武鑫, 胡晓云, 韩磊, 徐欣, 彭学红, 梁涛, 曾玉兰, 李维锋

2021, 28(3): 1-8. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.001

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为填补玛西斜坡白碱滩组在沉积学方面的空白,综合运用岩心、测井及分析化验等资料,对白碱滩组三段的沉积相进行了研究。结果表明:目的层属于辫状河三角洲相,共识别出辫状河三角洲前缘和前三角洲2个亚相,以及水下分流河道、支流间湾、河口砂坝、远砂坝及前三角洲泥等5个微相;在浅水沉积背景下,研究区内发育了来自西北和东北2个物源方向的辫状河三角洲前缘朵体,该前缘朵体自底部T₃b₃⁴小层到顶部T₃b₃¹小层沉积时期,持续向湖盆中心方向不断进积;在T₃b₃²和T₃b₃¹小层沉积时期,水下分流河道和河口砂坝砂体在研究区内大面积分布,由于其具有良好的内在储集物性条件和外在的构造圈闭与油气充注条件,可作为研究区后续油气勘探的首要目标。研究成果可为研究区白碱滩组未来的油气勘探提供有力的理论支撑。

玛湖地区横波预测方法优选及其对岩石力学参数计算的影响

伍顺伟, 高阳, 胡俊, 户海胜, 何金玉, 王刚

2021, 28(3): 9-14. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.002

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针对实际生产中缺乏横波速度这一重要的地球物理参数,且利用经验公式计算精度不高的问题,以玛湖地区为例,通过对横波预测理论模型的筛选和分析,最终选择Xu-White模型,考虑地质沉积背景和埋深,利用岩石矿物成分、孔隙度及流体成分曲线,进行横波速度曲线的计算,在此基础上分析了横波速度预测精度对岩石力学参数计算结果的影响。经过实测偶极声波资料、岩心实验室力学测量数据和压裂施工数据的检验,Xu-White模型与常规经验公式计算的结果相比,精度大幅度提高,在玛湖地区百口泉组砂砾岩地层具有显著的普适性。该技术在岩石力学参数的准确计算以及砂砾岩致密油压裂方案设计等应用中取得了较好的效果,对玛湖地区致密油开发的地质工程一体化研究具有重要的意义。

涪陵地区茅三段热液白云岩展布影响因素分析

潘磊, 唐德海, 李让彬, 邹玉涛, 张文睿

2021, 28(3): 15-24. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.003

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针对热液白云岩展布非均质性强的问题,开展基底断裂与茅三段沉积演化关系研究,分析断裂样式与白云岩分布关系,建立沉积演化模式,预测白云岩的分布。研究结果表明:茅三段可划分为5个小层,1~3小层为白云岩发育主要时期,4~5小层为台地均一化时期,不发育白云岩;15-1、15-2和16号基底断裂控制了早期“台-洼”相间的沉积地貌,断裂附近的地貌高部位为生屑滩发育有利部位,为白云岩的发育提供物质基础;15-1、15-2号基底断裂样式为花状,周边生屑滩白云石化程度高,为白云岩发育最有利区;16号基底断裂为直立状,附近白云石化发育程度较低,为白云岩发育较有利区。研究成果可为热液白云岩领域的进一步勘探提供指导依据。

红山嘴油田石炭系火山岩储层裂缝发育特征及主控因素

张兴勇

2021, 28(3): 25-32. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.004

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红山嘴油田石炭系火山岩是典型的孔隙-裂缝性双重介质储层,裂缝是影响油气运聚成藏和富集高产的重要因素,也是制约研究区火山岩油气勘探的关键。为了实现石炭系火山岩油藏的高效开发,综合岩心、薄片、成像测井资料,在火山岩储层裂缝特征分析的基础上,分析影响裂缝发育的主控因素。结果表明:石炭系火山岩裂缝以构造缝为主,其次为成岩缝和风化缝;构造缝以高角度缝和低角度斜交缝最发育;存在近东西、北西和北北东向3组裂缝,以小尺度缝和微缝为主,是不同期次构造运动的产物。裂缝的形成和分布受岩性、风化壳、断层和成岩作用控制,不同岩性火山岩矿物组成差异导致其裂缝类型及孔缝组合迥然不同,风化强度差异控制了风化壳内风化缝的形成及溶蚀缝的发育;断层活动影响了伴生裂缝走向和分布,距断层越近裂缝线密度越高;成岩作用充填、改造早期原生裂缝的同时形成一定的次生溶蚀缝,加剧了火山岩储层裂缝的非均质性。研究结果对准噶尔盆地西北缘石炭系火山岩油藏的有效开发具有指导意义。

姬塬北长₆—长₈油层组成藏及勘探潜力分析

沈志成, 赵沪春, 王为林, 景文平, 曹鹏福, 田亚铭, 张建新

2021, 28(3): 33-39. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.005

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针对姬塬北地区延长组勘探程度低且勘探潜力认识不足的问题,利用钻井、分析化验等资料,对姬塬北延长组长₆—长₈油层组烃源岩条件、储层条件、成藏模式以及油藏特征等进行了分析研究。研究表明:姬塬北地区长₇油层组烃源岩发育,长₇³底部暗色泥岩为有效烃源岩;有机碳含量普遍大于2%,氯仿沥青“A”平均为0.189%,生烃潜量S₁+S₂平均为13.01 mg/g,有机质丰度高,有机质类型以Ⅰ型为主,具有原油生成的基础物质来源;长₆、长₈油层组储层砂体平均厚度大于10 m,孔喉组合关系主要为小孔隙微细喉与微孔喉,少量中孔中细喉,孔隙度主要为8%～12%;因河道纵横向迁移摆动,形成了有利的储盖组合,构成岩性及物性圈闭;油藏分布受烃源岩展布、砂体分布及储层发育程度的叠合分布状态控制。综合认为该区具有较大的石油勘探潜力,确定峰201、峰11井区为该区最有利的叠置勘探目标区。该研究对姬塬北地区延长组下一步的勘探开发具有指导意义。

准噶尔盆地西北缘车排7井区八道湾组顶部有利储层分布预测

张尚明, 程中疆, 金萍, 彭立才, 曾庆梓

2021, 28(3): 40-46. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.006

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针对准噶尔盆地西北缘车排7井区八道湾组顶部有利储层分布及油水关系认识不清,导致油藏扩边评价难以取得进展的问题,综合运用录井、测井及地震等资料,通过沉积相划分、连井砂体对比、地震属性分析、地震波阻抗反演及地层切片等技术手段,对研究区内沉积相和有利储层分布进行精细研究。研究结果表明:八道湾组顶部主要发育扇三角洲前缘沉积亚相,水下分流河道是最有利储层;八道湾组顶部主要发育由西北向东南方向展布的3个相对独立的扇三角洲水下分流河道砂体,其中2个为含油气有利储层;车5027井和车369井所在砂体为2个不连通的独立砂体;车5027井和车排7井所在砂体可以分别向东南和东南、东北方向扩边评价。该研究成果对研究区八道湾组进一步勘探开发具有重要的指导意义。

海外碳酸盐岩油藏储层特征分析及其对产能影响

卢志明, 徐士鹏, 艾尼·买买提, 王成林, 高立群, 杨智刚, 闫超, 霍进杰

2021, 28(3): 47-53. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.007

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针对哈萨克斯坦南图尔盖盆地卡拉布拉克油田储层岩性及储集空间类型复杂多样、有利储层识别难度大,裂缝带分布特征及产能作用认识不清的问题,利用岩心、常规测井、地震资料逐级标定,以敏感曲线和敏感参数优选为核心,识别出储层岩性主要为灰岩、生物灰岩、角砾灰岩、泥质灰岩;储集空间类型主要为骨架型、裂缝-孔洞型和裂缝-岩溶角砾型。结合试油试采结果,将储层划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,识别出有利储层发育区,分别为生物灰岩发育区、裂缝型灰岩发育区、泥质灰岩及岩溶角砾岩发育区;裂缝发育区集中于中区北部断裂带附近,是油田主要产能贡献区。该研究为海外碳酸盐岩储层特征研究提供重要思路,对同类油藏的高效开发具有借鉴意义。

三肇地区致密油成藏主控因素与成藏模式

白军辉

2021, 28(3): 54-61. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.008

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针对三肇地区不同构造单元致密油藏特征及规模存在差异的问题,通过对致密油成藏条件、成藏期剩余压力、断裂分布、砂体展布和物性特征等进行分析,建立各构造单元扶余油层致密油成藏模式。研究结果表明:明水组末期致密油充注成藏的主要动力为烃源岩大规模成熟时生烃增压所形成的剩余压力;断裂+砂体构成的立体输导体作为侧向运移的重要通道,是形成准连续型油气聚集的必要条件;整体致密背景下的局部“甜点”储层是致密油富集、高产的有利区。建立凹陷北部沉积中心“超压驱动、近源油气倒灌”、周缘斜坡区“断砂匹配、近源侧向运聚”和南部凸起“断裂输导、远源侧向运聚”3种成藏模式,不同地区致密油富集规律各不相同。该研究可为不同地区致密油勘探目标优选提供地质依据。

基于微地震离散裂缝与自动历史拟合的数值模拟

屈雪峰, 谢启超, 兰正凯, 赵国玺

2021, 28(3): 62-68. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.009

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针对复杂缝网精细刻画、表征复杂,数值模拟历史拟合繁琐、不确定性强,导致非常规储层实现精准数值模拟难度大的问题,采用微地震复杂缝网反演、离散裂缝方法缝网精细刻画、集合卡曼滤波方法(EnKF)自动拟合技术3种手段形成的综合数值模拟技术,对复杂缝网条件下的非常规储层实现精准数值模拟。结果表明:文中提出的复杂缝网反演方法与直接解释所得到的结果相差较小,误差为2%~6%,但文中方法可以直观反映地下人工压裂裂缝分布与延伸状况;建立的基于人工压裂缝网的非结构化网络,可精细表征裂缝的流动;基于EnKF的自动化历史拟合技术可以减小人为拟合误差,提高拟合效率。现场实际应用表明,研究区28口单井日产油拟合产量与实际产量的平均吻合率高达91%,实现油气藏复杂渗流场的精确模拟。该研究可为非常规复杂缝网储层产量预测提供借鉴。

Ebano油田裂缝发育模式及水平井开发优化研究

王希贤

2021, 28(3): 69-75. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.010

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针对Ebano油田Ksf和Kan层裂缝连通性认识不清的问题,运用岩心分析、PLT测试、成像测井资料、油藏数值模拟及地震相干属性技术,对裂缝在纵向和平面上的连通性进行了研究。研究表明:Ebano油田以半开启缝为主,裂缝分为近南北向的高角度构造缝和近东西向的水平层理缝,高角度裂缝和水平缝构成复杂的网状系统裂缝;Ksf和Kan层裂缝连通性可划分为上下连通且连通性好、上下连通且连通性一般及上下不连通3类;裂缝和原油黏度是决定油井产能的主控因素,水平段长度对产能影响小。将研究成果应用于Ebano油田东南部,开展短水平段开发试验,取得了较好的开发效果,2020年单井初期平均日产油是2012至2014年单井初期平均日产油的141%。研究成果对不同类型裂缝开发方式具有借鉴意义。

基于页岩气多重运移机制的二项式视渗透率公式

袁迎中, 严文德, 戚志林, 李继强, 黄小亮

2021, 28(3): 76-80. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.011

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针对页岩气视渗透率公式与实验数据吻合性差,不能很好地反映页岩气的黏性流、滑脱流、Knudsen扩散和表面扩散等多重运移机制的问题,运用理论推导结合实验数据分析的方法,得到了基于页岩气多重运移机制的视渗透率与平均压力倒数的二项式公式。该公式考虑了速度梯度随孔壁距离的变化及与压力倒数的平方有关的表面扩散视渗透率。将研究成果应用于页岩气视渗透率测试数据分析,结果表明:速度梯度的变化导致视渗透率与平均压力倒数关系曲线出现负曲率,而表面扩散导致曲线出现正曲率。通过曲线回归,可得到二项式参数a和b计算表面扩散引起的视渗透率和表面扩散系数。研究成果能更有效地解释已有实验数据,对研究页岩气的多重运移机制和分析开发动态具有十分重要的意义。

直井辅助SAGD扩容及地质力学-热采耦合数值模拟

赵睿, 桑林翔, 陈伦俊, 徐斌, 罗池辉, 孟祥兵

2021, 28(3): 81-86. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.012

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针对非均质油藏双水平井SAGD扩容启动后水平段动用不均匀的问题,从改善渗流条件和优化驱动机理两方面出发,提出直井辅助SAGD水平井扩容启动的复合扩容新工艺。通过地质力学有限元方法与热采油藏数值模拟模型的耦合,分析了疏松砂岩地质力学扩容储层物性参数及流体流动行为变化,预测了采用新工艺扩容后注蒸汽热采开发效果。研究结果表明:直井辅助SAGD扩容应采用水平井先扩容、直井后扩容的实施顺序,避免直井先扩容情况下造成扩容位置局部窜通,利于形成均匀复合扩容带;直井扩容带宽度对于水平井轨迹与地应力方向的夹角敏感,水平井轨迹与最大水平应力平行时扩容带宽度最大;直井与水平井扩容带能否连接,和水平井轨迹与地应力方向的夹角无直接关系,直井和SAGD水平井之间的距离越大,扩容带的连接就越困难。与传统SAGD工艺相比,直井辅助扩容后,SAGD水平井重力泄油和直井蒸汽吞吐可发挥协同作用,增产效果显著。研究成果可为SAGD扩容启动现场实施提供指导。

底水火山岩储气库库容和工作气量主控影响因素定量评价

高涛

2021, 28(3): 87-93. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.013

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升平储气库由底水火山岩气藏改建,针对其特殊的地质条件,通过采用纯气区、过渡带、水淹区分区含气饱和度计算有效含气孔隙体积的方法,建立考虑水侵、应力敏感、岩石和束缚水变形影响的储气库三区带库容参数模型,并优化设计了不同运行压力区间迭代求取最大工作气量和对应库容量的计算方法,对不同区带水侵、应力敏感、岩石和束缚水变形多种因素对库容和工作气量影响进行定量评价。结果表明:从区带损失含气孔隙体积来看,过渡带损失最大,纯气区次之,水淹区较小;从不同因素损失含气孔隙体积来看,水侵是主控因素,岩石和束缚水膨胀以及应力敏感导致含气孔隙体积损失较小,是非主控因素。利用建立的库容参数模型,优化得到32 MPa上限运行压力条件下,最大工作气量为25.61×10⁸m³,对应最优下限运行压力为18 MPa,库容量为64.74×10⁸m³。研究成果可为国内外同类低渗透底水火山岩气藏改建储气库提供借鉴。

玛湖油田致密砾岩油藏压裂数值模拟研究

鲁文婷, 王亮, 杨升峰, 刘从平, 马俊修, 唐林, 李蕴哲

2021, 28(3): 94-98. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.014

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为全方位掌握玛湖油田致密砾岩储层条件,减小井间裂缝干扰,实现精准压裂并完成产能预测,采用地质、地应力、压裂耦合的模拟方法,建立三维数值模型。以玛湖致密油藏试验区为例,依据现有地质资料完成单井地应力模型,在此基础上建立准确的三维地应力模型,并加载人工裂缝模型,通过耦合压裂模型,研究区域压裂施工完成后地应力随时间与空间的变化规律,并与静态地质条件下的人工裂缝形态进行对比。研究表明:三维数值模型拟合得到的生产指标准确性高,具有实用价值。利用三维数值模型得到玛湖致密油藏试验区X井工程参数并进行压裂施工,投产后300 d内平均日产油量为23.4 t/d,平均油压为22.3 MPa,稳产时间长。该研究对于优化压裂设计、降低应力阴影的干扰具有指导意义。

基于多次数据吸收集合平滑算法的自动油藏历史拟合研究

王泽龙, 刘先贵, 唐海发, 吕志凯, 刘群明

2021, 28(3): 99-105. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.015

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针对常见历史拟合方法存在计算量大、油藏参数更新异常、油藏模型修正失真等问题。采用集合平滑算法,通过引入集合卡尔曼滤波算法(EnKF)中多次迭代思路,对相同数据重复吸收,推导出多次数据吸收集合平滑算法(ES-MDA)的核心公式,并编写了自动油藏历史拟合软件。以北海布伦特油田海相砂岩油藏为例,将基于ES-MDA算法的油藏自动历史拟合程序应用于该油藏,对油田的注水采油开发进行历史拟合。结果表明:油藏数值模拟的预测数据与实际测量的数据匹配程度达到90%以上,且能够较准确地表征真实油藏的孔隙度分布特征;ES-MDA算法具有算法稳定、运行效率高、模型更新准确等优点。研究成果对实现计算机自动油藏历史拟合,实时优化油藏生产具有重要意义。

薄膜状剩余油动用条件研究

夏惠芬, 王立辉, 韩培慧, 曹瑞波, 刘丽丽, 张思琪

2021, 28(3): 106-111. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.016

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针对薄膜状剩余油动用条件不明确的问题,采用Polyflow软件模拟计算和微观可视化驱油实验相结合的方法,研究三元复合物体系界面张力对薄膜状剩余油动用的影响,对比分析不同条件下,薄膜状剩余油的临界破裂条件。结果表明:当油膜自身毛管力作用小于驱替液作用在油膜上的法向力时,油膜会发生破裂。对于同一油膜,流场毛管数越大,油膜的变形率越大。当毛管数小于0.10时,油膜变形幅度较小;当毛管数为1.00时,油膜变形明显增大。油膜长度相同时,高度越小,油膜体积越小,临界面毛管数增加,临界界面张力降低;油膜高度相同时,长度越小,油膜体积越大,临界毛管数越小,油膜破裂的界面张力有所增加。微观驱油图像及数值模拟结果表明,当界面张力达到10^-2mN/m数量级时,附着在孔道壁面上的薄膜状剩余油可以被动用。该研究对微观剩余油动用研究具有指导意义。

基于裂缝径向流物理模型的CO₂驱注入方式研究

石立华, 王维波, 王成俊, 陈龙龙

2021, 28(3): 112-117. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.017

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针对水驱后CO₂驱不同注入方式优选问题,基于裂缝径向流物理模型,开展一注四采五点法井网单一裂缝和复杂裂缝CO₂复合驱油室内实验,研究了低渗透裂缝性油藏水驱后不同注入工艺下CO₂驱效果。结果表明:单一裂缝模型水驱后,依次实施CO₂连续气驱、改性淀粉凝胶注入、乙二胺注入等不同注入工艺,油藏阶段采出程度呈现先增加后降低的趋势,最终可在单一水驱基础上提高采收率65.7个百分点;复杂裂缝模型水驱后,依次实施CO₂连续气驱、改性淀粉凝胶注入、乙二胺注入、水气交替等不同注入工艺,水气交替驱油效果最好,最终可在单一水驱基础上提高采收率28.89个百分点。研究成果对低渗透裂缝性油藏水驱后CO₂驱具有重要指导意义。

超临界CO₂驱提高致密油藏采收率实验研究

周翔, 周丹, 邓家胜, 邓靖译, Ray Rui, 姜哲人

2021, 28(3): 118-123. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.018

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针对玛湖地区致密油藏衰竭式开发后期采油速度快速递减的问题,提出利用超临界CO₂驱替开发致密油藏的研究思路,通过开展超临界CO₂萃取致密油实验、最小混相压力实验及长岩心驱替实验,探究了超临界CO₂驱替提高致密油采收率的作用机理、开发特征及影响因素,优选了注气速度、CO₂转注时机等重要操作参数。实验结果表明:CO₂萃取轻质组分能力随萃取次数的增加而减弱;注气速度对最终采收率影响较大,最优注气速度为0.10 cm³/min;原油与超临界CO₂最小混相压力为34.18 MPa;当前油藏压力条件为最佳CO₂转注时机。该研究成果对致密油藏高效开发具有一定指导意义。

低渗透非均质油藏空气泡沫驱替注入参数优化实验

黄炜, 温柔, 庞进, 孙亚君, 杨文军

2021, 28(3): 124-129. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.019

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针对低渗透非均质油藏空气泡沫驱过程中不同渗透率储层注入参数优化困难的问题,以安塞油田长₆³组天然岩心为例,采用一维岩心流动实验装置开展空气泡沫驱注入参数优化实验,对气液比、泡沫段塞体积、注入压力、注入速率和注入时机进行优化,获得最佳注入参数,并分析不同渗透率储层空气泡沫驱注入参数优化规律。结果表明:同一组岩心内,随着气液比、泡沫段塞体积、注入压力和注入速率增加,采出程度不断提高,当这些注入参数达到一定程度后,采出程度增幅减小或下降,各注入参数均存在最优值;不同注入参数对采出程度的影响很大,对渗透率较低的储层尤为敏感;渗透率与最优注入气液比、注入体积、注入压力、注入速率均具有较好的指数递减关系,低含水时注入空气泡沫能够获得更高的采收率。该研究结果为低渗透油藏空气泡沫驱分区分层精细化注入提供了理论依据。

深层页岩气储层岩石力学特性及对压裂改造的影响

李庆辉, 李少轩, 刘伟洲

2021, 28(3): 130-138. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.020

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赋存深度对页岩储层岩石力学特性具有显著影响。研究深层页岩的形变破坏机理,获得赋存深度对岩石力学参数的影响规律,能够为页岩油气开发提供至关重要的基础参数。采用不同深度页岩岩样系统开展了岩石力学实验,分析了深层页岩的关键力学性质,得到了其强度参数及形变模量的变化规律。结果表明:深层页岩在力学强度、抗形变破坏能力、破裂方式等方面与浅层页岩有显著差异,深度增加时,页岩强度逐渐提高,脆性表现逐渐变差,压裂改造难度也显著提升;绝大多数岩石力学参数均随围压的升高而得到强化,围压、密度等是影响深层页岩力学表现的关键因素;深层页岩力学性质的改变对压裂裂缝起裂、转向等力学行为均具有明显影响,深层页岩的造缝能力随赋存深度的增加而逐渐降低。研究成果可为深层页岩油气藏的评价和钻完井实践提供重要参考和理论依据。

页岩膨胀应变及固井质量对套管变形的影响研究

李皋, 李泽, 简旭, 李红涛, 于浩, 王涛

2021, 28(3): 139-143. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.021

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威荣地区页岩气井套管变形问题突出,但目前引发该区域套管变形的机理尚不明确。该文基于页岩理化性质,分析了页岩膨胀应变对套管应力的影响,研究了考虑页岩膨胀应变条件下的固井质量与套管变形的关系。研究表明:威荣地区页岩呈硬脆性,力学强度高,水化后强度变化不明显;页岩膨胀应变及固井质量的综合作用对套管应力有明显影响,当水泥环缺失及存在微环隙时,能为膨胀应力提供足够的释放空间,降低套管应力,当膨胀应力不能被充分释放时,需尽量保证井筒组合体结构的完整性。高密度射孔对膨胀应力的释放具有积极效果,在合理的射孔参数条件下开展高密度射孔作业是预防套管变形的有效措施之一。该研究为同类页岩气藏套管变形机理研究提供了参考。

稠油复合吞吐配套管柱研制与应用

郎宝山

2021, 28(3): 144-150. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.022

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稠油油藏进入开发中后期,动用不均、低压低产、汽窜等矛盾日益突出,严重影响稠油开发效果。二氧化碳、氮气助排等复合吞吐技术在现场应用中存在措施针对性差、施工周期长、生产时率低等问题。为此,研制了投球器、双作用封隔器、可逆注入阀球等核心工具,将分层注汽机械管柱与复合吞吐技术有机结合,形成了稠油复合吞吐配套管柱技术,一次投放管柱即可完成油井复合吞吐和精细注汽,实现了不同介质按需定量注入的目的。现场应用表明,该技术解决了常规复合吞吐技术应用效率低的问题,有效提高了稠油油藏油井复合吞吐效果和生产时率。该技术对稠油开发后期复合吞吐技术的规模应用具有技术支撑作用,具有较好的应用前景和潜力。

中深层超稠油油藏SAGD开发热效率分析及提升对策

杨立龙

2021, 28(3): 151-156. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.023

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针对目前中深层超稠油油藏SAGD(蒸汽辅助重力泄油)开发中热能消耗大、热利用率低的问题,参考辽河油田杜84块馆陶油层SAGD实际生产数据,对SAGD开发各阶段热损失原因和影响因素进行了分析,计算了开发全过程各阶段的热损失,并提出了热效率提升对策。结果表明:SAGD开发全过程的热损失包含注汽锅炉热损失、汽水分离器热损失、注汽管线热损失、注汽井筒热损失、地层吸热、生产井筒热损失6个部分;热损失主要集中在注汽锅炉、汽水分离器、注汽管线及注汽井筒,热损失比例达到了34.8%,地层吸热比例只有36.0%。针对主要热损失阶段提出了提高热效率的对策,现场实施后综合热效率提高了17.0个百分点。该研究可为改善中深层超稠油油藏SAGD开发效果及经济性提供技术参考。

无修井机投捞式潜油电泵技术研究与应用

于志刚, 宋立志, 范远洪, 于东, 董家永, 周崇科

2021, 28(3): 157-161. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.024

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针对海洋边际油田修井作业中存在的修井费用高、资源协调难、复产时效慢、影响产量大等问题,开展了无修井机投捞式潜油电泵技术研究。该技术通过电气湿接头系统、伸缩筒系统、悬挂系统等关键工具的设计与研发,达到利用钢丝(电缆)投捞更换潜油电泵机组的目的,修井时无需钻修机,可大幅节约成本,减少油井停产时间,提高生产时率。现场应用表明,该技术成熟可靠,单井作业费用降低约70%。该技术可提高海洋边际油田开发效益,值得推广应用。

过筛管爆燃压裂技术

孙林, 黄波, 张杰, 吴飞鹏, 李旭光, 熊培祺

2021, 28(3): 162-167. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.025

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针对海上油田筛管完井的油井常规酸化压裂措施受平台空间局限的问题,研发了过筛管爆燃压裂工艺。运用火药参数优化分析方法,研发了径向燃速为3.57 mm/s(环境压力为6.0 MPa),火药力为669 kJ/kg,耐温可达178 ℃(48 h)的HY-1推进剂火药;利用筛管孔眼压降和压挡液柱井斜模型,编制了高精度筛管完井爆燃压裂模拟软件;进行了地面打靶实验和井下打靶试验,结果显示,火药安全用量不大于3.2 kg/m,且井下峰值压力小于46.8 MPa与地层压力之和时,可达到既能压开储层又不破坏筛管的效果,2口试验井分别取得2.7倍和3.0倍增油的显著效果。过筛管爆燃压裂技术可为海上油田筛管完井的油井的增产增效提供新的技术方向。

多轴交变载荷下套管长圆螺纹疲劳失效分析及寿命预测

谢士远, 赵朝阳, 关志刚, 王宏峰, 宋琳, 林铁军, 张强

2021, 28(3): 168-174. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2021.03.026

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在下套管以及压裂作业过程中,套管螺纹在多轴交变载荷作用下极易发生疲劳失效,影响施工进度。针对该问题,通过有限元方法,利用Abaqus软件建立套管长圆螺纹有限元模型,对上扣后套管螺纹在拉伸、压缩、内压力等多轴交变载荷作用下的应力、应变进行了分析,并基于Mises屈服准则的寿命评估法对套管螺纹在多轴交变载荷下的寿命进行计算。研究表明;在拉伸、压缩、内压力等多轴交变载荷作用下,套管螺纹上最大应力都出现在公扣大端5扣齿底处;在轴向拉伸、压缩交变载荷作用下螺纹疲劳寿命仅为1 298次,内压力为46、66、100 MPa时,螺纹疲劳寿命随内压力增加呈现递减趋势,分别为1 094、1 050、901次。该研究结果对致密油等非常规油田在压裂过程中套管螺纹失效分析具有参考意义。

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