疏松砂岩室内岩心制作方法

疏松砂岩存在胶结性差、结构疏松及强度小的特点，在常规取心条件下无法取得岩心流动实验所需的岩心，给疏松砂岩储层保护评价带来很大困难。研制出一套疏松砂岩岩心制备装置，并对装砂方式、压制压力和压制顺序进行了研究，形成了疏松砂岩的室内岩心制作方法。该装置能够满足疏松砂岩岩心流动实验评价的需要，而且结构合理，操作筒单方便，能在一定条件下将松散的油砂制成天然岩心，制得的油砂岩心能较好地模拟地层的孔渗特性，并能保持天然状态下的岩石矿物组分和表面性质不变，有利于进行储层损害机理的实验研究，便于优选合理有效的保护油气层钻井完井液。     

新庄储层疏松砂岩岩心制作新技术

针对新庄疏松砂岩储层没有成形岩心无法进行油气层保护室内评价的现状,介绍了制作疏松砂岩岩心的技术思路、制作条件及制作方式对岩心孔渗特性的影响,天然人造岩心制备程序和压制压力的确定。试验结果表明,新庄岩样进行先洗油处理,采用分次装砂、连续压制5min的压制方式,选用7．0MPa或10.5MPa的压制压力,压制的岩心的孔渗参数与实际地层较为接近。     

疏松砂岩油藏油层保护评价新方法研究

有效选取代表储集层特性的圆柱状岩心是利用岩心流动实验进行油气层损害机理研究的前提。胶结强度较弱的疏松砂岩油藏采用常规方法难以获得成形岩心,给油气层保护技术研究造成很大困难。研制了一种岩心封固套,可用以将储集层松散油砂制备成不同孔隙度和渗透率实验岩心。该方法不需加入胶结剂粘结和高温烧结岩心,避免了岩性变化和表面润湿性转变,能较真实地反映储集层的岩性和物性,可直接用于岩心流动实验评价。用G104-5区块松散油砂制备的实验岩心,其岩心流动实验敏感性评价结果与前期研究结果完全一致,表明利用新研制的岩心封固套制备实验岩心进行油气层损害机理评价实验研究是切实可行的。该方法简便、快捷、经济,对今后开展疏松砂岩油层保护评价研究具有一定的实用价值。图2表3参3（王富华摘）     

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。     

特高渗疏松砂岩人造岩心的制作及评价

由于疏松砂岩胶结程度低、结构疏松、强度小,现场取心成本昂贵且难以成型,不适用于室内实验,因此提出制作特高渗疏松岩心代替部分储层岩心。为评价人造岩心的可靠性及代表性,从岩样的粒度组成、矿物成分、孔隙度、渗透率、胶结方式、胶结指数、孔隙结构、压缩系数、力学性质以及渗流特性等方面进行了研究。结果表明,压制压力越小、胶结物含量越少、水驱强度越大,岩石强度越低,岩石越疏松越容易破坏。岩心屈服应力随压制压力的减小呈幂函数降低,随胶结剂含量的减小呈对数降低,随水驱强度的增加呈对数减小。制备具有一定强度的特高渗疏松岩心至少需要压制压力4 MPa,胶结剂含量在5%左右。研制的疏松岩心在各方面与储层岩心相似,可代替储层岩心进行相关实验,同时为特高渗疏松岩心的研究提供借鉴。     

弱胶结三维大尺寸疏松砂岩岩心的制作及评价

为实现疏松砂岩油藏的三维物理模拟实验,关键之一在于如何获取能够代表实际储层条件的三维大尺寸岩心。而受疏松砂岩胶结强度小、疏松易散等特性影响,现场钻取大尺寸岩心难以实现,因此提出弱胶结三维大尺度疏松砂岩岩心的制备。通过岩心制作模具设计,以目标储层各油组粒度组成和物性参数为基准,并考虑到实际储层厚度和泥质夹层等宏观特征,进行弱胶结三维大尺度岩心以及带饱和度探针岩心的制作,并对成型岩心进行物性评价测试。结果表明,与实际储层相比,岩心模型孔隙度和渗透率误差保持在10%左右,精度较高,层内均质性好,各层平均胶结指数为1.6,属弱胶结范畴,胶结程度与目标储层一致。所制备的岩心较好地还原实际储层物性特征和宏观结构,为疏松砂岩油藏三维物理模拟实验提供可靠岩心来源支撑。     

低渗砂岩储层数字岩心构建及渗流模拟

基于CT扫描的数字岩心技术是研究低渗砂岩储层内部微观孔喉特征及孔隙尺度渗流机理的有效途径。为直观、深入研究低渗砂岩储层微—纳米尺度流体输运特征,先通过Micro-CT扫描技术获取低渗介质多尺度三维灰度图像,统计轴向截面孔隙率分布整体考察岩心非均质程度;再结合三维重构及逆向工程技术,精准构建低渗介质复杂孔隙三维数字模型后并转换成CAD实体模型;再利用COMSOL建立多组表征单元体有限元模型,数值计算不同边界条件下微—纳米孔隙内流体输运特征;然后通过三维流线及孔隙压力分布场,动态可视化再现低渗介质渗流过程;最后对比常规渗流实验与数值模拟结果,分析两者差异的产生原因,并提出应用数字平台研究低渗岩石物性及渗流机理的深入关注点。文中研究成果为低渗油藏多尺度数字岩心建模及深层次微观渗流机理研究提供了思路。     

老油区疏松地层取心关键技术研究及现场应用

疏松地层松散,岩心难以成形,取心难度大。为进一步提高疏松地层取心收获率,针对疏松砂岩地层孔隙度较高、岩性脆等特点,采用滤失量低的取心钻井液,低钻压、低转速和小排量的取心参数,及切削型取心钻头和全封闭岩心爪,形成了老油区疏松地层取心关键技术。该技术在现场应用14口井,取心进尺311.36 m,平均岩心收获率达到85.40%。应用结果表明,该技术有利于保护岩心、提高岩心收获率,能够满足浅层疏松砂岩地层取心的需要。      

渤海X油田疏松砂岩密闭取心常见问题及应对措施

密闭取心是直接跟踪对比水淹过程中储层岩性、物性、含油性变化的重要技术手段,是油田水淹层评价的最有效方法,取全取准密闭取心资料是后期科学准确研究的前提和关键。针对渤海X油田疏松砂岩密闭取心作业中常出现的问题,从卡准取心层位、提高岩心收获率和密闭率等方面分析并提出相关举措,在F井连续密闭取心作业中成功应用,达到了卡准目标砂体,岩心收获率100%、密闭率100%的目标。     

基于卷积神经网络的砂岩数字岩心绝对渗透率计算方法

基于卷积神经网络深度学习理论探讨了砂岩数字岩心绝对渗透率的计算方法和相关的重要影响因素。研究选取了3种具有代表性的砂岩样品包括Bentheimer砂岩、Berea砂岩和Doddington砂岩的数字岩心,比较了采用N-S方程法和孔隙网络模型法计算绝对渗透率的差异性;探讨了对砂岩样品进行切割生成子样品时,3种不同子样品尺寸对绝对渗透率均值和不同方向渗透率分量的影响。在此基础上基于200×200×200尺寸对原砂岩数字岩心进行切割获取子样品,并对全部子样品进行微观渗流模拟计算获得相应的绝对渗透率,建立了用于深度学习的数字岩心子样品数据库。基于该数据库讨论了卷积神经网络系统搭建过程中的关键参数如学习率和丢弃率等的选择方法。训练学习后对测试集子样品进行测试,预测值与真实值差异在5%以内,证明了该方法的有效性。     

疏松砂岩油藏动态出砂定量预测技术

针对疏松砂岩油藏胶结疏松、出砂严重的难题，应用连续介质力学理论，在考虑流体渗流、储层变形或破坏、液化砂粒运移等因素的基础上，建立了基于流固耦合形式的动态出砂定量预测模型，应用顺序Galerkin有限元数值解方案对出砂速率、出砂量等进行了数值计算和模型验证。计算结果表明，动态出砂定量预测技术较好地模拟了地层出砂的复杂变化过程，初步解决了砂拱形成和破坏的模拟难题，对于疏松砂岩油藏合理生产压差等开发参数的确定具有重要指导作用。     

涩北气田疏松砂岩气藏压降法储量计算方法

疏松砂岩气藏随着地层压力的降低,孔隙度和渗透率也随之降低的孔渗特性,导致其压降储量曲线也表现出特殊规律。若仍然按照普通气藏的处理方法计算疏松砂岩气藏储量,则会导致认识上的偏差及计算结果的失真。以涩北气田为例,在解析疏松砂岩气藏储层特殊渗流规律的基础上,结合压降法理论,提出了疏松砂岩气藏动态储量计算的新方法。并通过对该区块生产井压降图的绘制与校正,阐明引起其变化的原因,对该类气藏动态储量计算具有一定指导意义。     

疏松砂岩油藏二次开发方式研究与实践

曙三区是曙光油田主力区块之一,出砂严重,实际注采井网极不完善,油藏开发效果较差。针对这一问题,选择出砂最为严重的区块实施二次开发先导试验。通过重新规划注采井网,开展系列防砂工艺,2个先导试验井组的油层钻遇率及投产效果均达到预期目的,防砂、治砂取得初步成果。该研究为疏松砂岩油藏的二次开发提供了可借鉴的经验。     

疏松砂岩出砂临界流量试验研究

疏松砂岩地层出砂的危害极大,出砂临界流量的准确确定尤为重要。利用自行研制的出砂模拟试验装置,对青海油田N21储层进行了不同流体和覆压下的小岩心出砂模拟试验。结果表明：由不同压差的流量和渗透率变化、开始出砂的时间和出砂量的多少确定了不同小层的出砂临界流量;不同流体（非极性油和地层水）的出砂临界流量有很大差别,水驱临界流量明显大于油驱临界流量,储层的应力状态对出砂临界流速有很大的影响,试验结果指导了现场生产。     

涩北一号疏松砂岩气田的防砂策略

涩北一号气田储层埋藏深度差异大,主要为第四系粉砂岩和泥质粉砂岩,胶结疏松,泥质含量高,成岩性差,气井所出砂为细粉砂,平均粒度0.04～0.07 mm,常规防砂技术基本无效或效果很差,防砂难度极大,属世界性难题,这严重地制约了该气田的高效开发。近10年来,纤维复合防砂、高压一次充填防砂等先进防砂技术在涩北气田得到了实践应用,但在取得很大成功的同时也暴露出一系列新的问题。基于涩北一号气田一类、二类和三类气藏的不同特性,考虑不同井段、不同类型的储层岩石胶结差异,研究出按相近类型气藏合层开发的新开发模式、基于气田不同储层临界生产压差值的适合于临界出砂的压差生产方式以及加密井网等保守性防砂策略。实际开发效果对比结果表明,该保守开发策略解决了以往防砂方式带来的经济效益差、采收率低、有效期短等问题。     

疏松砂岩油藏压裂防砂一体化技术

为解决疏松砂岩油藏、稠油出砂油藏、低产能出砂油藏常规防砂后油井产量低的开发难题,研究开发了压裂防砂一体化技术。在获得大量油层物性参数的基础上,利用开发引进的MFrac压裂防砂软件进行裂缝形态及几何参数模拟,优化施工参数,优选携砂液体系,设计泵注程序,然后将开发的压裂防砂一体化管柱下入井中,按设计的泵注参数和程序,对地层压裂充填,实现端部脱砂,之后通过管柱的转换进行环空充填防砂。现场应用结果表明该技术成熟可靠,简化了施工工序,缩短了施工周期,具有明显的增产防砂效果。     

新型免破胶钻开液在疏松砂岩水平井的应用

裸眼完井保护储层的有效方式之一是采用无固相钻井液,通过后续破胶处理,可以大大减少对储层的伤害,是提高油气采收率,增加产油量的有效手段之一。渤海油田大多数井钻开储层过程中往往采用PRD无固相钻井液,完井过程中需加入破胶剂破胶,不仅增加作业时间,而且破胶后随着完井液漏失,从而一定程度的污染地层。EZFLOW钻开液是渤海油田新开发的免破胶钻开液,本文在对其性能、特点描述的基础上,对QK油田水平段适用性做了评价,最终在该油田成功试用,不仅节省作业时间,节约作业成本,完井过程中基本无漏失,对储层有效保护,取得重大效果。