缝洞型碳酸盐岩凝析气藏不同开发方式全直径物理模拟研究

缝洞型碳酸盐岩凝析气藏储层结构、流体性质复杂,造成其流动机理及凝析油反蒸发机理不同于砂岩凝析气藏,需要进行开发机理研究来为缝洞型碳酸盐岩凝析气藏提高采收率提供理论基础。本文取得塔中Ⅰ号碳酸盐岩凝析气田露头岩心造缝造洞,采用现场取得的油气样进行配制,使用高温高压全直径岩心设备进行了垂直衰竭、水平衰竭、注干气保持压力、注水保持压力、注干气吞吐、注水替凝析油的全直径岩心物理实验研究。实验根据缝洞型储层不同结构特征分类对比了各种开发方式对凝析油采收率的影响,对缝洞型储层高含凝析油型凝析气藏的合理开发具有很好的指导意义。     

缝洞型碳酸盐岩凝析气藏注水开发物理模拟研究

与一般砂岩凝析气藏不同,缝洞型碳酸盐岩凝析气藏发育有大小不同、形状各异的裂缝和孔洞,使其具有非均质性强,流体流动规律复杂等特征。如何提高该类气藏的采收率是值得研究的问题。技术成熟的注水技术具有开发成本低、水气流度比好、水驱波及效率高等优点。以塔中86井为例,采用露头碳酸盐岩经过人工技术制成全直径缝洞型岩心,在原始地层条件下(140.6℃,58 MPa)完成注水开发物理模拟实验。结果表明,采用注水保压方式开发高含凝析油的缝洞型碳酸盐岩凝析气藏效果较好;凝析油的采收率受缝洞连通方式、缝洞充填与否、压力保持水平等因素的影响。     

塔中高—特高含凝析油凝析气藏注水驱油研究

通过建立凝析油最大反凝析速度判别方法,对不同相态凝析气藏凝析油析出速度变化特征进行分析,准确判定了近井地带凝析油的反凝析程度。在此基础上,通过精细裂缝-基质双重介质凝析气藏数值模拟模型,对塔中Ⅰ号气田Ⅱ区洞穴型、缝洞型高—特高含凝析油凝析气藏注水驱油效果进行了研究,分析了凝析油反凝析程度、水侵模式、裂缝物性及发育程度、裂缝与基质耦合程度和注水速度对气藏储层系统注水驱油效果的影响。研究表明,反凝析程度严重且注入水可形成强能量次生边底水的凝析气藏,具有强油水置换能力,适合注水驱油开发,注水驱油机理分析与现场先导试验结果一致。研究结果为塔中裂缝性双重介质储层高—特高含凝析油凝析气藏中后期增产方案的制订提供了依据。     

注热化学流体吞吐解除岩石储层反凝析伤害评价

为长期有效解除凝析气藏反凝析带来的储层伤害，提出了一种注热化学流体吞吐解除凝析油堵塞孔喉的新方法。针对致密砂岩、碳酸盐岩和页岩3 类岩石，开展了注热化学流体吞吐岩心驱油实验，评价了热化学流体解除凝析油堵塞的可行性，并基于核磁共振技术分析了吞吐前后3 类岩石微观孔隙结构的变化特征，明确了热化学流体解除反凝析伤害机理。实验结果表明，热化学流体（NH₄Cl 和NaNO₂）在乙酸溶液催化下能够迅速释放大量气体和蒸汽，提高岩心压力和温度，降低原油黏度，使凝析油由液态转变为气态，减小渗流阻力。致密砂岩、碳酸盐岩和页岩岩心注热化学流体吞吐累积凝析油采出程度分别为65.7%，73.9%和46.3%。其中，致密砂岩和碳酸盐岩岩心仅需2 轮吞吐即可有效清除55.5%和67.6%的凝析油堵塞。而页岩岩心需要延长焖井时间及增加吞吐次数方能提高凝析油的采出程度。热化学流体吞吐后，致密砂岩、碳酸盐岩和页岩岩心平均孔径分别由0.37，1.04 和0.002 1 μm增大至0.84，2.04 和0.005 8 μm。热化学流体吞吐效果是注CH₄吞吐和注甲醇吞吐效果的1.85 和1.32 倍。     

塔里木盆地塔中地区碳酸盐岩不同储层的递减率分析

塔里木盆地塔中Ⅰ号气田奥陶系是以裂缝、溶洞发育为主的碳酸盐岩凝析气藏,储层类型可分为裂缝—孔洞型、洞穴型、孔洞型和裂缝型,地质研究和生产动态特征表明气藏储层存在强烈的非均质性,气水关系复杂,部分试采井受地层产水影响严重,不同储层类型气井生产特征表现出极大差异。这就需要一定的研究工作,找出不同储层类型的递减规律,以便对油气井以后的油气生产作出预测和规划,提高油气井开发的经济效益。     

碳酸盐岩成岩作用及其对储层的影响——以塔中顺南地区一间房组为例

为了查清储层发育规律,提高勘探成功率,运用岩心观察、铸体薄片鉴定、阴极发光等手段,结合测井、孔渗等资料,研究了塔中顺南地区奥陶系一间房组碳酸盐岩的储层特征、成岩作用及其对储层发育的影响。结果表明：研究区奥陶系一间房组碳酸盐岩储层的岩石类型主要为颗粒灰岩、微晶灰岩、藻黏结灰岩;储集空间类型以溶蚀孔洞和裂缝为主,为裂缝型和裂缝-孔洞型储层;一间房组储层基质孔隙度最小值为 0.20%,最大值为 3.90%,平均值为 1.52%;渗透率最小值为 0.003 mD,最大值为 5.84 mD,平均值为 0.62 mD,储层基质物性较差,以发育 Ⅲ 类储层为主;一间房组碳酸盐岩的成岩作用类型复杂多样,主要有胶结作用、压实压溶作用、溶蚀（岩溶）作用、破裂作用等,其中胶结作用是最主要的破坏性成岩作用,溶蚀（岩溶）作用和破裂作用均是主要的建设性成岩作用。     

基于流固耦合的变质岩潜山裂缝型凝析气藏数值模拟研究

BZ气田为渤海最大的变质岩潜山凝析气田,具有储渗类型多样、特高含凝析油、应力敏感性强的特点,目前尚无类似开发实例。通过网格之间流体渗流的等效方式建立砂砾岩、半风化带、潜山内幕三类复杂储层并存的油藏模型,利用应力敏感实验获得BZ气田渗透率残余系数表达式,结合反凝析特征规律开展流体渗流-多孔介质变形动态耦合及评价。研究表明：多渗流系统精细表征及耦合是精细油藏数值模拟基础,流固耦合效应是影响开发效果影响的关键;考虑BZ气田裂缝发育,构造高部位注气易形成气顶驱,扩大波及体积;考虑反凝析特征,保持地层压力高于露点压力能最大限度降低凝析油的损失;按冬季供气需求阶段性循环注气有利于形成压力脉冲,扩大波及体积,提高凝析油采收率。研究成果对类似复杂裂缝性凝析气藏开发具有重要的指导意义。     

凝析气藏开发中后期注气提高采收率

柯克亚凝析气田目前地层压力已经大幅下降,基本接近甚至低于最大反凝析压力,使得井筒周围析出的凝析油增多,渗流阻力增大致使多井无法正常生产。通过调研类比以及室内凝析油注干气抽提相态实验和长岩心驱替实验,结合现场试注结果,评价分析凝析气藏开发中后期注气提压、提高采收率的可行性。研究表明,随注气量增加,注入气对凝析油的抽提作用明显加强,同时凝析油注气膨胀后流动性能明显改善;在地层压力高于最大反凝析压力时注气,可提高凝析油采收率10%～25%,但地层压力若低于最大反凝析压力时注气,采收率增幅十分有限。柯克亚凝析气田部分砂体封闭性好,规模有限,地层压力接近最大反凝析压力,结合矿场情况优化注采参数,采用控制注采比,注气逐步增压,可以有效避免气窜,提高气藏开发效果。     

凝析气藏合理注气时机研究

凝析气藏的开发方式主要分为压力衰竭式和注气保压式,而目前对于后者合理注气时机的研究甚少,不清楚什么时候注气最有利于凝析气藏的开发:若过早注气,注气量较大,经济效益较低;而过晚注气,则有可能导致凝析油污染严重,产能及采收率均较低。为此,选取某凝析气井的真实岩心,利用长岩心驱替实验研究其合理的注气时机;并在此基础上,运用响应曲面法和数值模拟的方法来综合评价合理的注气时间。研究结果表明:①对于凝析油含量较高的凝析气藏,应在地层压力降低至露点压力附近时进行注气,即可避免析出大量凝析油而导致气井产能和采收率大幅降低;②对于凝析油含量较低的凝析气藏,合理的注气时机为地层压力低于露点压力且高于最大反凝析压力区域,这样既能获得相对较高的凝析油采收率,又具有较高的经济效益。结论认为:对于凝析气藏的开发,注气越早开发效果越好,但不一定都能获得较高的经济效益。     

英买7-19凝析气藏储层液相伤害评价

英买7-19凝析气藏为边水层状带油环凝析气藏,以一套井网衰竭式方式开采。为了研究不同液相介质对地层气相渗透率的影响,分析了凝析油、地层水、凝析水、完井液和压井液等对英买7-19凝析气藏储层的伤害。通过不同流体对岩心气相渗透率的伤害实验表明,反凝析伤害主要发生于反凝析初期（占70%）,而且渗透率愈低,其对储层气相有效渗透率伤害愈大,对应凝析油临界流动饱和度愈高;含水饱和度增加,地层水和凝析水对气相渗透率的伤害越大,渗透率愈低,伤害愈严重,相同含水饱和度下,凝析水对储层气相渗透率的伤害总是大于地层水;凝析油与束缚水共存时,其对储层气相渗透率伤害大于单一油、水介质的伤害,应密切注意油水共存带来的影响;岩心渗透率愈低,油水共存作用对岩心气相渗透率伤害愈大;YM7 H4井完井液和无机盐压井液对储层渗透率伤害较大,应进一步改进完善。该结论对高效开发英买7-19凝析气藏具有指导作用。     

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裂缝性凝析气藏油气渗流机理与常规凝析气藏不同，在循环注气开发过程中将表现出不同的开采特征，因而如何准确地描述裂缝性凝析气藏循环注气过程中 “裂缝—岩块”质量交换机理和岩块中的驱替效率，对于高效开发裂缝性凝析气藏具有一定的指导意义。文章利用多相多组分渗流理论，首次建立了考虑裂缝油气毛管力影响的裂缝性凝析气藏循环注气数学模型，利用该模型研究了裂缝性凝析气藏循环注气特征。结果表明，在利用气体驱替凝析油的过程中，毛管力表现出阻力作用；裂缝性凝析气藏循环注气开发时，凝析油采收率随注采比增加呈现先增后降的变化趋势，这与常规凝析气藏循环注气开发凝析油采收率变化趋势相异；采用较低的注采比更有利于提高裂缝性凝析气藏开发效果。     

顺北碳酸盐岩裂缝性气藏安全钻井关键技术

为了解决顺北油气田碳酸盐岩裂缝性气藏钻井过程中溢流和漏失同存的问题,保证钻井安全,分析了其溢流和漏失同存的原因,制定了首先暂堵裂缝阻止气体侵入井筒、然后在气体侵入井筒的情况下控制气体侵入量和上窜速度以保证钻井安全的技术思路,并将裂缝性气藏暂堵技术、控压钻井技术和高温气滞塞技术进行集成,形成了顺北碳酸盐岩裂缝性气藏安全钻井关键技术。应用该关键技术时,先用裂缝性气藏暂堵技术阻止气体进入井筒;发现气体侵入井底时,用控压钻井技术控制气体侵入量;气体侵入井筒的情况下,用高温气滞塞技术降低气体上窜速度,保障钻井安全。顺北油气田在应用碳酸盐岩裂缝性气藏安全钻井关键技术后,解决了溢流和漏失同存的难题,提高了钻井速度,保证了钻井安全。      

裂缝型凝析气藏数值模拟研究新方法

为了正确模拟裂缝型凝析气藏的开发动态,提出一种适合于裂缝型凝析气藏双重介质组分模型的数值模拟方法,即首先进行拟组分数的合理划分,然后建立单个岩块的单重介质精细模型和双重介质模型,调整双重介质模型的毛管力曲线拟合单重介质精细模型的计算结果,建立拟毛管力曲线,在此基础上开展双重介质组分数值模拟研究。研究表明,直接利用双重介质组分模型可以正确模拟裂缝型无水凝析气藏的生产动态;但对于裂缝型有水凝析气藏,模拟结果与实际生产动态偏差较大,而采用拟毛管力曲线后模型则可以获得正确的模拟结果。用该法对塔里木盆地塔中Ⅰ号气田某裂缝型凝析气藏的生产动态进行了模拟。结果表明,该方法可用于裂缝型凝析气藏的数值模拟,对实际气田开发动态拟合较好,指标拟合误差小于5%。图6表1参18     

泊松比气水预测模型及其在碳酸盐岩储层中的应用

地震资料泊松比反演气水预测方法在砂岩储层中的应用效果稳定,但在碳酸盐岩储层中的预测效果还有待确认。为此,在四川盆地龙岗构造三叠系、塔里木盆地奥陶系、土库曼斯坦阿姆河右岸区块侏罗系等8个层系的碳酸盐岩储层中开展了应用研究。对测井资料的泊松比分析结果表明,碳酸盐岩储层含流体后,其泊松比由低到高依次对应于含气、同含气水、含水、致密层。基于该良好规律,可获得碳酸盐岩储层泊松比气水预测模型,随后制作合成地震记录,准确标定储层所在位置,进而可建立起测井泊松比与地震资料的关系,采用泊松比测井曲线约束地震资料进行反演的方法,并通过神经网络算法予以实现,从而得到泊松比反演剖面,能够较为清晰地反映储层含气、含水情况,由此获得的平面分布预测图可有效分析气水分布与构造、断层等的关系。在不同碳酸盐岩储层类型(如孔隙型、裂缝型、裂缝孔隙型、缝洞型)中的应用效果表明,该方法能有效识别碳酸盐岩储层的含气性和含水性,可作为气水预测的一种新手段。     

缝洞型凝析气藏衰竭开采影响因素实验

为探究凝析气藏衰竭式开发效果的影响因素,选取塔里木盆地某区块凝析气藏为研究对象,通过对碳酸盐岩岩心人工造洞,开展不同降压速度、不同缝洞位置的凝析油和天然气采收率实验,分析气油比及采出气组分的变化规律。实验结果表明：降压速度与凝析油采收率、天然气采收率正相关;缝洞在目的层上部时采收率最大,在侧部时次之,在下部时采收率最小;气油比呈现先降低后升高的趋势,碳酸盐岩缝洞孔隙结构会造成凝析气体系露点压力上升;采出气中甲烷含量与凝析油采收率负相关。研究成果对缝洞型凝析气藏的开发方式选取和提高开采效果具有重要的指导意义。     

基于绕射波的储层预测方法及其应用

碳酸盐岩缝洞、孔洞型油气藏在石油勘探中占有很大比重,其中储层预测是难题。反射波勘探时由于假设反射界面为光滑且无限大平面,因此受到纵向、横向分辨率限制,不能有效识别碳酸盐岩缝洞、孔洞型油气藏等该类地质体。基于绕射波的储层预测方法可从地震数据中去除反射波后,只利用地震波场中的绕射信息进行分析。绕射波利用的难点在于绕射波为弱信号,掩盖在强反射背景下,因此,需要去除反射能量以突显绕射信息。基于反射波与绕射波的相关性差异,给出了一种绕射波分离方法。该方法结合平面波破坏滤波与中值滤波,利用正则化反演迭代算法求取反射波平滑倾角场,同时沿着估计出的倾角进行中值滤波,进而计算出波形、振幅稳定的反射数据,最后由地震数据减去预测出的反射波,实现绕射波提取。数值模型及实际应用效果表明,该方法能够有效提取层间岩溶、溶洞、孔洞等地质信息,对碳酸盐岩缝洞型油气藏研究具有重要意义。     

考虑应力敏感效应的裂缝性碳酸盐岩气井拟稳态产能预测方法

为了准确评价非达西效应和应力敏感效应对裂缝性碳酸盐岩气井产能的影响,建立了一种双重介质径向复合二项式产能综合模型.该模型分为内外2个区域,其中内区用于模拟气井经过压裂后的生产过程,并利用该产能模型计算了四川盆地某裂缝性碳酸盐岩气藏实例井的产能.计算结果表明,与一点法相比,新模型能更合理地预测裂缝性碳酸盐岩储层气井的绝对...     

The Performance of Various Injecting Gases into Fractured Retrograde Gas Reservoirs for Revaporization of Liquid Drop-Out

Abstract

Lean gas cycling and gas injection scenarios are widely used to avoid liquid formation and to revaporize the liquid drop-out in gas condensate reservoirs. In this study, the performance of methane, carbon dioxide, and nitrogen as injecting gases into fractured retrograde gas reservoirs for revaporization of condensates is discussed. The investigation is performed from two perspectives: comparison of the condensate revaporization potency of injecting gases and comparison of the mixing performance of injecting gases. The results show that carbon dioxide has the best performance for condensate revaporization, whereas nitrogen has a greater diffusion coefficient (i.e., the best mixing performance).     

渤海湾盆地黄骅坳陷古生界煤成凝析气藏特征、主控因素与发育模式

近年来,黄骅坳陷乌马营潜山二叠系碎屑岩和歧北潜山奥陶系碳酸盐岩取得高产煤成凝析气流,证实古生界潜山具有良好的凝析油气勘探潜力。系统分析了黄骅坳陷古生界凝析气藏的地质特征、流体性质、成藏主控因素等,剖析了典型古生界凝析气藏储-盖组合、煤系烃源岩生烃期次、油气充注期次及凝析气藏成因,明确了古生界煤成凝析气藏的发育模式。研究认为黄骅坳陷古生界发育多套优质储-盖组合,为凝析气藏的形成提供了优越的储集与保存条件。石炭系—二叠系煤系烃源岩于早白垩世、晚新生代两期生烃,具有"早油晚气、晚期为主"的生烃特点,是形成凝析气藏的关键因素。油气两期充注成藏,早期以原油充注为主,晚期以天然气充注为主,以晚期充注为主,晚期天然气对早期古油藏进行气侵改造,形成凝析气藏。建立了"两期生烃、早油晚气、气侵成藏"的成藏演化模式,构造稳定期与生烃高峰期相匹配,利于凝析气藏的大规模保存。黄骅坳陷古生界煤成凝析气藏的勘探发现与理论认识,对于渤海湾盆地石炭系—二叠系发育区开展凝析油气勘探具有重要指导与借鉴意义。