双层分支水平井注热海水开采海底天然气水合物经济性评价

开展了对天然气水合物经济、安全可行的开采方法探索,提出双层分支水平井注热海水开采法。该方法是基于日本九州大学能源学院Kyuro Sasaki和Shinji Ono等人的"双水平井注热水开采法"研究成果,利用海水源热泵加热、浅层分支水平井钻井及高温盐水分解天然气水合物等优势技术提出来的一种全新的开采方法。充分利用分支水平井的选择性钻进和有效控制面积大等特性,通过在双层分支水平井中注入热海水形成"热水腔"实现储层的多点沟通,以下注上采模式完成天然气水合物的立体开采。该开采法安全可行、环境友好,且具有较好的经济效益,是实现未来天然气水合物商业化开采的一种积极探索。     

海洋天然气水合物试采关键技术

针对海洋天然气水合物开发技术与常规海洋油气开发技术的异同,分析了海洋天然气水合物储层特性和试采面临的挑战,介绍了天然气水合物试采关键技术,包括控压钻井技术、套管钻井技术、抑制性钻井液、钻井液冷却系统、低温低放热水泥浆体系、完井技术、开采方式优选和储层及环境监测技术等,指出了我国海洋天然气水合物试采应围绕水合物物理力学性质、安全成井、连续排采与防砂、开采方法适应性评价、试采过程储层参数和地层形变监测等技术难题开展研究,通过示范工程,形成海洋天然气水合物试采技术体系,为我国海洋天然气水合物的高效开发提供技术支撑。      

微波开采天然气水合物气藏技术

微波加热技术作用速度快，设备简单，灵活性高，不对储层造成任何污染，适合于开采各类型天然气水合物资源。研究了微波开采天然气水合物气藏的机理，如加热作用、造缝作用和非热效应；总结了微波开采天然气水合物气藏的实验研究成果；指出微波加热开采天然气水合物气藏的3种方法：一是微波对由地面注入地层的水或盐水加热，二是微波通过直井对储层加热，使地层温度升高，三是微波通过多分支井对储层加热。     

天然气水合物开采新技术及其工业化开采的制约因素

天然气水合物作为一种新型的洁净能源,对缓解人类面临的能源危机具有举足轻重的作用,其形成和开采机理受到全世界的关注。传统的水合物开采方式有热激发法、减压法和化学试剂法,由于存在着各种技术或成本缺陷,迄今为止未能成功应用于商业化开采。随着科技的发展和水合物研究的深入,近年来,一些新的开采技术开始引起人们的关注,如CO2置换法、固体开采法(又称水力提升法)和微波加热法等。这些方法从各个方面克服了天然气水合物传统开采方式的缺点,并可能成为今后天然气水合物工业化开采的主要技术。对天然气水合物形成和性质的分析及其开采方式的讨论,认为制约天然气水合物大规模商业化开采的因素主要有3个:对天然气水合物的形成与控制机理了解不深、成本过高、可能带来的环境问题和地质灾害。为今后天然气水合物的开采和研究提供一定的方向和启示。     

对接水平井及其井间导航轨道控制技术

对接水平井是一口水平井与其他井在地下相交并连通的井组，主要用于盐矿开采、煤层地下气化开采、石油和天然气开采、煤层气开采、地热开采、管道和隧道河底穿越等领域，潜在的应用领域为天然气水合物和铀矿的开发等。用对接水平井可以提高矿藏的开采速度、提高采收率并降低成本；用对接水平井开采稠油效果会更好；对接水平井可能成为开发天然气水合物的重要手段。针对对接水平井对接精度很低的问题，提出井间导航轨道控制技术的思路，即从已钻井内接收在钻井的信息或从在钻井接收已钻井的信息，确定两井间的相对位置，引导在钻井井眼轨道与已钻井轨道精确对接的技术。主要包括：对接水平井的井眼轨道设计技术、井下雷达钻头定位技术、待钻井眼轨道设计技术、井眼轨道的预测与控制技术和井底误差分析技术；其中，井下雷达钻头定位技术是关键。     

天然气水合物开发技术研究进展

天然气水合物资源的开发利用离不开高效开发技术的支撑,这些技术包括可促进天然气水合物原地分解的技术与适用的天然气水合物钻完井技术。对天然气水合物开发技术进行了调研,当前天然气水合物开发所采用的方法主要包括加热法、降压法与二氧化碳置换法,开采井主要采用单一直井。分布式光纤测温系统、井下温压计、井筒防砂装置及井下气液分离装置等配套技术的应用保障了试采时对天然气水合物原位分解的实时监测和甲烷气体的有效分离。同时,从天然气水合物藏原位加热、地热能利用、现有油气开发技术移植以及天然气水合物开采产物循环利用角度,对探索中的天然气水合物开发新技术进行了阐述和总结。     

天然气水合物酸化-自生热气开采技术研究

天然气水合物储层多为黏土、钙质含量高的疏松砂岩,易产生出砂及污染堵塞等问题。为解决储层污染问题,提高产能,综合考虑天然气水合物储层解堵与自生热气的助采、增能、助排等机理,提出了天然气水合物酸化-自生热气开采技术,并进行了酸液体系、自生热气体系、施工工艺配套技术研究。结果表明：改性硅酸酸液体系具有密度适中、岩屑溶蚀率适度、缓速、对岩石骨架无破坏、抑制二次沉淀等性能,适于天然气水合物储层的解堵增产;氯化铵+亚硝酸钠自生热气体系能产生氯化钠、氮气和大量热,安全性高,有利于天然气水合物开采和残酸返排;严格控制泵注压力,采用多级段塞式泵注和残酸返排工艺有利于天然气水合物储层的施工作业。该技术基于南海神狐海域某探井天然气水合物试采工作而研发,对类似储层的开发具有借鉴意义。     

天然气水合物加热分解储层变形破坏规律研究

为避免开采天然气水合物导致储层变形破坏,引起环境灾害,研究加热法开采天然气水合物过程中水合物饱和度、储层物性参数、超静孔隙压力变化对储层变形破坏的影响。建立了反映水合物分解引起储层力学物性劣化规律的热流固耦合模型,基于ABAQUS二次开发功能编写场变量子程序,对南海神狐海域水合物加热开采诱导储层变形破坏规律进行数值模拟分析。结果表明:天然气水合物储层分解区和力学性质劣化区范围随温度升高呈扩大趋势;未采气条件下,储层超静孔隙压力以加热井为顶点随分解影响距离呈抛物线型分布,超静孔隙压力过大是导致天然气水合物盖层变形破坏的主要因素;储层塑性变形影响范围随温度升高逐渐扩大,先出现在水合物储层与盖层、储层与下伏层接触界面。该研究为天然气水合物安全开采提供了借鉴。     

海域天然气水合物开采增产理论与技术体系展望

从量级尺度大幅度提高产能是实现天然气水合物(以下简称水合物)产业化开采的关键,而水合物开采能否产业化又取决于原地可采储量能否支撑产业化开采所需要的基本开采周期,以及开采产能能否达到当前产业化开采的标准。为了给水合物开发技术研究提供参考,从海域水合物增产理论与技术学科体系建设的角度,结合国内外水合物实验模拟和数值模拟研究成果,分析了潜在的水合物增产技术,提出了水合物开采增产的基本原理、评价方法及目前存在的技术瓶颈。研究结果表明:①复杂结构井、多井井网、新型开采方法、储层改造是实现天然气水合物增产的主要途径,其增产机理可归纳为扩大泄流面积、提高分解效率、改善渗流条件等三个方面;②复杂结构井和井网是提高水合物产能的根本,基于复杂结构井和井网系统辅助加热或进行储层改造,能从量级尺度提高水合物的产能;③制样技术、储层监测技术和力学场耦合技术是目前水合物增产基础研究的主要技术瓶颈,建议"十四五"期间国家水合物应用基础研究的重点应关注上述技术瓶颈。结论认为,以水平井或多分支井为代表的复杂结构井、以多井簇群井开采为代表的井网开采模式、以降压辅助热激发为主的开采新方法、以水力造缝为代表的储层改造技术的联合应用等,是实现水合物产能量级提升的关键。     

深水天然气水合物连续管水平井钻井井控风险分析

连续管水平井钻井可保证储层钻遇率、增大储层泄油面积、提高开发效率,可解决水合物储层埋深浅造成的常规水平井钻井轨迹控制难的问题。构建了深水天然气水合物水平井钻井井筒温度场计算模型和天然气水合物生成模型,得到了深水天然气水合物水平井钻井井筒温度压力分布,建立了天然气水合物生成温度压力分布图版,得到了天然气水合物生成的温压范围。     

油藏地球物理技术进展

油藏地球物理技术是勘探地球物理技术向油田开发和生产领域的延伸。主要包括:资料采集特色技术,如高精度三维地震技术、井筒地震技术、多波多分量地震技术和四维地震技术;基于常规地震资料的精细油藏描述技术,如精细地震资料处理、叠后与叠前地震属性和地震反演、油藏建模与油藏数值模拟等技术。这些技术在国内各油田日益受到重视,在应用中取得了较好效果,为油田增储上产做出了重要贡献。本文回顾了油藏地球物理技术的形成过程,对油藏地球物理技术及应用进行了介绍和归纳,并对今后的发展方向进行了探讨。     

砂砾性低渗气层压力敏感性的试验研究

低渗气层压力敏感性是钻井过程中造成气层损害的主要因素之一。采用来自胜利油田的岩样作为代表低渗气层的标准岩样,进行了气层压力敏感性的试验研究。试验表明,气层压力敏感效应的强弱决定于压力敏感声、的大小,气层存在明显的压力滞后现象,另外,气层内部含水饱和度越高,气层的压力敏感效应越强。     

南海北部琼东南盆地天然气水合物气源及运聚成藏模式预测

南海北部琼东南盆地南部深水区流体活动强烈,天然气水合物（以下简称水合物）气源岩类型多,气源供给系统及运聚条件良好,是我国深水水合物资源的重要远景区之一。为深入研究该区水合物的形成条件及资源潜力,根据盆地构造沉积演化及油气地质条件与多年来的油气勘探成果,分析了该区天然气的成因类型和资源潜力;根据高分辨率地震解释资料,重点剖析了气源供给的运聚通道系统与水合物成藏的耦合关系;最后结合水合物成藏地质条件,探讨了水合物的成藏模式。结果表明：①该区热解气和生物气气源充足、资源潜力大,能够为水合物的形成提供充足的烃源供给;②天然气运聚系统较优越,存在生物气源自生自储型、热解气源断层裂隙下生上储型和热解气源底辟及气烟囱下生上储型3种类型的水合物成藏模式;③深水区热解气源下生上储型水合物,其热解气源输送运聚通道主要为断层裂隙和泥底辟及气烟囱所构成的纵向运聚供给系统,其形成展布及优劣,主要取决于构造沉积演化、断裂活动和活跃地质热流体异常侵入活动。     

火山岩气藏测试压裂诊断及控制技术

大庆油田火山岩气藏孕育着大量的天然气资源,储层岩性复杂,压裂改造困难。针对火山岩储集层压裂成功率低的难题,建立了地层压降曲线分析模型及测试压裂诊断解释图版,并阐述了导致缝内低净压、近井高摩阻、高停泵压力梯度、高滤失和无特征砂堵等疑难问题的机理和原因,形成了相应的5种不同类型储集层的诊断评价标准和控制处理技术。测试压裂诊断及控制技术的应用为大庆油田深层火山岩气藏压裂改造,为取得较好的增产效果提供了技术保证,对大庆油田天然气的勘探与开发具有重要的现实意义。     

气井喷漏同存的处理技术研究

川渝地区碳酸盐岩地层，地质情况极为复杂，气井钻井喷漏同存时有发生，钻井现场需要很好地掌握对喷漏同存的处理技术，尤其要注重灵活掌握每一种处理技术的适应条件和施工原则。文章通过对气层发生井漏后采取吊灌技术，抑制天然气进入井筒，当天然气进入井筒后采取置换法控制井口不出现高压力，以及对气井喷漏同存的堵漏压井技术进行了较为系统的研究，以供读者参考。     

天然气水合物的形成分布特征及其开发前景

天然气水合物是全球重要的非常规能源,是全世界关注的热点。文中总结了天然气水合物的性质、存在方式、结构类型及其研究历程;天然气水合物形成条件及其在永久冻土区和海洋区的分布特点;天然气水合物的巨大资源量及其勘探开发前景和技术要求;最后讨论了我国天然气水合物的研究勘探状况及其对策。     

应用屏蔽暂堵技术提高致密砂岩气层测井识别能力

致密砂岩气层低孔低渗、低初始水饱和度和裂缝发育等特征使其极易受到钻井完井液损害。钻井完井液侵入诱发的水相圈闭损害将使测井数据不能反映地层真实情况,导致气层测井响应弱或无,错判漏失气层。屏蔽暂堵技术在井壁形成薄、韧和渗透率近于0的滤饼,能减少和防止固相侵入和水相圈闭损害。以鄂尔多斯盆地北部塔巴庙致密砂岩气藏为研究对象,通过屏蔽暂堵钻井完井液室内评价和现场应用前后常规测井资料分析指出,屏蔽暂堵技术改善滤饼质量、井径和井壁粗糙度,为测井数据提供良好的采集环境,提高气层测井响应和测井解释含气饱和度,促使了高产气层发现。通过毛细管自吸实验揭示出水相圈闭损害是暂堵技术前未发现盒2+3高产气层的原因。     

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天然气水合物是一种具有巨大潜能的新型非常规能源资源,其对常规油气藏可起到很好的封盖作用。以国内外天然气水合物的研究成果和进展为基础,通过讨论天然气水合物的形成机制、演化特征以及 分布规律,系统分析了天然气水合物可以得天独厚地封盖油气藏的机理,探讨了其对油气藏尤其是气藏聚集和保存的控制和,提出了天然气水合物聚集和保存油气的多类地质模式,如垂向遮挡和侧向遮挡、披覆遮挡和接解遮挡以及同生遮挡和后生遮挡竺     

油藏地球物理面临的技术挑战与发展方向

在过去一个多世纪中,地球物理勘探技术在油田勘探和开发过程中发挥了极为重要的作用,其技术发展经历了构造油气藏勘探、非构造油气藏勘探和油藏地球物理3个阶段;主要技术也从地球物理勘探成像技术逐步发展为油藏描述、油藏模拟和油藏预测技术,并且从非地震、地震、井筒、油藏开发技术和地质理论等技术领域逐步转为油藏地球物理技术领域。为能较全面地了解从勘探地球物理到油藏地球物理的发展历程,讨论了油藏地球物理技术的发展现状、主要问题和发展前景,同时介绍了东方公司油藏地球物理研究中心多年来关于油藏地球物理的研究与认识成果,希望能达到共同讨论和共同发展油藏地球物理技术的目的。     

裂缝-孔隙型低渗气藏损害室内评价方法研究

低渗透裂缝-孔隙型天然气藏具有低孔隙度、低渗透率、高含水饱和度、高应力敏感性和高毛细管压力的特点，使得气藏损害具有不同于油藏损害的特殊性。建立与裂缝-孔隙型气藏相适应的评价方法和标准，搞清裂缝-孔隙型气藏的损害机理，是进行裂缝-孔隙型气藏保护的关键。而建立裂缝-孔隙型气藏评价方法的核心是裂缝性岩心的制备技术。文中提出了3种裂缝性岩样的制备方法，即天然裂缝性岩样的骑缝钻取法、天然岩心人造裂缝方法和预制裂缝压制法。评价实验表明，低渗透裂缝-孔隙性致密砂岩气藏具有很强的应力敏感性和水锁效应，水锁损害和应力敏感性损害是其主要损害因素，说明裂缝性岩样制备方法、应力敏感性和水锁效应评价方法可行。