桥白气藏可动水实验研究

致密气藏一般束缚水含量高，但不少气井仍可产出水，这种现象很难解释。采用离心毛管压力法、气驱水动态法及核磁共振法确定气藏束缚水饱和度，测井方法确定原始含水饱和度，从而确定可动水饱和度大小。实际采用中原油田桥口和白庙致密气藏具有代表性的岩心渗流实验可知，随着气流速度的增大，岩心含水饱和度逐渐减小，气相有效渗透率逐渐增大，对于原始含水饱和度较高的气藏，其水饱和度再不是一个定值，这就解释了致密气藏的气井产水原因。     

致密砂岩气藏启动压差与可动水变化规律实验研究

长庆苏里格致密砂岩气藏储层岩石渗透率低、含气丰度低、含水饱和度高,受致密储层岩石孔隙喉道细小和孔隙喉道处所形成的连续水化膜的影响,气体的有效渗流空间会明显减少,引起孔隙中气、水赖以流动的通道变窄,储层中出现水锁、贾敏现象严重,从而降低了气体的有效渗透率,严重影响致密气藏产能。影响因素主要包括致密气藏储层岩石可动水饱和度、约束束缚水饱和度、启动压力梯度和气体滑脱效应等。以长庆苏东地区致密储层P1s、P2h岩心为例,运用可精确计量气水流动过程中微量流量的致密储层岩心渗流物理模拟实验研究方法,探索了致密气藏储层岩石可动水饱和度、约束束缚水饱和度、启动压力梯度和气体滑脱效应等特殊物理性质变化特征,为深入研究致密砂岩气藏复杂的气水两相流渗流特征及储层产能评价奠定了理论基础。     

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文章通过建立理论模型，对压力变化后的气藏孔隙度、含水饱和度、束缚水饱和度和可动水饱和度进行理论上的研究，并对实际岩心进行数据分析。研究发现，在气藏的开采过程中，随着气藏压力的降低，气藏含水饱和度逐步上升，束缚水饱和度也随之上升；但是，含水饱和度的上升速度大于束缚水饱和度上升的速度，这就造成了一部分束缚水解放出来变成可动水，这些可动水将会对气藏的开采造成重要的影响。     

对低渗气藏渗流机理实验研究的新认识

低渗致密气藏储量大但开发困难，注重开发过程中的机理研究则有利于合理地制定技术政策。为此，重点讨论了低渗气藏的机理问题：①启动压力是否存在，如何测试？其对开发的影响如何；②应力敏感是否存在，应当如何测试才更有代表性；③低渗致密气藏束缚水饱和度较高，而原始含水饱和度低，但在开发中仍会产出地层水的原因是什么；④凝析水析出会不会对地层造成污染；⑤低渗致密气藏衰竭过程中凝析油污染情况如何？所探讨的问题对我国低渗致密气藏的开发有着指导意义。     

用核磁共振技术测量低渗含水气藏中的束缚水饱和度

低渗含水气藏的探明储量越来越多，急需开发。这类气藏具有低孔隙度、低渗透率和高含水饱和度等特点。鉴于当前测试束缚水饱和度方法存在较多问题，利用核磁共振技术研究了苏里格低渗气藏的束缚水饱和度及其在不同气驱条件下岩心的束缚水饱和度的变化情况。研究结果表明:渗透率与束缚水饱和度有很好的相关关系，渗透率越低，其束缚水饱和度越高，含气饱和度也越低，可以用束缚水饱和度来表征低渗气藏开发潜力特征；在不同的气驱水过程中，其束缚水饱和度是变化的。该研究成果为低渗含水气藏的储量计算和合理高效开发提供科学的决策依据。     

基于核磁共振实验的火山岩气藏原始含气饱和度分析

为分析X气田低渗透火山岩气藏的含气饱和度,采用核磁共振实验,对5口井50块岩心进行了含气饱和度测试。结果表明,离心实验标定离心力为2.760 MPa时,对应的有效渗流喉道半径下限为0.053μm时,求取的可动流体饱和度与实验结果和生产数据吻合均较好;当离心力大于2.760 MPa,随离心力的继续增加,岩心的束缚水饱和度变化很小;离心力小于2.760 MPa时,可动流体饱和度近似为储集层的原始含气饱和度,该离心力下实验标定的T2(可动流体弛豫时间)值即为目标储集层的T2截止值,可用来直接判断气藏储集层的原始含气饱和度和原始含水饱和度。利用核磁共振T2谱法能够较准确地评价火山岩气藏原始含气饱和度,为相似岩性气藏的含气饱和度测井解释提供了岩石物理理论基础和技术支撑。     

莺歌海盆地深层高含CO2高含水气藏气相渗流机理

南海莺歌海盆地深层气藏具有高温、高压、高含水和高含CO₂等典型特征,其渗流机理十分特殊。为揭示该类气藏渗流特征,剖析产气能力的影响因素,通过搭建超高温高压长岩心驱替实验系统来模拟实际储层的温压条件,开展不同含水条件及不同CO₂含量下的气相渗流实验。研究表明:该类气藏渗流特征可划分为产生启动压力、低速非达西渗流、达西渗流和偏离达西渗流4个阶段;束缚水会引起低速非达西渗流,可动水会导致启动压力产生,且束缚水在高压差下会转为可动水,导致气相渗流偏离达西渗流,形成或加剧气水两相流动,降低高压差下气相渗流能力;气组分中CO₂不仅会导致低速非达西渗流阶段时间延长,高含量下还会促进束缚水转为可动水,形成启动压力,并使高压差下偏离达西渗流阶段提前到来。因此,此类气藏含水饱和度和CO₂含量的增加均会抑制产气能力,应严格控制气藏生产压差,避免低速非达西渗流和高压差下偏离达西渗流产生。研究结果可为该类气藏的高效开发提供理论依据。     

苏里格低渗致密气藏阈压效应

低渗致密气藏孔吼细小,束缚水饱和度普遍较高,气-水关系复杂,存在阈压效应。采用苏里格低渗致密储层的岩样,开展了低渗致密气藏阈压效应的研究。实验采用气泡法与压差流量法相结合测试并研究了阈压梯度及其引起的气体非线性渗流特征。通过核磁共振和恒速压汞实验测试了赋存水的分布规律和岩样孔喉结 构,分析了阈压效应产生的机理及其影响因素。实验结果表明可动水和孔喉特征是影响阈压效应的主要因素,可动水比例越高、孔喉越致密,阈压梯度越大,阈压效应越强。并得出了通过气藏的绝对渗透率和含水饱和度定量表征苏里格低渗致密气藏阈压梯度的公式,进一步建立了通过渗透率和含水饱和度预测存在阈压效应的气井产能数学模型。IPR曲线表明,阈压效应会降低气藏的储量动用程度,导致一定的产能损失,因此减少气藏含水饱和度是提高开发效果的有效途径。     

低渗致密气藏束缚水条件下应力敏感性

目前对应力敏感性研究主要是针对不含束缚水的储层,而低渗致密气藏普遍含有束缚水,束缚水条件下的应力敏感性研究对于气藏的合理开发有重要的意义。对选自苏里格低渗致密气藏的岩心建立了不同的束缚水饱和度,应用高压加湿器保证气体渗流实验中束缚水饱和度不发生变化,采用定围压变内压的方法进行了束缚水条件下应力敏感性研究。束缚水条件下低渗致密气藏具有较强的应力敏感性,渗透率越小,束缚水饱和度越高,应力敏感性越强。通过实验研究了应力敏感性系数与储层绝对渗透率和束缚水饱和度的关系,得出了定量表征苏里格低渗致密气藏束缚水条件下应力敏感性系数的公式。在此基础上建立了束缚水条件下低渗致密气藏考虑应力敏感性的产能模型,通过计算不同束缚水饱和度下的气井产能,发现应力敏感性会造成气井产能的损失,并且束缚水饱和度越高,应力敏感造成产能损失越大。因此控制压力下降速度或者降低储层束缚水饱和度可以减少应力敏感性对低渗致密气藏开发的影响。     

一种根据岩屑估算束缚水饱和度实验室方法

在低含水饱和度地层中，岩石孔隙空间中的水在压力上是不连续的且是不可动的。我们称这时的含水饱和度水平为束缚水饱和度。目前实验室用多孔板排替技术及离心技术测量岩样残余含水饱和度，这种束缚水饱和度的大小在地层评价中是非常重要的。我们研究了一种测量岩心干燥速率确定束缚水饱和度的实验室测量替换技术，这种技术可用于任意大小的岩样（从全直径岩心到小岩屑）。对饱含水的岩心样品干燥时，其开始时的干燥速率是一个常数，     

低渗凝析气藏凝析油临界流动饱和度实验研究

凝析油临界流动饱和度是近年研究的热点问题，但目前国内外还没有采用真实岩样和流体研究低渗凝析气藏凝析油临界流动饱和度的成果报道。文章介绍了采用超声波测试技术研究低渗凝析气藏凝析油临界流动饱和度的方法，选取Q75井的真实岩样和流体，通过长岩心衰竭实验测试了凝析油临界流动饱和度。将测试结果与国内外其它中高渗凝析气藏的凝析油临界流动饱和度进行了对比研究，分析了低渗凝析气藏凝析油饱和度较低的原因。研究结果表明：①超声波测试技术对研究深层高温高压低渗凝析气藏的凝析油临界流动饱和度具有较好的适应性；②桥口低渗凝析气藏的凝析油临界流动饱和度要比国内外其它中高渗凝析气藏的低得多；③较高的束缚水饱和度是导致低渗凝析气藏凝析油临界流动饱和度较低的主要原因，而高温高压低渗凝析气藏更低的油气界面张力也是重要的影响因素。此外，实验所用岩心的长度对凝析油临界流动饱和度的大小也会产生一定的影响。     

束缚水和衰竭速度对凝析油临界流动饱和度的影响

近年来国内外对凝析油临界流动饱和度进行了大量的研究,研究方法和手段的差异造成研究结果存在很大的差异,甚至相反。利用自行建立的超声波测试系统进行了5次凝析油临界流动饱和度测试,包括两组考虑束缚水影响的对比实验和一组考虑衰竭速度影响的对比实验。实验结果显示,凝析油临界流动饱和度比较低,大约在百分之十左右;高的衰竭速度测得的凝析油临界流动饱和度比低衰竭速度低,这表明高的衰竭速度有利于地层凝析油的流动;束缚水的存在降低了凝析油临界流动饱和度。     

鄂尔多斯盆地东部上古生界致密砂岩超低含水饱和度气藏形成机理

鄂尔多斯盆地东部上古生界石盒子组8段、太原组致密砂岩气藏存在超低含水饱和度现象,研究该现象的形成机理,对制定合理的储层保护和压裂改造的技术措施、提高气藏单井产量等均具有重要的意义。为此,采用密闭取心岩样,借助气水相渗、核磁共振、流体包裹体测温等技术手段,分析了致密砂岩气藏的含水饱和度特征和天然气成藏特征。结果表明:①应用气水相渗、核磁共振2种实验技术方法所测定的束缚水饱和度均高于密闭取心测定的原始含水饱和度值,说明该区盒8段、太原组致密砂岩气藏普遍存在超低含水和度现象;②气藏形成过程中由于温度、压力增大,随着烃源岩在过成熟演化阶段干气的注入,天然气的携水能力不断增强,束缚水不断蒸发气化,并随着天然气的大规模运移及气藏后期的泄漏散失而带出储层,从而形成超低含水饱和度气藏。因此,针对超低含水饱和度储层吸水易形成永久性水锁的问题,制订了合理的水锁伤害预防与补救措施,以期有效提高储层气相渗透率和单井产量。     

高含水致密砂岩气藏储层与水作用机理

我国多数气藏均具有高含水饱和度特征,储层与水作用机理的认识是指导气藏科学开发的一项重要依据。建立了一套长岩心物理模拟实验方法,分类选择储层基质岩心分别在不同含水条件下,采用湿气开展了气藏衰竭开采物理模拟实验研究,得出了衰竭开采过程中不同渗透率储层实验前后含水饱和度变化特征,发现一项重要的开发机理认识,即不同渗透率砂岩储层与水的相互作用机理差异明显:①水在Ⅰ类、Ⅱ类储层(>0.5×10^-3μm²)内具有较好的流动性,在生产过程中岩心含水饱和度会下降,水会随气体一起产出,说明这类储层即使本身含水饱和度较高或者有外来水时,水也不会在储层中过多滞留从而对气相渗流造成致命影响;②水在Ⅲ类、Ⅳ类储层(<0.5×10^-3μm²)中渗流能力差,如果气藏没有足够大的能量,这类储层岩心的细微孔喉则会对原始孔隙水产生束缚作用,对外来侵入水产生捕集作用,从而导致储层含水饱和度升高,影响气相渗流能力。这一开发机理认识对于指导高含水致密砂岩气藏制订合理工作制度和开发对策具有一定意义。     

含水饱和度和衰竭速度对凝析气藏油气采收率的影响

通过建立不同的衰竭速度和初始含水饱和度,设计了7组凝析气在多孔介质中的衰竭实验、相态分析实验和超声波露点检测实验,研究了油气采收率、气油比、凝析油临界流动饱和度和临界流动压力的变化规律。结果表明：随着衰竭速度增大,油气采收率下降但幅度不大,而凝析油临界流动饱和度增加,临界流动压力降低。当初始含水饱和度低于岩心束缚水饱和度时,随着初始含水饱和度增加,凝析油采收率明显增大,天然气采收率基本不变;反之,随着初始含水饱和度增加,天然气采收率增加,凝析油采收率下降但幅度不大。对于底水能量较大的凝析气藏,采气速度不宜过高,可在有效保持地层压力的前提下,在水区及时采取堵水排水措施。     

碳酸盐岩凝析油气藏超低含水饱和度及其对开发动态的影响

油气藏含水饱和度认识直接影响油气藏储量评价及开发决策。哈萨克斯坦M碳酸盐岩凝析油气藏密闭取心含水饱和度为1．6％～19．9％,平均为6．1％,通过室内建立束缚水饱和度实验得到平均含水饱和度为27．7％-42. 5％。这说明该油气藏初始含水饱和度低于束缚水饱和度,即存在超低含水饱和度现象。文章对形成超低含水饱和度的可能原因,即油气藏沉积史、温度、润湿性、距离自由水接触面的高度以及孔隙大小的分布进行了分析,厚的砂泥岩层和膏盐层的封隔作用使油气藏超低含水饱和度最终得以保存。开发生产中所呈现的见水便停喷、停产或间开等问题是超低含水饱和度油气藏的特殊动态行为。在钻井完井及开发过程中防止水相圈闭损害, 提高水驱效率具有重要意义。     

准噶尔盆地头屯河组低电阻率油层束缚水饱和度确定方法

准噶尔盆地低电阻率油层发育,高束缚水饱和度是低电阻率油层的主要成因之一;低电阻率油层束缚水饱和度的准确确定是明确油层低电阻率成因并确定含油饱和度的关键。常用束缚水饱和度确定方法结果差异较大,束缚水饱和度的准确确定存在困难。以准噶尔盆地阜东斜坡区头屯河组储层为例,实验对比了核磁共振分析法、压汞毛细管压力曲线法、半渗透隔板毛细管压力曲线法所确定的束缚水饱和度。岩心实验结果对比表明,核磁共振分析法、压汞毛细管压力曲线法确定的束缚水饱和度均小于半渗透隔板法确定的束缚水饱和度。核磁共振分析法中实验所用离心力远大于成藏时油运移的驱替力,造成部分束缚水被离心出来;压汞法在实验过程中,岩样中的黏土束缚水被驱替出来。这2种方法测量的束缚水饱和度均偏小。半渗透隔板法由于充分模拟了油气运移过程中非润湿相(油气)驱替润湿相(地层水)的过程,其中的黏土束缚水未被驱替,与油层实际情况相符,可用于验证另外2种方法的可靠性。     

低渗透含水气藏储层评价参数研究

利用恒速压汞、核磁共振和低渗透物理模拟实验研究手段,研究了低渗透含水气藏特点,将喉道半径、束缚水饱和度和临界压力梯度这3个重要参数作为低渗透率含水气藏储层评价的指标参数。研究结果表明:对于不同渗透率的低渗透气藏岩心,其孔道半径基本相同,而喉道半径不同。渗透率与束缚水饱和度有很好的相关关系,在不同的气驱水过程中,其束缚水饱和度是可变的。在含水饱和度很小时,气体渗流符合达西规律;当含水饱和度达到一定值时,气体渗流表现为非线性渗流特性,存在临界拟压力梯度或临界压力梯度。这三个参数不仅对计算低渗透率含水气藏的天然气可采储量有重要作用,而且也对低渗透率气藏渗流规律的研究和气田开发方案设计有重要意义。     

束缚水饱和度在苏里格气田气水识别中的应用

鄂尔多斯苏里格气田苏5、桃7区块主产层石盒子组盒8段和山西组具有低孔隙度、低渗透率、低丰度、低压力、高含水饱和度的储层特征,仅采用含水饱和度参数不能有效确定储层的流体性质.通过储层性质分析,提出了利用束缚水饱和度结合含水饱和度来确定储层流体性质的方法.选择测井综合分析的纯气层、试油证实只产气不产水的储层含水饱和度作为束缚水饱和度,采用统计回归分析的方法建立束缚水饱和度计算模型,进而计算地层可动水孔隙度和含气水孔隙度,并以此综合判断流体性质.在2007年现场生产应用中,采用束缚水饱和度法判别储层含流体性质,气水识别符合率达95.27%,取得良好的应用效果.     

致密砂岩气藏超低含水饱和度形成地质过程及实验模拟研究

对致密砂岩气藏含水饱和度的认识直接影响气藏储量评价及开发决策。密闭取心和测井解释表明鄂尔多斯盆地北部上古生界致密砂岩气藏存在超低含水饱和度现象,气藏初始含水饱和度值范围低于束缚水饱和度范围。认为致密砂岩气藏超低含水饱和度形成于其独特的成藏过程,成藏过程中的生烃排液作用对超低含水饱和度的形成具有决定性影响,并通过室内对比实验作了验证。泥岩盖层的封隔作用、致密砂岩气藏气水过渡带内相对渗透率变化及持续生烃增压作用使得致密砂岩气藏超低含水饱和度最终得以保存