深部地热能系统主要挑战与耦合储能的增强型创新开发模式

中国在中低温地热能直接利用方面早已领先全球,但在深部地热能发电方面却发展缓慢。深部高温高压环境下岩石渗透性降低,深部地热能开采需要建立工程型地热系统(Engineered Geothermal System,EGS),通过水力压裂对储层进行改造,以获得具有较高渗透性的人工地热储层。由于目前常用的深部地热能储层改造技术主要借鉴油气增产领域的水力压裂工艺,在热储改造效果、地震风险控制、高效取热等方面受到限制。首先总结深部地热能水力压裂的特点为：裂缝破坏主要以剪切机理为主;冷水回灌引起的温差效应产生拉应力会促使裂缝向更远处扩展;持续的注水使注入井井筒压力高于地层压力,有助于保持裂缝处于张开状态。因此,EGS水力压裂不需要使用支撑剂,与依靠支撑剂的油气井增产压裂完全不同。同时,系统剖析EGS面临的发电产能低、注采连通差、诱发破坏性地震以及无补贴难盈利4大难题与挑战。从创新压裂和循环利用层面提出耦合储能的增强型创新开发模式(Regenerative Engineered Geothermal System,REGS),通过数值模拟研究REGS的优点。结果表明,采用水平井非等距、非等面积、非等注水...     

裂缝性碳酸盐岩油气藏渗流机理研究进展

裂缝性碳酸盐岩是世界上最重要的油气藏储层类型之一,其渗流机理一直是石油工程的研究难点和热点.随着油气勘探开发的不断深入,许多深层海相裂缝性碳酸盐岩油气藏被发现,现有理论已无法准确表征流体流动规律,亟待进一步发展和完善.基于对现有理论和方法的广泛调研,系统回顾了裂缝性碳酸盐岩油气藏裂缝渗流能力表征、不同介质间流体交换机制以及渗流数学模型等方面,展望了此类油气藏渗流理论今后的发展和研究方向.本文分析结果可以为国内外类似油气藏的高效开发起到指导和借鉴作用.      

稠油热采数值模拟及调整对策研究

克拉玛依九区稠油油藏具有整装,构造简单,开发时间长,经历蒸汽吞吐,蒸汽驱等多开发过程。这里应用数值模拟方法对开发历史进行精细数值模拟,分析储量动用状况、剩余油分布规律和影响因素。利用密闭取心、测试、测井、生产动态资料进行检验分析。根据剩余油分布特点,利用修正后的预测模型,进行调整方案论证,优化调整方案,并提出完善井网,提高排液量,汽窜封堵和间歇汽驱的整体调整技术措施,来改善和提高浅层稠油开发效益。开发方式及措施可提供同类油藏开发借鉴。     

陆相地层层序到储层流动单元的层次结构分析

层序地层学的层序和储层的流动单元都具有层次性，不同的学有不同的划分和描述，为了统一从陆相地层层序到储层流动单元的层次结构，并落实到含油气系统、沉积结构单元等具体运用上，根据前人的研究成果，结合个人认识，将陆相层序到储层流动单元的层次结构从大到小依次划分为7个层次：大层序、中层序、层序、亚层序、准层序、小层序和均质段，并较详细论述了这7个层次的成因、特征、意义和应用。     

塔巴庙低渗致密砂岩渗透率有效应力定律实验研究

为了从实验角度探索低渗砂岩是否存在很小的ESCK值及重新认识低渗砂岩ESCK的变化规律,用两种修正的析因设计方案开展了塔巴庙低渗致密砂岩渗透率有效应力定律实验研究.一种方案包含了3个循环,每个循环是在孔隙流体压力不变,通过加载和卸载围压完成的;另一种方案包含4个循环,每个循环是在围压不变,通过降低和增加孔隙流体压力完成的.采用稳态法采集每个测点的渗透率值,并选择合适的经验模型拟合实验数据.为了使模型更好地拟合实验数据,本文采用最大似然函数法确定的转换系数转换实验得到的渗透率数据,使拟合得到的经验模型计算的渗透率值与实验值偏差的联合概率密度趋于极大值且残余平方和最小.拟合得到的经验模型可以用渗透率-围压-内压响应面直观地表示,再用Bernabe的ESCK计算式将这一响应面转换成渗透率有效应力系数ESCK-围压-内压响应面.ESCK响应面的响应特征表明,ESCK随围压和孔隙流体压力的变化而变化,随围压的增加而降低,随内压的增加而增加,反之亦然;实验研究还表明,ESCK的变化范围在0.0~1.02之间,这一变化范围和以往实验的结果存在巨大的差异,为此,文中分析了产生这一差异原因,同时提出一新的机理模型解释了实验获取的ESCK的变化规律是低渗岩石中微裂缝和孔隙变形共同作用的结果.     

靖边气田相对富水层的识别、分布及成因研究

靖边气田投产井产量低、递减快,部分井有地层水产出,不同区域的生产井产水量差异大。通过对气藏地层水特征、识别方法、地层水水源、地层水演化和影响气水分布地质因素的研究,对地层水的形成机理、分布规律、分布模式等有了较深入的认识。研究表明,气藏“相对富水区”主要分布在气田西部,呈块状或透镜状形式分布,多数以气水层共存为特点。地层水是在气排水阶段中保存在孔隙中的束缚水或因气体驱替能量有限而残存的部分可动水。在部分井区由于储层条件变化、局部致密带的形成而造成孔隙中水未受到天然气的大规模排驱而残留了大量的地层水,形成“相对富水区”。尽管气井产水对气田的整体开发与正常生产影响不大,但研究气藏的产水原因对今后生产管理和气藏的高效合理开发具有一定的现实意义。