楚雄盆地白垩纪晚期盐湖风成砂微观组构特征研究

白垩纪是地球历史上一个持续时间较长的典型温室气候期，受区域古地形叠加影响，在东亚地区促成了广泛的干旱气候带，并伴有大面积出露的古沙漠和蒸发岩沉积，而楚雄盆地上白垩统江底河组即为该时期形成的一套干盐湖相红色碎屑岩夹膏盐沉积。通过光学显微镜和扫描电镜(SEM)及能谱（EDS）分析，对江底河组砂岩石英颗粒结构形态及表面微形貌特征进行研究。结果显示，楚雄盆地江底河组砂岩的石英颗粒具有高磨圆度和分选性、碟形撞击坑、“沙漠漆”以及强化学作用溶蚀孔（洞）群等现象，展现出风成砂的典型特征。同时基于石英颗粒表面机械作用、化学（溶蚀、沉淀）作用及其组合特征，系统总结了石英颗粒在不同沉积阶段和环境背景下，其表面微形貌特征的演化规律。这项研究有助于对盐湖环境中风成砂的特征以及风成沉积和水成沉积相互作用机制的认识。      

铁路大跨度油砂岩瓦斯隧道设计关键技术探讨

西成客专穿越油砂岩地层的大跨度高瓦斯隧道——黄家梁隧道,在设计中采用工程类比等方法,对油砂岩地层高速铁路大跨度高瓦斯隧道设计技术进行了研究。确保了施工安全,保护了周围环境,节省线路长度约10 km,正线大跨段长度减少25 m,联络线单线隧道长度减少约120 m,创造了良好的经济效益。     

珠江口盆地珠一坳陷古近系高自然伽马砂岩形成机制及油气地质意义

运用放射性元素寻找油气是一种非常规油气勘探手段。近年来,在珠江口盆地珠一坳陷富烃凹陷周边古近系钻遇高自然伽马(GR)砂岩,其GR值(100~300 API)甚至大于同区泥岩的GR值(100~200 API)。为了弄清该特殊现象背后的地质意义,对珠江口盆地珠一坳陷古近系高自然伽马砂岩开展了铀(U)、钍(Th)、钾(K)等3种元素含量与GR值的相关趋势线分析,从井震特征、岩性特征及矿物成分特征等入手分析了砂岩GR值增高的主要原因及成因机制,探讨了放射性元素聚集的条件、运移通道、驱动力以及油气意义。结果表明:西江、惠州地区由U含量增高导致砂岩GR值偏高,恩平、番禺地区由K,Th含量增高导致砂岩GR值偏高;砂岩GR值增高有两大成因机制,一是地下流体带来的放射性元素离子U4+在氧化-还原面处富集后导致地层GR值偏高,这种特殊现象说明在具有连通基底大断裂旁的圈闭中,U4+的富集指示了曾经油气的存在,证实了研究区油气运移通道的有效性,对于油气藏的预测有着非常重要的指导性意义,二是地表流体带来的含放射性元素的矿物大量沉积后导致地层GR值偏高,含放射性元素矿物性质不稳定,可指示近源供给的存在,对于判断物源及沉积环境有着非常重要的意义。该研究成果为预测研究区油气成藏有利区带提供了依据。     

基于动态弹性力学模型的煤系致密砂岩储层裂缝预测方法

为了提高强非均质性煤系致密砂岩储层裂缝识别效果，根据测井资料，利用动态弹性力学模型对该类储层进行裂缝预测。首先利用寻优算法及阵列声波测井资料获取岩石各模量参数，然后利用微分等效介质（DEM）理论模型计算岩石孔隙纵横比（α），进而对裂缝进行定量表征。单井裂缝预测结果与岩心裂缝实际发育情况的符合率较高，约为90%，表明利用DEM模型预测煤系致密砂岩储层裂缝的可靠性较高。在此基础上，根据测井资料，利用DEM模型对沁水盆地南部地区山西组Ⅱ砂组的裂缝平面分布进行了预测，裂缝预测结果与断裂性质、构造部位及岩心裂缝观察结果均较为吻合。研究表明，动态弹性力学模型适用于煤系致密砂岩储层的裂缝定量表征。      

小青煤矿北二采区4煤层顶板含水砂岩富水性研究

由于小青煤矿北二采区顶板含水砂岩较为发育,给安全生产造成了隐患,为保证矿井安全生产,通过对顶板砂岩沉积、岩性和地质构造等因素进行研究,分析了4煤层顶板含水砂岩的富水性。该项研究对类似条件下其他矿井水害防治工作具有一定的参考价值。     

致密油藏体积压裂水平井分区复合产能模型

水平井体积压裂是实现致密油藏有效开发的关键工程技术手段,对致密油藏体积压裂水平井产能的准确模拟计算为体积压裂参数优化设计和压后生产动态预测提供了参考。基于致密油藏体积压裂水平井生产过程中油藏的实际流动形态特征,将水平井划分三线性流区域,结合Warren-Root模型,考虑储集层启动压力梯度和天然裂缝的影响,建立了致密油藏体积压裂水平井分区复合产能模型。结合现场生产数据验证了模型可靠性,并对产能影响因素进行了分析。结果表明:压后总体产量受到延伸主裂缝的条数、半长和导流能力的影响;启动压力梯度及改造区的弹性储容比和窜流系数对压后中后期产量影响大;未改造区窜流系数和弹性储容比影响后期产量的递减速度。该研究对深化认识致密油藏体积压裂水平井流动规律,完善致密油藏体积压裂渗流理论,提升致密油体积压裂优化设计都具有重要理论意义和实际价值。     

克深13区块完井工艺评价与优化

塔里木油田克深13区块属于超深、超高压、高温气藏，地层易漏易喷，需要大规模储层改造，完井工艺难度大。总结了塔里木油田高压气井完井工艺现状，根据克深13区块的地质条件和工程要求，对比评价了射孔-改造-完井联作的一次完井工艺和先射孔、后改造-完井联作的两次完井工艺。一次完井工艺射孔枪耐温耐压满足不了要求，且存在井筒堵塞、射孔枪砂埋、生产测试受限等问题。二次完井工艺存在替浆不彻底，导致井筒堵塞和储层伤害的问题。为了解决二次完井替浆问题，开展了可溶筛管二次完井工艺研究。该工艺可以满足全井筒替浆、储层改造、生产测试的要求，同时避免了井筒堵塞和管柱砂埋，且有利于后期修井打捞。     

基于正交试验的致密油渗吸影响因素分析

针对压裂施工过程中渗吸增产效果受储层性质、作业条件等多种因素影响的问题，开展了不同因素对渗吸采收率影响的量化研究。以渗吸理论为基础，结合新疆油田致密油M区块的储层特征和开发状况，利用自行研发的电子式高精度静态渗吸装置，对影响渗吸的6个因素进行了室内对比实验。在简化实验过程、提高实验精度的基础上，得到了渗吸液体系、渗透率、原油黏度、界面张力、润湿性和防膨剂含量对采收率的影响规律；并基于L₉(34)正交表设计了正交试验，通过较少的试验次数得出其中4个主要因素对渗吸采收率影响程度大小的排序，从大到小依次为:界面张力、渗透率、原油黏度、润湿角。该结论不仅为M区块现场作业压裂液类型的选择和配方的优化以提高渗吸采收率提供一定的理论依据和技术指导，也可为其他致密油区块的压裂施工和提采增效提供参考。     

不同脆性致密砂岩裂缝扩展规律实验

岩石的脆性与致密油气储集层压裂改造效果密切相关,但致密岩石的脆性对裂缝扩展规律的影响仍不明确。基于真三轴压裂模拟实验系统,对鄂尔多斯盆地东部3种不同脆性致密砂岩开展了压裂模拟实验,分析了脆性、压裂液类型和层理对裂缝扩展规律的影响。研究表明,山1段致密砂岩脆性最强,长7段致密砂岩次之,盒8段致密砂岩脆性最弱;在层理不发育的条件下,相比于中等脆性的盒8段致密砂岩,强脆性的山1段致密砂岩采用滑溜水压裂形成的单条裂缝扩展更充分,液态CO₂压裂形成的分支裂缝数量更多;在层理发育的条件下,长7段致密砂岩采用滑溜水压裂和液态CO₂压裂形成的裂缝的形态均较复杂;相比于滑溜水压裂,液态CO₂压裂形成的裂缝宽度更小;液态CO₂压裂更适用于脆性较强、层理发育的长7段致密砂岩储集层压裂改造。     

D气田衰竭疏松石英砂岩浅气层漏失机理及防漏技术

衰竭气层具有气层孔隙压力、坍塌压力、漏失压力、破裂压力等较原始值明显降低的特点，并且钻井施工压差相对较高，井漏易发和气层损害是困扰施工安全和工程质量的主要难题，而搞清漏失机理及漏失性质是解决该难题的关键。为此，结合南海北部D气田大位移水平井钻井实践，研究提出了一套衰竭疏松石英砂岩浅气层井漏诊断及防控配套技术，该技术基于衰竭气层现今四压力剖面及水力学分析，结合漏失特征，首先对漏失性质准确研判；在此基础上，兼顾防漏及气层保护需要，从减小循环压耗及ECD值、降低施工压差入手，研发形成无固相返排解堵弱凝胶钻井液EZFLOW-Ⅱ，并依据衰竭气藏现今四压力剖面，大位移水平井井眼清洁、保护气层需要，对钻井液密度及流变性、封堵性和润滑性进一步优化，配合控制钻速、定期短程起下钻、强化固控等工程措施，实现了良好的防渗漏、防压差卡钻以及气层保护效果。该技术解决了南海北部D气田衰竭石英砂岩浅气层大位移水平井井漏及其引发的气层损害难题，相关成果对于类似低压衰竭疏松砂岩浅气层防漏、保护气层工作具有指导意义。