柏明星, 张志超, 白华明, 杜思宇

2022, 29(4): 1-11. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.001

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CO₂地质封存技术是缓解温室效应的重要手段,而对于地质封存系统泄漏风险的评价是确保CO₂安全高效封存的前提。针对CO₂泄漏风险,系统论述了CO₂地质封存系统中井筒和盖层因素对CO₂泄漏风险的影响机理,包括固井质量、CO₂腐蚀及井筒组合体受交变应力损坏等,以及盖地比、盖层厚度、岩性等对盖层低速渗漏和高速泄漏的影响。最后,论述了基于上述影响因素综合作用下的井筒泄漏风险评价方法、盖层泄漏风险评价方法和CO₂封存系统泄漏风险综合评价方法,并指出了不同评价方法的优缺点。该研究可为CO₂地质封存工程中的选址、选层和泄漏风险评估提供理论支持。

致密储层测井评价技术及发展方向

刘美成

2022, 29(4): 12-20. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.002

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致密油气田在中国油气田开发中占有非常重要的地位,致密油所储藏的油气储量占据了中国探明储量的70%以上。致密油藏油气田分布广泛,勘探难度极大,致密储层测井评价技术是储量评价、井位部署等勘探工作中的核心技术,未来发展趋势是大数据方法与神经网络方法相结合,综合评价致密储层流体类型和孔隙结构等测井评价相关参数。目前大多数致密储层测井方法和工具都是基于中子、声波、密度等常规方法和手段,缺乏成像测井、核磁测井、随钻测井等新技术的创新应用,至今还没有系统有效致密储层测井评价技术。为此,在调研国内外大量文献的基础上,系统总结了致密油储层的地质特征,并阐述了中子、声波、密度等常规测井评价技术与成像测井、核磁测井、随钻测井等新技术、新方法在致密油储层评价上应用的不同之处,形成了一套比较系统性和规范化的致密储层测井评价方法。致密油藏应该大力发展岩石学模型研究和核磁共振技术研究,可以有效提高测井评价技术水平,提高储层预测和流体检测的准确性和可靠性。研究成果对国内外致密油藏测井评价研究具有参考价值。

酒东油田深层K₁g₃砂岩成岩演化与优质储层分布

唐海忠, 杨楠, 周晓峰, 冯伟, 李涛, 雷福平, 赵伟, 胡丹丹

2022, 29(4): 21-29. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.003

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针对酒泉盆地酒东油田深层K₁g₃砂岩优质储层分布规律不明确的问题,通过铸体薄片、扫描电镜、物性等资料,开展成岩特征、成岩演化、成岩相与优质储层分布等研究。结果表明:酒东油田深层K₁g₃砂岩具有3类成岩特征,且Ⅱ、Ⅲ类成岩特征的砂岩是由Ⅰ类含铁白云石胶结致密砂岩在酸性溶蚀流体差异化作用下形成。酸性溶蚀流体有3期,前2期为大气淡水,第3期为有机酸流体,对砂岩溶蚀作用贡献最大的酸性流体是第2期大气淡水。K₁g₃砂岩可以划分为4类成岩相和2个成岩相带,B类成岩相为高孔高渗优质储层,D类成岩相为中孔低渗差储层,A、C类成岩相为含铁白云石胶结致密非储层;长2断层以西的主产油区为B类成岩相带,以东的扩边区为D类成岩相带,A、C类成岩相总体不发育。该成果可为酒东油田开发方案调整和扩边勘探部署提供依据。

油源断裂伴生圈闭形成时期厘定方法及其应用

朱焕来, 陈岩, 王卫学, 付广, 宫江萍

2022, 29(4): 30-37. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.004

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为了研究含油气盆地油源断裂附近油气分布规律,在油源断裂伴生圈闭形成机制及形成时期研究的基础上,通过不同地质时期油源断裂的断距-位移曲线反映出来的断裂开始形成时期和分段生长连接时期,确定油源断裂伴生圈闭形态开始形成的时期;通过分析油源断裂断层岩的排替压力与时间变化关系和储层排替压力与时间变化关系,确定油源断裂侧向封闭开始形成时期,二者叠合建立了一套油源断裂伴生圈闭形成时期厘定方法,并将其应用于渤海湾盆地歧口凹陷大张坨断裂在沙一下亚段内伴生圈闭形成时期的厘定中。结果表明:大张坨断裂在沙一下亚段内伴生圈闭形成时期为2.35 Ma,虽晚于沙三段烃源岩大量排出油气时期,但仍可以捕获沙三段烃源岩排出的大量油气,较有利于下伏沙三段烃源岩排出的油气在大张坨断裂附近沙一下亚段内聚集成藏,与目前大张坨断裂附近沙一下亚段已发现油气分布相吻合,表明该方法用于厘定油源断裂伴生圈闭形成时期是可行的。研究结果对认识油气分布及油气勘探的深入具有一定的指导意义。

海拉尔盆地贝西南地区南屯组油气侧向运移路径综合确定及运移模式探讨

孙同文, 王芳, 王有功, 李军辉, 姚诗华, 李冰妮, 成镱娜, 刘敏华

2022, 29(4): 38-46. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.005

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贝西南地区是目前海拉尔盆地贝尔凹陷中含油性较好的重点勘探区块,为查明油气运移对成藏的影响,采用以油气来源分析为基础、以油气分布特征为指示、以运移数值模拟为约束、以地球化学示踪为佐证的“四位一体”油气运移路径综合确定方法,对研究区南屯组的油气运移路径和运移模式进行了研究。结果表明:南屯组主要有3组油气运移路径,一是由贝西北次凹沿其短轴方向向贝西斜坡侧向运移;二是由贝西南次凹沿其短轴方向向呼和诺仁构造带运移;三是由贝西北和贝西南次凹向呼和诺仁构造带汇聚的油气,沿构造脊和断层走向向西南部运移。在明确运移路径基础上总结出3种油气侧向运移模式:沿构造脊及断层走向运移模式、同向断阶“阶梯状”运移模式和反向断阶“牙刷状”运移模式,各种运移模式控制的油气富集部位和油藏类型有较大差异。研究结果对研究区下一步的有利区优选和类似地区油气勘探具有一定的指导意义。

准噶尔盆地春光探区古近系浅水辫状河三角洲沉积特征

樊晓伊

2022, 29(4): 47-54. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.006

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春光探区位于准噶尔盆地西北缘,近年来古近系勘探取得了重大突破,展示出良好的勘探潜力。但古近系地层剥蚀严重,井控程度低,沉积体系及沉积特征认识不清,为此,综合利用岩心、测井、地震、分析测试资料,对古沉积环境进行定量恢复,明确沉积特征及沉积演化过程,建立沉积模式。研究表明:准噶尔盆地春光探区古近系地形平缓,水体浅,属干热气候,具备浅水三角洲发育的条件;沉积粒度相对较粗,发育浅水辫状河三角洲前缘沉积,进一步划分为水下分流河道、滩坝、远砂坝,局部发育河口坝;砂体叠置样式多样,纵向上多期迁移叠置砂体为有利油气运移通道,顶部滨浅湖泥岩为有利遮挡条件,易形成岩性、断层-岩性油气藏,具有良好勘探前景。该研究对春光探区的精细勘探开发具有一定指导意义。

辽河坳陷西部凹陷潜山油气输导体系特征

鞠俊成

2022, 29(4): 55-61. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.007

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针对辽河坳陷西部凹陷潜山油气输导体系特征、规模增储勘探方向不明确等问题,运用构造特征和演化史分析方法,结合典型潜山油气藏解剖,按潜山与成熟烃源岩接触关系,将西部凹陷潜山划分为源内、源边和源外3种类型,建立了不同类型潜山的油气输导模式。研究结果表明:西部凹陷源内型潜山具有裂缝型储层-断裂-不整合复式油气输导条件,输导体系最为有利,发育风化壳和内幕油气藏;源边型潜山单边以断面或不整合为主要输导通道,潜山含油气性及幅度受控于供油窗口的大小及潜山储层的发育程度;源外型潜山以通源断层为油气垂向运移通道,不整合为横向运移通道,主要发育风化壳型潜山油藏。研究成果对西部凹陷潜山下一步勘探方向和有利目标的优选具有重要的意义。

鄂尔多斯盆地东缘本溪组8#煤层方解石脉体成因

王成旺, 徐凤银, 甄怀宾, 陈高杰, 甯波, 曹铮, 陈岑

2022, 29(4): 62-68. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.008

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针对鄂尔多斯盆地东缘本溪组8#煤层方解石脉体成因不清的问题,综合运用显微岩相学、同位素地球化学和流体包裹体等方法,开展方解石脉发育期次分析以明确成脉流体来源和形成时间。研究结果表明,研究区8#煤层中发育2期方解石脉体(C1和C2),C1方解石脉的成岩流体主要为源于围岩母岩的地层卤水和富生物气有机流体,C2方解石脉的流体来源主要与有机质脱羧作用形成的液态烃类流体有关,同时C1和C2方解石脉的形成均受到早白垩世构造热事件导致的深部热液流体影响。结合研究区烃类成藏史和埋藏史分析,明确C1方解石脉的形成时间在晚三叠世—早侏罗世期间,C2脉体形成时间为晚侏罗世—早白垩世。结合研究区8#煤层勘探生产实践,方解石脉发育区域煤层气富集程度较高,具有良好的勘探开发前景。研究成果对于煤层气富集区域的勘探具有重要的参考意义。

开鲁盆地陆西凹陷早白垩世地层构造演化及勘探潜力

梁治国, 叶青, 张丹, 程俊生, 吕德红, 倪有利

2022, 29(4): 69-75. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.009

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开鲁盆地陆西凹陷经历多期构造运动,构造复杂多样,针对该区构造演化规律不清的问题,运用构造解析、层序地层学等研究方法,通过地震剖面分析和相干体切片技术,明确了陆西凹陷早白垩世断裂体系与构造演化过程及油气成藏模式。研究结果表明:早白垩世以来,陆西凹陷构造样式主要包括半地堑构造样式、滚动背斜构造样式、断块构造样式。依据构造样式形成时间可划分出4个构造演化时期:初始裂陷期(九佛堂下段沉积期)、沉降拗陷期(九佛堂上段沉积期)、稳定沉降期(沙海组沉积期)、回返萎缩期(阜新组沉积期)。研究结果认为,早期形成的断块型圈闭和晚期压扭性构造运动为构造圈闭成藏的主控因素,沉降坳陷期发育的多期扇体为油气成藏提供储集空间,多期次构造运动有利于油气运移和大规模构造油气藏的形成。研究结果为确定陆西凹陷东陡坡的有利勘探方向提供了依据和指导。

零入射角地震资料在HX地区薄储层预测中的应用

伍泽云

2022, 29(4): 76-83. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.010

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HX地区沙三上亚段的碎屑岩储层是一套有利储层,但是在火成岩的屏蔽作用下,利用常规叠加地震资料难以有效识别,严重制约了该地区的勘探进程。针对该问题,运用wedge模型测试验证了零入射角地震资料在薄储层预测中的优势,以HX地区新采集的“两宽一高”地震资料为基础,制订了零入射角地震资料提取与应用流程,在测井曲线预处理、横波速度预测、叠前CRP道集优化及分析的基础上,提取了零入射角地震资料,并对沙三上亚段的薄砂泥岩储层进行了预测。结果表明:零入射角地震资料能够克服叠加结果的先天缺陷,从而获取地层界面垂直反射保幅保真信息,剖面分辨率更高,井震吻合更好,储层预测的精度更高,尤其是对薄储层的刻画能力尤为突出。根据储层预测的结果,在HX地区部署了H34井,钻遇了预测的有利储层,试油结果获得高产,新增石油地质储量超千万吨。研究成果为该区后续井位部署和储量上报提供了依据。

稠油采出水制备纳米颗粒及其泡沫驱油研究

唐晓东, 凌思豪, 向城鑫, 李晶晶

2022, 29(4): 84-89. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.011

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针对油田采出液难处理、纳米颗粒制备成本高的问题,采用鲁克沁稠油采出液合成菱-球混合形纳米碳酸钙颗粒,通过泡沫稳定性实验及岩心驱替实验,研究纳米碳酸钙颗粒的稳泡性能及该泡沫体系的驱油效果。结果表明:合成的纳米碳酸钙颗粒可有效增强泡沫稳定性;当纳米颗粒质量分数为0.2%、体系矿化度为5 000 mg/L、温度为80 ℃时,纳米颗粒发泡体积为530 mL,析液半衰期达528 s;泡沫体系具有良好的耐盐、耐温及抗吸附性能;水驱油藏(含水率为达80%)转泡沫驱,纳米颗粒泡沫可形成3 MPa左右的稳定驱替压差,采出率由39.84%增至80.16%。利用油田采出液稳定合成出纳米碳酸钙颗粒,可作为泡沫稳定剂提高泡沫稳定性,并用于矿场驱替试验改善泡沫驱油效果。

低渗透油藏CO₂混相驱注采耦合波及特征及气窜阶段定量划分方法

崔传智, 苏鑫坤, 姚同玉, 张传宝, 吴忠维, 郑文宽, 张营华, 李弘博

2022, 29(4): 90-95. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.012

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针对CO₂混相驱注采耦合波及特征认识不清,气窜阶段无法定量识别的问题,运用数值模拟方法,分析CO₂混相驱注采耦合波及特征,明确气窜程度表征指标和划分标准。结果表明:与CO₂连续气驱相比,注采耦合开发通过增压储能、放压释能过程,地下渗流场不断变化,扩大气驱波及面积,延迟气窜时间,提高油藏最终采出程度;新方法计算的气窜阶段划分结果与矿场监测数据吻合,可作为矿场气窜阶段识别的依据;储层孔隙度越大,注采耦合开发无气采油阶段变长,气窜发育阶段推迟;生产井离注气井越近,气体突破时间越早,反九点法井网、排状井网、五点法井网进入完全气窜时间分别为3 148、4 120、5 610 d。研究成果可为低渗透油藏CO₂混相驱注采耦合开发提高采收率提供理论指导。

缝洞型凝析气藏衰竭开采影响因素实验

李爱芬, 范新昊, 高占武, 初君峰, 崔仕提

2022, 29(4): 96-100. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.013

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为探究凝析气藏衰竭式开发效果的影响因素,选取塔里木盆地某区块凝析气藏为研究对象,通过对碳酸盐岩岩心人工造洞,开展不同降压速度、不同缝洞位置的凝析油和天然气采收率实验,分析气油比及采出气组分的变化规律。实验结果表明:降压速度与凝析油采收率、天然气采收率正相关;缝洞在目的层上部时采收率最大,在侧部时次之,在下部时采收率最小;气油比呈现先降低后升高的趋势,碳酸盐岩缝洞孔隙结构会造成凝析气体系露点压力上升;采出气中甲烷含量与凝析油采收率负相关。研究成果对缝洞型凝析气藏的开发方式选取和提高开采效果具有重要的指导意义。

底水气藏型储气库注采渗流规律实验

陈显学

2022, 29(4): 101-106. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.014

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为深入研究底水气藏型储气库在多周期注采过程中的气-水两相渗流规律,以辽河油田S6储气库储层岩心为研究对象,开展多周期升压—卸压渗透率应力敏感性评价、多周期模拟注采气-水相渗特征评价实验,并结合扫描电子显微镜观察进行微观结构分析。结果表明:研究区渗透率应力敏感性较低,多周期升压—卸压后渗透率有低幅度下降;随着气-水互驱次数的增加,束缚水饱和度和残余气饱和度分别下降和上升,而后逐渐趋于平衡;多周期循环注采导致微裂缝生成和微粒运移,微裂缝强化渗流能力占主导地位,含气饱和度、气相渗透率逐渐升高并逐渐趋于平衡,与实际运行中储气库前期扩容、后期逐渐平衡规律一致。研究结果对合理配置注采参数和区域内新兴储气库建设提供技术指导。

碳酰胺辅助SAGD提高超稠油Ⅲ类油藏采收率技术

赵长虹, 王丽, 王攀, 王立龙, 姜丹, 张宝真

2022, 29(4): 107-113. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.015

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超稠油Ⅲ类油藏原油黏度高、渗透率低、夹层发育,在蒸汽辅助重力泄油(SAGD)生产中存在蒸汽腔扩展慢、泄油阻力大、产量与油汽比“双低”等现象,针对该问题,提出了碳酰胺辅助SAGD技术,采用室内实验与数值模拟结合的方法,揭示其机理并进行关键参数优化。研究表明,碳酰胺注入蒸汽腔后具有乳化降黏、提高驱油效率和改善水敏等作用。以地质条件和采出程度为依据,制订油藏筛选标准,优选出风城油田Z井区试验井组,并开展优化设计,设计碳酰胺注入质量分数为60%,注入温度为60~100 ℃,注入量为42 t,注入井焖井时间为60 min,后续蒸汽顶替段塞为10 t,生产井焖井时间90 min后转正常SAGD操作。与纯蒸汽SAGD相比,1 a期内平均日产油提高3.8 t/d,油汽比提高0.04,按照油价1 988 元/t测算阶段投入产出比为1∶5,预测最终采收率提高9.4个百分点,最终达到55.7%。研究成果对提高超稠油Ⅲ类油藏SAGD开发效果具有重要意义。

夏盐11井区剩余油分布特征与挖潜对策研究

段波龙, 李垚银, 孙志雄, 常志勇, 党思思, 马艳清

2022, 29(4): 114-119. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.016

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针对新疆油田夏盐11井区层内、层间非均质性强,产量持续下降,注水开发后油藏剩余油分布规律不清楚,持续稳产能力较差的问题,利用数值模拟、油藏工程方法及动态监测资料开展了非均质性强油藏不同类型剩余油分布规律研究,明确了下步挖潜对策。研究结果表明:夏盐11井区剩余油挖潜潜力区可分为3种,Ⅰ类为注采井网不完善控制型剩余油,剩余油饱和度高,平均大于45%,油层厚度不小于4.5 m,主要发育水下分流河道,挖潜对策为储层改造提高低渗区域的物性;Ⅱ类为井间滞留型剩余油,剩余油饱和度较高,平均为20%～45%,油层厚度为3.0～4.5 m,主要发育河口坝,挖潜对策为油水井补孔、完善注采井网;Ⅲ类为水淹程度较高型剩余油,剩余油饱和度较低,平均小于20%,油层厚度不超过2 m,剩余油分布零散,挖潜对策为老井补孔和水井分注,同时进行注水井调剖,对低产井进行重复压裂、补孔。该研究可为同类型非均质性油藏开发提供参考。

南梁长₄₊₅低渗透油藏注水伤害机理

余琦昌, 牛海洋, 吕泽宇, 吴贝贝, 辛元丹, 赵涛

2022, 29(4): 120-127. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.017

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针对南梁长₄₊₅低渗透油藏注水开发过程中地层伤害机理认识不清的问题,利用电镜扫描、铸体薄片、共聚焦成像、XRD等实验方法,分析了水驱前后储层岩心的孔隙结构及岩石组成,明确注水开发对储层孔隙特征的影响,通过注入水与地层水矿化度与物质含量对比,分析注水过程的潜在伤害、岩心渗透率的实时变化规律,总结地层结垢堵塞机理。结果认为:南梁长₄₊₅油藏注水地层伤害机理主要为注入水、地层水、储层的不配伍引发的盐敏、结垢,以及注入水水质较差引起的储层机械杂质堵塞。该研究成果为低渗透油藏注水伤害机理认识提供了方法及理论支撑。

低渗油藏注入水构成岭回归量化评价方法

郑宪宝, 王宏伟, 苗志国, 李美芳

2022, 29(4): 128-134. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.018

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针对大庆油田朝5区块葡萄花油层存在大量无效注水,常规数值模拟计算效率低下、评价流程复杂的问题,分析了注入水构成,建立了全地层地质模型,首先利用数值模拟方法量化了注入水的构成,然后基于影响注入水的地质开发因素,通过岭回归方法构建了高注采比区块注水构成量化评价模型,并将模型预测结果与数值模拟计算的结果进行了对比验证,证明岭回归构建的模型较为可靠。研究结果表明:目前朝5区块储层吸水占比为55%,未划储层段吸水为28%,泥页岩吸水为8%,外溢水量为12%,建立的注水构成量化评价模型能准确表征朝5区块的注入水构成,岭回归模型相比数值模拟可以在计算精度相差不大的情况下对评价效率有极大的提升。研究成果对于提高油田注水开发水平,保证油田开发具有一定的指导意义。

基于聚类匹配的煤层气压裂效果主控因素识别

闵超, 代博仁, 石咏衡, 杨兆中, 李小刚, 张馨慧

2022, 29(4): 135-141. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.019

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煤层气压裂效果与影响因素之间存在的非线性关系难以从机理层面进行系统分析,针对该问题,提出了一种基于聚类匹配的压裂效果主控因素识别方法。该方法从数据中挖掘影响因素的内在联系而非通过主观判断来分析压裂效果与影响因素之间的联系。首先,以压裂后的产气指标数据为研究对象,利用凝聚聚类方法对样本井进行分类和效果评价;其次,利用K-means聚类算法结合信息增益排序与相关性分析,对影响因素进行分类与筛选,从中选取前置液用量、携砂液用量、含气饱和度、含气量、垂直应力、支撑剂用量、破裂压力、加砂强度8个因素;最后,对筛选出的因素进行样本聚类,将聚类结果与压裂效果的评价分类结果进行聚类匹配,实现了压裂效果主控因素的识别。与其他主控因素识别方法对比,验证了该方法的有效性和可操作性。该研究可为优化二次压裂施工方案提供技术支持。

稠油热采井全井段热流耦合规律

夏泊洢, 高清春, 孙立伟, 卢毓周, 平善海

2022, 29(4): 142-148. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.020

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针对多相流动下稠油热采井注汽过程中耦合机理不明确,开采参数优化不完善的问题,基于气液两相流理论,考虑井筒倾斜影响,结合井筒液膜分布特征,建立稠油热采井全井段气液两相热流耦合模型,分析不同参数对井筒内湿蒸汽热力学性质的影响规律。研究表明:井筒倾斜角小于45 °时,湿蒸汽热力学性质受井筒倾斜程度影响较显著;井筒倾斜角大于45 °后,对湿蒸汽热力学性质的影响逐渐减弱;蒸汽压力、蒸汽温度、蒸汽干度等随井深增大而发生变化,水平段的变化更显著。对辽河油田3口热采井注汽量等参数进行优化,在预期的油井产量条件下,注汽量分别降低了15.3%、16.6%、14.7%,显著降低了热采水平井的开发成本。该研究对指导井口注汽参数优化,提高注汽热效率具有重要指导意义。

基于离散元法的砾岩地层三棱齿切削破岩数值模拟

刘笑傲, 邹德永, 王庆, 刘洪山, 黄勇, 陈雅辉

2022, 29(4): 149-155. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.021

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三棱齿因具有强抗冲击性与高耐磨性,可提高PDC钻头在砾岩地层中破岩效率及寿命,但在砾岩地层中的破岩机理及破岩效果不明确,导致砾岩地层中三棱齿PDC钻头设计缺乏理论依据。针对上述问题,基于离散元法建立了三棱齿切削破碎砾岩的数值仿真模型,研究不同砾石与胶结物基质黏结强度差情况下砾岩破岩形式与过程,并分析了三棱齿直径及后倾角对三棱齿切削力及砾岩破碎过程中岩石裂纹拓展的影响。结果表明:在黏结强度差大于70 MPa时,砾石会直接被剥离,而强度差小于40 MPa时,砾石直接被破碎;2种黏结强度差情况下,三棱齿直径为16 mm,后倾角为15 °时,切削破碎砾岩效率均能达到最高。该研究对三棱齿PDC钻头设计具有理论意义。

泡沫排水采气井强化排采装置优化设计

黄斌, 王思琪, 郭轶闻, 丁琦, 张璐, 唐博强, 郭伟, 邹澈

2022, 29(4): 156-163. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.022

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针对天然气井泡沫排水采气工艺效率低的问题,基于COMSOL软件,建立了井筒内气体-泡沫流耦合模型,对泡沫排水采气井液相滞留器和二次发泡装置进行了优化设计。研究表明:在波浪形滞留器结构中,液相稳定后,不会在气相携带的影响向下运移,体系内产生相对稳定的动态体系,流动阻力相对较低,具有很强的存水能力;气体经过强化发泡结构进入液相时会产生气泡,脉冲梯形发泡器的发泡效果最好。通过泡沫排水采气井强化起泡室内实验,对比分析加入强化排采装置前后井筒内液面高度随时间的变化,验证了强化排采装置的实用性。该强化排采装置可实现高效的泡沫排水采气,对天然气的高效开发具有重要意义。

一种耐高温交联淀粉钻井液降滤失剂的制备与评价

李佳琦, 杨海彤, 葛兵, 杨笑, 姜汉桥, 孙明波

2022, 29(4): 164-168. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.023

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针对常规钻井液降滤失剂耐高温性能不足的缺点,以玉米淀粉为原料,以三偏磷酸钠为交联剂,采用交联反应的方法,合成了一种耐高温的交联淀粉钻井液降滤失剂,并采用六速旋转黏度计、泥浆失水测定仪等设备评价其性能。实验结果表明:采用三偏磷酸钠为交联剂制备的交联淀粉具有良好的耐温性能,当钻井液中交联淀粉质量分数为1.5%时,在160 ℃的条件下仍具有较好的降滤失性能,API滤失量为11.0 mL,黏度为33.5 mPa·s,与羧甲基淀粉降滤失剂相比,该降滤失剂抗高温效果明显,且不增黏。在西南油田元坝区块某评价井应用结果表明,在150 ℃条件下有效降低了钻井液的滤失量,同时控制了钻井液黏度,提高了钻井液整体耐温性能,现场应用效果良好。该研究成果对交联淀粉钻井液降滤失剂的制备具有一定的参考价值。

外加剂对矿渣-粉煤灰地聚合物固井水泥浆的影响

王思怡, 杨浩, 杨世翰, 陈杰彬, 王卓懿男, 孙桂一

2022, 29(4): 169-174. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2022.04.024

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针对地聚合物固井水泥浆凝结时间短、表观黏度及滤失量大等问题,基于凝结时间、表观黏度和滤失量等性能参数,研究了缓凝剂、分散剂和降失水剂对地聚合物固井水泥浆的影响。结果表明:缓凝剂氯化钡和硼砂仅起到微弱的缓凝作用,而氟硅酸钠缓凝效果很好,且具有提高水泥石抗压强度的能力;分散剂木质素磺酸钠和萘系减水剂具有一定程度的分散性能,且相同注入量下萘系减水剂比木质素磺酸钠降黏效果好,而聚羧酸减水剂表现为增稠效果;降失水剂CMC和CMS均具有明显降滤失能力,相同注入量下CMS降失水性能优于CMC,二者均能够提高凝结3 d的水泥石抗压强度。该研究为完井作业中水泥浆的选择提供了借鉴。

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