黏土膨胀储层伤害数值模拟研究

在钻、完井或注水过程中，水基工作液的引入可能导致储层中黏土矿物膨胀而造成储层伤害。关于黏土膨胀储层伤害的研究较多，而对其时间空间变化规律的数值研究相对较少。基于渗透水化和水分子的菲克扩散建立了黏土膨胀储层伤害的数学模型，模拟了井筒周围储层无因次渗透率的时空演变特征，并由此计算了其表皮系数随时间的变化情况。结果表明，黏土膨胀伤害具有早期迅速增加、中晚期缓慢增加直至停止的特点，主要的损害量由早期贡献。储层某点的渗透率降低程度有限，但伤害在空间上的延伸范围较远，可以达到几米的量级，造成明显的伤害效果。总结来看，基于简化的数学模型，定量模拟了井筒周围黏土膨胀伤害的空间分布特征与其随时间变化特点，实现了单因素储层伤害的时空动态模拟，对矿场实践有一定的参考价值。      

适用于低渗透储层的有机硼胍胶压裂液体系的制备 与性能评价*

常规胍胶压裂液胍胶加量大、破胶后残渣含量高,影响了低渗透储层的渗流能力。为改善这一问题,用硼酸、葡萄糖酸钠、三乙醇胺等制得有机硼交联剂JS-8,研究了JS-8、改性胍胶HPG-1和非离子型助排剂ZA-07组成的低浓度胍胶压裂液的各项性能。结果表明,该压裂液体系交联时间可调,抗温抗剪切性能较好,在80℃、170 s~(-1)下剪切持续90 min的黏度一直保持在218 mPa·s左右;破胶时间短,2 h内可完全破胶,破胶液黏度与残渣含量低、界面张力仅为1.07 mN/m,极大地降低了储层水锁伤害,压裂液对储层的平均渗透率伤害率仅为19.25%,可用于低渗透储层的压裂改造。图4表3参19     

松河井田多煤层资源开发条件及合采储层伤害特征

为了降低煤层气井排采过程中的储层伤害,通过分析松河井田的资源开发条件及煤层气井排采数据,总结各排采阶段不合理排采控制引起的储层伤害特征,提出不同排采阶段合理的排采工艺对策。分析结果表明:松河井田煤层气资源丰度达到2.09×10^8m^3/km^2,煤层气资源开发条件较好;松河井田多煤层合层排采过程中,不合理排采控制工艺对煤层气井的产气量影响较大;排采初期以速敏伤害为主,排采中期以气锁和应力闭合伤害为主;修井作业及停抽期间,气锁效应及应力闭合对煤层造成伤害的可能性增大。合理的排采控制能够有效降低煤层气井的储层伤害,提高煤层气井产气量。     

国内外油田注入水质指标优化研究

注入水质是决定注水开发油田成败的关键因素之一,是决定地面水处理系统和注水系统建设的重要依据,是影响注水效果和开发成本的重要因素。本文调研了国内外多个油藏地质及开发特征,总结了目前国内及国外通用的注入水质标准指标,对形成的水质优化技术思路和方法为油田水质指标确定提供了理论上的支撑。     

塔里木盆地克深2气藏断层、裂缝、基质“三重介质”渗流及开发机理

克深2气藏属于典型的裂缝性低孔砂岩有水气藏，储层基质物性差，裂缝发育。研究发现，根据传统认识建立的双重介质模型计算的气藏压力传播速度慢、气井见水时间晚，渗流特征与实际存在较大差异。为此，结合当前各种静、动态资料，利用数值试井方法对气藏不稳定试井资料进行了系统分析，在此基础上建立数值模拟机理模型，对该气藏井组干扰试井的压力传播时间、干扰曲线特征以及气井水侵特征都进行了深入研究。结果表明，克深2气藏表现为断层、裂缝、基质“三重介质”的渗流特征，断层是气藏压力传播和水侵的高速通道。边水推进过程中，沿断层的水侵速度明显快于似均质裂缝储层，导致气井快速见水。研究提出的断层、裂缝、基质“三重介质”新渗流模式下的气藏渗流特征与实际情况高度吻合。机理研究表明：保持较低的开采速度，降低边部气井产量，同时优先对中、边部井间有断层的边部见水井进行带水或排水，可有效延缓边水沿断层向气藏中部的侵入速度，提高气藏的最终采收率。     

适用于页岩气开发的高效滑溜水压裂液体系研究

为满足页岩气储层体积压裂对大排量、大液量的要求,需采用滑溜水压裂液体系进行压裂施工。通过大量室内试验,优选出了性能优良的压裂液添加剂,包括减阻剂CY-1、防膨剂CRJ-2和助排剂CPJ-1,并通过浓度优选以及性能评价等试验,建立了一套适合页岩气储层开发的高效滑溜水压裂液体系,具体配方(w)为:0.1%减阻剂CY-1+1.5%防膨剂CRJ-2+0.5%助排剂CPJ-1。对优选的高效滑溜水压裂液体系进行了性能评价,结果表明:该压裂液体系属于假塑性流体,具有良好的流变性能;其降摩阻性能明显优于常规胍胶压裂液体系,具有低摩阻特点;并且压裂液体系对储层段天然岩心的渗透率伤害率仅为5%左右,具有低伤害的特性,能够满足目标区块页岩气储层压裂施工对压裂液性能的要求。     

页岩气储层工作液伤害评价方法研究现状

目前中国对深层页岩气开发中工作液对页岩气产出的影响和与之对应的页岩储层伤害及保护技术关注较少，这与页岩气井的产能评价、压裂工艺，以及高效工作液体系研发密切相关。笔者分析了工作液对页岩气渗流、扩散和吸附解吸的伤害评价方法研究进展，包括与页岩气渗流伤害相关的页岩储层的敏感性伤害、工作液伤害、返排时伤害解除及渗吸、工作液页岩气吸附/解吸与扩散伤害，和工作液对页岩气多尺度传质过程的伤害，并在此基础上讨论了页岩气储层伤害评价参数体系。通过梳理和分析，提出了此方向需要关注和亟待解决的问题。      

普光气田绒囊修井液结合固相堵剂暂堵深部低压气层

普光气田深部碳酸盐岩地层天然裂缝、溶洞与改造后人工裂缝结构共存，井筒液柱与地层形成压差时成为漏失通道，需实施暂堵。绒囊修井液封堵低压气层可行，但封堵大尺度通道用量过大，为此，引入固态堵剂辅助绒囊修井液降低流体用量。室内串联直径38 mm、长60 mm，含缝宽5.0 mm贯穿裂缝的人造岩心，模拟大尺度漏失通道。绒囊修井液复合质量分数0.1%~1.5%的碳酸钙颗粒和纤维，对比单一体系与复合体系注入裂缝至驱压达20 MPa时流体用量；封堵后，注入破胶液解除暂堵，重复测定清水流速恢复效果。实验结果表明，相同承压所需绒囊修井液体积随固态堵剂加量增大而下降12.3%~60.5%，与固态堵剂加量正比关系较明显；破胶后，裂缝中清水流速恢复率达98%，伤害程度较低。S-3X井、P-2Y井分别试验绒囊修井液与纤维、绒囊修井液与颗粒复合封堵技术，计算提高地层承压26 MPa、32 MPa，复合体系用量相对单一体系降幅超过30%。绒囊修井液复合固相堵剂满足普光气田深部气层大尺度漏失通道中封堵性与经济性双重要求，扩展了绒囊流体应用领域。     

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。