RESEARCHES ON IRREDUCIBLE WATER SATURATION OF LOW-PERMEABILITY SANDSTONE GAS RESERVOIR IN SULIGE GASFIELD

束缚水饱和度是低渗透砂岩气藏储层评价的重要指标参数.利用非稳态恒压气驱法结合核磁共振T2谱技术,研究了苏里格盒8段低渗透砂岩气藏岩心在不同气驱条件下含水饱和度的变化情况及束缚水饱和度建立过程.研究结果表明:在平均驱替压差下气驱驱替孔隙体积倍数达到50左右时岩心内含水分布状态趋于稳定,达到束缚水状态;气驱不同阶段的含水饱和度与平均驱替压差下驱替体积倍数、驱替时间之间存在极好的相关性;岩心达到束缚水状态所用的驱替时间是随着驱替压差和渗透率差异而改变的,不能作为衡量是否达到束缚水状态的依据;随着气驱压差的增大,气驱不同阶段的含水饱和度和束缚水饱和度都趋于减小,但减小幅度较小.气驱法建立的束缚水饱和度与离心法束缚水饱和度吻合较好,综合两种实验方法可较准确地给出苏里格低渗透砂岩气藏岩心的束缚水饱和度.     

火山岩气藏高含CO2天然气气水两相渗流特征

目前,国内外对火山岩高含CO2天然气藏的认识和研究都不是很深入.研究从非稳态气驱水实验和水驱气实验出发,得出了这类火山岩气藏的气驱水和水驱气相对渗透率曲线,对比了不同温度、不同渗出压力以及不同CO2气含量情况下的气水相对渗透率曲线,分析了这些因素对气水两相渗流的影响,总结了气水两相渗流特征及渗流机理.实验结果表明,所有岩心不同实验条件下所得的相渗曲线遵循相同的规律,束缚水饱和度较大,两相渗流区较窄;残余水条件下的气相相对渗透率不高;岩心绝对渗透率都比较低,但在高含水饱和度下,气相仍具有一定的渗流能力.另外,高湿、高压及高CO2含量对气驱水是有利的;水驱气实验还表明相渗曲线呈吸吮形,这对水驱气带来了有利条件.     

元坝气田不同类型储层气水两相渗流特征

气水两相相对渗透率曲线是描述产水气藏气水渗流规律的重要基础参数,但是采用水驱气方法还是气驱水方法来确定气驱水相对渗透率曲线仍存在较大争议。以元坝气田为研究对象,基于室内实验测试方法,系统开展了孔隙型、裂缝型岩心气驱水相对渗透率曲线测试,对比分析不同类型储层岩心气驱水相对渗透率曲线特征,推荐产水气藏气水相对渗透率曲线测试法。结果表明：裂缝型岩心气驱水相对渗透率曲线表现出凹形曲线特征,与常规的X形曲线特征差异较大;与裂缝型岩心比较,孔隙型岩心气驱水相对渗透率曲线整体右移,两相流动饱和度区间范围更宽、水相相对渗透率上升更慢。与气驱水方法相比,水驱气相对渗透率曲线的束缚水饱和度更接近储层实际情况、水相渗流能力弱、气相渗流能力大于水相,实验设计符合产水气藏气水渗流过程。因此,针对产水气藏的产能评价、开发方案编制等,建议采用水驱气法测试的气驱水相对渗透率曲线开展模拟计算。     

稠油相对渗透率曲线影响因素分析

油藏相对渗透率是油田开发设计和分析的一个重要地层参数,实验室中常通过分析岩心非稳态驱替数据获得.文中通过不同的实验温度、束缚水饱和度,以及不同的驱替方式、CaCO3沉积研究稠油油藏相对渗透率曲线的变化.实验结果表明:实验温度、束缚水饱和度、驱替方式对稠油油藏相对渗透率曲线的形状、等渗点、残余油饱和度,以及残余油饱和度对...     

高温高压致密砂岩储集层气水相渗曲线测试方法

致密气气水相渗曲线一般在常温常压下应用非稳态气水相渗测试方法通过实验测得,所得结果与高温高压下气水相渗曲线相差很大。采用常规标准方法,用氮气和地层水测试3块岩心在常温常压下的气驱水相渗曲线,之后将3块岩心按照实验流程处理,采用自研全直径渗流装置(200℃,200 MPa)对这3块岩心在地层条件下(温度160℃,116 MPa)进行气驱水相渗曲线测试。结果表明,高温高压相渗曲线具有更大的两相共渗区,且束缚水饱和度更低;在相同含气饱和度下,高温高压气相相对渗透率比常温常压的高,说明地层条件下致密气气水两相的渗流能力更强,实际束缚水含量更低。高温高压下,气水黏度比、密度比以及界面张力更低,气驱水波及效率更高。图2表2参10     

苏里格西部致密砂岩储层不同孔隙类型下的气水渗流规律

为了探究苏里格西部致密砂岩储层的渗流规律,选用铸体薄片、常规压汞等资料,采取定性与定量相结合的方法对孔隙结构进行分析,在此基础上结合气水相渗测试以及可视化真实砂岩模型进行气水驱替及泄压实验,模拟气藏成藏及开发过程中不同孔隙类型的渗流规律和流体分布。依据不同孔隙的相对含量将孔隙组合类型分为溶孔-粒间孔、晶间孔-溶孔、溶孔-晶间孔、晶间孔4类,并对4类孔隙类型代表样品的孔喉特征及渗流规律进行分析。结果表明:不同孔隙类型储层的渗流规律分异明显,随着储层物性越来越好,束缚水饱和度逐渐减小,束缚水处的气相相对渗透率逐渐增大,两相共渗区不断加宽,渗流能力增强,气水相互干扰逐渐减弱;可视化气驱水驱替类型随孔隙类型变好逐渐由指状驱替过渡为驱替程度较大的均匀驱替,在同等生烃条件下有利于天然气充注构成有效储层;泄压实验结果表明,孔隙类型好的样品泄压所需的时间短,压力下降的幅度大,采出程度高;孔隙类型较差的样品残留水过多,使得气相相对渗透率减小,采出程度较低。根据压汞结合相渗测试,确定研究区储层束缚水转变为可动水的节点生产压差为7 MPa,为苏里格西部气井降低产水风险、提高采收率提供理论依据。     

高温高压气藏衰竭开发气水相渗变化规律探讨北大核心CSCD

气水相渗曲线一般在常温常压下利用非稳态气驱水实验获得,所得实验结果难以表征高温高压气藏衰竭开发过程中气水两相渗流变化规律。设计了不同温压条件、驱替方式、有效应力下气水相渗实验,结果表明,与地面条件相比,地层高温高压条件下水气黏度比、界面张力均降低,气驱水可使束缚水饱和度降低8%~13%,两相共渗区增加8%~15%;水驱气实验较气驱水实验相渗曲线整体偏左,分析认为高温高压水驱气实验能真实模拟实际气藏衰竭开发过程,结果更具代表性;不同有效应力下水驱气相渗实验,由于应力敏感的存在,相渗曲线整体下移,驱替效率降低约3.5%。在此基础上,统计分析了相渗曲线特征值及其形态参数变化规律,建立了衰竭开发过程气水相渗变化图版。本文研究成果可以应用到数值模拟中,指导高温高压气藏合理开发。     

裂缝性碳酸盐岩油藏相对渗透率曲线

裂缝油水相对渗透率曲线的研究对指导裂缝性油藏注水开发起至关重要的作用。笔者应用某碳酸盐岩油藏天然岩心进行油水相对渗透率实验,对基质岩心进行造缝,对比了造缝前后的岩心相对渗透率曲线形态的差别：造缝后油水相对渗透率曲线下降（上升）较快,残余油饱和度较大,且残余油饱和度下水相相对渗透率高,油水共渗区变窄,最终驱替效率变小;对同一块天然裂缝性岩心相对渗透率曲线的应力敏感特征进行了研究：随着围压增大,相对渗透率曲线的束缚水饱和度变大,残余油饱和度变化程度较小,等渗点下降,驱替效率变小。数值模拟计算结果显示,使用围压较大条件下的相对渗透率计算,含水率较低,在相同开发期限内阶段采出程度降低。     

DETECTING METHOD FOR THE RELATIVE PERMEABILITY CURVE OF POLYMER FLOODING

基于非牛顿流体渗流理论,推导并建立了聚合物溶液非牛顿流体体系驱油的分流量方程和前缘运动方程,考虑了体系流变性、储层物性以及驱替速度和不可及体积对聚合物驱渗流特征的影响,得到了新的聚合物驱相对渗透率计算模型.通过对实验流程和方法的改进,实现了恒速驱替,使实验过程与理论模型所要求的假设条件一致,建立了测定聚合物驱相对渗透率的新方法.新方法测定结果与常规水驱相对渗透率曲线的对比分析表明:聚合物驱两相跨度范围增大,残余油饱和度降低;同一含水饱和度下的水相相对渗透率偏低,油相相对渗透率偏高;在等渗点右侧,随含水饱和度的增加,水相相对渗透率上升幅度相对较缓.     

非均质气藏可动水评价及提高采收率新思路

气藏衰竭式开采过程中,因高含水停喷甚至大面积水淹造成气井关井是很难治理的问题,准确评价气藏可动水对于高含水气藏治理及提高采收率有重要意义。以塔里木盆地塔河非均质底水气藏为例,测试了不同物性储层、不同驱替压差条件下的岩心含水饱和度、可动水饱和度和束缚水饱和度,结合渗透率、孔隙度等主要影响因素进行对比分析,研究发现同一岩心的可动水饱和度和含水饱和度随驱替压差的变化趋势一致,而且岩心的渗透率越大,相同驱替压差下可动水饱和度和含水饱和度越高;在含水饱和度和可动水饱和度较高时,两者随驱替压差增加而快速下降,而在含水饱和度和可动水饱和度较低时,两者随驱替压差增加下降缓慢;气藏不同区块的岩心含水饱和度和可动水饱和度随驱替压差变化的范围不同。在可动水评价基础上,结合精细地质建模及数值模拟技术,根据气藏剩余气及含水饱和度分布状态,设计了综合部署“采气井、阻水井、排水井”的治理增产方案,通过加强井网控制程度、封堵优势渗流通道、排泄地层水体能量进而提高气藏采收率。      

温度和压力对气水相对渗透率的影响

气水相对渗透率是气藏开发方案设计与开发动态指标预测、动态分析和气水分布关系研究最重要的基础参数。实验室现有的气水相对渗透率测试条件与实际地层高温高压渗流条件存在着较大差异,这可能造成测试结果不能真实地反映地下渗流特征。目前在实验温度和压力对气水相对渗透率的影响研究国内外尚存在分歧。为此,在实验室常温、较低压力条件下,测试了12块岩样气水相对渗透率曲线,并进行归一化处理;从理论上建立了实验室条件与地层条件相对渗透率曲线转换关系;并以某高温高压井为例,模拟计算了不同温度、压力对气水相对渗透率的影响。结果表明:实验温度和压力不会对水相相对渗透率曲线造成影响,而对气相相对渗透率却有很大影响,在高温、高压条件下甚至能相差超过10倍。结论指出,应谨慎考虑使用实验室条件测试的气水相对渗透率来预测地层高温高压条件的开发动态指标。     

开关井不同程度应力敏感效应对井底压力动态的影响

依据渗流实验建立的应力敏感效应经验关系式,从渗流力学基本理论出发,建立了考虑渗透率应力敏感、井筒储存效应和表皮效应影响的均质气藏试井分析数学模型。应用摄动技术和拉普拉斯变换方法求解数学模型,据此研究应力敏感性气藏的渗流特征以及开关井不同程度应力敏感效应对井底压力动态的影响。研究表明,随着渗透率应力敏感效应的增大,压降压力导数曲线向上翘起的幅度增大,而压恢压力导数曲线则可能出现下掉。当升、降压对渗透率的应力敏感不可逆时,升压过程不能使渗透率完全复原,其压力恢复的程度则更低。     

低渗两区复合油藏注水井试井解释模型

为了更加准确地描述注水开发的低渗透油藏动态特征,得到尽可能多的关于储层和测试井的可靠信息,建立了综合考虑井筒储存效应、表皮效应、启动压力梯度、渗透率非均质性等影响因素的低渗两区复合油藏注水井试井解释数学模型,应用贝塞尔函数和格林函数法求出井底压力的Laplace空间解,采用Stehfest数值反演算法得到实空间的解,并对模型的相关参数进行敏感性分析,绘制了井底压降、压力导数与时间的双对数关系曲线。结果表明,外区渗透率相对较低的复合油藏中,井储系数、内区渗透率、外区渗透率、内区半径是敏感因素;表皮因子和启动压力梯度不是敏感因素。     

含气活油高凝油相渗曲线测定及特征

目前,油水相渗曲线测量实验中普遍采用脱气原油作为实验用油,无法模拟实际储层中原油含气,设计实验使用含气高凝油,通过在恒温箱中利用高压活油瓶进行转样来保持原油高温高压条件和原始含气量,利用非稳态法测量得到含气活油高凝油相对渗透率曲线,并对曲线的特征规律及其影响因素进行研究。结果表明:含气活油相渗曲线与脱气原油相比,油相相对渗透率较高,水相相对渗透率较低,残余油饱和度降低,水驱油效率增加,含水上升变慢;随着实验温度降低,油相相对渗透率降低,水相相对渗透率提高,残余油饱和度显著升高,含水上升快,驱油效率降低;储层渗透率在高温条件下对相渗曲线特征影响较小,但在析蜡温度以下时,低渗储层的残余油饱和度与束缚水饱和度都要明显高于高渗储层,水驱油效果较差,该研究实现了对高凝油油藏相渗曲线的精准刻画。     

关井时机对页岩气井返排率和产能的影响

页岩气井压后返排率普遍较低,大量的压裂液永久赋存于储层中,对页岩气井的生产有可能造成不利影响。为此,以实际生产数据为基础,分析了页岩气井早期生产返排特征,并根据典型数据建立相应的数值模型,研究了不同时机关井持续时间、生产制度对页岩气井返排率和产能的影响。结果表明:①在返排前关井期间,极窄的相渗曲线共渗区急剧降低压裂液在储层中的渗吸运移速度,关井100 d后移动距离小于3 m,随着关井持续时间增加,压裂液返排率呈指数降低,开井的初始产气量先减小后增大,对长期产气量的影响则恰好相反,因此,并不能简单得出关井时间越长,越有利于生产的结论 ;②而在生产返排后关井期间,随着关井持续时间增加,返排率减小,开井的初始产气量增大,长期产气量则会减小,但相比之下,返排后关井效应弱于返排前;③对于生产制度而言,生产压差增大会掩盖应力敏感导致的渗透率降低效应,最终表现为累计产气量、累计产水量都增加,同时,高生产压差人工缝底部积液,而低压差含水饱和度则几乎为0。该研究成果为认识压裂液的滤失机理及其在储层中的赋存方式、确定页岩气多段压裂水平井的最佳关井时间与生产制度,提供了技术支撑。     

不同温度下泡沫对气液相相对渗透率的影响

泡沫能够有效封堵高渗透窜流通道,泡沫驱是一个多相流动的过程,而相对渗透率是表征多相渗流的重要参数,泡沫驱相渗规律的研究对稠油热采工艺具有重要意义。测定了不同温度下泡沫封堵压差随气液流量比的变化,分析了不同气液流量比下泡沫封堵压差的变化及温度的影响;利用稳态法测定了不同温度下泡沫存在和不存在时气液相相对渗透率曲线,研究了温度对泡沫驱中气液相相对渗透率的影响。结果表明：在实验温度范围内,温度越高,泡沫的封堵效果越好;在气液流量比为2～4时,泡沫的封堵压差最大,封堵效果最好;泡沫不影响液相相对渗透率与含液饱和度的关系,但泡沫使得液相相对渗透率整体偏小;当含液饱和度低于临界含液饱和度时,泡沫对气相相对渗透率无影响;当含液饱和度高于临界饱和度时,气相相对渗透率相较于无泡沫作用时降低了2～3个数量级;在实验温度范围内,随温度的升高,液相相对渗透率的变化很小,但气相相对渗透率的临界含液饱和度变大,并且曲线的平缓段所对应的气相相对渗透率降低。     

高温高压非稳态气水相渗测试装置及方法

目前高温高压气藏气水相渗曲线多采用非稳态测试方法获取,测试装置主要采用回压阀控制流体压力,但高温高压条件下易产生压力波动,气水计量易产生偏差。为此,提出了一种基于电容法的高温高压非稳态气水相渗测试装置及方法,测试装置引入了自主研制的电容式液位计量计,实验温度和压力分别提高到200.0 ℃和80.00 MPa,通过液体体积与电容变化计量产水量,通过电动涡轮计量泵控制流体压力、计量气体体积,根据实验测试数据分析了流体压力和油藏温度对气水相渗曲线的影响。结果表明:相同条件下,实验温度升高,束缚水饱和度变小,气水共渗区域变宽;实验流体压力降低,束缚水饱和度变大,气相相对渗透率变小。研究成果对高温高压气藏开发方案设计、动态分析及气水渗流规律认识具有一定指导意义。     

低渗气藏可动水识别方法研究

识别储层中是否含有可动水主要采用对比束缚水饱和度与原始含水饱和度的方法,获取束缚水饱和度的实验方法较多,但不同方法的实验结果有所不同。从对比A区块不同束缚水饱和度的实验结果得出,相渗曲线法、离心毛管力曲线法的实验结果相近,并采用这些实验结果回归出了该区块的渗透率与束缚水饱和度关系式。由于储层存在压敏问题,需要对渗透率低于1×10~(-3)μm~2的储层进行覆压校正。应用回归出的束缚水饱和度计算式,结合覆压校正渗透率,准确地判断出该区块12口生产井的可动水情况。     

火山岩气藏气水两相渗流特征分析

火山岩气藏的有效开发较为困难。针对该类气藏的储层特点,文中通过岩心实验研究火山岩的气水两相渗流特征,为气藏有效开发提供依据。室内实验结果表明：受岩心自身孔隙结构特征影响,水,气相渗曲线呈吸吮态,且岩心渗透率对相渗曲线的特征点影响较大,渗透率越大,残余气饱和度越高;对同一岩心而言,气-水相渗曲线的形状及特征点数值与实验温度和压力有关,温度、压力越高,气水两相渗流区越宽,岩心的束缚水饱和度越低,越有利于气水两相渗流。由此得出,在气藏开发过程中,应合理控制生产压差,避免气井过早出现水侵;一旦因水侵造成水锁,可通过提高气藏温度或压力,实现封闭气解封。     

水驱气藏气相阈压梯度预测模型

鉴于现有气相阈压梯度预测模型不能准确描述气相阈压梯度随气相连续性的变化规律,在改进气相阈压梯度实验流程的基础上,选取四川盆地普光气田下三叠统飞仙关组碳酸盐岩储层标准岩心,开展了气相阈压梯度实验,建立了综合考虑岩石渗透率和气相连续性的气相阈压梯度预测模型,对比分析了基于不同气相连续性表征参数建立的气相阈压梯度预测模型的预测结果。然后,根据该气藏气井的测井解释成果,采用基于相对可动气饱和度建立的气相阈压梯度预测模型,预测了不同类型储层的气相阈压梯度。研究结果表明:①相对可动气饱和度考虑了束缚水饱和度和残余气饱和度对气相连续性的影响,较之于含水饱和度而言,相对可动气饱和度能够更好地表征气相在多孔介质中的连续性;②气相阈压梯度随岩石渗透率、相对可动气饱和度的降低而增大,在渗透率、相对可动气饱和度较低时,气相阈压梯度随渗透率、相对可动气饱和度的降低而急剧增大;③普光气田主体气藏Ⅰ类储层的气相阈压梯度较小,其数量级在0.01 MPa/m,Ⅱ类储层的气相阈压梯度较Ⅰ类储层有所增大,Ⅲ类储层的气相阈压梯度则急剧增大。结论认为,基于相对可动气饱和度建立的气相阈压梯度预测模型能够更加准确地描述气相阈压梯度随岩石渗透率和气相连续性的变化规律,所取得的研究成果可以为准确认识水驱气藏气—水两相渗流规律奠定基础。