玛湖致密砂砾岩油藏纳米排驱滑溜水体系

玛湖油田致密砂砾岩油藏压裂液减阻剂为阴离子聚合物,易于与高矿化度配制水和压裂液添加剂中的有机或者无机阳离子发生反应而形成沉淀,堵塞致密砂砾岩孔隙,造成近井地带压力异常升高,不利于压裂裂缝的进一步延伸。为了实现储层保护、促进裂缝扩展,研究提出了一套具有原位驱油功能的纳米排驱滑溜水体系,结合室内环路摩阻测试和表界面张力测试实验,确定了该体系中各个组成部分的添加比例,并依据玛湖油田现场实验数据和实验材料,对整个纳米排驱剂体系的持续抗剪切能力、耐盐能力、溶解能力和洗油能力进行评价。结果表明,所研发的纳米排驱滑溜水体系在1.2×104s-1剪切速率下,减阻率为78.92%,且在该剪切速率下,利用玛湖油田不同矿化度配制水所配制的纳米排驱滑溜水体系剪切20 min减阻率依旧保持在73%以上,同时通过使用索氏提取装置测定纳米排驱滑溜水体系对玛湖油田油砂的洗油能力为93.3%。初步筛选出一套适用于玛湖油田砂砾岩油藏的纳米排驱滑溜水体系。      

CO_2作垫层气时储气库敏感性参数分析

天然气地下储气库在能源结构调整及天然气的调峰中起着决定性的作用。用CO_2作储气库垫层气既可实现碳的地质埋存,又可提高天然气采收率,节约资金。在储气库注采运行过程中,储气库储层压力、流体饱和度等会发生周期性变化,流体渗流能力不断变化,作垫层气的CO_2气体与天然气的混气问题将不可避免。为指导储气库最优运行控制,必须研究垫层气与天然气混气现象的生成与发展,分析其主要影响参数及影响方式。采用数值模拟方法建立储气库机理模型,对垫层气注入方式、注入比例、储层渗透率等主要因素对垫层气与天然气的影响进行分析。结果表明,垫层气注入量、混气压力、注采速度等因素对混气有着明显的影响。研究结果对于储气库的最优运行控制,避免过度混气,影响采出气质量具有指导意义。     

影响低渗气藏酸压气井产能的因素

气井酸压时酸液会酸蚀裂缝壁面而形成蚓孔区,根据其对气体渗流产生的影响,将气藏中的流动划分为3个区域:裂缝区域外的径向流区、蚓孔区及裂缝内的单向流区。引入拉梅系数以及拟压力,推导建立了同时考虑启动压力梯度、滑脱效应、应力敏感和地层污染等因素的低渗气藏有限导流垂直酸压裂缝井产能预测模型,并利用它分析了各敏感因素对酸压气井产能的影响。结果表明,PVT参数变化对气井产能的影响不可忽略,随着井底流压的降低以及启动压力梯度的减小,PVT参数的变化对气井产能的影响变大;随着应力敏感、滑脱效应、蚓孔长度以及蚓孔区渗透率的变化,PVT参数的变化对气井产能的影响幅度基本不变。     

有效改造体积压裂效果评价方法及应用

准确刻画压裂缝网改造体积以及厘清影响改造体积的主控因素,是非常规油气藏体积压裂有效实施的关键。然而,目前尚缺乏精确刻画缝网改造体积的方法,主控因素分析也过于简单,不能满足实际工程需求。针对该问题,提出了一种基于非结构化网格的复杂缝网有效改造体积刻画方法,该方法在精确刻画缝网系统的基础上,与实际生产动态紧密结合,采用随机森林算法分析影响改造体积的主控因素,评价方法更加客观,符合现场需求。现场应用结果表明:新方法所获得的改造体积与传统方式估计的改造体积相比更准确,平均相差16%;压裂缝网规模由多变量控制,影响改造体积的一级主控因素中,压裂施工参数影响占53.8%,地质及岩石力学参数影响占46.2%。该方法可为多段压裂水平井的优化设计及压裂后生产效果预测提供借鉴。     

含气页岩渗透率实验

采用压力脉冲衰减法测量了岩心柱的渗透率,讨论了内压和有效应力对渗透率的影响。同时,采用岩屑压力衰减法测量了页岩基质渗透率,并基于控制变量法优选出页岩基质渗透率实验参数。研究表明:在低内压的条件下,由于滑脱效应使渗透率增加;页岩渗透率随有效应力的升高呈非线性降低,孔隙压力越低,应力敏感性越强,有效应力在升高、降低过程中存在应力—应变滞后回线。岩屑压力衰减法测量基质渗透率实验的初始压力为1.3~1.38 MPa,岩屑平均粒径为0.7~1 mm,岩屑样品质量为25~30 g。     

玛湖油田致密砂砾岩储层岩心差应变实验北大核心CSCD

为了获得新疆玛湖油田百口泉组致密砂砾岩储层地应力大小数据并指导压裂设计和施工,利用该储层段钻井中获取的砂砾岩和泥岩岩心进行了室内差应变实验,并依据实验数据对储层三向主应力大小进行了分析。实验结果表明,百口泉组储层段水平最大主应力与垂向主应力大小相近,砂砾岩储层水平最大主应力平均为71.8 MPa,水平最小主应力平均为51.1 MPa;泥岩隔层水平最大主应力平均为72.9 MPa,水平最小主应力平均为56.1 MPa。同时,利用压裂、成像测井等工程数据对水平最大、最小主应力进行评价,验证了差应变实验数据解释地应力大小的可靠性,表明通过差应变实验得出的主应力数值能够反映玛湖油田百口泉组致密砂砾岩储层现今地应力状态,可用于钻井、压裂等工程设计。     

玛湖油田致密砾岩油藏压裂数值模拟研究

为全方位掌握玛湖油田致密砾岩储层条件,减小井间裂缝干扰,实现精准压裂并完成产能预测,采用地质、地应力、压裂耦合的模拟方法,建立三维数值模型。以玛湖致密油藏试验区为例,依据现有地质资料完成单井地应力模型,在此基础上建立准确的三维地应力模型,并加载人工裂缝模型,通过耦合压裂模型,研究区域压裂施工完成后地应力随时间与空间的变化规律,并与静态地质条件下的人工裂缝形态进行对比。研究表明:三维数值模型拟合得到的生产指标准确性高,具有实用价值。利用三维数值模型得到玛湖致密油藏试验区X井工程参数并进行压裂施工,投产后300 d内平均日产油量为23.4 t/d,平均油压为22.3 MPa,稳产时间长。该研究对于优化压裂设计、降低应力阴影的干扰具有指导意义。     

玛湖地区致密砾岩油藏小井距水平井立体井网开发研究与应用

为探索玛湖地区致密油藏多层系立体井网整体压裂效果，提高油藏采出程度，在构建三维地质模型和地应力模型的基础上，通过地质工程一体化方法，开展了地应力参数三维空间展布特征研究，分析井间、簇间的应力相互干扰对整体压裂效果的影响，确定了最优簇距、缝长、布缝方式及作业顺序，确定了小井距水平井立体井网开发整体压裂优化参数。研究表明：采用立体井网模式开发，优化簇距、单簇裂缝规模，采用拉链式交叉布缝的方式，能够显著提高储层改造效果，研究区缝控储量动用程度由70%提升至90%。该研究为油层厚度大、连续性较好的叠置储层区块开发提供了借鉴。     

水平井限流压裂对射孔孔眼冲蚀的影响

水平井限流压裂中存在携砂液冲蚀射孔孔眼现象，导致段内多簇改造不均衡，不利于地质储量的充分动用，亟需认识清楚孔眼冲蚀过程。基于孔眼摩阻公式，推导了段内多簇多孔的孔眼冲蚀模型，考虑初始孔径差异和簇间应力差，采用孔径、流量分配和孔眼摩阻的变化来量化分析孔眼冲蚀规律。研究结果表明，平均初始孔径较大、应力较小的射孔簇易产生过度冲蚀；随着孔径的增大，孔眼摩阻迅速减小，限流作用减弱，不利于缝控储量均衡动用；单纯地提升排量并不能明显减小簇间的孔眼冲蚀差异；在相对较低的携砂液浓度下，簇间孔眼冲蚀和流量分配更均匀。这说明初始孔径差异和簇间应力差是导致孔眼冲蚀不均匀的主要因素，在限流压裂设计中可通过采用等孔径射孔工艺、适当增加前置液量、优化布孔位置和数量等方法，改善施工段携砂液分配。本研究为优化水平井限流压裂设计提供了支撑。