许露露, 刘早学, 温雅茹, 周向辉, 罗凡

2020, 27(4): 1-9. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.001

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下寒武统牛蹄塘组为鄂西地区重要的页岩气勘探目的层之一,针对牛蹄塘组页岩储层及含气性特征研究薄弱的现状,利用钻井及地层剖面资料,对研究区岩石地层及沉积相、页岩埋深及厚度、地球化学特征、储层物性及含气性特征进行综合分析。研究表明:鄂西地区牛蹄塘组依据岩性特征可以分为2段;研究区主要发育浅水及深水陆棚相,以深水陆棚相分布面积最广,兴山县—宜昌市发育3个水下隆起;页岩厚度中心主要分布在来凤县—恩施市及神农架2个地区,厚度可达200.0 m以上;牛蹄塘组由下至上TOC逐渐降低,高值区主要分布在咸丰—鹤峰一带,总体上TOC以大于2.00%的高及特高级别为主,R_o为2.0%～3.5%,以高成熟为主;矿物组分以黏土矿物及石英为主,黏土矿物由下至上逐渐增多;牛蹄塘组主要为低孔特低渗储层类型;牛蹄塘组由下至上呈现含气量先急剧变大再缓慢降低的趋势,含气量峰值位于牛蹄塘组一段下部,含气性较好的地区位于黄陵背斜东南翼。综合研究认为,鄂西地区牛蹄塘组勘探有利区主要位于深水陆棚相内的宽缓背斜翼部、且远离区域断裂带的地区。研究结果可为鄂西地区牛蹄塘组页岩气勘探井位部署提供参考依据。

砂质辫状河砂体构型及剩余油分布模式

苏亚拉图, 李千, 张波, 杜发述, 张祺, 徐诗奇

2020, 27(4): 10-18. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.002

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针对砂质辫状河内部不同级次的砂体构型模式及其内部夹层、韵律特征影响油田开发中后期剩余油分布的问题,基于野外露头岩性、沉积构造等特征研究,对山西大同铁路桥剖面中侏罗统云岗组砂质辫状河砂体进行精细解剖和岩相分析。结果表明:研究区可识别出9个岩相类型,确定出河道砂体、心滩砂体和边滩砂体等3种成因砂体,通过精细解剖剖面砂体和详细研究现代河流沉积特征,将边滩砂归入辫状河河道主要成因砂体中;同时结合砂体4、5级构型界面特征及注采井网部署情况,建立了9种剩余油富集模式。研究结果可对云岗组砂质辫状河储层进一步挖潜剩余油及提高采收率提供可靠依据。

川东南涪陵地区基底断裂特征与油气成藏

潘磊, 徐祖新, 李让彬, 邹玉涛

2020, 27(4): 19-25. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.003

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为了明确川东南涪陵地区茅口组热液白云岩气藏富集规律,基于钻井、岩心和涪陵地区连片三维地震资料,分析了研究区基底断裂特征与形成演化及其对茅口组油气成藏的意义,建立了油气成藏模式。研究结果表明:研究区基底断裂剖面上发育“Y”字形与反“Y”字形、“花状”、直立状3种构造样式;平面上识别出15、15-1、16号3条基底断裂,均以北西—南东向展布为主;基底断裂纵向上具有分层特征,同时沿断裂走向又体现出分段差异性;15、15-1号基底断裂中、上构造层活动性强于16号基底断裂,15号基底断裂西段活动性强于中段和东段。基底断裂控制了茅口组油气藏的形成与分布;白云岩储层沿基底断裂两侧呈条带状展布,距基底断裂越近,下伏志留系烃源岩对茅口组成藏贡献越大,含气性越好,测试产量越高。综合研究区基底断裂、烃源岩和储层发育特征等,建立了“下生上储、双源供烃”油气成藏模式。研究成果对深化涪陵地区茅口组热液白云岩研究具有重要指导意义,同时可为其他基底断裂发育区油气成藏研究提供借鉴。

梨树断陷基岩潜山油气成藏主控因素分析与勘探前景

程建, 周卓明, 段铁军, 杨昊, 宋振响

2020, 27(4): 26-32. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.004

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松辽盆地南部梨树断陷基底结构复杂,潜山形成机制多样,潜山的分布预测、储集性能评价及油气成藏规律研究是进一步评价潜山勘探潜力面临的主要问题。在钻井岩心分析测试的基础上,运用地质、地球物理技术,研究了潜山油气成藏主控因素。结果表明:潜山的形成主要与控盆断裂、褶皱构造、反转构造的发育相关;基岩储层普遍低孔低渗,构造裂缝是改善储集性能的关键,总体上越靠近断裂带,裂缝越发育;潜山能否富集成藏取决于基底与烃源的接触方式、裂缝的方向及开启性与烃类运移方式是否一致;桑北、桑南基底潜山直接与烃源岩接触,供烃有利,有利于形成基底油气藏;中央构造带、七棵树和秦家屯等地区基底潜山幅度低,距离大断裂位置相对较远,基底主要以断层和不整合面与烃源岩呈间接接触,对基岩油气成藏相对有利;通过该研究在梨树断陷识别出20多个潜山圈闭,显示出良好的勘探前景,西部桑树台潜山带和中央构造潜山带为下步潜山勘探的重点区带。研究成果可为该区基岩油气资源预测与勘探提供重要理论支撑。

银额盆地拐子湖凹陷北部烃源岩特征及控制因素

蒋航, 曾德铭, 刘护创, 黑伟, 潘宾锋, 谢晓斌

2020, 27(4): 33-40. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.005

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针对拐子湖凹陷勘探程度较低、有效烃源岩分布及控制因素不明确的问题,运用有机地球化学、沉积层序及构造演化分析方法,对温1井烃源岩特征及主控因素展开研究。研究结果表明:研究区烃源岩有机质丰度整体较低,受沉积层序、构造综合影响,高位体系域有利于有机质富集;有机质类型为腐泥腐殖型和腐殖型;有机质热演化程度差异较大,富泥质岩类的发育可促进早期的热演化进程,构造的后期抬升使局部生烃时间大幅缩短,故有机质成熟度从未成熟至高成熟均有分布;烃源岩展布受断裂及沉积演化控制明显。该研究可为拐子湖凹陷北部下一步勘探提供参考。

巨鹿地区石炭系—二叠系富有机质页岩孔隙结构特征及微观非均质性

姚双宏, 李学元, 李澎, 王慧军, 陈尚斌

2020, 27(4): 41-48. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.006

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为揭示巨鹿地区富有机质页岩孔隙的分形特征及微观非均质性,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和低温液氮吸附等实验,对巨鹿地区富有机质页岩的孔隙结构进行定性及定量表征,运用FHH模型计算孔隙分形维数,并探讨微观非均质性的影响因素。研究结果表明:页岩矿物组成以黏土矿物和石英为主,其中,黏土矿物包括伊蒙混层、伊利石和绿泥石;孔隙类型包括有机质孔、粒间孔、矿物粒内孔和微裂隙;不同孔径范围内孔隙微观非均质性存在差异,4.34～100.00 nm范围内孔隙微观非均质性更强,分形维数与黏土矿物、脆性矿物含量分别呈正、负相关关系,构造及成岩作用也会影响孔隙微观非均质性。该研究可为巨鹿地区页岩气勘探提供理论依据。

散射波成像技术在潜山地震资料处理中的研究与应用

柳世光

2020, 27(4): 49-53. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.007

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潜山油气藏是辽河坳陷重点勘探领域之一,其储集空间以微裂缝、微孔隙为主,受此影响,潜山内幕的地震资料波场复杂、反射特征不清,传统的反射波成像精度低,不能满足实际需求,制约了对潜山内部结构的认识和潜山油气勘探。针对该问题,提出一种全新的散射波成像技术,该技术主要通过压制地震反射波能量、加强散射波能量,实现地震资料更高分辨率的成像;该技术能够对潜山内部的地震弱散射信号成像,进而实现对复杂地质背景下潜山内部裂缝细节的精细研究和描述,并应用于辽河油田曙光潜山带复杂构造研究中,取得了明显效果,可为同类地震资料处理提供一定的借鉴。

鄂尔多斯盆地志靖—安塞地区长₂油藏成藏主控因素分析

冯顺彦, 张晓辉, 李成, 井向辉, 孙磊

2020, 27(4): 54-59. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.008

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针对志靖—安塞地区长2油藏地质条件复杂,油气富集的主控因素不明确的问题,通过烃源岩、沉积相、优势砂体、运移通道、盖层及圈闭条件等综合研究,对长₂油层组沉积相、砂体分布规律、有利圈闭进行综合分析。结果表明:长₂油藏石油富集成藏受油源、不整合、低幅构造、沉积相及储层特征、盖层等多种因素的控制和影响;该区中部紧邻生烃中心,为成藏提供油源保障;延长组叠置储渗砂体是长₇烃源岩排除油气运移至长₂的主要通道,不整合面和裂缝是运移通道的有效补充;分流河道交汇处高渗砂体与近东西向排状鼻隆的匹配是石油聚集的有利场所,盖层与纵向砂体结构决定了石油主要富集在长₂Ⅰ³小层。长₂油藏在多因素的共同控制下,发育岩性、构造-岩性、弱构造-岩性等3种油藏类型,研究成果指明了长₂油藏下步勘探方向。

川中地区震旦系灯影组四段裂缝特征及发育机理

何顺, 秦启荣, 王家树, 李飞, 段玮

2020, 27(4): 60-66. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.009

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为解析川中磨溪地区灯四段碳酸盐岩裂缝特征及发育机理,通过钻井岩心观察、成像测井及地震资料分析等地球物理方法,并结合包裹体均一温度测试、岩石力学实验及埋藏史进行综合分析。结果表明:磨溪地区灯四段发育张性缝、剪切缝及压溶缝,以张性缝发育为主,剪切缝及压溶缝规模较小;裂缝发育包括NW、NE、近WE和近NS向4个优势方位;裂缝充填程度高,充填物主要为白云石、泥质、沥青质、方解石和少量石英。灯四段裂缝形成于3期构造运动,第1期裂缝形成于灯桐湾运动Ⅱ幕(522.0～508.0 Ma),受印度板块向北俯冲和欧亚板块向东碰撞的影响,主要发育NW、NS及近WE向裂缝,包裹体均一温度为116.6～146.3 ℃;第2期裂缝形成于加里东运动时期(425.0～420.0 Ma),受扬子板块与华夏板块冲撞作用的影响,主要发育NE向裂缝,包裹体均一温度为138.0～176.0 ℃;第3期裂缝形成于燕山—喜山运动时期(75.2～75.0 Ma),受龙门山冲断褶皱的影响,主要产生微细剪切缝,包裹体均一温度为177.0～208.0 ℃。研究成果为灯影组碳酸盐岩储层的深入研究提供一定的理论依据与支持。

超稠油溶剂辅助SAGD启动技术油藏适应性研究

杨兆臣, 于兵, 吴永彬, 王丽, 张家豪, 佟娟, 姜丹, 张崇刚

2020, 27(4): 67-72. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.010

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针对双水平井SAGD常规蒸汽循环预热启动存在的蒸汽预热降黏慢、循环预热时间长、蒸汽消耗量大、井间动用不均衡等问题,采用室内实验和数值模拟相结合的方法,对溶剂辅助SAGD预热启动技术的原理与适用性进行了研究。研究结果表明:溶剂辅助SAGD具有缩短预热时间、减少蒸汽用量、实现井间均匀连通的效果,适用于水平段井间渗透率不小于500 mD、含油饱和度不小于60%、50℃原油黏度为2.0×10⁴~10.0×10⁴mPa·s的超稠油油藏。形成的油藏筛选条件为其他稠油油藏开展溶剂辅助SAGD启动技术提供了筛选依据。

致密砂岩分形渗透率模型构建及关键分形参数计算方法

赵久玉, 王付勇, 杨坤

2020, 27(4): 73-78. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.011

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针对现有渗透率分形模型关键参数计算方法与渗透率相关性较差、迂曲度分形维数不能反映三维特征,造成致密砂岩渗透率预测困难的问题,基于致密砂岩孔隙结构分形特征及迂曲毛管束模型,构建了一种致密砂岩渗透率预测模型,提出了分形维数、迂曲度分形维数、特征长度的有效计算方法,并探讨了不同迂曲度计算方法对致密砂岩渗透率预测的影响。研究表明:构建的渗透率模型可以有效预测致密砂岩渗透率,更接近于实测值,计算得到分形维数与岩心渗透率相关性更强;不同迂曲度计算方法得到的致密砂岩迂曲度值差异较大,选取合适的迂曲度计算方法可以提高致密砂岩渗透率预测精度。研究成果可以准确、快速地预测渗透率,对致密砂岩油藏储层评价与有效开发具有重要意义。

页岩气在矿物孔隙中的微观吸附机理差异性研究

许晨曦, 薛海涛, 李波宏, 卢双舫, 张剑, 陈国辉, 王帅

2020, 27(4): 79-84. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.012

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针对页岩气在不同矿物孔隙中的吸附机理差异性,采用巨正则蒙特卡洛分子模拟方法(GCMC),利用Material Studio 软件模拟页岩气体在3种矿物(干酪根、黏土矿物、石英)孔隙模型中的赋存状态,研究页岩气在不同矿物孔隙中的吸附机理。结果表明:不同类型矿物的吸附能力按大小依次为干酪根、黏土矿物、石英;有机质、黏土矿物和碎屑矿物吸附能力产生巨大差异的主要原因是气体在不同矿物表面的吸附位特征(吸附质气体分布密度和吸附强度)显著不同;深入理解页岩气在不同矿物孔隙中的吸附机理差异对客观评价吸附气含量至关重要。该研究可为今后预测不同地区页岩气吸附能力提供理论基础。

注采连通关系计算方法的改进及在配注中的应用

贾鹿, 石国伟, 石峰, 蓝海刚, 吉兰敏

2020, 27(4): 85-91. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.013

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针对注水开发油田油水井注采连通关系和见效比例等关键信息难以量化分析的问题,通过对现有注采连通关系计算方法的融合与改进,提出了一种考虑井底流压变化的多元线性回归注采连通关系分析模型,能更准确地反映油井产量变化规律,从而得到更符合生产实际的注采连通关系量化分析结果。在此基础上,将其与井组配注模型相结合,有效解决了油田配注工作中注采见效关系与见效比例确定难、人工分析工作量大等问题,实现了井组配注量的快速、准确计算。通过在新疆油田的实际应用,该模型得到了很好地验证,分析结果准确性显著提升。该研究可有效提高油田注采调配方案设计的效率与科学性,对于实现油田智能调配具有较好的促进作用,可为同类油藏的开发提供借鉴。

超前注水流入动态模型在低渗透油藏开发中的应用

张芨强

2020, 27(4): 92-97. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.014

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在超前注水低渗透油藏生产过程中,原油、注入水及脱出的溶解气在地层中会形成三相流动。为准确表征其渗流特征,将流体在地层中的渗流区域划分为油水两相渗流区和油气水三相渗流区,通过引入三相拟压力函数,考虑非达西效应(启动压力梯度、应力敏感)及油气互溶影响,建立具有拐点的三相流产能方程。研究结果表明,通过自动拟合的方法对非达西渗流参数进行拟合后,该三相流产能模型的计算结果与实测数据一致。4口井实例计算显示:当油井控制在拐点压力下生产时,可提升约195.0%的产量;在高流压阶段各因素对油井产量影响较大,其中含水率影响最为明显。研究成果对超前注水低渗透油藏合理井底流压界限的确定具有实际的指导意义。

统计分析方法在长庆油田超低渗透油藏分类中的应用

刘亚茹, 刘保磊, 雷征东, 陈新彬, 余勤, 钟鸣

2020, 27(4): 98-104. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.015

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为了分类指导超低渗透油藏的生产开发,提高超低渗透油藏采收率,综合考虑超低渗透油藏的地质与开发特点,对油藏参数开展相关性分析,优选出7项参数作为油藏分类指标,利用因子分析法对长庆油田90个超低渗透区块进行分析,提取出4个主因子,进而利用K-均值聚类分析法进行分类,并根据判别分析法获得各类油藏的判别公式,最终将90个油藏区块划分为3类,对其进行评价。实例应用表明,该分类方法能有效区分各类超低渗透油藏区块的开发特征,分类结果与实际开发特征相吻合。该研究能够为超低渗透油藏的合理开发提供分类依据,正确指导超低渗透油藏的生产开发。

超稠油Ⅲ类油藏夹层发育模式及SAGD提高采收率技术

王倩, 高祥录, 罗池辉, 孟祥兵, 甘衫衫, 刘佳

2020, 27(4): 105-112. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.016

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风城超稠油油藏属陆相辫状河流相沉积,夹层广泛发育,特别是超稠油Ⅲ类油藏,非均质性强,导致SAGD开发过程中存在水平段动用程度低、蒸汽腔扩展不均等问题,严重影响SAGD开发效果。针对该问题,在风城超稠油油藏辫状河储层发育特征研究的基础上,将夹层发育状况归纳分类为4种典型模式,分析了4种模式下SAGD蒸汽腔的发育形态,并对应提出了直井辅助SAGD、多分支SAGD及储层改造等开发技术,形成了一套针对超稠油Ⅲ类油藏SAGD高效开发技术体系,在现场应用取得了较好效果。该成果对强非均质性储层超稠油油藏SAGD高效开发提供了技术支持,值得推广应用。

非凝析气体强化蒸汽深部换热机理研究

李兆敏, 徐亚杰, 鹿腾, 杨建平, 王宏远, 尚振骁

2020, 27(4): 113-117. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.017

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为研究蒸汽驱过程中非凝析气体强化蒸汽深部换热机理,利用一维物理填砂模型开展非凝析气体辅助蒸汽驱模拟实验,并通过冷凝传热实验分析了非凝析气体对水蒸气冷凝换热的影响。实验结果表明,纯蒸汽注入时,蒸汽与多孔介质的换热速率快,蒸汽热波及范围较小,随着非凝析气体的加入,蒸汽热波及范围增大,深部油藏得到加热,有效改善蒸汽的热利用率。与纯蒸汽冷凝时相比加入非凝析气体之后,凝结液滴的生长和脱落速度慢,能形成较大液珠,液珠的存在阻碍了蒸汽换热,非凝析气体抑制了蒸汽冷凝。深入认识非凝析气影响蒸汽传热机理,对非凝析气强化蒸汽热传递以及提高蒸汽热利用率具有指导意义。

致密砂岩气藏地层水可动性及其影响因素研究

苏玉亮, 李东升, 李蕾, 高小刚, 庄新宇, 付金刚

2020, 27(4): 118-122. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.018

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为研究致密砂岩气藏储层物性参数与地层水可动能力间的关系,明确不同物性储层的地层水可动性,通过核磁共振方法测量岩心孔隙大小分布,进行了X射线全岩衍射分析,提出了一种采用离心法与核磁共振相结合方式划分地层水可动程度的新方法,并分析了孔隙度、渗透率、孔隙结构、岩石矿物组成与地层水可动性之间的关系。结果表明,地层水可动或不可动无绝对界限,储层孔隙结构决定地层水可动性;矿物组成对地层水可动性影响不大。研究认为,地层水根据可动性可分为束缚水、可动束缚水、可动水,但束缚水饱和度、可动束缚水饱和度、可动水饱和度的划分不是绝对的,通过实验方法可得到其近似值。研究结果对致密砂岩气藏划分开发层系,减小地层产水可能性具有指导意义。

三元磺化改性聚丙烯酰胺性能及驱油效果研究

吴鹏, 张跃, 牛玉萍, 蒋莹

2020, 27(4): 123-130. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.019

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针对高温高盐条件下部分水解聚丙烯酰胺增黏能力下降的问题,采用偶氮-氧化还原剂复合引发体系合成了三元磺化改性聚丙烯酰胺,并对其进行结构表征、性能评价和驱油效果研究。研究结果表明,三元磺化改性聚丙烯酰胺分子呈长链结构,其链间相互接触、相互缠绕,构成无规则的空间立体网状结构。与部分水解聚丙烯酰胺和梳型聚合物相比较,三元磺化改性聚丙烯酰胺黏度较大,耐温、抗盐性、稳定性和黏弹性更好;三元磺化改性聚丙烯酰胺阻力系数和残余阻力系数最大,其次是梳型聚合物,部分水解聚丙烯酰胺阻力系数和残余阻力系数最小;三元磺化改性聚丙烯酰胺驱油效果最好,其次是梳型聚合物,部分水解聚丙烯酰胺驱油效果最差。随聚合物浓度降低、温度升高和矿化度升高,三元磺化改性聚丙烯酰胺化学驱采收率增幅降低。将研究成果应用于胜利油田F30区块13口采油井,采油井日产油增至5.2 t/d,含水降至90.4%,平均单井累计增油为685.3 t。研究内容对提高聚合物驱经济效益、指导矿场实践具有重要意义。

稠油减氧空气泡沫驱注入参数优化及现场应用

李晶晶, 邓昌联, 唐晓东, 汪芳, 魏勇

2020, 27(4): 131-135. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.020

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针对鲁克沁稠油油藏泡沫驱开采存在的气锁、注入参数不合理等问题,通过物理模拟实验,对减氧空气泡沫驱注入参数进行了优化。研究表明:水驱突破时开展减氧空气泡沫驱,采出程度增幅最高,含水率明显下降;采用气液交替注入方式替代气液同注方式,可避免井筒内气液分离和腐蚀问题,且当减氧空气和发泡液的单次注入量为0.1倍孔隙体积时,驱替效果与气液同注效果相当。室内获得的最佳注入参数为:水驱含水率达70%时转泡沫驱,液和气交替注入,单次注入0.1倍孔隙体积,注入速率为0.3 mL/min。现场施工参数调整后,试验区日增油为42 t/d,含水率下降28个百分点,累计增油为1.4×10⁴t,产水量降低2.65×10⁴m³。现场试验证明,减氧空气泡沫驱优化方案切实可行,该成果为鲁克沁稠油规模开发提供了重要技术支持。

吉木萨尔页岩油藏超长水平井水平段长度界限研究

石建刚, 席传明, 熊超, 吴继伟, 杨虎

2020, 27(4): 136-142. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.021

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页岩油气开发实践表明,较长的水平段有利于提高单井控制储量与经济效益。与美国相比,中国页岩油气埋藏深度相当,但水平井的水平段长度差距较大。优化钻井技术、提高水平井水平段长度已成为现阶段中国非常规油气藏水平井钻井技术难题之一。以吉木萨尔页岩油藏超长水平井为例,分析了制约水平段长度的关键因素,包括额定泵压、钻井液安全密度窗口、钻柱和套管屈曲等,推导了水平井管柱摩阻-扭矩计算模型。基于吉木萨尔页岩油藏JHW00421井地质条件和现有钻井设备工艺参数,优化了井眼轨迹与钻具组合,研究了避免钻柱与套管屈曲的技术条件,制订了水平段长度为3 500 m的钻井技术方案,该井最终完钻井深为5 830 m,水平段长度为3 100 m,达到钻井方案设计要求。该项技术为页岩油藏超长水平井的实施提供了技术参考。

复杂载荷下深层脆性页岩力学性能及破坏规律实验研究

范宇, 王佳珺, 刘厚彬, 吴鹏程, 高德伟, 王旭东

2020, 27(4): 143-148. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.022

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四川自贡、泸州等区块深层页岩硬度高、脆性强、层理缝发育,水平钻井过程中井下阻卡、溢流等事故频发。针对该问题,通过开展深层脆性页岩钻井液封堵性实验及不同卸载围压速度下力学性能实验,研究了钻井液的封堵性及起钻速度对脆性页岩力学性能的影响及页岩破坏规律。实验结果表明:钻井液封堵性对深层脆性页岩强度和弹性模量具有明显影响,封堵性好时,页岩抗压强度可达350 MPa,弹性模量为16 000 MPa;封堵性差时,页岩抗压强度仅为40 MPa,弹性模量为6 000 MPa;围压卸载速度越快,脆性页岩越容易发生破坏,即起钻速度过快会导致井底有效液柱压力降低,引发井壁岩石崩落;井底压力环境下页岩多为沿层理裂缝发生破裂。该研究解释了复杂工况下深层脆性页岩力学性能及破坏规律,为现场制订防塌工艺措施提供了科学依据。

火驱同心双管分层注气管柱研制及试验

冷冰

2020, 27(4): 149-155. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.023

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针对目前分层火驱注气管柱存在高温和常温频繁转换情况下密封失效及分层注气滑套有时打不开的问题,开展了火驱同心双管分层注气管柱的研制。该分层注气管柱采用同心双管的方式进行分层注入,利用可熔阀芯和可熔垫环,形成不同注气阶段内外管的注气通道,利用高回弹耐高温密封胶筒进行层间密封,具有密封可靠,操作便利的特点。现场应用2井次,达到了分层火驱的目的。该技术能够有效解决分层火驱的密封问题,改善火驱前缘剖面,提高火驱波及体积,具有推广价值。

深水油藏窄密度窗口气井固井动态仿真模拟研究与应用

武斌, 杨焕强, 王柱军

2020, 27(4): 156-162. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.024

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针对中国南海西部油田固井施工过程中存在的井筒内温差大、密度窗口窄等复杂问题,考虑温度、压力对固井流体密度及流变性的影响,建立了固井动态注替模型,并依据瞬态加速度法得到了井内实际流量计算方法,基于测井数据、井身结构参数、固井泥浆性能参数及固井施工参数等,计算了固井过程中各地层薄弱点的当量循环密度及各阶段的井内动态参数。通过对南海西部油田LD1-X井的固井实例,提出了提高深水油藏窄密度窗口气井安全高效固井的技术措施:合理的浆柱结构设计、变排量顶替技术、注水泥全阶段的仿真模拟等。现场应用结果表明,以上技术措施可有效解决大温差窄密度窗口气井的安全固井问题。该研究对南海西部油田的固井施工具有重要指导意义。

高温井下温压数据声传直读监测技术

宋志军, 汪泓, 张铭, 张晨剑, 张明波

2020, 27(4): 163-167. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.025

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针对稠油蒸汽驱、SAGD和火驱开发井下高温,现有电缆和高温测试仪器不能满足井下温度压力数据长期直读监测的问题,开发研制了高温井下温度压力数据声传直读监测技术,该技术将井下测试的温度压力数据经编码后,采用声传方式,通过生产管柱将信号传输至井口,井口信号采集器接收信号,经解码计算得到井下温度压力数据。现场应用5井次,结果表明,地面录取的温度压力数据与仪器存储数据一致,且对油井生产制度的调整起到了实时指导作用。该技术能够满足稠油热采井井下温压数据长期直读监测的需求,对油井生产动态分析和工作制度调整起到了重要指导作用,可有效提高油井开采效果。

页岩气井三角图版法判别井筒积液研究

罗鑫, 王玉婷, 王学强, 赵国军, 陈满, 曾琳娟, 杨海, 闫长辉

2020, 27(4): 168-174. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2020.04.026

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针对四川盆地页岩气田CN201井区大部分气井进入生产中后期,产能降低,携液能量不足,井底积液严重,气井采收率降低的问题,根据该区块生产特征,综合考虑积液敏感的井口压力、日产气量、水气比3个生产参数,对实际数据进行归一化或极值化处理以消除参数单位及数量级影响,绘制三角图版,分析散点分布规律,确定井筒积液区域。结果表明:井口压力占比为42.38%～76.39%、日产气量占比为0.0～51.5%、水气比占比为0.0～52.7%为CN201井区页岩气井积液判别区。流压测试结果显示三角图版准确程度为84.3%,证明该方法判别页岩气井积液可靠性高。该研究对确定气田现场排液时机、排液工艺类型及排液效果评价等提供了理论基础。

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