基于岩石破裂特征及能量演化的致密砂岩脆性指数优选

脆性参数是致密油"三品质"评价中完井品质评价的重要敏感参数之一。采用岩芯三轴岩石力学参数测试方法,基于岩石破裂特征及岩石破裂过程中的能量演化优选出适用于鄂尔多斯盆地定边油田长7段致密砂岩储层的脆性指数计算方法。首次应用裂缝体积密度计算方法对岩石破裂复杂程度进行了定量表征,表征结果与岩石的弹性模量、抗压强度呈正相关;与泊松比、峰值应变呈负相关。通过对岩石力学参数各向异性系数C₁和C₂的分析,认为弹性模量和泊松比对各向异性更为敏感,两者构建的脆性参数更能体现岩石的脆性特征。基于岩石破裂的能量演化过程,将峰值强度前后能量变化大小与变化速率相结合,构建脆性评价新指标B_EC,其与裂缝体积密度及前人提出的脆性评价指标均具有较好的相关性。以B_EC为衡量标准优选出适合研究区致密砂岩储层的脆性指数E/μ,该指数与研究区直井试油试采的初周日产液呈正比关系。研究结果为研究区水平井水力压裂施工时指示有利压裂层段提供了科学依据。     

地震—地质建模技术在致密油储层预测中的应用

大庆长垣南部的敖南地区扶余油层为典型的致密油储层,储层砂体横向变化快、错叠连片、砂体薄,砂体与单一地震属性之间关系复杂,用常规方法预测该类储层不适用.研究针对该类储层的特点,进行扶余油层细分化构造建模,将马尔科夫链地震反演与建模相结合,模拟砂岩模型,结合单井物性,建立储层物性模型.研究结果从3D角度展现河道砂体的展布及...     

葡萄花油田致密油水平井钻井优化及实践

大庆长垣扶余油层致密油水平井通过先导试验,葡萄花油田扶余油层致密油水平井临近试验区,为长垣早期的致密油水平井开发区块.为防止由于黑帝庙浅气层发育及葡萄花油层已注水开发地层压力高而引起的油气侵、井涌、井喷等钻井复杂情况,通过优化井身结构、设计合理钻关措施降压、优选钻井液体系、合理的钻井液密度设计等方式,实现安全高效钻井的...     

致密砂岩储层胶结指数计算方法研究

致密砂岩储层由于其复杂的孔隙结构和极强的非均质性,导致岩石岩电关系不满足经典的阿尔奇公式,给储层含水饱和度评价带来极大的挑战。通过对国内西部某油田致密砂岩32块岩芯电阻率实验结果进行分析的基础上,研究了胶结指数与孔隙度之间的相关关系,并建立了相应的致密砂岩储层胶结指数估算模型。岩芯处理结果表明,利用所述的方法更能够准确地反映致密岩石孔隙度和地层因素之间的相关关系,估算的胶结指数与岩芯实验结果具有较好的一致性。     

基于灰色关联分析法的页岩储层脆性影响因素研究

针对页岩脆性影响因素多、权重分配模糊的问题,利用RTR-1000岩石三轴测试系统对鄂尔多斯盆地南部延长组长7段的15块页岩岩芯进行应力-应变曲线测试。通过线性回归和灰度关联法对10个影响页岩脆性的因素进行了定性和定量化表征,结果表明:围压、泊松比、弹性模量与页岩脆性呈正相关关系,峰值应变、峰值应力、破裂时间、残余应力、残余应变、差应力、破裂面条数与页岩脆性呈负相关关系;峰值应变对页岩脆性影响最大,残余应力,残余应变等次之,弹性模量对页岩脆性影响最小;峰值处的力学参数(峰值应变、峰值应力、破裂时间、差应力)对页岩脆性影响最大,峰后力学参数(残余应力、残余应变、破裂面条数)次之,峰前力学参数(弹性模量、泊松比、围压)对脆性影响最小,峰前、峰值处、峰后的力学参数对页岩脆性影响权重比例为0.181∶0.499∶0.319。对页岩脆性影响因素权重的分析,不仅可以简化脆性评价公式,同时可以提高脆性评价的准确性。     

东胜气田致密砂岩气藏钻井储层保护研究及应用

东胜气田上古生界下石盒子组为致密砂岩储层,部分区域储层物性好,具备不压裂自然建产潜能,钻井过程中存在井壁失稳及储层损害问题,各因素叠合造成的储层伤害阻碍了气层的产能释放。为进一步提升储层自然建产能力和增加单井产量,在储层渗透率恢复率的基础上,通过储层伤害影响因素分析,引入钻井液侵入深度定量化评价方法,深化了储层伤害机理认识,明确了低密度、无土相、低失水和强封堵的钻井液对策,室内优选了防水锁剂和致密承压复合暂堵剂,优化形成了无土相复合暂堵高酸溶钻井液,储层渗透率恢复率提高至91.11%,泥浆侵入深度降低46.28%。形成的钻井液在锦66井区推广应用,平均单井产量提升11%,并实现3口井自然建产,进一步提高东胜气田致密砂岩储层高效勘探开发的效果。     

核磁共振在致密砂岩、页岩储层物性计算中的应用

梳理了核磁共振测井在常规砂岩物性预测中的应用特点,剖析了核磁共振测井在致密砂岩和页岩储层物性计算中的应用现状,对比分析了常规砂岩储层与致密砂岩、页岩的核磁共振测井T2谱特征及物性计算方法。研究认为,针对非常规储层T2谱特征及物性计算要求,加强岩石物理实验研究,建立核磁共振测井T2谱与储层物性参数的非线性数学关系具有重要意义。     

煤岩脆性特征压痕法评价及储层改造意义

利用压痕法(indentation method)对山西阳泉矿区新景煤矿3号煤和内蒙古二道岭矿区深部2-1煤厘米级尺寸试样进行静态多级加载试验研究,获取两区煤岩的维氏硬度与断裂韧度参数值,其中阳泉矿区新景煤矿3号煤维氏硬度均值为305.60 N/mm²,二道岭矿区2-1煤维氏硬度均值为418.10 N/mm²;断裂韧度方面,阳泉矿区新景煤矿3号煤均值为0.18 MPa·m^1/2,二道岭矿区深部2-1煤均值为0.30 MPa·m^1/2,二道岭矿区深部煤岩表现出高硬度、断裂韧性的属性,同时利用2者比——煤岩脆性指数表征煤岩脆性性状:阳泉矿区新景煤矿3号煤脆性指数平均为1.34μm^-1/2,二道岭矿区深部2-1煤平均为1.55μm^-1/2,整体上二道岭矿区2-1煤脆性更强。压痕试验现象表明阳泉矿区新景煤矿3号煤压后裂缝为两翼对称主干裂缝,压头撤下卸载后裂缝残留宽度仍较大;而二道岭矿区深部2-1煤压后裂缝为弥散式多裂缝形态,卸载后裂缝残留宽度较小,但压头附近煤岩破...     

致密储层应力敏感性与力学特性关系实验研究

致密储层极差的物性、特殊的微观孔隙结构特征及粘土矿物的赋存状态,造成储层极易受到应力损害,使渗透率降低,直接影响产能。利用三轴应力实验和智能岩芯流动实验,测定了致密储层力学特性,及煤油和KCl溶液驱替下的渗透率损害情况,并分析了应力条件下致密储层渗透率损害率与岩石力学特性的关系。研究结果表明:实验流体的选择对渗透率损害影响很大,KCl溶液渗透率损害程度远高于煤油测定结果;渗透率损害率,随着弹性模量增大呈对数函数减小,随着抗压强度升高呈幂函数减小。研究成果深化了对致密储层渗透率、岩石力学特性和有效应力关系的认识,对致密储层高效开发有一定指导意义。     

基于数字岩心的致密砂岩储层流体赋存空间定量计算

在对FIBSEM图像进行数字岩心重构的基础上,分别探讨了岩心的静态属性和动态属性。静态属性主要考虑了孔隙度、连通孔隙度、有效孔隙度、均质性和孔隙结构等表征几何特征和拓扑结构的参数;动态属性考虑了可动流体空间和束缚水、残余油等渗流属性。研究表明:鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩的岩石矿物组分呈现板结状,矿物颗粒难以区分,岩心内的孔隙形状复杂多变,分布均呈现一定的非均质性。根据是否连通及是否参加流动等标准对样品内的孔隙进行了划分及定量计算,结果表明,孔隙结构越复杂、小孔隙占比越高,则残余油体积越高,难动用储量越大,采收率越低。     

致密砂岩气藏多层试井解释方法研究

致密砂岩油气藏储层多套小层叠置发育,为实现产能及经济效益最大化,通常采用一套井网分层压裂多层合采的开发方式,受非均质性影响,开发过程中层间干扰严重,各小层产能贡献比例、能量衰减速度差异大,限制了产能有效发挥。在应用试井分析结果评价生产井储层动态参数、压力水平的过程中,常规试井解释模型只能反映各生产子层数据的平均值,无法准确评价各层段数据,实际指导意义存在局限性。综合运用单层、多层试井解释模型对试井数据开展精细解释,以生产测井的分层产量作为拟合计算的新增约束条件,并以此建立多层渗流试井模型,拟合结果符合率高,在降低单层试井解释模型多解性的同时,实现多层参数定量评价,对于多层合采井在开发过程中技术政策调整以及增产措施制定等工作提供强力支撑。     

恒速与高压压汞实验表征致密砂岩储层孔喉结构差异性分析

针对致密储层孔喉非均质性强的特点,选取延长组致密砂岩样品分别进行高压压汞和恒速压汞测试,探讨2种方法在研究致密砂岩储层孔喉结构的差异性。结果显示:高压压汞实验由于高的进汞压力和汞的流速,常会遗漏一些大孔的信息,所测的进汞曲线反映的是某一喉道控制的进汞体积,不能定性得到喉道和孔隙的信息;恒速压汞实验的优点是可以定性孔隙和喉道,更适用于孔、喉性质差别很大的低渗透、致密储层。恒速压汞实验计算孔隙半径应用等效球法,计算出的孔隙半径偏大,导致孔隙和喉道曲线呈明显双峰状,并且由于恒速压汞实验进汞压力小,对小于0.12 μm的孔喉不能识别。对致密储层孔喉的精确研究,需要结合2种实验的优点共同表征。     

致密油藏压裂水平井压力响应特征研究

为了提高致密油藏压裂井数值试井裂缝描述精细程度,采用混合单元有限元方法建立考虑启动压力梯度的单相数值试井模型。验证数学模型准确性的基础上,研究了裂缝网格尺寸对数值计算结果的影响、启动压力梯度和裂缝参数对压裂水平井压降曲线的影响。结果表明,混合单元有限元离散裂缝数值试井模型具有较高的准确性;地层渗透率1×10^-3 μm²条件下,不考虑和考虑井筒储集效应,压裂水平井数值计算时推荐的裂缝网格尺寸上限为0.5 m和5.0 m,过大的网格尺寸会产生“假井筒储集效应”;启动压力梯度对压裂水平井压力响应影响较大,支裂缝参数的影响弱于主裂缝参数;裂缝导流能力较低时,裂缝参数对压力响应影响较弱。裂缝导流能力越低,裂缝参数对试井曲线的影响越小,裂缝特征越不明显。     

致密砂岩气藏低产低效井治理对策及展望

针对致密砂岩气田开发至中后期,单井产量、压力下降快,产水严重,低产低效井数量逐年增加问题,基于致密砂岩气藏地质特征,分析了低产低效井成因并进行归类,总结了各类低产低效井的治理对策,提出了低产低效井治理建议。研究认为,致密砂岩气藏普遍物性差,连片性差,气井易见水;致密砂岩气藏低产低效井按成因可进一步归类为排水措施井和老井挖潜井;排水采气是治理见水型低产低效井的主体工艺,查层补孔、侧钻水平井、重复压裂等老井挖潜工艺是实现低产低效井提质增效的主要途径;致密砂岩气藏低产低效井治理应集中于完善与升级排水采气工艺;结合数字化管理与自动化设备开展主动性排水采气;完善出水气井治理方式,加强控水根治出水问题;攻关形成更有效的低成本老井挖潜工艺;利用数字化气田开展多维矩阵式气井管理。     

基于数据驱动的长庆油田致密砂岩压后产量预测

超低渗透率的页岩和致密砂岩等非常规油藏已成为长庆油田重要的油气资源。对于该类油气藏开采的关键技术是水力压裂,如何确定当前施工参数对产量的直接影响,准确预测压后产量对于优化压裂参数尤为重要。由于现在对于地层中裂缝增长的内在机理尚不明确,没有合适的物理模型能够准确评估各压裂施工参数对于产量的综合影响。通过分析长庆油田致密砂岩地质属性和压裂施工参数,采用数据驱动的方法来识别压后产量和产量影响因素之间的相关性,建立了从储层性质与压裂施工参数到产量的预测模型。在前期可获取的数据资料有限的情况下,建立了合理预测致密砂岩产量的模型,并且通过使用相应的数据集训练该模型而扩展到其他非常规油田,在实际工程应用上前景明朗。     

联合微米CT和高压压汞的致密储层孔喉网络结构差异定量评价

阐明致密储层孔喉网络结构特征对明确油气富集主控因素,预测有利储层分布具有重要意义。联合微米CT和高压压汞技术,构建包括主流孔喉半径、幂指数、孔隙连通率和多重分形维数在内的孔隙结构参数,对鄂尔多斯盆地延长组长8—长6段孔喉半径分布、孔喉网络非均质性和连通性及其差异进行定量评价。结果表明,长6和长8段样品孔径分布特征较好,长6段主流孔隙半径为2.27 μm,幂指数最小,储集能力最强。长8段样品0.1~0.5 μm的喉道比例最高,对储层可动流体分布的控制作用最强。不同层段样品非均质性差异明显,在半径大于1 μm区间内,长7段非均质性最弱,孔隙结构最好。长7和长6段样品的孔隙连通性要好于长8段,配位数和孔体积的有利匹配能提高储层孔隙连通性。     

塔南凹陷南二段低渗透砂岩有利储层预测研究

塔南凹陷南二段由于构造特征复杂,储集层岩性种类多、物性差,有利储层预测难度大。根据岩性资料和试油结论对有利储层岩性分布情况和物性参数进行分析,在此基础上,对有利储层进行测井响应特征分析,利用多参数拟合曲线重构的思路对敏感曲线进行融合重构,以重构后曲线为约束进行地震反演有利储层预测。结果表明,南二段有利储层为高阻砾岩背景下的含油粉砂岩,单一的测井曲线无法将有利储层识别出来,选取对地层岩性及含油性有较好响应的自然电位曲线与深侧向电阻率曲线进行曲线融合重构,采用重构后拟合曲线约束地震反演进行有利储层预测,通过与井上砂岩数据进行误差统计,认为有利储层预测精度较高,该方法对油田后续井位部署有重要指导作用。     

致密油藏多级压裂水平井CO2吞吐开发方式研究

我国致密油藏大都采用水平井多级压裂技术进行开发,初期产能较高但产量递减快,亟须补充油藏能量。CO₂吞吐是一种经济有效的增油措施,为致密油藏长期稳定开发提供了新思路。以L致密油藏G油层为例,建立多级压裂水平井单井吞吐模型,用数值模拟的方法研究周期注入量、注入速度、焖井时间等对吞吐开发效果的影响。研究结果表明,在合理吞吐参数下,L致密油藏多级压裂水平井可以获得较好的开发效果。     

大红山铜矿岩石物理力学性质试验研究

对大红山铜矿435中段矿岩的单轴抗拉强度、抗压强度、抗剪强度、泊松比、弹性模量、内摩擦角以及内聚力进行了室内试验研究。试验得出一系列岩石物理力学参数,为矿山下一步生产实践做好了准备。     

临兴区块致密砂岩气水平井钻井技术研究

为了保证临兴区块致密砂岩气水平井钻井一次成功,现场作业过程中通过优化井眼轨迹、优化钻头选型、改善钻井液性能等方法,形成了该区块致密气水平井钻井适应性工艺技术。该技术有效地解决了致密气水平井钻井过程中面临的机械钻速较低、井壁稳定性差的问题,减少了领眼井及二开井段作业进尺,缩短了泥浆浸泡时间,有利于井壁稳定,有效提高了机械钻速,节省了钻井时间。