页岩气开发目标区优选体系与评价方法

中国对页岩气的研究已经起步,但至今尚未建立完善的页岩气目标区优选体系,这制约了我国页岩气大规模工业化开发的步伐。在收集大量的页岩气基础资料和借鉴前人的研究成果的基础上,详细分析了页岩储层地质因素对页岩气富集丰度和开发效果的影响,建立了相应的页岩气目标区评价指标体系。通过层次分析法确定权重,利用无量纲化指标处理方法对所确定的指标进行标准化处理,采用加权平均模型对目标区进行模糊综合评价。最后以中国部分页岩气试验区为例进行了综合评价、排序。其成果实际应用效果良好,能够有效地指导我国页岩气的勘探开发工作。     

页岩储层气体流动能力实验研究

针对采用常规渗透率无法有效表征页岩储层流动能力的现状,运用自主研发的页岩气稳态流动和衰竭开发物理模拟实验装置,测试了压力为0. 0～30. 0 MPa的气体流动能力,结合孔隙分布和应力敏感测试,建立了页岩储层基质气体流动能力的表征方法。研究表明:页岩储层中气体流态以滑脱流为主,明确了滑脱因子、吸附以及应力敏感对流动能力的影响,建立了氦气渗透率、氮气渗透率与甲烷渗透率三者之间的转换关系;建立了考虑滑脱、吸附和应力敏感的表观渗透率模型,能表征页岩气在基质中的流动能力。建立的表观渗透率模型更接近原始储层气体的真实流动状态,能反应页岩气开发过程中储层的实际渗流能力,从而为页岩产气规律评价和生产动态预测提供科学依据。     

油藏分类体系与方法研究

油藏分类方法研究是对油藏进行科学管理、提高油田开发效果的一项重要工作。针对油藏特征的属性参数,利用聚类分析方法,根据油藏特征相似关系的远近进行分类,克服了主观因素的影响,并对各类别的属性值建立判别函数,引用多组判别法来计算未知油藏归属于标准类型的概率大小,判断其属于标准类型油藏的相似几率程度,由此便可以准确地判断出未知油藏类型。结果表明,将聚类分析和贝叶斯准则下的判别分析相结合可以很好地对油藏进行科学分类和管理。     

页岩储层基质气体扩散能力评价新方法

为了更好地评价页岩气在储层基质岩块中的流动能力,以便准确地预测页岩气水平井产量变化规律,以Fick第一定律为基础,依据物质平衡方程,建立了考虑在压差引起浓度差的作用下气体广义扩散能力评价模型,并提出了页岩气体扩散速率系数和扩散效率计算方法。在此基础上,设计了相应的页岩气体扩散能力评价实验装置和实验流程,通过在不同实验条件下的气体扩散实验,获得了随时间变化的气体累积扩散量,利用实验数据计算获得了页岩气体扩散系数、扩散速率系数、扩散效率及流动系数,进而对页岩扩散能力的影响因素进行分析。研究结果表明,页岩基质中的气体主要以广义扩散的方式为压裂裂缝中气体流动提供重要补充;页岩渗透率决定着页岩气体扩散能力大小,渗透率越大,扩散能力越强,而孔隙度与页岩扩散能力相关性小。     

挥发油非平衡相变对脱气影响的定量评价模型

为了定量评价非平衡相变对油气系统脱气的影响和准确确定不同采油速度下油气系统的泡点压力,以亨利模型为基础,考虑挥发油非平衡相变,建立了考虑压降影响的气体溶解度计算模型。利用变压器油和二氧化碳组成的油气系统在不同压降速度下进行脱气实验,分别测量非平衡相变和平衡相变状态下的脱气速度,经计算、拟合得到表征油气系统非平衡性的重量函数,最后计算出不同压降速度时的脱气速度和泡点压力,并定量评价非平衡相变对脱气的影响程度及泡点压力偏离程度。考虑油气系统非平衡相变模型的计算精度高于未考虑非平衡相变的亨利模型,计算结果表明,挥发油藏开发过程中,油气非平衡相变降低了油藏泡点压力,延缓了挥发油脱气进程,压力降落速度和压力降落幅度决定非平衡相变对脱气的影响程度:压力降落幅度越大、压力降落速度越大,非平衡相变对脱气影响越明显,泡点压力越低、脱气速度越小。     

疏松砂岩油藏冷冻岩心与常规岩心相渗曲线研究

为了更好地评价疏松砂岩油藏的水驱开发特点,针对实际油藏地质和流体性质特征,用室内水驱油非稳态法,研究近似油藏条件下冷冻岩心与常规岩心的油水相渗曲线,并进行对比分析。在数据处理过程中,利用JBN经验公式法进行计算,采用对数函数对其进行拟合与回归,最后绘出油水相渗曲线,并作为判断水驱效果的依据。结果表明,水驱后冷冻岩心的残余油饱和度平均为29%,残余油饱和度对应的水相相对渗透率为0.32,驱油效率平均为52%;常规岩心的残余油饱和度平均为30%,残余油饱和度对应的水相相对渗透率为0.30,驱油效率平均为52%。同一含水饱和度所对应的冷冻岩心,其水相相对渗透率高于常规岩心所对应的水相相对渗透率,但常规岩心见水时间早于冷冻岩心,且含水上升较快。冷冻岩心的最终水驱油效率和无水采收率均高于常规岩心。     

关于页岩含气量确定方法的探讨

页岩含气量是页岩气资源评价和有利区优选的关键性参数,也是评价页岩是否具有开采价值的一个重要标准。对页岩含气量的获取方法进行了介绍,其一是通过解吸法分别测量解吸气、残余气和损失气;其二是利用等温吸附实验、测井解释等方法分别计算页岩中的吸附气、游离气含量。分析认为:解吸法测量结果容易受到取心方式、测定方法、损失气量计算方法、气体解吸温度等因素的影响,所测得的总含气量比间接法更接近于真实值;吸附气量的估算需要综合考虑有机碳含量、粘土矿物组分、成熟度、温度和压力等因素对页岩吸附能力的影响,建立适当的吸附气含量计算模型,游离气量估算的关键是确定页岩的有效孔隙度和含气饱和度。建立针对页岩含气量测试技术和等温吸附实验技术标准,量化各种控制因素对页岩含气量的影响,对准确评价页岩含气量具有重要意义。     

石英砂与树脂覆膜砂实验渗透率影响因素分析

在出砂气藏,支撑剂对其开采有着至关重要的作用,而渗透率又是支撑剂重要性能。石英砂和树脂覆膜砂有着不同渗透率,主要通过室内实验方法研究,分别用气测和液测它们的渗透率。气测时,改变气体的流速,分析不同流速和不同时间对渗透率的影响。液测时,分别在不定轴向压力下改变液体流速,稳定轴向压力下改变液体的流速,分析轴向压力、流速以及不同时间对渗透率的影响。该研究对深入了解油气藏的开发动态和采收率具有一定意义。     

超深油气藏储层岩石孔隙度垂向变化研究

为了预测超深储层物性,采用超深储层孔隙度测井曲线数据,应用地质统计学,即实验变差函数来计算不同深度下孔隙度实验变差函数值,并拟合出孔隙度随油气藏埋藏深度连续变化关系表达式,总结了超深层油气藏储层岩石孔隙度随油藏埋藏深度或有效覆压的变化规律。同时,通过数学计算,对孔隙度进行处理和分析,建立了不同埋藏深度下超深层油气藏孔隙度随深度变化的宏观模型。该研究对深入了解超深层油气藏的产能及预测超深层油气藏的开发动态和采收率具有一定意义。     

页岩储层含气性评价及影响因素分析——以长宁—威远国家级试验区为例

页岩储层含气性评价及影响因素分析是对页岩气井进行科学管理、提高页岩气田开发效果的一项重要研究工作。依据长宁—威远国家级页岩气试验区实际资料,建立了一套直接利用特征属性参数数据定量的进行页岩储层含气性评价及页岩含气量的影响因素分析的技术方法,实现了多口井多个层位的气层自动划分和影响因素的定量分析。采用聚合聚类法和多组判别法,把页岩气层划分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类,对这3个类别的气层建立了判别函数,并利用多元统计复相关原理进行了影响因素分析。分析认为:Ⅰ类气层属于基质性页岩气层,Ⅱ类气层属于裂缝比较发育性气层,Ⅲ类气层属于裂缝一般发育性气层,判别函数可对新未知类型页岩气层自动进行识别。影响页岩含气量的最主要因素包括游离气含量、孔隙度、有机碳含量、渗透率和吸附气含量,而脆性矿物含量、埋深和厚度对页岩含气量有比较小的影响。