低渗透储层水平井—直井联合布井极限注采井距研究

低渗透储层水平井—直井联合布井技术具有广泛的应用前景,其布井方式至关重要。首先利用劈分流场的方法直观地给出常规储层水平井—直井联合布井的产能评价方法;然后针对低渗透储层的渗流特点,在考虑启动压力梯度条件下建立新的井网渗流物理模型并求解得到产能评价公式;最后经分析计算给出启动压力梯度影响的面积井网极限注采井距关系曲线。研究结果为低渗透储层部署水平井—直井联合井网提供理论依据。     

浅变质烃源岩生物标志物地球化学——以漠河盆地漠河组为例

漠河盆地漠河组发育有浅变质烃源岩,目前还未见对其生物标志物地球化学的公开报道。为了探讨其生标特征,应用生标参数判识烃源岩的沉积环境、有机母质来源和热演化程度而展开本项研究。结果表明:①饱和烃碳数分布范围为C11~C27,以C17为主峰;轻重比(∑C21-/∑C22+)为4.0~6.3,平均为5.3;OEP为1.00~1.26,平均为1.17;Pr/Ph为0.9~1.4,平均值为1.2;伽马蜡烷指数为0.23~0.30,平均为0.27;升藿烷指数为0.04~0.06。②萜烷中藿烷的相对含量最高,其次为三环萜烷,四环萜烷的相对含量最低;规则甾烷的相对含量为C29C27C28,C27、C28、C29ααα-规则甾烷(20R)的相对峰高呈"V"字型。③重排甾烷和重排藿烷的相对含量较低;β-胡萝卜烷、奥利烷和25-降藿烷的峰形特征明显。综合多项生标参数并结合沉积环境和构造演化特征分析认为,漠河组浅变质烃源岩沉积于强还原的湖泊环境、沉积水体具有一定的盐度,有机质为陆生高等植物和低等水生生物双重来源,现已热演化至高成熟阶段。     

水合物开采过程中影响套管式加热器对井周地层加热效果的数值模拟

套管式加热器在维持孔壁稳定的同时还可实现对井周地层加热,以防止水合物开采过程中井周形成二次水合物。为分析水合物开采过程中日产水量、气水比和加热功率对井周地层温度分布的影响,采用COMSOL Multiphysics对加热过程进行模拟。模拟结果表明,日产水量对加热效果的影响明显大于加热功率,加热功率主要影响近井段的地层温度,气水比主要影响加热半径。通过数值模拟对套管加热器的加热效果进行了分析和评价,对天然气水合物的经济高效开采具有指导意义。     

低渗透储层水平井-直井联合布井极限注采井距研究

低渗透储层水平井-直井联合布井技术具有广泛的应用前景,其布井方式至关重要。首先利用劈分流场的方法直观地给出常规储层水平井-直井联合布井的产能评价方法;然后针对低渗透储层的渗流特点,在考虑启动压力梯度条件下建立新的井网渗流物理模型并求解得到产能评价公式;最后经分析计算给出启动压力梯度影响的面积井网极限注采井距关系曲线。研究结果为低渗透储层部署水平井-直井联合井网提供理论依据。     

漠河永久冻土带天然气水合物的形成条件及成藏潜力研究

作为我国多年冻土发育的主要地区之一,漠河地区具有天然气水合物形成的良好条件,发育了天然气水合物的成藏系统.漠河地区发育有多年冻土,一般厚20～80 m,地表温度-0.5℃～-3.0℃,地温梯度1.6℃/100m,具有与已发现天然气水合物的美国阿拉斯加北坡Prudhoe湾、西伯利亚Messoyakha和我国祁连山木里地区...     

天然气水合物原位补热降压充填开采方法三维数值模拟研究

天然气水合物是未来极具潜力的新型高效清洁替代能源。在分析水合物开采面临的瓶颈问题的基础上,提出了一种全新的天然气水合物开采方法——原位补热降压充填开采法。该方法将氧化钙(CaO)粉末注入天然水合物储层,降压开采天然气,天然气水合物分解产生的水和氧化钙粉末迅速反应,产生的大量热量补充天然气水合物的分解热。本文利用基于有限体积法的新型天然气水合物模拟器,构建三维地质模型对该方法进行产能数值模拟评价。模拟结果表明相较于常规水平井方法以及水平井结合压裂开采方案,该方法对生产的促进效应明显,尤其是与水平井结合压裂开采方案相比该方法的累积产气量明显提高,但累积产水量没有显著变化,开采效率显著提升。施工工艺中裂缝等效渗透率和氧化钙注入量两个关键参数的敏感性分析结果表明在压裂过程中,压裂技术的增产效果会随着等效渗透率的提高而逐渐减弱。除此之外,氧化钙注入量越大,增产效应越明显,并且提高氧化钙注入量只会提高产气量,不会显著提高产水量,所以理论上注入量越大,产气效率越高。与此同时,该方法在不同渗透性能的天然气水合物储层中均有一定的适用性,其中针对低渗储层的促进效应更为显著。综合上述结论,本文从三维模型理论计算的角度定量化验证了原位补热降压充填开采方法的潜在价值,期待为将来的水合物试采工作提供一定参考。     

浅变质烃源岩生物标志物地球化学—以漠河盆地漠河组为例

漠河盆地漠河组发育有浅变质烃源岩,目前还未见对其生物标志物地球化学的公开报道。为了探讨其生标特征,应用生标参数判识烃源岩的沉积环境、有机母质来源和热演化程度而展开本项研究。结果表明：（1）饱和烃碳数分布范围为C11~C27,以C17为主峰;轻重比（∑C21-/∑C22+）为4.0~6.3,平均为5.3;OEP为1.23~1.37,平均为1.31;Pr/Ph为0.9~1.4,平均值为1.2;伽马蜡烷指数为0.23~0.30,平均为0.27;升藿烷指数为0.04~0.06;（2）萜烷中藿烷的相对含量最高,其次为三环萜烷,四环萜烷的相对含量最低;规则甾烷的相对含量为C29>C27>C28,C27、C28、C29ααα-规则甾烷（20R）的相对峰高呈“V”字型;（3）重排甾烷和重排藿烷的相对含量较低;β-胡萝卜烷、奥利烷和25-降藿烷的峰形特征明显。综合多项生标参数并结合沉积环境和构造演化特征分析认为,漠河组浅变质烃源岩沉积于强还原的湖泊环境、沉积水体具有一定的盐度,有机质为陆生高等植物和低等水生生物双重来源,现已热演化至高成熟阶段。     

土壤水分特征曲线在天然气水合物开采数值模拟中的应用探讨

在使用TOUGH+HYDRATE程序进行水合物开采数值模拟时常用van Genuchten模型计算毛管力,而毛管力大小直接影响水合物开采过程中的产气和产水,因此在数值模拟过程中正确选用模型参数尤为必要。我国某海域天然气水合物储层为未胶结泥质粉砂储层,常规的毛管力测定方法如压汞法、离心法等对该类岩心并不适用,如何测定该类岩心的毛管力并将其应用于van Genuchten模型参数选取具有重要意义。本文探讨了如何应用土壤水分特征曲线测定实验间接获取该类岩心的毛管力数据,为验证该方法的可行性,本文对参考文献[7]中公开的粉砂土壤水分特征曲线测定实验数据进行换算和拟合后得到T+H程序所需的van Genuchten模型参数,结果可为泥质粉砂储层水合物产能研究工作提供参考。