页岩气储层渗透性测试方法对比分析

由于页岩储层渗透率极低,难以应用常规渗透率测试方法进行测试.文中分析对比了介质测试的3种新方法:原地测试法、改良脉冲衰减测试法和解吸流动法.原地测试法可在拟气藏条件下测量渗透率,只需较少的测试时间,且对测试介质完整性要求较低;改良脉冲衰减方法测试时间与平均孔隙压力成反比,因此尽可能提高测试压力则能缩短测试时间,同时降低...     

流量替代渗透率评价破碎性储层工作流体伤害程度

若地层岩石整体强度偏低,在力学环境改变后岩石易破碎成不规则破裂体,则储存油气资源的此类破碎地层被称为破碎性储层。由于破碎性储层在纵向上存在着较强的非均质性,通过测试单个柱塞岩样在工作流体伤害前后的渗透率变化难以体现工作流体对储层的整体伤害程度。为此,利用达西定律先从理论上探讨用流量替代渗透率定量表征储层伤害程度的可行性,再开展单层开采、双层及三层并采的流量测试实验,评价工作流体对单层、多层储层的整体伤害程度,并将流量损害率与渗透率损害率进行对比以求证流量替代渗透率的可行性。研究结果表明:①单层开采时,流量损害率与渗透率损害率基本一致,渗透率损害率是流量损害率的一种特殊形式;②双层及三层并采时,单层各自稳定流量损害率与渗透率损害率接近,且流量损害率可以定量表征并采储层的整体伤害程度,而渗透率损害率则无法定量表证;③稳定流量损害率较累积流量损害率更接近渗透率损害率。结论认为,测定稳定流量可以替代测定渗透率评价工作流体对破碎性储层的伤害程度,从而为优选工程技术与评价工作流体的适应性提供了方法依据。     

基于压力脉冲法的储层基质压裂液伤害评价

低渗透油气藏储层基质致密,发育微纳米孔喉,毛管压力作用明显,在压裂过程中由于压裂液返排不彻底而受到伤害,导致油气藏产能降低。目前大量的研究集中于压裂液对储层裂缝的伤害,忽略了对基质的伤害。基于压力脉冲法测定原理,建立基质渗透率测定模型,并根据模型研发了压力传导仪,系统地研究压裂液对塔里木油田克深地区致密砂岩、四川盆地鲁家坪组以及须家河组页岩储层基质的伤害规律。与常规岩心流动伤害评价方法相比,压力脉冲法不需计量岩心出口端流量,而是以记录流体通过岩心时下游压力随时间的变化来评价岩心渗透性和损害程度,从而解决了低渗透岩心渗透率过低而引起的实验误差大、流量监测时间长等常规评价问题。     

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。     

核磁共振技术在煤层气勘探中的应用

为了解决低孔低渗煤储层的孔隙度、饱和度数据测定和渗透率计算,克服常规实验中取心困难的问题,使用核磁共振技术、利用H核弛豫时间的规律性变化,通过对煤样进行不同饱和状态下的测试,测定煤样中可动流体、束缚流体等参数,得出了低孔低渗煤储层的孔隙度、渗透率数据,为煤层气勘探提供有效的孔隙度、渗透率数据,对煤层气的排采、开发具有重要意义。同时,数据表明:煤储层中,孔隙度、可动流体饱和度越大,渗透率越高。     

吴起油田长4+5储层流体饱和度研究

核磁共振实验可以对储层流体进行有效性评价。通过核磁共振实验中对流体氢核NMR(核磁共振)信号的观测,可以直接对岩石孔隙中的流体进行定性测量,得到储层的有效孔隙度、渗透率、可动流体和束缚流体体积等与储层物性相关的有效地质信息。从核磁共振测试图谱可以看出:被测试的6块岩样的T2谱有较大的形态变化,且均有单双峰结构,表明该类储层孔隙类型较为复杂,伴随着渗透率增大,逐渐呈现出右峰,且左峰逐渐降低,右峰升高,说明岩样随渗透率增大,大孔隙所占比例逐渐增大。     

页岩柱塞脉冲衰减测试的渗流机理再认识

在采用柱塞脉冲衰减法测试页岩渗透率时,对影响测试和分析精度的各种因素进行综合分析,有助于提高测试结果的准确性。由于页岩中发育大量的纳米级孔隙,测试压力越低,越容易出现非达西渗流。为了确保测试过程中气体呈达西渗流,根据克鲁得森数的定义,提出了孔隙中达西渗流的压力下限;针对柱塞脉冲衰减测试中的气体渗流过程,考虑气体在有机孔隙中吸附作用的影响,建立了气体解吸—渗流耦合模型;完成偏微分方程组的求解推导后,提出了相应的渗透率计算方法 ;柱塞脉冲衰减测试后,对页岩样品进行了配套的氮气等温吸附测试和甲烷等温吸附测试。实例分析结果表明:①在柱塞样脉冲衰减测试中,气体在岩样中作一维线性渗流,在构建渗流方程时,可以采用气体压力代替气体拟压力,简化计算难度;②氮气在页岩中的吸附性远弱于甲烷,上下游压差的变化在初始孔隙压力的5%范围之内时,氮气解吸对渗流的影响可以忽略。结论认为,现有的行业标准虽然没有考虑气体吸附的影响,但所得到的页岩渗透率仍然可以满足精度要求。     

测试页岩基质渗透率不应考虑扩散影响的思考

国内不少学者尝试用柱塞样测试页岩渗透率,结果往往较常规储层渗透率大。在一些外文文献已经认定页岩基质渗透率很小的情况下,一些学者没有认识到此时实验的柱塞样已产生了微裂缝,从而导致测试结果偏大。选择用“扩散” 这一概念回避上述事实,并认为页岩气在基质中是以扩散形式运移的,测页岩基质渗透率时应考虑扩散的影响。从渗透率概念入手,分析了压力脉冲衰减法、粉碎法测页岩基质渗透率等方法数学模型中渗流微分方程的适用条件。同时,从扩散的定义入手,结合页岩气开发的自身特点,对国内外普遍认为气体在页岩中以扩散方式运移的观点提出了质疑,从而提出测试页岩基质渗透率时不应考虑扩散影响的观点。     

压力衰减法在评价储层流体敏感性中的应用

常规的储层损害评价方法对实验设备要求高、误差大。为了快速、准确、有效地评价储层的敏感性,建立了压力衰减法来评价储层流体的敏感性。介绍了压力衰减法的方法原理和评价方法,并结合实验说明压力半衰期和岩心的渗透率具有线性关系,在此基础上利用压力衰减法对川西工区储层的流体敏感性进行了评价。结果表明,应用压力衰减法克服了现有评价方法的缺点,可快速评价致密储层流体敏感性的损害。     

沁水盆地在用煤层气钻井液伤害沁水3#煤岩室内评价

研究沁水3#煤岩储层钻井液储层伤害机理,对沁水煤层气开发至关重要。室内对比测定了清水、绒囊、膨润土聚合物等3类钻井液伤害端氏煤矿3#煤岩柱塞前后渗透率值。结果表明,清水、绒囊钻井液、膨润土聚合物钻井液伤害煤岩柱塞平均渗透率恢复值为70.88%、84.22%和49.26%。结合渗透率恢复实验数据、煤岩柱塞伤害时漏失情况,分析钻井液储层伤害的主要因素有钻井液滤液及颗粒伤害、煤岩自身煤粉及微粒运移、某些表面活性剂与地层不配伍等。建议钻井使用无固相控制煤粉运移的钻井液,适当使用处理剂封堵地层控制滤液与煤层接触机会,根据具体煤岩情况优选表面活性剂避免煤岩与表面活性剂不配伍造成储层渗透率降低。     

低渗气藏入井液损害实验评价的产能指数法

低渗气藏储层入井液损害影响气井产能,而室内储层损害评价多采用渗透率恢复率作为评价指标。结合生产实际,提出了以产能指数保持率作为评价指标,建立了低渗气藏入井液损害实验评价新方法——产能指数法,利用该方法与行业标准法开展了入井液损害评价实验。结果表明,产能指数法采用压力衰竭式驱替,获取动态实验数据,明确压差和时间对损害程度的影响;模拟储层条件,反映入井液损害前后岩样渗流能力的变化特征;与压力衰减法和行业标准法相结合,为完善入井液损害评价方法体系提供新思路,有助于保护储层工作液体系的优选。      

突变理论在煤层气储层评价中的应用——以准噶尔盆地砂沟井田为例

煤层气储层评价的方法较多,但将突变理论应用于该类储层的评价则少见。为此,在分析突变理论原理的基础上,综合考虑A（资源特征）、B（开采性能）、C（煤层特征）、D（构造特征）等因素,根据层次分析法原理,建立由目标层、准则层和指标层组成的煤层气储层评价多层次结构,确定了煤层气储层评价突变模型。其中指标层A1（含气量）、A2（资源丰度）、A3（含气饱和度）构成燕尾突变模型;B1（储层渗透率）、B2（储层压力）、B3（顶板孔隙度）、B4（底板孔隙度）构成蝴蝶突变模型;C1（煤层厚度）、C2（煤级）、C3（灰分）构成燕尾突变模型;D1（构造特征）、D2（水文特征）构成尖点突变模型;准则层A、B、C、D构成蝴蝶突变模型。运用突变理论对新疆准噶尔盆地南部煤田砂沟井田煤层气储层进行了评价,得出砂沟井田煤层气储层中下侏罗统八道湾组（J₁b）第5号煤层最有利,然后依次为第6、8、9、19号煤层。突变理论模型与模糊综合评判结果一致,该方法减少了以往评价模型中人为主观因素,评价方法更简单,评价结果更可靠,为煤层气储层评价提供了一条新途径。     

国外低伤害压裂液体系研究新进展

针对目前国内广泛使用的胍胶系列水基压裂液地层伤害大的缺点,说明了发展低伤害压裂液的必要性。系统介绍了国外Schlumberger公司、Halliburton服务公司、Baker Hughes公司和BJ服务公司目前低伤害压裂液发展和应用概况,其耐温能力、较低的伤害、种类齐全、对各种储层的适应性是国内压裂液无法比拟的;重点介绍了清洁压裂液、Fiber-FRAC*压裂液技术、疏水缔合聚合物/黏弹性表面活性剂复合压裂液和低分子量压裂液技术等压裂液体系,这对国内低渗低压储层和海上油气田的增产有重要借鉴意义。今后,国内压裂液将主要朝着地层伤害小、抗高温、地层适应性强、环境友好的方向发展。     

鄂尔多斯盆地西峰油田压裂液对储层伤害的微观机理研究

为了搞清压裂液引起低渗储层伤害的主要因素,优化压裂液体系,以最有效手段减小或消除这些伤害,采用真实砂岩模型进行了压裂液伤害机理的实验,并对照储层地质特征、流体性质和储层敏感性分析,对压裂液伤害储层的微观机理进行了分析研究。结果表明,压裂液引起的水锁伤害率为46.6%,储层压力系数低和压裂液引起残渣对储层伤害率为25.7%,对裂缝伤害率为60%。通过筛选合适的表面活性剂,改变岩石润湿性,来降低压裂液的水锁伤害;开发和研究低残渣压裂液体系,来降低压裂液残渣伤害,提高储层向裂缝渗流能力。这为开发适用于低渗油田的新型低伤害压裂液体系及相关技术提供了理论支持。     

碳酸盐岩裂缝性储层钻井完井液体系统损害评价

目前国内外对碳酸盐岩裂缝性油气藏的损害机理和保护方法的研究，大多集中在对裂缝性储层损害机理的认识，裂缝性储层的应力敏感，水锁效应以及纤维状暂堵剂在裂缝性储层中的屏蔽暂堵方法等方面，由于碳酸盐岩裂缝性储层本身的复杂性和特殊性，使得较孔隙型砂岩储层的损害机理和评价方法相差甚远，因而对钻井完井液体系的评价也发生了很大变化，在阐明碳酸盐岩裂缝性储层损害评价新方法的基础上，对四川在用的11种钻井完进液体系作了评价，并对损害机理进行分析。     

钻井液损害煤层评价方法探讨

针对国内尚缺少统一有效的钻井液损害煤层评价方法的现状,基于煤层气产出及损害机理,提出了解吸量比值法和渗透率恢复率法联合评价钻井液对煤层损害效果的评价方法和指标,并对煤样解吸量比和渗透率恢复率的概念进行了定义。在此基础上,重点阐述实验评价方法以及煤层气自降解钻井液（CBMD）和常规无固相聚合物钻井液（WGJH）对煤层的保护和损害能力。实验结果表明：①CBMD降解后,渗透率恢复率较高,可达100%,对煤储层基本不伤害,而WGJH钻井液渗透率恢复率最高不超过30%;②CBMD污染过的煤样解吸量比达95.89%与清水接近,WGJH钻井液污染过的煤样解吸量比为20.11%。实验结果同时也解释了现场应用WGJH后煤层产气量低甚至不产气的原因,即煤层渗流通道恢复能力变差、煤层气解吸能力降低。结论认为,该方法实用、有效,可作为钻井液损害及保护煤层效果的评价方法。     

油基钻井液对超深裂缝性致密砂岩气藏的保护能力评价

以塔里木盆地山前白垩系巴什基奇克组某超深、裂缝性致密砂岩气藏为研究对象,探究油基钻井液对其储层的损害机理,以便于完善油基钻井液储层保护能力评价方法和优选原则。为此开展了钻井液滤液损害、钻井液体系动态损害以及滤饼承压能力室内实验,完善了该钻井液储层保护能力的室内评价方法。首先进行固相粒度分析前进行钻井液预处理,然后模拟动态损害过程评价钻井液返排渗透率恢复率,最后开展滤饼承压能力评价。实验结果表明:1主要的储层损害方式为固相侵入、液相圈闭损害;2油基钻井液滤液对基块损害程度为强;3钻井液体系对裂缝动态损害程度达到中等偏强—强,钻井液滤饼仅对100μm及以下缝宽裂缝具有封堵能力。结论认为,应用油基钻井液保护该类储层应优先保证油基钻井液滤饼承压能力,同时兼顾动态损害渗透率恢复率和液相圈闭损害程度。     

A COMPARISON OF WATER－OIL RELATIVE PERMEABILITY BY STEADY－STATE FLOW AND UNSTEADY－STATE FLOW TECHNIQUES

ＡＣＯＭＰＡＲＩＳＯＮＯＦＷＡＴＥＲ－ＯＩＬＲＥＬＡＴＩＶＥＰＥＲＭＥＡＢＩＬＩＴＹＢＹＳＴＥＡＤＹ－ＳＴＡＴＥＦＬＯＷＡＮＤＵＮＳＴＥＡＤＹ－ＳＴＡＴＥＦＬＯＷＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳＡＣＯＭＰＡＲＩＳＯＮＯＦＷＡＴＥＲ－ＯＩＬＲＥＬＡＴＩＶＥＰＥＲＭ...     

煤储层流速敏感性“气液等效”评价方法

油气储层的敏感性评价是合理制定钻采技术措施和储层保护原则,防止储层伤害的基础,而储层临界流速的确定又是其他敏感性评价的前提。流速敏感性评价通常采用模拟地层水进行,而对于气藏,尤其是煤层气的开采不同于常规油气储层,大多渗透率低,且存在排水和采气两个环节,因此现有的液测岩心流动实验的评价方法无法对其进行全面、有效的流速敏感性评价。为此,以动能定理为依据建立了“气液等效”的流速敏感性评价新方法,使得气测法和液测法取得的临界流速能够进行等效替代,并充分考虑气体滑脱效应,推导出了气测法确定临界流速的计算方法,从而建立了煤层气储层流速敏感性气测实验方法。实验结果表明,气测法能够应用于流速敏感性评价中,且临界流速的推导结果与液测法结果误差在20%以内,具有较强的参考性,适合于煤储层的流速敏感性评价。