火驱实验,并对火驱高温氧化后的原油与尾气开展了饱和烃、芳香烃、烯烃、尾气组分等方面的色谱指纹特征研究。研究表明:稠油火驱后原油物性变好,族组分中饱和烃、芳香烃含量升高;饱和烃色谱指纹图中正构烷烃含量明显增加,轻重比增大;原油中新生成了烯烃化合物,与同碳数饱和烃成对出现且同碳数烯烃与饱和烃比值始终小于0.5;芳香烃色谱指纹图中菲系列化合物发生了明显的甲基转移与脱甲基作用;尾气多维气相色谱图中可见烯烃、氢气、一氧化碳等火驱高温氧化的特征组分。该研究可作为火驱过程中指示燃烧状态的有效技术手段,为稠油火驱燃烧状态的判识提供了支持。
    莺歌海盆地深层高含CO2高含水气藏气相渗流机理
    雷霄, 王雯娟, 罗吉会, 杨柳, 李标, 王璐, 何勇明
    2021, 28(5):  146-153.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.021
    摘要 ( 25 )   PDF (1792KB) ( 7 )  
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    南海莺歌海盆地深层气藏具有高温、高压、高含水和高含CO2等典型特征,其渗流机理十分特殊。为揭示该类气藏渗流特征,剖析产气能力的影响因素,通过搭建超高温高压长岩心驱替实验系统来模拟实际储层的温压条件,开展不同含水条件及不同CO2含量下的气相渗流实验。研究表明:该类气藏渗流特征可划分为产生启动压力、低速非达西渗流、达西渗流和偏离达西渗流4个阶段;束缚水会引起低速非达西渗流,可动水会导致启动压力产生,且束缚水在高压差下会转为可动水,导致气相渗流偏离达西渗流,形成或加剧气水两相流动,降低高压差下气相渗流能力;气组分中CO2不仅会导致低速非达西渗流阶段时间延长,高含量下还会促进束缚水转为可动水,形成启动压力,并使高压差下偏离达西渗流阶段提前到来。因此,此类气藏含水饱和度和CO2含量的增加均会抑制产气能力,应严格控制气藏生产压差,避免低速非达西渗流和高压差下偏离达西渗流产生。研究结果可为该类气藏的高效开发提供理论依据。
    酸性天然气生成水合物条件实验测定与应用
    刘煌, 李瑞景, 汪周华, 王庆文
    2021, 28(5):  154-160.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.022
    摘要 ( 27 )   PDF (1509KB) ( 6 )  
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    针对酸性天然气藏开发易生成水合物,堵塞井筒及生产管线的问题,运用定温搜索压力法,对中国西部地区2个高含CO2的天然气藏气样进行水合物生成条件实验测定。研究表明:天然气中高CO2含量提高了地层水中HCO-3的离子含量,从而增加了地层水的矿化度;与纯CH4气体相比,相同温度条件下,CO2的存在显著降低了天然气水合物生成所需的地层压力。对于目标天然气流体,在低矿化度地层水中,生成水合物条件与在纯水中没有明显差别;在较高矿化度(16 970.7 mg/L)地层水中生成天然气水合物压力显著高于纯水体系。进一步基于Clausius-Clapeyron方程计算所合成水合物的分解焓为62 kJ/mol,生成的天然气水合物为Ⅰ型结构。最后结合实验数据和生产动态数据,对目标气藏开发过程水合物生成特征进行分析,预测井筒内是否生成水合物以及出现水合物的井筒位置,该研究为现场生产预防水合物生成具有借鉴意义。
    页岩油储层层理缝渗吸机制和渗吸模式
    谢建勇, 袁珍珠, 代兵, 吴承美, 贾春, 许锋, 罗群, 崔倩
    2021, 28(5):  161-167.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.023
    摘要 ( 50 )   PDF (2755KB) ( 26 )  
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    页岩油主要采用水平井分段压裂形成纵向缝(构造缝)的开发理念,并未考虑开启层理缝的渗吸作用。为进一步研究层理缝对页岩油开发的作用,以新疆吉木萨尔地区页岩油为例,通过岩心渗吸模拟实验、铸体薄片观察、CT扫描等方法,分析层理缝、构造缝渗吸效率。结果表明:构造缝模型渗吸深度为1.5 cm,层理缝模型渗吸深度可达1.0 cm,层理缝在表层渗吸效率较高;在开启构造缝的基础上开启同样面积的层理缝,渗吸效率可提高4.3%左右;根据渗吸物理模拟实验,建立起构造缝与层理缝不同的油水渗吸转换模式,表明在构造缝渗吸的基础上,利用层理缝的渗吸作用,可大大提高页岩油的开发效率。该研究为页岩油藏优化压裂方式、提高页岩油采收率提供了理论依据。
    钻采工程
    超稠油组合油嘴放喷装置的研究与应用
    高忠敏, 杨波, 陈伟东
    2021, 28(5):  168-174.  DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.05.024
    摘要 ( 29 )   PDF (3995KB) ( 19 )  
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    超稠油井放喷采用五级油嘴控制放喷产液量,在调换油嘴前后,产液量会发生大幅波动,并且随着含水下降,油液黏度增大,经常出现放喷“假死”现象,影响油井放喷时效及下泵时机。为此,研制了组合油嘴放喷装置。该装置设计了异形过流口和柱形阀芯,异形过流口通过前、中、后3段不同曲率的设计,过流面积可与放喷平稳期、急速期、缓速期的放喷量相适应;通过异形过流口与柱形阀芯配合,阀门开度与放喷量线性匹配,实现放喷量的无级平滑调节;通过优化设计异形过流口位置,降低放喷时井口能量损失。该技术在辽河油田现场应用113井次,累计缩短放喷时间4 123.0 h。该技术可对超稠油井放喷制度的优化提供参考。