砂岩-页岩互层气藏物质平衡方程构建与应用

在国内外很多盆地的气藏,富含有机质的页岩中发育不连续的砂岩夹层,页岩气层和砂岩气层具有很好的连通性,同属于一个压力系统。在这种类型的页岩气藏的储量计算中,不应该忽略砂岩中的游离气储量。为了计算地质储量,首先分析了页岩和砂岩的骨架、孔隙及其流体储存的差异性,在此基础上,将气藏的储集单元分为无机质基质和有机质基质两大类,并建立了此类页岩气藏的体积模型。根据体积守恒原理、Langmuir等温吸附模型和PalmerMansoori模型,分别讨论了两类基质在地层压力下降过程中孔隙和流体的变化特征,推导出页岩-砂岩互层气藏的物质平衡方程。通过实例分析验证了新的物质平衡方程能够分别计算出页岩与砂岩中的游离气储量和吸附气储量,以及开发过程中解吸的天然气体积。     

压裂中煤粉对煤储层损害机理分析与防控对策

为了减轻煤储层压裂过程中煤粉对煤储层的损害,分析了煤粉的形成机理及其对煤储层损害的机理。以沁水盆地柿庄南区块为例,根据工业分析和X衍射资料,采用DLVO理论分析了煤粉的水润湿性。研究认为,因为煤粉具有一定的亲水性,煤粉运移容易受水流动的影响,因而压裂后的返排阶段与排水采气阶段是煤粉运移的主要阶段。从煤粉的来源和运移堵塞条件看,在近井带裂缝有效应力大、水流速度高的地方,容易形成煤粉运移损害。采取以下措施可减少煤粉运移损害:在压裂时尽量避开原生煤粉发育的软煤层段;压裂液中避免使用阴离子表面活性剂;在顶替液阶段可适量注入阳离子表面活性剂;煤层气井压裂后的排采过程中,应严格控制排水速度。     

提高煤层强度的钻井液防塌封堵剂的研制

针对煤层脆性较强、割理微裂缝发育,容易发生井壁垮塌的风险问题,以亲水单体和亲油单体相组合采用水包油乳液聚合合成出了乳液型的防塌封堵剂。对该乳液型防塌封堵剂进行了机理分析、基本性能和钻井液体系研究。结果表明,乳液型防塌封堵剂分散体系大部分粒度在0.1～1.5 μm之间,与煤层的微裂缝相匹配,可进行有效封堵,该处理剂可以使煤层表面趋向于油润湿,并大幅度减少煤样在水中的分散性能;在膨润土浆中,乳液型防塌封堵剂可以降低API滤失量,提高封堵性能,浸泡该处理剂后的煤样可以增强抗压性能;加有该防塌封堵剂的钻井液表现出良好的流变和降滤失性能,对煤层的伤害较低,水测渗透率恢复值可达95.4%。在SX-2**井煤系地层795.00～1 088.00 m采用该防塌封堵剂钻井液,不仅实现了顺利钻进,同时完成了取心作业,岩煤心收获率达到96.51%,基本保持煤层岩石的完整性。      

煤层气井压裂缝壁面稳定性研究

为了揭示煤层气压裂井在排采过程中裂缝壁面剪切失稳产生煤粉的机理,根据叠加原理,采用弹性力学和渗流力学理论,构建了排采过程中压裂缝的总应力场计算模型。基于D-P剪切破坏准则,提出了一种计算井底流动压力安全窗的方法,以有效避免煤岩压裂缝壁面失稳。研究结果表明:井底流动压力越小,压裂缝壁面净压力越大,在压裂缝壁面附近产生的诱导应力也越大;另外,井底流动压力越小,由于孔弹效应影响,形成的诱导应力也越大。在排采过程中,保证井底流动压力在安全窗口内,可以避免压裂缝壁面剪切失稳形成煤粉。     

高温分子膜驱油剂驱油效果实验研究

分子膜驱油剂是一种新型驱油剂,它主要是使岩石表面亲油性转为中性,从而剥离油膜,通过自发吸附作用驱替出孔隙内的残余油。分子膜剂的优点有驱油效率好、不污染储层、价格低、投资少。本次研究结果可以看出分子膜驱能够在水驱不出油的情况下继续驱替出原油。本次实验使用了1%、0.5%、0.25%三种浓度的分子膜剂。实验表明分子膜浓度0.5%提高采收率最明显。     

子洲气田山_2~3段富水区水化学特征研究

油气田地层水与油气伴存,不仅可以改变油气性质,自身在与岩石反应过程中也在不断变化,其形成反映了油气形成、演化的总过程。钠钙系数、碱交换指数等常用的地层水化学特征参数,是判断气藏保存条件的重要参数。本文以这几类水化学参数对子洲气田的山23段气藏保存条件进行了分析,不仅论证了山23段地层水浓度大,具有沉积水漫长水岩作用,深循环、径流停滞或交替缓慢、浓度浓缩、正变质特征,还从水化学的角度论证了在本层的三块富水区不具有相互连通性。     

煤层气压裂综合滤失系数的影响因素评价

针对煤层气井投产前对煤储层进行水力压裂时,滤失量较大的问题,从煤储层特征和压裂施工2个方面分析影响综合滤失系数的因素.结果表明:煤储层方面影响因素主要有煤层动态渗透率、煤层孔隙内流体压缩系数、孔隙度等;压裂施工方面影响因素有压裂液黏度等.通过相关公式,并结合经典的综合滤失系数计算方法,定量评价了各个因素对综合滤失系数的影响.分析计算表明该评价方法具有可靠性和实用性.     

磨溪气田气水同采井水气比变化特征及机理

底水气藏防止底水锥进时通常采用避射水层的生产方式，但四川部分气田的开发则采用射开气、水层且气水同采的生产方式。为进一步了解其生产动态特征与储层特征之间的关系，通过避射水层和气水同采2种模式特征之间的对比，总结出气水同采井的水气比曲线有平稳段、缓慢上升段、快速上升段、下降段和跳跃段5种类型，分析了每种类型对应的储层特征，绘制了水气比曲线变化图版；确定了研究区水气比线性分段函数斜率的取值范围。现场应用证明气水同采的生产动态特征与储层特征基本一致，表明该图版实用性强，有助于正确认识底水气藏地层水活动规律，而储层内部气、水两相渗流变化需要进一步研究。