柴达木盆地东坪地区基岩气藏水平井开发研究与应用

东坪地区位于柴达木盆地西北区阿尔金山前东段,可划分为“一隆起、两鼻隆、三斜坡”6个构造单元,其中,东坪鼻隆属于第三系沉积。基岩岩性为杂色花岗岩和变质岩,致密且坚硬,裂缝发育,也可见溶孔、溶洞,形成了良好的储集系统。针对该区的特殊性,采用以提高单井产量及采收率为目的的水平井开发方式,为保证水平井投产后具有良好的产能和经济效益,通过深化地质认识,开展水平井适用性评价,在影响水平井开发效益的众多参数中优选主要参数,对水平井层位、长度、方位及井眼轨迹进行优化,根据优化部署的水平井气层钻遇率100%,平均日产气10?04m3,取得了好的开发效果和经济收益,提高了单井产量,成为东坪地区快速建产的主导手段。     

柴达木盆地东坪气田基岩储层裂缝建模方法研究

东坪气田基岩气藏是罕见的非常规裂缝性气藏,有效模拟天然裂缝的发育状况及展布特征十分困难。针对这一问题,在分析东坪气田基岩气藏储集空间特征的基础上,确立了基岩储层DFN离散裂缝模型的建立思路。先基于成像测井解释的裂缝倾角、裂缝方位角等裂缝特性参数,将东坪基岩储层裂缝分为两组走向近似垂直的天然裂缝,分别模拟了两组天然裂缝的密度分布。再以裂缝密度曲线作为目标曲线、地震综合属性体作为趋势约束体,建立了DFN离散裂缝分布模型。通过提取裂缝密度、孔隙度及渗透率等属性参数,研究了东坪基岩储层裂缝的分布特征,发现裂缝主要受断层控制,平面上和纵向上均存在强的非均匀发育特性。最后,运用东坪基岩储层生产动态特征和气藏数值模拟的产量历史拟合效果检验了DFN离散裂缝模型对基岩储层的适用性。研究成果可为非常规基岩储层的裂缝模拟提供强有力的技术手段。     

东坪基岩气藏气水相对渗透率的确定方法

东坪基岩气藏储层岩性差异大,非均质性强.孔缝发育区岩石松散,无法钻取完整的岩芯,而致密带几乎不渗透,无法通过驱替实验获取相对渗透率曲线,这成为困扰气藏动态分析和开发指标计算的难题.基于水驱气藏物质平衡原理,建立了不依赖水侵量的储层含水饱和度计算方法,避免了水侵量计算方法中的不确定因素,提高了含水饱和度计算的准确性.建立...     

裂缝性基岩地层中水力裂缝扩展规律

为研究裂缝性基岩地层水力压裂时水力裂缝遇天然裂缝后的裂缝扩展行为,基于二维线弹性理论计算了天然裂缝打开所需条件,利用ABAQUS建立了有限元数值模型,模拟水力裂缝遇天然裂缝后的扩展规律。结果表明,天然裂缝能否打开不仅受到水平应力差和水力裂缝、天然裂缝夹角的影响,还受到基质抗拉强度和施工排量的影响。两缝夹角达到临界值后,水平应力差越小,天然裂缝越容易打开;水平应力差越大,水力裂缝越趋向于沿原方向继续扩展。水平应力差不变时,两缝夹角越小,天然裂缝越容易打开;两缝夹角越大,水力裂缝越趋向于沿原方向继续扩展。岩石基质抗拉强度越大,天然裂缝越容易打开。排量越大,缝内流体压力越大,天然裂缝越容易打开,符合体积压裂大排量造复杂缝网的理念。     

导水裂缝带发育规律动态监测研究

煤层采出后,上覆岩层要发生破坏和位移,并具有明显的分带性,通常呈现垮落带、裂缝带以及弯曲下沉带。确定煤层顶板导水裂缝带高度可为顶板防治水、采掘工程布置、防水煤柱留设以及瓦斯抽采设计提供依据。由于开采技术的不断更新以及地质条件的差异,导致导水裂缝实际发育高度在不同矿区有较大变化,有些矿区的导水裂缝发育高度与规程中的预测公式的计算结果并不完全相符,因此需要对其进行现场实测确定实际发育高度。本文通过对荆各庄矿1196F回采工作面工作面布置导水裂缝带监测系统,浏览导水裂缝带发育过程、形态特征及导水裂缝带高度,现场监测显示其导水裂缝带最终发育高度为28~32m。     

基于测井新技术解释有效裂缝发育规律

成像测井资料提供了井下裂缝的准确分布状态,可以准确提取裂缝的参数,包括裂缝的倾角、倾向,裂缝的组合特征,这些参数为地质分析提供了极为有价值的信息。将多井的成像资料分析的结果,结合取芯岩芯分析,运用地质规律对地质特征相似的邻区进行了裂缝预测。利用四川某地区下三叠统飞仙关组储层10口井的成像和岩芯资料,通过分析裂缝的分布特征和影响裂缝发育的岩石特性、裂缝的溶蚀和充填情况、裂缝与现代地应力和构造的关系,解释出了3个有效裂缝发育带、5个有效裂缝欠发育带和2个裂缝不发育带。该结果得到了实钻资料的证实,表明综合测井新技术解释有效裂缝发育规律是可行的。     

鲁西地区太古界裂缝类型与发育规律

依据露头观测和成像测井数据,揭示鲁西地区太古界裂缝系统的成因及类型,将裂缝产状数据与区域构造背景结合分析,同时依据典型断裂-裂缝剖面的观测统计,对太古界构造裂缝的形成时期及发育规律进行剖析。结果表明:鲁西地区太古界裂缝系统主要由区域构造裂缝和局部构造裂缝组成;区域构造裂缝形成时期主要为中—新生代,其中低角度裂缝形成于印支期,高角度裂缝形成于燕山—喜山期;局部构造裂缝的发育虽不具有普遍性,但对局部地区太古界储集性能的改善意义重大;规模相近但力学性质不同的断裂对储层的改造程度和影响范围存在差异;压性断裂最好,压扭性断裂次之,张扭性断裂最差;断裂影响范围内裂缝面密度的显著增大主要表现为区域构造裂缝的加密或派生新的构造裂缝,新生裂缝通常与断裂平行或小角度斜交。     

柴达木盆地英西地区E_3~2储层裂缝发育特征

基于岩心观察、系统的微观岩石学和结构学特征研究以及压汞分析,发现裂缝在英西地区油气成藏过程中发挥重要作用:裂缝为英西地区重要的储集空间类型,压汞分析结果显示裂缝的总体积约占储集空间总体积的1/4~1/3;岩心和岩石薄片中均可见到较多裂缝中残留着原油,裂缝在油气成藏过程中是重要的油气运移通道;被盐类矿物完全充填的裂缝具有较强的封盖作用,利于保存油气.英西地区裂缝较为发育且控制着油气的富集与高产,利用裂缝地震预测软件GeoFrac可对裂缝的平面分布特征进行预测和精细刻画,为寻找裂缝性储集体的井位部署提供技术指导和勘探建议.     

延长油田志丹西区延长组天然裂缝发育规律研究

为确定天然裂缝对志丹新区注水开发的影响,通过野外露头地质调查、岩心观察,结合实验分析研究了天然裂缝发育规律.结果表明,延长油田志丹西区延长组天然裂缝发育燕山期E-W向、NW-SE向和喜山期S-N向、NE60°四组区域构造裂缝,其中以E-W、S-N向最为发育,NE60°较为发育.地下裂缝与野外露头裂缝发育规律基本一致.天然裂缝类型主要为直立、近直立大型剪切裂缝,微裂缝不发育.天然裂缝主要在砂岩中发育,泥岩中发育较少;岩性一致时,裂缝密度与层厚呈负乘幂关系,裂缝发育程度随埋深加大而降低.     

气藏水束缚堵塞规律的研究

水束缚堵塞是导致气藏储层损害的一个主要因素。结合逾渗理论和有效介质理论,采用威布尔分布作为孔喉分布函数,建立了计算气藏水束缚堵塞严重程度的模型,并编制了相应的计算软件。计算结果表明,气藏含水饱和度的增加导致气相有效渗透率的急剧降低,当网络的含水饱和度由6.9%增至26.64%时,气相的有效渗透率下降了37 52%。这对于揭示现场实际气藏水束缚堵塞损害机理以及高效开发和保护气藏具有一定的指导意义。     

气藏水束缚堵塞规律的研究

水束缚堵塞是导致气藏储层损害的一个主要因素。结合逾渗理论和有效介质理论,采用威布尔分布作为孔喉分布函数,建立了计算气藏水束缚堵塞严重程度的模型,并编制了相应的计算软件。计算结果表明,气藏含水饱和度的增加导致气相有效渗透率的急剧降低,当网络的含水饱和度由6．9％增至26．64％时,气相的有效渗透率下降了37.52％。这对于揭示现场实际气藏水束缚堵塞损害机理以及高效开发和保护气藏具有一定的指导意义。     

柴达木盆地M区砂岩气藏储层地质建模分析

为表征M区储层在三维空间的展布特征,指导新井部署,确保天然气科学合理高效地开发,通过三维地质建模平台,采用确定性建模和随机建模相结合,地震解释和地层划分与对比相融合,"岩相模型相控、流体模型相制"的方法,研究M区砂体展布、流体分布及接触关系。结果表明,运用该方法指导建立的三维地质模型在储量核算时能够充分匹配实际生产动态,便于剩余气分布规律研究,有效指导天然气高效开发,提高砂体控制程度。这种方法对于砂岩气藏储层较为适用。     

裂缝地层漏失规律研究

本文根据地下裂缝的漏失特性,建立了地下裂缝漏失规律的数学模型,并导出了各种流体在裂缝中的流动挽律。根据流动规律可以定量分析和计算漏速或漏失量与压差、裂缝尺寸、钻井液流变性能等之间的关系,这时优选优配堵漏荆的性能,选择合理的堵漏方法,提高防漏堵漏的成功率具有重要的指导意义。     

东坪金矿成矿研究

近年来，一些地质工作者认为，东坪金矿是产于碱性杂岩体中的重熔岩浆期后热液矿床，属于贫硫化物破碎带钾质蚀变岩型金矿。本文从宏观和微观两方面对该矿床的赋矿岩石和赋矿构造提出新的认识，认为变形、变质和剪切是矿化的直接动力，褶皱与剪切带是该金矿的联合控矿构造。     

裂缝性气藏气井产能计算新方法

裂缝性气藏储层中的裂缝是其气井产能的主要贡献者,裂缝的形态与位置对气井产能影响较大。传统裂缝性气藏气井产能模型多基于等效连续介质理论模型提出,未考虑储层裂缝的形态与位置。本文基于等值渗流阻力法,充分考虑裂缝性气藏裂缝形态与位置对气井产能的影响,利用裂缝微元段的径向渗透率表征裂缝对气井产能的贡献,推导了裂缝性气藏产能计算新方法。通过实例计算发现本文提出新方法能够较为准确预测气井产能。裂缝性气藏的裂缝长度对气井产能的影响较小,而裂缝偏转角度、裂缝与气井距离对气井产能影响较大,随着裂缝偏转角度、裂缝与气井距离的逐渐增大,气井无阻流量逐渐减小,且减小幅度不断减小。     

高温高压气藏地层水结垢规律实验研究

针对目前国内外缺乏直接检测高温高压地层水离子含量设备的问题,设计了测试高温、高压条件下实际气藏流体中地层水离子含量及结垢量的静态实验。采用实际气藏流体进行了高温高压PVT 分析及离子含量检测实验,测试不同条件下水中气、气中水含量及地层水离子组成,确定地层流体结垢量,综合研究了高温高压地层水相态变化和离子含量的变化规律及其内在联系。结果表明：随地层压力降低,天然气在水中的溶解度降低,水的蒸发加剧,地层水矿化度升高,结垢趋势增加。一定的低压高温条件下,地层流体中的无机盐结垢且结垢量随压力降低而增加,随温度降低而减小;实际地层流体结垢量比脱气地层水低且结垢量随温度压力的变化趋势更为明显。     

裂缝性低渗透气藏垂直裂缝井产能分析

利用椭圆流动模型和质量守恒法,建立并求解了考虑启动压力梯度影响的裂缝性低渗透气藏有限导流垂直裂缝井不稳定渗流的数学模型。绘制了产能动态曲线,同时分析了启动压力梯度、裂缝导流能力、弹性储能比和窜流系数对产能动态曲线的影响。分析结果表明:裂缝性低渗透气藏有限导流垂直裂缝井产能动态曲线可以划分为裂缝流动阶段、窜流阶段和总的系统径向流动阶段。启动压力梯度越大,产能越低;裂缝导流能力越大,产能越高;弹性储能比越大,产能越高;窜流系数越大,发生窜流的时间越早。这对深入认识裂缝性低渗透气藏有限导流垂直裂缝井的生产动态具有重要意义。     

复杂裂缝支撑剂转向规律研究

复杂裂缝技术是页岩等非常规油气藏成功开发的关键之一,目前研究大多针对如何提高缝网复杂度,对于复杂裂缝形成后支撑剂能否进入各级分支缝的问题仍不明晰,数值模拟、室内实验提供了部分定性认识,但缺乏归纳总结形成定量规律,特别是还没有工程可用的数学模型为支撑剂粒径、压裂液排量选取提供理论依据。基于此研究现状,本文针对多级、多尺度复杂裂缝系统,提出液量分配模型以及支撑剂转向输运条件,对支撑剂在复杂裂缝内的输运行为进行预测,并采用数值模拟对模型进行验证,结果显示相较于前人模型,本文模型的预测精度更高。同时澄清了分支裂缝夹角对于液量分配的影响本质是对于分支裂缝缝宽的影响。最后应用该模型定量研究了天然裂缝开启程度对于压裂液分配情况以及支撑剂输运效果的影响,为现场支撑剂粒径、压裂液排量选取提供理论依据。     

库车拗陷A气田砂泥岩互层构造裂缝发育规律

从构造裂缝的形成机制出发,对库车拗陷A气田砂泥岩互层中构造裂缝的发育规律进行了探讨,分析了其影响因素,并建立了砂泥岩互层构造裂缝发育模型.分析认为,受砂岩脆性特征和泥岩韧塑性特征的影响,砂泥岩互层中的构造裂缝首先在砂岩层中产生,并逐渐向泥岩层扩展形成裂缝网络.脆性岩层较塑性岩层更易产生大量裂缝,因此,在砂泥岩互层中砂岩层的裂缝密度大于泥岩层,同时,由于砂岩和泥岩内摩擦角的差异,裂缝在砂岩层中的平均倾角也大于泥岩层.单个砂岩层或泥岩层的厚度越小,对裂缝的发育越有利.强非均质性地层较均质地层裂缝更为发育,但共轭剪破裂中的一组裂缝会受到抑制,而以另一组裂缝为主.库车拗陷A气田砂泥岩互层中泥岩层的厚度小于4.0m的裂缝穿透极限值,表明裂缝可以穿透泥岩层将砂岩层连通,形成大段连续的油气储集空间.最后,根据理论分析建立了砂泥岩互层构造裂缝的发育模型.     

基于离散元方法的层理发育地层水力裂缝扩展规律

层理发育是页岩储层的典型特征,水力裂缝能否穿过层理面继续扩展决定了裂缝形态的复杂程度,其中层理强度是影响水力裂缝穿层行为的关键因素。为了探究层理强度对水力裂缝穿层行为的影响,采用块体离散元方法,分别计算了层理面的抗剪强度(黏聚力)和抗拉强度对水力裂缝在层状地层内扩展行为的影响。结果表明,水力裂缝遇到水平层理后的形态可分为转向层理面扩展和继续竖向扩展两种类型。层理面强度对水力裂缝的穿层能力具有显著影响,当层理面的抗拉强度和抗剪强度均较低时,水力裂缝的穿层能力差,水力裂缝不能穿过层理;当层理面的抗拉强度和抗剪强度均较高时,水力裂缝的穿层能力增强,水力裂缝穿过层理面扩展;当层理面的某一个强度较低时(抗拉或抗剪),则低强度因素成为主控因素,另一强度参数的增加不会改变水力裂缝的穿层能力。厘清了层理强度对水力裂缝穿层行为的影响,对层理发育地层的水力压裂施工具有重要的理论指导意义。