川中须家河组低渗有水气藏渗流特征及其影响因素

川中须家河组低渗有水气藏储层气水关系复杂、单井产能低、稳产困难,提高气藏产能面临技术挑战。针对以上问题,首先利用CT扫描分析储层微观孔隙结构特征,其次开展地层条件下孔隙型、裂缝型岩心的渗流特征实验,并对比分析束缚水、压力、温度等条件对不同类型岩心渗流特征的影响。研究发现,岩心基础渗透率与岩心类型、孔喉半径、孔隙连通性等密切相关;与常温低压条件下相比,地层条件下的气相流动的启动压力梯度、非达西流特征更为明显,气相流量、渗透率均大幅降低;束缚水、压力、温度等条件对气相流动的影响程度依次降低;裂缝型岩心比孔隙型岩心受束缚水和温度的影响程度更低,受压力的影响程度更高。该研究为掌握不同类型储层产能的影响因素及生产方案的调整提供了理论依据。     

裂缝对致密砂岩气成藏富集与高产的控制作用——以库车前陆盆地东部侏罗系迪北气藏为例

以库车前陆盆地东部侏罗系迪北致密砂岩气藏为例,探讨了裂缝对致密砂岩储层储集空间、渗流能力的影响机理,以及裂缝对致密砂岩气成藏富集与高产的控制作用。根据激光共聚焦显微镜观测统计,该区显微构造裂缝宽度半径主要分布在8~25μm之间,伴生微裂缝宽度半径主要分布在4~10μm之间,而喉道半径主要分布在1~4μm之间,裂缝宽度要大于喉道半径,作为主要渗流通道。饱和水岩心天然气充注物理模拟实验、压汞实验和气水两相渗透率实验表明,同等孔隙度条件下,裂缝发育的储层样品天然气更容易注入,排驱压力降低,进汞饱和度增加,气相渗透率增大。结果表明:裂缝对致密储层物性的改善起到关健作用,裂缝沟通孤立的孔隙形成连通的储集空间,沿裂缝易发育溶蚀形成新的孔隙,裂缝自身也可作为储集空间;裂缝提高了致密储层的渗流能力,降低了天然气运移所需的启动压力梯度,提高了天然气有效渗透率,使天然气充注效率增加,也有利于天然气的产出;裂缝发育的时间和空间位置不同,对致密砂岩气藏成藏富集及高产的控制作用也不同。     

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。     

裂缝参数对储层渗透率和孔隙度影响实验

中国致密油藏和特低渗透气藏的油气产量近年增加很快,多裂缝或缝网等大型压裂成为开采此类油气藏的重要手段。为了深入了解裂缝对油气渗流的影响,优化裂缝长度和开度等参数,以油藏工程理论为指导,以物理模拟为技术手段,开展了裂缝对致密油藏和特低渗透气藏储层渗透率和孔隙度影响实验研究。结果表明:随裂缝贯穿程度和开度增加,岩心孔隙度增大,但增幅较小;与孔隙度相比较,裂缝可明显提高岩心渗透性;当裂缝贯穿程度超过60%时,渗透率开始明显增大,当贯穿程度达到100%时,裂缝岩心渗透率要比基质岩心渗透率高10~1 000倍。     

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。     

深层高压碳酸盐岩气藏孔隙结构特征及衰竭开发规律

深层碳酸盐岩气藏孔隙结构复杂,产能差异大,气藏高效开发和长期稳产面临挑战,急需开展地层条件下衰竭开发规律的针对性研究。为此,采用二级CT扫描技术精细描述了气藏储层的孔隙结构特征,并通过岩心实验研究地层条件下孔隙结构和束缚水对衰竭开发的影响规律。结果表明:孔洞和裂缝的发育与分布不均是该类气藏非均质性强、产能差异大的主要原因;产气量主要受孔隙度的控制,阶段采出程度与渗透率接近对数关系;当井底压力为15 MPa时,孔隙型、孔洞型、裂缝-孔隙型和裂缝-孔洞型储层的平均阶段采出程度分别为47.43%、48.21%、59.90%、62.14%;裂缝-孔洞型储层的储量、产气量、阶段采出程度均相对较高;孔洞型储层的储量高、产气速度低,“高孔低产”特征明显;裂缝-孔隙型储层的储量低、产气速度快,稳产周期短;孔隙型储层的储量和产气速度均比较低。研究结果可为深层高压碳酸盐岩气藏开发方案设计提供理论依据。     

徐深气田火山岩气藏水锁效应

徐深气田火山岩气藏储层复杂,开发难度较大。为制定合理的气藏开发方案,提高单井产量和经济效益,减少开发过程对气藏的伤害,研究了不同孔隙类型火山岩气藏的全直径岩心水锁伤害机理。利用核磁共振T_2谱给出了不同孔隙类型储层自吸水和气相反排后滞留水分布规律,从微观角度解释了不同孔隙类型储层水锁伤害恢复快慢差别的原因。研究认为:火山岩气藏储层岩心含水饱和度随渗吸时间的延长而增加;储层大孔隙越发育则渗透率越高,微孔隙占比越大则渗透率越小;储层孔喉连通性越差,非均质性越强,则自发渗吸时岩心吸水量越小;连通性较差的大孔隙是残余气分布的主要孔隙空间;储层水锁伤害随气体反排孔隙体积倍数的增加而减小。     

页岩气藏三孔双渗模型的渗流机理

为了掌握页岩气储层气体复杂流动的规律,从而高效开发页岩气藏,对页岩气渗流机理进行了研究。借鉴适用于非常规煤层气藏双重孔隙介质模型和考虑溶洞情况的三重孔隙介质模型,基于页岩气储层特征和成藏机理,提出了页岩气藏三孔双渗介质模型;研究了页岩气解析扩散渗流规律,提出考虑储层流体重力和毛细管力影响的渗流微分方程;并利用数值模拟软件对页岩气产能进行了预测。结果表明：基质渗透率和裂缝导流能力是页岩气开采的主控因素,只有对储层进行大规模压裂改造,形成连通性较强的裂缝网络后才能获得理想的页岩气产量和采收率。     

页岩储层渗透率数学表征

为研究页岩储层渗透率表征方法中存在的问题,根据页岩储层独特的裂缝、孔隙分布特点,分别建立了裂缝渗透率理论计算模型和基质渗透率理论计算模型,定性分析了缝宽、孔隙直径、孔隙压力等参数对渗透率的影响。模型研究表明：裂缝内气体渗流满足立方定律,其渗流能力由缝宽决定;基质渗透率受气体滑脱效应和扩散效应影响,其渗流能力由孔隙压力和孔隙直径共同决定,且随孔隙压力和孔隙直径的变化发生动态变化;裂缝渗透率和基质渗透率极差较大,实际应用时须进行适当分类处理,以克服采用现有渗透率数学表征方法表征页岩气渗透率的不足。应用实例结果表明,该方法准确有效。     

应力敏感碳酸盐岩复合气藏生产动态特征分析

针对碳酸盐岩气藏平面非均质严重、应力敏感性强的特点,基于近井带裂缝—溶洞发育、远井带基质广泛展布的地质特征,将储层划分为内、外2个区,内区为三重孔隙介质,外区为单重孔隙介质;通过开展应力敏感性试验,确定内区裂缝渗透率应力敏感性变化规律,并引入拟压力及拟时间函数加以描述,建立考虑储层应力敏感特性的碳酸盐岩复合气藏渗流数学模型。应用Laplace变换及Stehfest数值反演方法,并结合气藏物质平衡方程,迭代求取定产压力解和定压产量解。采用矿场实际储层、流体及生产数据,对模型的有效性进行验证。分析不同应力敏感系数、内区裂缝渗透率及外区基质渗透率等对生产动态的影响特征,研究结果表明气井初始产量及生产后期压力随应力敏感系数的增大而减小,相比与内区裂缝渗透率,外区基质渗透率决定气井产气能力、井底流压大小与下降速率。     

礁灰岩储层渗透率确定方法

流花11-1油藏生物礁灰岩的储层储集空间以孔隙型和溶洞-微裂缝-孔隙型为主,孔隙结构呈双峰分布.采用岩心渗透率对测井和地震渗透率逐级刻度的方法,确定了5m×5m三维地震分布范围的孔隙渗透率.然后利用反映地下储层的动态测试渗透率刻度地震孔隙渗透率,得到非单重介质渗透率,从而得到了既具有地震资料广泛分布特点又具有准确体现地下储层流体渗流特征的非单重介质渗透率地质模型.生产动态分析和油藏数值模拟证实非单重介质渗透率比孔隙渗透率能够更好地反映地下储层流体的渗流特征,在油田开发和剩余油分布研究中应用效果更好.该方法在类似油藏中值得借鉴和推广.     

钻井过程中裂缝性储层伤害机理及试验评价方法

在对裂缝性油藏岩石孔隙结构、应力敏感性、渗流规律研究的基础上,提出采用人为造缝的方法模拟地层岩石裂缝开度,通过测定钻井液污染前后岩心渗透率的变化,评价钻井液对储层的伤害程度.以哈萨克斯坦肯基亚克油田为例,针对钻井过程中的储层伤害机理进行试验评价.结果表明,对裂缝宽度很小的岩心,固相颗粒堵塞在岩心表面;对裂缝宽度大于10...     

孔隙结构特征和非均质性对碳酸盐岩气藏开发的影响

复杂的孔隙结构是制约深层碳酸盐岩气藏高效开发的关键因素之一。为此,首先利用CT扫描技术分析了3种类型岩心的孔隙结构特征;然后,利用具有代表性的孔隙网络模型,实现了三维孔隙结构中的气相流动的可视化分析;最后,在地层条件下通过4组2块岩心串联的衰竭模拟实验研究了层内非均质对开发的影响。结果表明,渗透率主要受裂缝发育程度和分布特征、孔隙连通性影响;在连通性弱的孔隙结构中,气相流动的连续性较差,气相流速和渗透率较低。数量小于30%的大孔隙和孔洞的存在大幅提高了储层的孔隙度。在碳酸盐岩气藏开发中,考虑层内非均质性对气藏开发的影响,应依据不同孔隙结构中的气相流动特征选择合理的生产方式促进气藏在水平方向的协调开发。     

低渗透油藏有效注入水水质界限

注水是低渗透油藏补充地层能量的主要方式,而注入水水质是影响注水开发效果的关键因素。在低渗透油藏注入水水质推荐指标中没有注入水矿化度的相关指标,且对渗透率低于10×10-3μm2的储层没有进一步的划分。通过恒速压汞实验,分析喉道分布差异及主流喉道对渗透率贡献程度,剖析不同渗透率级别储层影响注水效果的关键喉道区间;通过室内岩心水驱物理模拟实验,定量分析粘土微粒运移与水化膨胀对渗流能力的影响程度,结合喉道分布特征,初步提出了低渗透油藏不同渗透率储层注入水矿化度、颗粒粒径和颗粒浓度的水质界限。研究结果表明,岩心渗透率越低,注入水矿化度越接近地层水矿化度;岩心渗透率越低,注入水颗粒粒径越大,对储层渗流能力伤害越大;岩心渗透率越低,注入水颗粒质量浓度越高,对储层渗流能力伤害越大。     

河坝飞仙关气藏储层应力敏感性及其对产能的影响

河坝飞仙关气藏是一个裂缝孔隙型异常高压气藏,地层压力系数高达2.3。试采过程中,气井产能下降明显,表现出一定的应力敏感。通过对河坝飞仙关气藏储层岩石渗透率应力敏感、压差对渗透率应力敏感影响、渗透率可恢复性等室内岩心试验研究,结果表明:河坝飞仙关气藏储层渗透率敏感性强,渗透率损害率高达60%;渗透率永久性变形率较大,可恢复程度低;压差对渗透率敏感影响大,压差越大,渗透率敏感性越强,永久变形率越大。结合现场生产分析表明:应力敏感对河坝飞仙关气藏开发的影响大,气井产能下降快,地层压力降到20MPa时,产能下降了66%;对于河坝异常高压气藏开发,确立合理生产压差,减缓应力敏感对储层渗透率及气藏产能的损害,确保气藏在合理生产压差及合理产量下生产十分必要。     

裂缝-孔隙型碳酸盐岩气藏稳态产能评价方法

针对常规气藏产能方程难以准确评价裂缝-孔隙型碳酸盐岩气藏产能的问题,利用Ka-zemi模型简化裂缝-孔隙型碳酸盐岩气藏渗流模型,根据气体在裂缝与基质层中的不同流动状态,将双重介质复杂渗流分解为基质层线性渗流与水平裂缝径向渗流,建立了综合考虑裂缝渗透率、裂缝开度、裂缝条数及窜流系数的裂缝-孔隙型碳酸盐岩气藏稳态产能方程,...     

提高缝洞型气藏采出程度的物理实验——以高磨地区震旦系灯影组气藏为例

高磨地区震旦系缝洞型气藏孔隙、溶洞、裂缝搭配关系复杂,储层渗流能力的较大差异导致难以准确预测气藏的采出程度。为认识并量化储层非均质性对储量可采性的影响,开展地层条件下各类储层岩心的串、并联衰竭式开发实验。通过改变实验压差和岩心的组合方式,明确流量与压力随时间的变化关系,评价现有工艺技术条件下储层类型、生产制度对气藏采出程度的影响。串联实验中,气体流动路径为孔隙→孔洞→裂缝-孔洞时,岩心采出程度最大;气体流动路径为孔洞→裂缝-孔洞→孔隙时,采出程度减少14%。并联实验中,实验压差5 MPa时最终累计产气量最大,但由于高渗岩心孔隙压力下降过快,后期累产气量增加幅度减小;实验压差3 MPa时,各类岩心同时供气的时间延长,实现了"动态供给平衡",累产气量增加幅度保持稳定。该实验研究从微观上认识了不同类型储层组合下的产量贡献特征,量化了低渗储层对高渗储层的制约性,对缝洞型气藏早期开发对策的制定具有指导意义。     

应用核磁共振技术研究吐哈盆地低渗透储层渗流能力

应用核磁共振等实验技术对低渗透岩心的可动流体饱和度分布进行了定量测试,评价了储层流动能力,建立了可动流体饱和度与孔隙度、渗透率的回归关系,研究了影响储层渗流能力的因素;通过研究全直径岩心不同驱替阶段核磁共振弛豫时间谱的变化规律,探讨了低渗透储层渗流机理.研究表明:各类储层渗流能力差异较大,储层沉积微相、物性及微观孔隙结构决定了渗流能力的大小,注水驱替过程中剩余油主要分布在较小的毛管孔径中.该研究对制定油田调整措施具有指导意义.     

中国南方海相页岩气体滑脱效应实验研究

为了研究滑脱效应的存在条件,以及对页岩气在页岩储层中的渗流规律,基于页岩气的渗流机理和气体渗流的滑脱机制,通过室内实验测定了不同孔隙压力条件下滑脱因子的大小,研究了孔隙压力对页岩气滑脱效应的影响,以及滑脱效应对气体渗透率的影响情况;对含裂缝和不含裂缝的页岩开展了不同孔隙压力下的渗流特征分析。结果表明:页岩中气体滑脱效应是客观存在的;对于不含裂缝的岩心,气体在页岩渗流过程中滑脱效应的强弱很大程度上取决于储层孔隙压力的大小;当储层孔隙压力1 MPa的时候,滑脱效应明显;当储层孔隙压力大于1 MPa的时候,滑脱效应不明显,整个流动过程为先滑脱流后达西流。对于含明显裂缝的岩心,渗透率随着平均孔隙压力的增大而呈现出三段不同的关系,随着孔隙压力越来越大,渗透率越来越低,且下降趋势越来越大,滑脱效应愈发明显。     

超高压气藏渗流机理及气井生产动态特征

超高压气藏渗流机理不同于常规气藏,认识此类气藏开发机理,搞清气藏开采规律,是科学高效开发该类气田的关键。针对川东北地区碳酸盐岩超高压气藏地质条件,通过应力敏感实验研究了该类气藏开采过程中岩石的变形特征,确定了储层孔隙度、渗透率等参数随压力的变化关系;在此基础上,建立了考虑储层裂缝和基质变形、高速非达西流动的碳酸盐岩超高压气藏气、水两相渗流数学模型和数值模型,利用该模型研究了气井开采动态特征。研究表明:超高压碳酸盐岩气藏储层渗透率应力敏感性很强,渗透率随有效应力增加表现为明显的3段,有效应力增加小于20MPa前渗透率急剧降低,下降幅度达45%~65%;有效应力增加介于20~60MPa之间时渗透率下降幅度为20%~25%;有效应力增加大于60MPa后,渗透率基本不变;储层孔隙度对应力的敏感性小,当有效应力增加40MPa时,孔隙度损失小于10%;孔隙度和渗透率越小,岩石应力敏感性越强;岩石变形对裂缝—孔隙型超高压碳酸盐岩气藏生产影响明显,气井初期配产不能太大;建立的考虑岩石变形、高速非达西的双重介质模型能准确预测碳酸盐岩超高压气藏的开采动态。