低渗致密砂岩气藏提高采收率实验研究

针对我国典型的低渗致密砂岩气藏,通过大量岩心实验和露头剖面精细取心测试分析,研究了应力作用对储层渗透率的影响、储层非均质性以及储层含水饱和度等特征,选用有代表性的岩心,开展了系统的单相气体渗流,含水条件下的气相渗流以及气、水两相渗流实验,分析了低渗致密砂岩储层单相气体渗流形态,含水饱和度变化对气相渗流能力的影响以及气、水两相渗流特征;在此基础上,采用气藏开发物理模拟实验技术,模拟研究了气藏衰竭开采过程中储层渗透率、含水条件、配产与废弃条件、纵向储层渗透率差异、平面非均质(储层砂体间存在阻流带)等多种因素对低渗致密砂岩气藏采收率的影响,根据权重分析对这5类影响因素进行了排序,结果表明储层物性和储层含水饱和度对采收率的影响最大,权重分别占到0.24和0.38,为进一步提高气藏采收率奠定了基础。     

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。     

气藏岩心实验与实际采收率的区别及换算

气藏岩心室内实验计算的采收率与实际采收率通常差异较大，但人们往往将两者混淆应用，造成误解或失误，对岩心实验计算采收率的原理和方法进行了分析。并对比，分析了气藏动态储量，容积法探明地质储量的区别，从而发现岩心实验计算的采收率基本等同于气藏动态储量采收率，而气藏实际采收率（即容积法探明地质储量采收率）应以岩心实验采收率及动储量比例来折算，这对于正确理解和应用“采收率”起到重要指导作用。     

不同类型凝析气藏在低渗多孔 介质中的相态及采收率研究

用凝析油含量不同的凝析气分别在PVT筒和长岩心中进行了衰竭实验,并应用超声波测试技术测试了其饱和度以及高温、高压平衡凝析油气相渗曲线和常温、低压常规油气相渗曲线.实验表明,凝析油含量高的凝析气在多孔介质中凝析油的采收率比PVT筒中约高1倍.采用不同相渗曲线及CMG数值模拟软件对长岩心衰竭实验中凝析油的采收率进行了预测,结果表明,造成凝析油采收率差别的主要原因是界面张力导致凝析油气相渗曲线的差别.在数值模拟中,应当使用真实相渗曲线.对于含凝析油低的凝析气藏,多孔介质中定容衰竭凝析油饱和度远高于PVT筒中凝析油采收率,多孔介质中蒸发现象不明显.凝析油饱和度达到最大值后,随压力的降低不再变化,这表明低渗凝析气藏中尽管凝析油含量低,其污染仍然存在,不能忽视.     

桥口气藏凝析油采收率研究

采用实际凝析气体系分别在PVT筒和实际岩心中进行了衰竭实验。研究结果表明,PVT筒比岩心中衰竭实验凝析油采收率低得多。为了探讨造成凝析油采收率差别的原因,首先测试了临界流动饱和度,继而做出了标准常规相渗曲线(氮气驱煤油)以及平衡油和平衡气在高温高压下相渗曲线。利用两种相渗曲线及GEM油藏模拟软件分别对实验结果进行了预测。结果表明,采用常规相渗曲线所预测的凝析油采收率与PVT中凝析油采收率相近,采用平衡油气相渗曲线所预测的凝析油采收率与用岩心衰竭实验测试的凝析油采收率相近,这表明平衡相渗曲线能够较好地反映实际岩心条件下油气的渗流状况。     

高碳气置换高烃气实验及机理评价

中国南海西部某气田深层气组为高碳气藏,浅层气组为高烃气藏。为有效提高高烃气藏采收率,增大经济效益,开展高碳气置换高烃气机理室内实验,研究高碳气置换高烃气后气体组分及溶解度变化情况,以及置换后高烃气藏提高采收率的效果及影响因素结果表明：使用高碳气替换高烃气后,高碳气能够置换地层束缚水中的高烃气,游离CH₄增加,在低注高采、倾角较大和岩心高渗透率等储层条件下进行长岩心驱替,CH₄累计采出程度更高,采出程度可提高4.5%。该研究可对中国高烃气藏高效开发、高碳气藏中CO₂埋存方式评价提供理论参考。     

高含硫碳酸盐岩气藏衰竭实验研究

普光气田属于高含H2S和CO2海相碳酸盐岩气田,具有气藏埋藏深、地层压力高、有边底水存在等特点。边底水会对普光气田的衰竭开发产生怎样的影响,目前尚不清楚。同时,国内外对高含硫碳酸盐岩气藏物理模拟实验研究较少,国内还未见高含硫气藏衰竭实验的报道。为此,结合普光气田现场实际,进行了无水体和1倍水体(1倍水体指水体的体积等于长岩心的烃类孔隙体积)的衰竭实验研究。首先取得无裂缝的碳酸盐岩岩心,进行孔隙度和渗透率测试(平均渗透率1mD),然后进行造缝(渗透率5~14mD),并将岩心组合成长岩心,最后采用高含硫气体(H2S含量为14.89%)进行了无水体和1倍水体衰竭实验。实验结果表明:无水体衰竭实验中,没有水产出。1倍水体衰竭实验中,一旦有水产出,产水量便迅速增加。1倍水体衰竭的天然气采出程度低于无水体衰竭的采出程度。无水体衰竭时,天然气中硫化氢含量变化不大;而1倍水体衰竭时,天然气中硫化氢含量逐渐增加。该实验结果对高含硫碳酸盐岩气藏的合理开发提供了技术支撑。     

渤海湾盆地东濮凹陷桥口凝析气藏油—气相渗对比研究

渤海湾盆地东濮凹陷桥口气藏是典型的凝析气藏,开采过程中凝析油气在地层中渗流复杂,生产压差、气井产能、采收率等开发指标预测难度较大。针对上述问题,选用桥口气藏岩心,采用稳态法分别测试常规油气相渗、平衡油气相渗以及降压过程凝析油气相渗特征,并对测试结果进行对比分析。凝析油气相渗曲线与常规相渗曲线相比,表现出低界面张力的特征,反映凝析油气比常规油气在地层中更易流动。应用油藏模拟软件,分别采用常规相渗曲线和平衡油气相渗曲线,预测了桥口气藏油气采收率。与岩心衰竭实验对比,平衡油气相渗曲线模拟结果较好地反映了凝析油气在地层中渗流情况以及气藏的采收率。      

致密多孔介质中凝析气定容衰竭实验及相态特征

凝析气藏衰竭开发方案的制定依赖于PVT相态实验,而常规PVT相态实验忽略了多孔介质对凝析气相态的影响,导致实验结果与实际存在偏差。基于常规PVT定容衰竭实验原理,建立了致密多孔介质中凝析气定容衰竭模拟装置及实验方法,模拟研究了凝析气在裂缝性致密储层中的衰竭开发动态,分析了衰竭速度及多孔介质的作用对凝析气藏开发效果的影响,明确了致密多孔介质中凝析气相态特征。研究结果表明,衰竭速度是影响凝析气藏开发的主要原因,天然气采收率随衰竭速度的增快而降低,但凝析油采收率则表现出相反规律;致密多孔介质中凝析气的露点压力比PVT筒中的测量值提高9.42%。此外,裂缝能够有效增大泄油面积,减小渗流阻力,提高天然气和凝析油采收率。     

致密多孔介质中凝析气定容衰竭实验及相态特征

凝析气藏衰竭开发方案的制定依赖于PVT相态实验,而常规PVT相态实验忽略了多孔介质对凝析气相态的影响,导致实验结果与实际存在偏差。基于常规PVT定容衰竭实验原理,建立了致密多孔介质中凝析气定容衰竭模拟装置及实验方法,模拟研究了凝析气在裂缝性致密储层中的衰竭开发动态,分析了衰竭速度及多孔介质的作用对凝析气藏开发效果的影响,明确了致密多孔介质中凝析气相态特征。研究结果表明,衰竭速度是影响凝析气藏开发的主要原因,天然气采收率随衰竭速度的增快而降低,但凝析油采收率则表现出相反规律;致密多孔介质中凝析气的露点压力比PVT筒中的测量值提高9.42%。此外,裂缝能够有效增大泄油面积,减小渗流阻力,提高天然气和凝析油采收率。     

考虑不完全射孔的储层热效率评价方法

稠油油藏热利用率的计算普遍为完全射孔的驱替理论模型,没有考虑不完全射孔因素的影响。运用热力学的基本原理和热平衡基础理论,在考虑不完全射孔因素和重力分异影响的基础上,推导了考虑不完全射孔因素的蒸汽驱储层热效率评价方法。研究表明:蒸汽驱初期,射孔影响较大,汽液重力分异作用影响较小,注入蒸汽沿储层射孔段的驱替效果明显,储层热散失率较少;蒸汽驱开采后期,随着蒸汽超覆作用的增强,射孔的影响相对减弱,蒸汽沿储层上部的驱替效果明显,储层热散失较大;部分射孔可有效缓解重力分异的不利影响,提高蒸汽波及效率。     

驱油剂与储层岩石作用及其对渗流特性影响

利用化学分析方法、现代油藏工程理论、仪器检测分析和物理模拟方法,开展了碱液浸泡对天然岩心孔隙结构的影响以及碱与表面活性剂对渗流特性影响研究,并进行了机理分析和探讨。结果表明:强碱可与目标油藏岩石中矿物成分发生剧烈溶蚀作用,造成颗粒运移和渗流阻力增加;与强碱相比,弱碱与岩石矿物反应程度较低,油藏适应性较好;与聚合物溶液相比,"碱/表面活性剂/聚合物"三元复合体系中聚合物分子线团尺寸较小,聚合物在多孔介质内滞留量减小,渗流阻力降低。非离子表面活性剂在聚合物分子链上吸附是造成聚合物分子线团尺寸增加、聚合物滞留量增大和渗流阻力增加的主要原因。     

升平源外坡中隆葡萄花油层油富集主控因素

为了研究升平地区缓坡带坡中隆葡萄花油层油的分布规律,在研究其油藏类型及油水分布规律的基础上,通过坡中隆富油程度与供给条件之间关系分析,利用断裂密集带划分、运移路径数值模拟等方法,对控制升平缓坡带坡中隆葡萄花油层油富集主控因素进行了研究。结果表明升平缓坡带坡中隆葡萄花油层油富集有3个主控因素:坡中隆与油源区距离控制油富集程度,距离油源区越近油越富集,越远则油不富集;EW向断裂密集带阻挡作用控制油富集程度,阻挡作用越弱油越富集,越强则油不富集;侧向运移路径分布密度控制油富集程度,油侧向运移路径密度越大油越密集,越小油不富集。     

聚合物驱后储层内残留聚合物分布特征

聚合物驱油层岩石中残留聚合物分布特征是聚合物驱精细调整、提高驱油效果的基础。在大庆萨尔图油田聚合物驱不同注采位置检查井采集油砂样品,利用高温氧化还原—热导—元素法测定聚合物驱岩石中聚合物残留量,对不同注采位置岩石残留聚合物分布特征和影响因素进行研究。结果表明:聚合物驱油层岩石中聚合物残留量在纵向上非均质性分布明显,残留量最大相差近80倍,随聚合物驱时间的增长残留量趋于增大、非均质性趋于减小;在横向及平面上聚合物残留量由大到小的顺序为主流线注入井位置、主流线中间位置、主流线采油井位置、分流线中间位置;聚合物驱主流线从注入井到采油井方向,聚合物残留量与渗透率从高度负相关变化为显著负相关,相关程度呈减小趋势,与孔隙度从微弱正相关变化为显著负相关,相关程度呈增大趋势;聚合物驱分流线中间位置聚合物残留量与渗透率显著负相关、与孔隙度高度正相关;残留聚合物分布受油层岩性及粒度、注采位置、聚合物驱时间、油层物性等影响。     

Ca~(2+)与Mg~(2+)对聚合物黏度影响及其增黏方法

大庆油田长垣西区注入污水中Ca~(2+)与Mg~(2+)质量浓度较高,导致聚驱效果不理想。研究了高质量浓度Ca~(2+)与Mg~(2+)污水对聚合物体系黏度的影响,提出了草酸作为Ca~(2+)、Mg~(2+)络合剂提高聚合物体系黏度的方法。结果表明:与长垣北区注入水相比,长垣西区注入Ca~(2+)、Mg~(2+)质量浓度较高,接近前者5倍;长垣西区污水配制的聚合物溶液黏度较低,与北区污水配聚相比黏度损失近26.3%;通过向溶液中添加适量草酸可以有效改善聚合物溶液性能;当络合剂与二价离子摩尔浓度比略大于1:1时,化学驱采收率增幅最大,与不添加络合剂聚合物体系相比提高了5.3%。     

页岩气超临界吸附与解吸附特性及影响因素

为加强页岩气吸附与解吸附规律及其吸附方法研究,在调研国内外相关文献基础上,概括了现有页岩气的吸附与解吸附实验研究方法,并首次着重对超临界状态页岩气吸附与解吸附规律及影响因素进行了归纳总结。研究成果可为页岩气高效开发与后期稳产提供技术支持。     

三重介质页岩气藏分段压裂水平井产能预测模型

基于传统的三重介质模型,建立了考虑基质向人工裂缝窜流和未压裂区产能贡献的裂缝性页岩气藏分段压裂水平井的三重介质产能预测模型,并得到了Laplace空间下的解析解,采用Stefest数值反演绘制了无因次产量随时间变化的双对数产量典型曲线,划分出8个流动阶段,最后对影响裂缝性页岩气藏分段压裂水平井产量典型曲线的主要因素进行了分析。分析结果表明:储容比对产量典型曲线影响较小;3个窜流系数对产量典型曲线的不同阶段有着明显不同的影响;人工裂缝半长和气藏宽度对产量典型曲线中期和后期有着较大的影响;敏感性分析也证实了基质向人工裂缝窜流和未压裂区产能贡献的必要性。研究结果为裂缝性页岩气开发动态预测提供了理论方法,对页岩气开发的产能预测和动态分析具有一定的指导意义。     

基于多学科思路的无效循环识别方法

喇嘛甸油田水驱进入特高含水期后,剩余油高度零散,无效注采循环严重,导致无效注采控制难度越来越大。因此,亟需研究无效循环精细识别方法,落实无效循环分布状况,为无效循环治理提供指导。以油田水驱北西块一区为例,应用多学科手段开展无效循环识别研究,在单砂体精细解剖及完善分层注采量劈分方法的基础上,以累计注水倍数、累计产液倍数为主要判定参数,结合数值模拟成果,分析在无效循环形成后相应累计注采倍数的界定值,实现无效循环定量识别,为指导水驱控水调整奠定了基础。     

葡南地区及敖包塔油田边部葡萄花油层低阻成因机理及综合识别

葡南地区及敖包塔油田边部葡萄花油层属于构造—岩性油藏。储层岩性细、泥质含量高、孔喉结构复杂,导致储层物性差、孔隙和喉道小、分布不均匀,为低阻油层的发育提供了良好的条件。通过详细分析葡南地区及敖包塔油田边部葡萄花油层低阻形成的微观原因,得出高束缚水饱和度、黏土矿物含量及分布形式是造成该区油层低阻的微观主控因素。同时通过低阻成因分析,提取了该区低阻油层的特征参数,建立了低阻油层特征参数识别图版,为葡南地区及敖包塔油田边部葡萄花油层低阻识别提供了理论基础。     

体积压裂水平井的页岩气产能预测新方法

页岩气是典型的非常规油气藏,需借助水平井压裂技术形成高导流人工裂缝进行开发.由于支撑剂的沉降作用,人工裂缝渗透率存在各向异性;同时,近井筒附近气体的汇集作用以及水平井筒偏心所引起较大的压降对页岩气产能的影响也不容忽略.传统的三维隐式差分法,一方面需要结合其他时刻的产能数据,另一方面需要对整个三维空间进行网格离散而变得异常复杂,而且时间步长的取值对其精度影响也较大.在三孔块状模型基础上,建立了考虑页岩气解吸、扩散、人工裂缝各向异性和井筒表皮影响的页岩气产能模型.利用拉普拉斯变换,将空间三维转化为平面二维问题,消除时间变量影响,结合隐式差分法,获得拉普拉斯空间解,最后运用Stehfest数值反演获得产能数值解,并对各种产能影响因素进行分析.该方法对页岩气开发具有一定指导意义.