高含酸性气碳酸盐岩气藏流体敏感性实验研究

对川东北雷口坡组、嘉陵江组、飞仙关组、长兴组高含H，S及032的碳酸盐岩储层流体敏感性进行了实验研究，结果表明岩样速敏损害弱～强，水敏和盐敏损害中偏弱～极强，碱敏损害严重。岩石学分析揭示，川东北高含酸性气碳酸盐岩储层发育伊利石、微晶石英、白云石、方解石、硫化钙等潜在损害物质。钻井完井液侵入会破坏储层各物质间的原始动态平衡，诱发储层损害。主要损害机理为：①储层流体pH增加引起黏土矿物以及微晶石英失稳；②碱液与微晶石英、长石、白云石反应生成硅酸盐、高岭石、水镁石等新矿相；③流体矿化度改变可降低伊利石微粒间的连接力；④硫化钙水解产生OH^-，过量的OH-与Ca^2＋结合形成氢氧化钙沉淀；⑤储层含水饱和度和流体离子浓度改变，致使焦沥青脱附并在储层深部沉积；⑥硬石膏水化膨胀、分散运移。针对该气藏损害机理，可采用屏蔽暂堵技术以形成优质滤饼，有效降低储层流体敏感性损害。图5表2参10。     

油气储层岩石毛细管自吸研究进展

毛细管自吸是水驱油气藏和裂缝性油气藏开采的重要机理,也是造成致密气藏水相圈闭损害的主要因素.综述分析毛细管自吸的机理认为,储层岩石毛细管自吸包括润湿相饱和度增加和重新分布2个过程.着重研究初始含水饱和度、物性、裂缝、流体性质和岩石表面性质对毛细管自吸速率影响实验的进展,低初始含水饱和度和裂缝的存在促进毛细管自吸过程,储层损害抑制毛细管自吸,流体界面张力改变和岩石润湿修饰可调控岩石毛细管自吸.毛细管自吸在岩芯分析、提高油气采收率、储层损害评价、工作液优选方面已体现出优越性,为注水、聚合物开采提高油气采收率和有效保护油气层提供依据,将成为研究致密油气藏的重要手段.     

注气过程中煤层裂纹扩展速度研究

煤层中通常会通过注N2、CO2提高煤层气采收率或实现CO2埋存,注入的气体将使煤层中裂纹发生扩展,诱发煤层失稳。以宁武盆地9号煤层为研究对象,开展等温吸附实验定量研究了煤岩对N2、CO2的吸附量,并开展三轴压缩力学实验定量研究了N2、CO2吸附对煤岩力学强度的影响;分析了煤岩中裂纹扩展机理,根据断裂力学理论推导出含气煤岩中的裂纹扩展速度方程,并根据方程计算出注不同气体时煤岩中的裂纹扩展速度。研究表明,在相同平衡压力下,煤岩对CO2的吸附量是CH4的6倍;煤岩饱和CO2后的力学强度明显低于饱和N2的力学强度;煤层注CO2比注N2引起的裂纹扩展速度更大,并且注气压力越高扩展速度越大。该理论成果能够为优化注气的比例及注气压力提供理论指导,并且对防止煤层失稳,保障顺利注气具有重要意义。     

煤岩孔隙结构特征及其对储层损害的影响

煤岩特殊的孔隙结构及甲烷赋存和产出方式决定了其损害机理与常规储层存在明显差异。在此六盘水地区亦资孔盆地二叠系煤岩气藏为对象，应用压汞和扫描电镜等手段，研究煤岩储层孔隙类型和孔隙结构特征，结合煤岩学、敏感性及工作液损害评价实验，探讨了煤岩气层损害机理。研究表明，煤岩中常见模特组织孔和气孔，裂缝发育，属双重孔隙介质，表现出很强的应力敏感性。工作液易通过天然裂缝系统侵入煤层中，导致裂缝内的固相沉积、水相圈闭和高分子处理剂吸附滞留损害。     

考虑热损失的稠油热采有限多井试井模型

采用通用的稠油热采单井系统试井模型分析加密钻井后的稠油油藏,难以得到准确的分析结果。为此,根据稠油油藏的渗流特征,建立了考虑热损失和邻井为生产井的稠油热采有限多井试井模型。应用压力在拉氏空间叠加的新方法,导出了模型的Laplace空间解。利用Stehfest数值反演,绘制了样板曲线,并分析了主要油藏地质和工程参数对样板曲线的影响。结果表明,考虑热损失时油井压力受邻井的影响不明显;而不考虑热损失时,稠油油藏开发中后期的油井压力受邻井的影响较为明显。研究考虑热损失的稠油热采有限多井试井可对稠油油藏进行更深入的描述。     

煤层分支水平井井眼稳定性模拟研究

应用分支水平井技术开发煤岩气藏，具有单井产量高、采出程度高、经济效益好的优势。如何保证分支连接处的力学完整性、水力完整性和再进入能力，是煤层分支水平井顺利实施的关键技术。根据煤岩力学性质特征，运用有限元力学理论建立了数值模拟模型，对煤层分支水平井的井眼稳定性进行了分析。结果表明，分支水平井在井眼连接段出现应力集中；分支井眼与主井眼夹角为15°时，随压差的增大该处应力集中更加严重，同时连接井段随着井筒压差的增大有发生失效破坏的可能性。通过对比夹角为60°和15°时的结果得出，夹角增大有利于井眼稳定。该认识对于煤层气井的保护储层钻井、完井和生产设计具有重要意义，可进一步推广应用。     

考虑应力作用的煤岩水相自吸实验研究

我国煤层气储层渗透率普遍偏低,为达到合理产能需进行压裂改造。煤层气储层裂隙发育导致压裂液滤失严重,强吸附能力使流体得不到有效返排,造成储层损害降低了渗流能力,大大削弱了增产改造的效果。开展了煤岩水相自吸实验,系统研究了煤岩水相自吸特性及应力状态的影响。结果表明,煤样渗透率越高自吸速率越大,自吸曲线可以分为自吸和扩散吸附2段,考虑应力作用自吸速率降低近一个数量级,揭示了煤岩物性和应力条件是煤岩水相自吸的影响因素。通过煤吸附水机理和煤岩孔隙结构分析指出,煤表面与水的相互作用和毛细管压力决定了水的自吸特性。研究获得的认识对煤岩气藏水相圈闭评价、压裂方式优选和压裂液设计具有借鉴意义。     

润湿性及其演变对油藏采收率的影响

润湿性是油藏岩石、原油和水三者相互作用的综合表现形式.了解油藏润湿性及其演变过程对提高原油采收率有重要意义,文章综述了成藏前后润湿性的变化特征及其控制因素.原油运移进入储层后,原油中的表面活性组分可能引起油藏润湿性的改变,而水膜不稳定破裂是引起润湿性改变的关键环节.对水膜稳定的热力学条件分析表明,只有当水膜厚度及影响水膜稳定的变量的值在一定范围内,水膜才可能稳定,所以在实际油藏条件下,水膜的稳定性被破坏时,矿物与原油作用将使油藏最终润湿性偏离成藏之前的水润湿状态.水驱及化学驱对润湿性敏感程度的分析表明,可依据不同开采方式所对应的最有利润湿性类型,通过物理或化学方法改变油藏润湿性,提高原油采收率.     

屏蔽暂堵技术在川东新探区的应用

川东地区发育多套储层,既有典型的致密砂岩和碳酸盐岩储层,也有异常发育的孔隙型储层.裂缝不同程度地发育,垂直裂缝、高角度裂缝常见.碳酸盐岩储层粘土矿物以伊利石为主,具有明显的水敏性、速敏性、盐敏、碱敏性和酸敏性.基块的应力敏感性属弱-中等,裂缝岩样属中-强.固相侵入、水相圈闭损害是产能损失的主要原因.研制屏蔽暂堵钻井完井液配方,保护储层屏蔽暂堵技术在现场应用,取得了预期效果.     

油基钻井液对超深裂缝性致密砂岩气藏的保护能力评价

以塔里木盆地山前白垩系巴什基奇克组某超深、裂缝性致密砂岩气藏为研究对象,探究油基钻井液对其储层的损害机理,以便于完善油基钻井液储层保护能力评价方法和优选原则。为此开展了钻井液滤液损害、钻井液体系动态损害以及滤饼承压能力室内实验,完善了该钻井液储层保护能力的室内评价方法。首先进行固相粒度分析前进行钻井液预处理,然后模拟动态损害过程评价钻井液返排渗透率恢复率,最后开展滤饼承压能力评价。实验结果表明:1主要的储层损害方式为固相侵入、液相圈闭损害;2油基钻井液滤液对基块损害程度为强;3钻井液体系对裂缝动态损害程度达到中等偏强—强,钻井液滤饼仅对100μm及以下缝宽裂缝具有封堵能力。结论认为,应用油基钻井液保护该类储层应优先保证油基钻井液滤饼承压能力,同时兼顾动态损害渗透率恢复率和液相圈闭损害程度。