注水井悬浮微粒侵入伤害模拟研究

油田在回注污水过程中,悬浮微粒的侵入为造成地层伤害的主要因素。对于油田长期注水开发方案的评估和注水井解堵措施的制定,对悬浮微粒侵入过程进行数值模拟,对其伤害程度和范围进行确定是非常有必要的。笔者在前人研究基础之上,根据经典深床过滤理论,考虑岩石对微粒的最大捕集量与注入悬浮微粒的粒径和污水总注入量相关,即某一时刻近井地带地层岩石最大微粒捕集量较远井地带大,且随注入污水总量的增加,远井地带的最大捕集量也在增加。为了避免求解对流方程过程中出现非物理现象震荡,采用一种半解析模型,结合室内试验拟合所得经验参数,基于Matlab R2010a进行模拟计算,取得了较好的效果。     

轮南潜山裂缝性油藏酸压工艺评价

酸压改造是轮南油田增储上产的主要技术手段。轮南潜山奥陶系储层埋藏深、地层温度高、孔隙裂缝发育等特征给酸压施工和酸压材料带来诸多困难。在分析了轮南潜山碳酸盐岩储层酸压改造技术难点的基础上,对该油田所采用的深度酸压工艺、泵注程序、施工参数、排液方式等作了详尽讨论,并提出了一些建设性的认识,对类似的储层改造具有一定的指导作用。     

多氢酸酸化技术及其应用

砂岩储层酸化的常规土酸体系存在与矿物反应速度快、酸化液的有效距离短和容易产生二次沉淀等问题.现存的缓速酸酸液体系不能克服粘土和石英界面反应速率的巨大反差,新的深度酸化工艺可以在一定程度上增加酸液的穿透距离,但工艺繁琐,且仍然不能解决沉淀、堵塞问题.多氢酸体系与现存的HF酸体系相比,其反应速度慢,溶解能力强,且具有良好的防垢性能和分散性能,可以抑制井眼附近的地层伤害,有效控制二次沉淀等优点.本研究对多氢酸的酸度特性、溶蚀性能、润湿性、静态腐蚀性以及多氢酸的分散和防垢性能进行了室内测试,并对土酸、氟硼酸及多氢酸进行了酸化效果实验评价.室内实验及现场应用表明,多氢酸性能优越,可明显提高酸化效果.     

致密碳酸盐岩气藏体积酸压可行性研究及施工效果 ——以鄂尔多斯盆地下古生界碳酸盐岩气藏为例

针对致密碳酸盐岩气藏难以获得高产、稳产这一难题,借鉴国外页岩气体积改造理念,对鄂尔多斯盆地下古生界致密碳酸盐岩气藏体积酸压可行性进行分析。首先阐述了致密碳酸盐岩气藏体积酸压的增产机理,在此基础上,从储层可压裂性、天然裂缝发育状况、水平主应力差、水力裂缝与天然裂缝夹角4个方面分析了体积酸压在致密碳酸盐岩气藏开发中的优势及其局限性,并针对技术局限性提出了相应的改造策略。研究结果表明,体积酸压可形成复杂的裂缝网络,获得较大的储层改造体积;其增产改造效果与储层中的岩石可压裂性、天然裂缝发育状况及天然裂缝与水力裂缝的夹角密切相关,较大水平主应力差会对裂缝网络的形成产生不利影响,可通过可降解纤维暂堵转向技术或转向酸酸压来弱化甚至消除该影响。先导试验结果表明,18口井体积酸压后比邻近常规酸压井增产60%以上,1个月后,其中7口井的日产气量比常规酸压井高41%以上,说明体积酸压比常规酸压在鄂尔多斯盆地下古生界碳酸盐岩气藏中具有更好的增产效果和较好的应用前景。     

苏里格气藏岩石应力敏感性研究

在气藏的生产过程中,随着流体的产出,净上覆岩层压力不断升高,储层孔隙结构因受到压缩而发生改变,导致渗流速度降低,使油气井的产能下降。在模拟地层温度及应力条件下,分析了苏里格气藏小岩心和全直径岩心渗透率与净上覆岩层压力之间的关系,研究了小岩心与全直径岩心的应力敏感性。结果表明:岩心渗透率均随上覆岩层压力的升高而逐渐降低,且随净上覆岩层压力的增大,渗透率下降的幅度逐渐变小,并表现出明显的渗透率滞后效应;苏里格气藏岩石的渗透率损害程度或应力敏感性属于中等;全直径岩心的应力敏感性较小岩心弱。     

泥页岩膨胀仪性能改进研究

黏土稳定剂作为一种重要的添加剂,广泛地被应用于油气藏开发过程中。为更好地评价其防膨性能,优选出合适的黏土稳定剂,需采用更有效的评价方法和仪器。通过对比现有评价方法的优缺点,发现室内试验常用的评价静态防膨率的膨胀仪法存在一定不足:重复性较差,实验误差较大,导致测试结果不准确。本次研究对膨胀仪测试方法进行改进,采用岩芯粉末和膨润土分别对2种黏土稳定剂进行线性防膨率测试。实验结果表明,改进后的评价结果更加准确可靠。     

多因素影响下的水平井产能模型

低渗气藏具有低孔、低渗、高含水等地质特点,其储层渗流规律较常规气藏更为复杂,需要考虑的因素也更多。通过保角变换、等值渗流阻力法等建立了同时考虑启动压力梯度、应力敏感、滑脱效应、高速非达西、表皮效应和各向异性6种影响因素的水平井产能方程。分析了各因素对水平井产能影响,分析了不同生产压差下各因素对水平井产能的影响变化。利用建立的公式可以预测6种因素中的任意一种或多种因素影响下的水平井产能,方便气井根据实际需要选择使用。实例计算证明,这些因素对计算结果的影响可达40.24%,建议预测低渗水平井产能时在条件允许的情况下尽可能全面的考虑影响水平井产能的因素。图8表1参16     

复杂水力裂缝网络延伸规律研究进展

随着天然裂缝性储层、煤层气、页岩气、致密砂岩气、致密油和复杂岩性低渗透油气藏勘探开发进程的加快,大规模体积压裂实践及微地震裂缝实时监测技术对水力裂缝延伸模拟提出了巨大挑战。复杂网络裂缝延伸受储层岩性、岩石力学性质、地质力学和天然裂缝特征等影响,文中综述了天然裂缝对水力诱导裂缝延伸影响的国内外研究进展。水力诱导裂缝与天然裂缝相交前、相交时和相交后的复杂力学行为决定了水力诱导裂缝的复杂延伸规律：水力裂缝尖端逼近时,诱导应力场会导致胶结天然裂缝张性或剪性脱粘;相交时,天然裂缝可能出现剪切破裂导致压裂液大量滤失、或水力裂缝穿过天然裂缝沿原方向延伸、或转向沿天然裂缝延伸并在其端部或弱结构点起裂;相交后,可能出现多个裂缝尖端同时延伸的情况,形成复杂网络裂缝。真三轴压裂测试系统结合工业CT扫描、声发射装置、X-衍射等是研究复杂网络裂缝形成机理的主要试验手段;而非常规裂缝模型和扩展有限元方法（XFEM）是模拟复杂网络裂缝延伸的主要数值手段。XFEM是处理含裂纹等不连续问题的最有效方法,并具有有限元方法的所有优点,考虑到裂缝内流体压力是水力裂缝延伸的驱动力,故基于XFEM的渗流-应力-裂缝延伸全耦合研究是未来体积压裂复杂网络裂缝延伸模拟的重要发展方向。     

酸压过程中酸蚀裂缝导流能力研究

酸蚀裂缝导流能力是影响酸压效果的关键参数之一。由于酸岩反应随机性强,酸蚀裂缝导流能力难以准确预测。影响酸蚀裂缝导流能力的因素较多,采用自行研制的DP-I型裂缝导流能力试验仪,综合研究了岩石嵌入强度 、闭合应力、酸液用量、酸接触时间、酸液滤失以及注酸排量等主要因素对酸蚀裂缝导流能力的影响。在理论计算模型方面,迄今为止主要包括N-K模型、Gangi“钉床”模型、Walsh模型、Tsang＆Witherspoon孔隙模型和GongM模型。文章对各种计算模型进行了综合分析,就目前而言,国内外仍主要采用N-K经验关系式来预测酸蚀裂缝导流能力,其他模型因为所需参数难以确定,无法在实际中应用。
     

一种考虑多因素影响的酸压裂压力降落解释模型

随着油气藏压裂酸化技术的发展和应用,压后裂缝诊断、分析评估技术受到广泛重视。压力降落分析方法已经成功地应用于小型压裂测试或大型水力加砂压裂评估。但是目前针对酸压井的压后裂缝参数的诊断、评估技术 和解释模型在国内还研究甚少。该方法是基于压裂施工过程和停泵后裂缝内物质平衡方程和连续性方程,结合裂缝几何参数计算模型,由压力降落变化,确定出裂缝几何尺寸、闭合压力、滤失系数等参数。在前人研究的 基础上,建立了一种新的考虑多因素影响的酸压裂压力降落解释模型,由于酸液是反应性流体,滤失机理复杂,酸液滤失系数至今仍无准确的求取方法,该压力降落模型采取多次迭代的方法,避免了酸液滤失系数的直接 求取,方法简单而且更趋于准确。