基于聚类分析的煤层气二次压裂选井选层方法研究

山西沁水盆地柿庄南区块煤层气井初次压裂生产多年后整体产气量下降,迫切需要进行二次压裂以提高产能,而目标井段的选取对二次压裂的设计施工及增产效果具有极为重要的影响。针对区块二次压裂试验井数少、样本数量有限的问题,提出基于聚类分析的煤层气二次压裂选井选层方法。综合考虑地质储量、可压性和工程三方面因素建立二次压裂选井的层次聚类模型;再根据施工曲线特征设置压裂风险短路条件,排除复压风险高的井,并结合聚类集成算法,最终确定每口井的复压潜力大小。以本区块15口井为例开展了各井二次压裂改造潜力评价,优选B01井为目标井,二次压裂后取得了较好的增产效果。该研究可为井数有限条件下的二次压裂选井选层提供一种有效方法,为后续压裂生产提供依据和借鉴。     

声波-变密度测井影响因素分析

文章从仪器刻度、仪器居中性、微环空、候凝时间、流体环厚度、快地层、双层套管等7方面对声波-变密度测井影响因素进行了分析，认识了各因素对声波信号的影响规律，为准确的测井解释提供了保证。     

水平井地质导向技术在冀东油田的应用

水平井地质导向是直接关系到水平井成功与否的关键技术。结合冀东油田地质特点，通过实例,系统介绍了油层着陆和水平段地质导向过程中的地层对比法、“LWD”导向法、井身轨迹跟踪图法等方法在冀东油田的应用情况，并对施工中遇到的问题进行了总结。     

柿庄南区块煤层气低产井原因分析及增产技术对策研究

准确确定出煤层气直井低产的原因并提出针对性的增产技术对策,是减少盲目投资、提高产气效益的关键之一。以柿庄南区块为研究对象,从煤储层地质资源条件、钻井工艺、压裂工艺、排采工作制度等4个方面分析了煤层气低产原因。在此基础上,通过实验室酸化解污试验、压裂参数优化模拟研究、解除煤粉堵塞工艺原理分析、降低泵挂深度增产原理分析等方法,提出了不同低产原因下的针对性技术对策。结果表明:钻井污染严重的井可采用酸化解污+常规水力压裂方式实现增产;煤体结构以原生结构+碎裂煤为主,压裂参数不合理造成的煤层气低产井,优先采用重复压裂技术;煤体结构以碎粒或糜棱煤为主的低产井,需根据顶/底板岩性及围岩补给情况,确定顶/底板压裂的可行性;泵挂深度在煤层5 m以上的且曾经有较高产气量的低产井,可通过加深泵挂实现增产;排采应力敏感的低产井,优化二次压裂泵注参数,实现裂缝转向的目的;井筒内煤粉堵塞、泵效低造成的低产井,优先选用冲洗泵等循环洗井装置洗井提高泵效,实现正常产液来提高产气量;井筒附近煤粉堵塞引起产水量、产气量急剧下降的低产井,优先选用氮气等解堵技术实现增产。现场部分增产技术的应用验证了理论分析的可靠性。该研究成果为煤层气低产井区二次改造方案设计提供了借鉴。     

煤层气井产出水化学特征及变化规律——以沁水盆地柿庄南区块为例

基于对沁水盆地柿庄南区块煤层气井产出水连续3a按季度采样和水质测试,采用多元统计分析和绘制Piper图、Schoeller图等方法,分析了煤层气井产出水的化学特征及离子变化规律.研究表明:柿庄南区块煤层气井产出水矿化度变化于661~5 572mg/L之间,阳离子以K++Na+为主,Mg2+,Ca2+居次,阴离子以Cl-为主,HCO-3,SO2-4居次.与累积排水量(或排采时间)相关的地下水混合作用是控制煤层气井产出水化学特征变化的主因,随排水量增加,矿化度、K++Na+,Ca2+,Mg2+,NH+4,Cl-含量呈幂函数形式减少,在piper图中各主要离子相对毫克当量基本呈线性变化.煤层气井产出水水型也呈规律性变化,由排采初期的Na-Mg-Cl型,转化为Na-Cl型、Na-HCO3-Cl型,约排采400d或累积排水量达1 200m3后,水型基本稳定为Na-ClHCO3型.由此确定煤层气井产出水反映原始含水层或补给水层水化学特征的基本标准为排采超过400d或排水量大于1 200m3,指出排采400d或排水量达1 200m3后,3#,15#和3#+15#煤层产出水化学离子含量差别不大,15#煤层主要以Mg2+,Cl-和SO2-4含量变化范围小区别于3#和3#+15#煤层.     

基于PCA-NB方法的煤层气井压后产量预测研究

针对煤层气井压裂后产量预测方法准确率低的问题,运用主成分分析方法得到影响煤层气产量的主成分参数,在此基础上运用朴素贝叶斯方法对目标区块煤层气井主成分与产量进行训练,得到基于主成分分析-朴素贝叶斯方法的产量预测模型。研究结果表明：PCA-NB方法对煤层气井压裂后产量预测的准确率达到了84.1%,该方法与单纯的主成分回归方法（预测准确率为64.8%）、朴素贝叶斯方法（预测准确率为76.4%）以及神经网络方法（预测准确率为73.5%）相比,预测准确度较高。该研究成果对煤层气井压裂选井选层及压裂参数优化有一定意义。     

油页岩矿地面干馏目标区优选

油页岩开采分为地面干馏和原位开采2 种主要方式,地面干馏是开发油页岩资源的传统方式。在油页岩资源开发目标优选中,不同的开采方式应有不同的评价体系。为了更加合理、有序地开发油页岩资源,以层次分析法为基础,建立了针对地面干馏的优选体系。首先优选油页岩评价的相关参数,用层次分析法对所选参数赋权重值,然后对参数值评分,参数评分值加权各参数权重得到各矿区分值,根据得分对中国油页岩含矿区进行了评价优选。优选结果表明,博格达山北麓含矿区、抚顺含矿区、儋州含矿区等28 个矿区为最有利的油页岩地面干馏开采目标区。     

射流泵排液技术在冀东油田试油中的应用

射流泵排液在冀东油田试油工艺中被广泛采用.从其结构原理、工艺特点入手,论述了其与射孔-地层测试相结合的三联作工艺技术.该项技术工艺简单、操作性强;既能实现负压射孔、测试求取地层参数,又能在测试时实现连续大量排液.近年来,在冀东油田取得了较好的应用效果.     

基于相控地质统计学叠前反演的致密砂岩薄储层含气性预测——以鄂尔多斯盆地临兴中区为例

鄂尔多斯盆地东缘砂岩储层厚度薄、纵向多期叠置、横向变化快,常规确定性反演结果的分辨率难以满足薄储层及其含气性预测的要求。为此,以鄂尔多斯盆地东缘临兴中区为例,根据已钻井资料和地质先验信息,利用贝叶斯判别原理,将地震数据驱动下叠前同步反演得到的敏感弹性参数体转换为砂岩储层岩相概率密度,并以此作为三维空间约束项,添加到三维地质统计学叠前反演过程中,得到更加符合地质、测井、地震认识的岩性预测结果,然后运用协模拟技术获取各个目的层段的孔隙度、渗透率和饱和度参数,形成了一种相控地质统计学叠前反演储层预测技术,最终实现了有利储层的含气性预测。研究结果表明：(1)相控地质统计学叠前反演薄储层预测技术特点在于利用岩性敏感弹性参数建立了三维空间储层先验约束,提高了岩性空间预测的准确性;(2)利用协模拟技术可以将相控地质统计学叠前反演得到的弹性参数体与储层参数孔隙度、渗透率、饱和度建立关系,能够更加直观地反映气层特征;(3)在鄂尔多斯盆地东缘的临兴中区推广应用,该方法实现了5 m薄气层的识别,有效地指导了该区致密气勘探开发。结论认为,在相控地质统计学叠前反演基础上进行协模拟,采用“逐步反演、分级预测”的思...     

气井井筒条件下单液滴动力学特征及其携带临界气流速

准确认识气井井筒条件环状流场中单液滴的动力学特征和正确计算液滴携带临界气流速是气井连续携液机理研究的重要内容之一。为深入研究气井井筒高温高压条件下液滴的动力学特征,首先建立了气流场中单液滴动力学特征的数值模型及求解方法,采用流体体积函数法(VOF)模拟液滴表面结构,利用直接数值模拟方法(DNS)模拟液滴周围气流场,开发了单液滴动力学特征数值模拟求解器。以气井压力温度为模拟条件,通过逐渐增加气流速而增加韦伯数,模拟得到了液滴椭球度随韦伯数增加而减小、曳力系数随韦伯数增加而增加的规律,和液滴破碎的临界韦伯数为12的认识;基于数值模拟结果和力平衡原理推导了单液滴携带临界气流速预测新模型,新模型中的综合系数为3.31,与李闽椭球模型的综合系数为2.5比较接近。利用公开文献数据对现有单液滴模型进行的适应性评价表明,在低液量(1 m3/d)气井条件下,井筒液滴稀疏、液滴相互作用弱,新模型和李闽椭球模型具有较高的准确性。