高含水饱和度致密砂岩气藏压裂液实验评价

低渗致密气藏通常具有低孔、低渗、异常地层压力、强水锁等地质特征和最大的储层损害潜力,致密砂岩气藏自然产能普遍较低,通常需要实施水力压裂等增产措施才能经济有效地进行开发。在充分认识储层地质特征的基础上。针对四川盆地三叠系须家河组致密砂岩气藏,就1号和2号两种压裂液对储层的损害情况进行了评价,并对2号压裂液进行了大量的室内实验。通过对其配方甲醇加量的优化,优选出适合上三叠统须家河组储层的压裂液配方.     

特低渗透砂岩油藏压裂液损害实验评价

以镇泾油田长8组砂岩油层为研究对象,探讨了压裂液损害评价方法,并进行压裂液滤液对基块岩样渗透率损害率和压裂破胶液动态滤失对造缝岩样返排恢复率测定的压裂液动态损害实验;考察了压裂液与地层流体、工作液之间的配伍性,压裂液和原油的润湿性,测定了压裂液乳化率和残渣。压裂液原胶液组成为0.4%HPG(瓜尔胶)+0.4%AS-6(季铵盐类黏土稳定剂)+0.3%CX-307(阴离子型破乳助排剂)+0.1%HCHO(杀茵剂)。实验结果表明,原油与破胶液按3:1、3:2、1:1体积比混合后的乳化率均在60%以上,而破乳率仅为12.00%～23.77%。压裂液残渣含量平均为703 mg/L,易阻塞储层渗流通道。裂缝岩样经压裂液驱替后的返排恢复率为1.48%～85.83%;当裂缝充填支撑剂后的返排恢复率为0.02%～42.9%,较单纯裂缝岩样低。基块岩样压裂液乳化损害程度强,平均损害率为89.83%;残渣液损害程度强,平均损害率为73.71%;压裂液滤液损害程度中等偏弱,平均损害率为44.85%。压裂液产生的润湿反转使岩石由水湿转化为油湿。固相侵入、碱敏、润湿反转是储层损害的主要因素。固相侵入的损害率为28.86%,润湿性相关的损害率为44.98%,基块岩样碱敏损害率26.38%、裂缝岩样为32.18%。建议采用清洁压裂降低残渣损害、选用合适的表面活性荆提高返排率,为该油田储层保护和有效开发提供支持。     

致密煤岩气藏压裂液损害实验评价

致密煤岩气藏必须采取增产改造措施才能获得经济产量。部分煤层气井在压裂施工后,未达到理想产量,主要原因之一是压裂液对储层的损害。国内外开展压裂液对煤岩储层损害评价时,多采用煤粉压制的人造岩心,不能真实反映煤岩储层天然结构特性。文中以宁武盆地致密煤岩为研究对象,钻取柱状煤岩样品,开展了盐敏和压裂液损害评价实验。盐敏实验确定实验用KCl溶液的质量分数为1%。压裂液损害实验表明,活性水压裂液、清洁压裂液A、离子平衡压裂液的平均损害程度分别为46.61%,39.12%,85.42%,煤样与这3种压裂液作用后接触角减小、亲水性增强、压裂液返排困难;而弱酸性清洁压裂液B使煤样渗透率平均提高了46.57%,亲水性减弱。综合分析认为,损害煤岩储层的主要机理是亲水性压裂液吸附导致的煤岩基质膨胀。该研究方法及获得的认识对致密煤岩气藏压裂液设计具有借鉴意义。     

致密砂岩储层压裂液损害机理探讨

大牛地气田储层为典型的致密砂岩储层,自然产能低。在压裂过程中,压裂液不可避免地进入储层．造成储层损害从而影响压裂效果。文中针对工区低孔、低渗、低压、黏土矿物丰富、毛细管力高、局部存在超低含水饱和度等特征,开展了压裂液室内评价实验,深入分析了液相圈闭、固相侵入、黏土矿物运移、敏感性损害、压裂液与储层的配伍性等因素对储层损害的影响。实验表明：液相圈闭和固相损害是造成储层损害的主要原因;毛细管自吸、黏土矿物运移、碱敏和固相沉积等加剧了液相滞留和孔喉堵塞,减小了孔喉有效渗流,使得储层渗透率下降;储层物性越差,非均质性越强,液相滞留越严重,造成储层损害严重．返排效果越差,     

特低渗透储层压裂液微观伤害评价

正确评价压裂液性能,分析其对特低渗透储层的潜在损害原因及程度,对于压裂液的优选和提高压裂增产效果具有重要意义.选用两种压裂液体系(植物胶、聚合物),3类不同渗透率(0.5×10-3 μm2左右、1.0×10-3 μm2左右、5.0×10-3 μm2左右)岩心,借助扫描电镜、X衍射、恒速压汞、核磁共振等先进实验技术手段,结合常规流动样比对实验,从总体伤害、黏土吸水膨胀与分散运移伤害、水锁伤害以及高分子物质吸附与固相颗粒堵塞伤害等几个方面,对特低渗透储层岩心压裂液伤害机理进行了定量分析评价实验,并对不同压裂液体系不同渗透率岩心进行了对比分析;给出了每种压裂液体系、每类渗透率岩心压裂液伤害的主要机理及其伤害差异;对伤害机理、引起伤害差异的主要原因进行了分析.最后对两种压裂液体系进行了总体评价,从而为压裂液配方优选与改进提供了参考和指导.     

致密砂岩储层水相圈闭损害及防治方法探索

致密砂岩气藏孔喉细微、毛管压力高、局部超低含水饱和度,极易发生水相圈闭损害,降低气井产能。利用相圈闭系数法评价了鄂尔多斯盆地M气田上石盒子组水相圈闭损害程度,通过展开毛管自吸、液相滞留评价实验分析了损害发生的原因,利用界面润湿性修饰处理剂FW-134开展了损害预防及解除研究。结果表明,上石盒子组储层潜在强水相圈闭损害;物性相对较好的盒2+3段储层水相自吸能力较盒1段强,液相平均返排率10%数47%,滤液返排率22.4%数32.3%,物性好的储层返排率相对较高;润湿性修饰为气润湿能有效抑制液相自吸,液相返排率由56.3%提高到了83.4%,使气测渗透率恢复程度由66.1%提高至88.2%。利用界面修饰处理剂使岩石润湿性由水湿变为气润湿,是有效预防和缓解致密气藏水相圈闭损害发生的重要途径,对恢复气井产能具有重要意义。     

压裂液对储层的损害及其抑制方法

压裂液在压裂过程中起传递压力和携带支撑剂的作用,但也会给储层带来损害,严重时造成油气井减产。研究了压裂液对裂缝损害因素及其抑制方法。压裂使用的破胶剂与聚合物的反应是随机的,不能使聚合物彻底降解,只能形成结构复杂、大小不等的仍有堵塞作用的聚合物碎片,而且反应动力学规律决定了裂缝闭合前聚合物总会有不同程度的降解,影响压裂液的粘弹性和携砂能力。防止方法:使用过氧化物、普通酶、特效酶破胶剂(胶囊化延迟破胶)和低浓度(聚合物浓度≤0.3％)压裂液,可使聚合物彻底降解。滤液损害是通过液相水锁降低基岩中油气的相对渗透率。防止方法:使用表面活性剂降低表面(或界面)张力;用阳离子表面活性剂增加接触角(接近90°);防止裂缝壁及其附近被堵塞,降低末端毛管阻力抑制水锁。根据模拟计算结果,防止基岩堵塞产生的末端毛管效应,对抑制永久性水锁具有重要的作用。     

应用压汞实验方法研究致密储层孔隙结构 ——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

随着常规油气资源勘探瓶颈期的到来,致密油气藏越来越成为勘探开发研究的重点。为了进一步揭示致密储层微观孔隙结构特征及其对储层渗流能力的影响,运用常规压汞与恒速压汞方法,结合铸体薄片、扫描电镜等多种技术手段对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组致密储层的孔隙结构特征进行综合分析。结果表明:研究区芦草沟组致密储层孔隙以溶蚀与胶结综合作用下形成的粒内溶孔、半充填孔、粒间溶孔、晶间孔隙与晶内溶孔为主;依据常规压汞曲线分布位置、形态,兼顾孔隙度、渗透率及表征孔喉大小、分选、连通的各类参数,将储层划分为5大类进行分类评价。研究区储层喉道半径与孔喉配置关系较常规储层差别较大,储层渗流能力主要由喉道半径分布与孔喉半径比分布控制,而孔喉半径比呈现的双峰特征指示储层具有2种孔隙类型的组合,该类型的储层应成为该区未来勘探开发的重点。     

致密油储层压裂液渗吸特征及水锁损害评价

致密油储层压裂施工后仍会有大量的压裂液滞留在储层中,不仅会对致密油储层中的原油产生一定的渗吸驱油作用,还可能对储层造成一定的水锁损害;因此,为了确认压裂液在致密油储层中的渗吸特征和产生的水锁损害程度,文中研究了不同类型破胶后的压裂液对目标区块致密油储层天然岩心的渗吸驱油效果,在此基础上,开展了压裂液渗吸后对岩心的水锁损...     

龙26外扩致密油试验区压裂液损害评价及其微观机理

大庆龙26外扩试验区为典型致密储层,对压裂液损害更为敏感。依据SY/T 5107—2005《水基压裂液性能评价方法》在储层温度(90 ℃)下采用岩心流动装置进行了胍胶、化学高分子聚合物和表面活性剂压裂液破胶液的岩心驱替实验;结合CT扫描评价了3种压裂液破胶液残渣、残胶在岩心中的分布和对孔隙孔喉的损害程度。岩心驱替实验结果表明,胍胶、化学高分子聚合物和表面活性剂3种压裂液破胶液对岩心损害率分别为43.5%、24.3%和13.1%。CT扫描结果显示,胍胶和化学高分子聚合物压裂液破胶液残留物分别集中于岩心前1/10～2/5段和前1/2段,表面活性剂压裂液破胶液残渣含量少,但能侵入岩心各处;胍胶、化学高分子聚合物和表面活性剂压裂液破胶液对储层岩心孔隙和孔喉的损害率分别为15.41%和9.01%,6.43%和3.14%,8.94%和6.27%。分析认为,3种压裂液破胶液对储层岩心均以液相损害为主,固相损害次之。      

低渗油气层液锁损害的快速智能预测方法研究

低渗储层一般具有泥质胶结物含量高、渗透性差、结构复杂、非均质严重、水敏性强及孔喉细小、毛细管现象突出、油气流动阻力大、常伴有天然裂缝等特点。大量研究表明,液锁损害是低渗储层主要的损害类型之一,损害率可达70%～90%。本文研究了液锁的损害机理及主要影响因素,建立了预测水锁损害的灰关联分析方法,并研制了快速智能预测软件(关于水锁损害预测软件的报道尚不多见),通过对样本库内、外实测资料的检验,表明该方法具有良好的自适应性和容错性,预测所需参数较少而符合率较高(平均90%以上),有助于更好地防止低渗储层损害、保护原状地层及提高油气藏的综合开发效益。     

致密砂岩气藏损害特征及评价技术

致密砂岩气藏具有孔喉细小、 裂缝发育、 超低初始含水饱和度等特点, 在勘探开发过程中易受到损害, 其中水锁和应力敏感是最致命的损害方式。利用毛细管力自吸 －离心法、 Ｄ Ｐ Ｔ指数法和自研实验装置评价了致密砂岩气藏在过平衡和欠平衡条件下的水锁损害程度; 利用毛细管流动孔隙结构仪、 Ｃ Ｔ扫描等手段评价了致密砂岩气藏的应力敏感性。结果表明, 致密砂岩气藏有很强的水锁损害潜力, 即使在欠平衡条件下水相自吸对气藏仍然有一定程度的损害, 过低的欠压值不能达到有效保护储层的目的。随着有效应力的增加, 致密砂岩储层基块孔径明显减小, 裂缝渗透率大幅度降低; 在应力加载初期裂缝闭合程度较大, 后期减缓。在水基欠平衡钻井过程中,水锁和应力敏感的叠加效应使储层损害程度大幅度地增加。储层原始地层条件的真实模拟以及将室内评价实验结果与现场工程设计紧密结合是下步研究工作的重点。     

致密油藏水平井压后产能评价技术及其应用

大庆油田致密砂岩油藏分布面积广、储层物性差、直井产量低,致密油藏水平井分段多簇大型压裂能增大泄油面积,提高原油流动效率,增加单井产能。针对此类致密储层压裂后评价产能、实现长期稳产高产和经济有效动用的迫切需求,通过分析不同求产阶段的渗流机理和产能变化规律,形成了压裂后产能评价技术。10口井的预测结果与实际产量基本相符表明,产能预测技术能够进行长期产能预测,并为制定和调整致密油藏试采方案提供依据。     

致密储层静态渗吸实验

为了研究致密储层静态渗吸过程中的规律及其影响因素,提高致密油采收率,利用新疆油田致密储层的天然岩心,采用自行研制的静态渗吸实验测量装置,开展了室内静态渗吸模拟实验。实验结果表明:温度升高,静态渗吸采出程度明显增加;静态渗吸采出程度与渗透率之间呈现对数关系,即在一定范围内岩心渗透率越大,静态渗吸采出程度越大。致密储层静态渗吸采出程度以两种增长趋势不断增加,相应的渗吸速率也出现两次峰值。对实验结果进行无因次化处理和等比例关系处理,曲线归一性较好。     

大庆致密油储层体积改造核磁共振实验

为了促进大庆致密油藏的有效开发,探索致密油储层体积改造对可动流体的影响规律,将致密储层的岩样进行了简单劈分、多次劈分、彻底破碎3种不同程度的压裂改造,并对不同状态下的样品进行了核磁共振测试。研究表明:简单压裂对流体的可动用性无明显影响,仅仅改善了流体的流动能力;彻底破碎状态的储层,形成人工油藏后,流体可动用性显著增强,微裂缝更加发育,渗流能力更强;体积改造对渗透率低的储层,效果更明显。     

低渗透气藏产水气井产能评价新方法

存在边水、底水及层间水的低渗透气藏开发到一定程度后会出现气水两相流的情况,由于气水两相流气藏的渗流规律不同于普通低渗透气藏,对此类气藏产能的准确评价成为合理、高效开发的关键。从矿场实际生产情况可知,产水气井在生产时水气质量比难以稳定,如果仍将水气质量比当作定值来分析气井产能就会得出错误的结论。因此,考虑不同工作制度下水气质量比不同,考虑储层应力敏感、启动压力梯度、气体滑脱效应以及表皮污染,基于稳定渗流理论推导出产水气井的产能公式。通过实例计算,新公式计算的无阻流量结果与实际产能测试结果相对误差为3.7%,说明新公式是可靠的。且水气质量比随井底压力减小而增加,说明计算产水气井产量时将水气质量比设为定值并不合理。对敏感性因素分析发现,气井产气量随着滑脱因子增大而增大,而随着启动压力梯度以及应力敏感指数的增大而减小,启动压力梯度对气井产量影响很小,基本可以忽略。     

致密储层油气产量与储量预测方法的适用性

致密油气储层产量和储量的预测是油藏工程的重要组成部分,更是致密油气田开发效果评价的关键指标。基于致密油气储层普遍具有低渗—特低渗特征,对比分析了伸展指数产量递减法(SEPD法)、适用于裂缝性储层的Duong产量递减法(Duong法)及改进的SEPD法(YM-SEPD法)等三种经验预测方法的适用性。结果表明:原始储层渗透率的大小,生产时间段的选取以及边界效应和经济采出速度的相对关系对预测精度具有重要作用;当渗透率高于10~(-6)μm~2时利用YM-SEPD方法预测比较准确,当渗透率低于10~(-6)μm~2时利用SEPD法和Duong法预测比较准确;使用的生产数据生产时间越长、数据越多,相对误差越小,但是第一年的数据包括在内时,容易低估产量;生产时间少于两年时,综合使用YM-SEPD法和Duong法可以得到保守而可信的结果;边界效应出现后,利用双曲递减法预测较其他方法更为简便。     

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水锁损害广泛存在于低渗透致密砂岩油气藏，是低渗透致密砂岩油气藏的主要损害类型之一，这严重地影响着油气藏的勘探开发效果。文章在改进现有水锁损害室内评价方法的基础上，以川西致密砂岩气藏为研究对象，采用模拟地层水对致密砂岩气藏由于自吸作用造成的水锁损害，以及作用压力对水锁损害的影响进行了实验研究。结果表明，与水敏损害不同，即使是采用与地层配伍的模拟地层水与岩心接触，水锁损害仍然存在，且水锁损害程度可以超过80%。对于低渗透气藏，即使不存在压差，或采用负压作业，只要作业流体中包含有水相，那么在自吸作用下，水溶液都将进入地层，造成水锁损害，且损害程度随接触时间及作用压力增加而增加。因此，对低渗透致密砂岩油气藏应尽可能采用负压作业，尽可能减少与水相作业流体接触的机会。     

低渗致密气藏压裂水平井产能预测新方法

水平井分段压裂是低渗致密气藏增产改造的关键手段,压裂水平井的产能预测和影响因素分析对气藏的高效开发具有重要指导意义。基于气体流动中的压降分析,通过对地层段、裂缝段、射孔孔眼段和井筒段的压降进行耦合,综合考虑裂缝应力敏感性、孔眼周围气体汇聚效应和井斜角的影响,建立了压裂水平井产能预测新模型,并分析了速度系数、井斜角、应力敏感系数等因素对产能的影响。实例计算表明新模型预测精度较高,便于工程应用。垂直裂缝产量沿井筒呈中部低、端部高的"倒钟形"分布,且跟端方向裂缝产量略高于趾端方向。随速度系数减小,气井产量先增加后稳定不变,增加幅度随裂缝条数增加而加大;气井产量随井斜角增加而增加,且增加幅度随水平段长度增加而加大;生产后期,裂缝应力敏感会显著降低气井产量,应力敏感系数越大,产量越低。     

洛带气田遂宁组特低渗致密砂岩气藏压裂改造技术应用研究

洛带气田遂宁组气藏埋藏较浅，属典型的特低渗致密气藏。储层为砂泥岩互层或泥岩夹层，单层砂体很薄，微裂缝较发育和非均质性强，长期以来一直被视为“非储层”。文章进行了储层敏感性评价和低伤害压裂液优选研究，提出了以“多层合压或分层压裂、中砂量、中前置液量、中排量、中砂比、强化返排措施”为特色的水力压裂改造技术，取得极为明显的增产效果，平均单井增加无阻流量4.62×104m3/d。遂宁组特低渗致密砂岩气藏压裂改造技术的重大突破，为难动用储量的升级和增储上产做出了关键性贡献，使以前一直被认为是“非储层”的致密气藏成功转化为工业性气藏，并成为川西地区增产效果最好的气藏之一。