低渗透油田压裂增产措施中一氧化碳生成机理研究

首次对低渗透油田压裂增产过程中一氧化碳气体生成机理进行了综合研究。研究表明，高能气体压裂配方本身及高能气体压裂产生的高温气体与伴生气或原油发生二次化学反应是产生一氧化碳及其它有毒、有害气体的主要因素，同时给出了生成机理。此项研究对采取有效的防治措施和合理开发同类油田具有十分重要的指导意义。     

高能气体压裂中CO气体生成富集规律

近年来,在一些低渗油藏高能气体压裂过程中出现了多次CO中毒事件,这对油田安全生产构成了严重的威胁。采用密闭爆发器爆燃模拟检测技术系统研究了国内所用几种高能气体压裂(HEGF)中火药配方爆燃产生CO气体的生成机制,并以陕北某低渗油田5口井为例,研究了在井场HEGF作业中CO气体的聚集规律。在此基础上,提出了低渗油田高能气体压裂措施中CO气体伤害的防治对策,这对于确保HEGF压裂增产作业施工的顺利进行具有十分重要的意义。     

高能气体压裂技术研究与应用

阐述了水力压裂、高能气体压裂与爆炸压裂技术的不同；详细介绍了高能气体压裂增产增注机理，高能气体在压裂过程中的机械作用、脉冲冲击波作用、热效应和化学作用以及高能气体压裂技术的施工工艺。并对辽河油田进行的７０口高能气体压裂暗增注情况进行了比较和分析。认为高能气体压裂适用于中、高渗透污染油藏，比较适用于中低渗透裂缝较发育的灰岩、砂岩油藏，而对于花岗岩等致密、坚硬型油藏或泥质过多的油藏不太适用。     

高能气体压裂在安塞油田的应用

高能气体压裂亦称爆燃气体压裂、可控脉冲压裂或径向多缝压裂,是国外70年代中期开始研究,80年代逐渐发展起来的一种油气井增产技术。本文对高能气体压裂的基本原理作了介绍。针对长庆安塞油田低渗、低压、低产特点,通过7口油水井的高能气体压裂试验,油井平均增产3.4倍,注水井吸水能力也有所提高,取得了明显的增产、增注效果,为经济、高效开发低渗透油藏提供了新途径。     

高能气体压裂弹燃气组分安全性试验评价研究

首次采用室内模拟试验对高能气体压裂弹燃气组分的安全性进行评价研究,利用密闭爆发器测试技术模拟了7种高能气体压裂弹的爆燃过程,并使用红外光谱分析技术对燃气成分中毒性气体进行了检测。研究表明,不同压裂弹爆燃产生的毒性气体的量和种类都有所不同,复合推进剂较双基推进剂产生的毒性气体少,氧系数较小且含碳、氮量较大的压裂弹易产生大量毒性气体,其燃气组分较危险,并给出了毒性气体产生机理和压裂弹燃气组分安全性试验评价方法。此项研究从燃气组分安全性方面为压裂弹优选提供理论依据,对低渗透油藏高能气体压裂的安全生产具有重要指导意义。     

爆炸技术与低渗透油气藏增产

爆炸技术引入石油行业已有一百多年的历史,大规模的工业应用也有二三十年的历史,在低渗透油藏的增产方面,涉及到了射孔、高能气体压裂等多个领域。总结了井内爆炸技术、核爆炸技术、高能气体压裂、爆炸松动、复合射孔、复合压裂以及水力裂缝“层内爆炸”采油技术对低渗透油藏进行改造的研究进展,同时对利用爆炸技术,尤其是水力裂缝层内爆炸采油技术对低渗透油藏进行改造的研究做了展望,并提出了利用射孔、高能气体压裂、“层内”爆炸技术的联合作业是低渗透油藏改造技术的最优方案之一。     

高能冲击压裂泄油技术在锦150断块的应用

锦150断块为低孔、低渗透油藏,储层物性较差,原油含蜡高,油井表现为低产能。为此,引进了高能冲击压裂泄油技术。该技术将高能气体压裂与小型酸化相结合,可清除油层近井地带的污染及堵塞物,同时对裂缝进行溶蚀扩展,进一步扩大处理半径、提高地层导流能力;能够有效解除低渗透油藏的各种堵塞,不会造成地层的二次污染,较单一解堵技术措施效果更好。根据锦150断块的特点,对高能冲击压裂泄油工艺做相应的改进,并将改进后的工艺在该断块实施10井次,措施有效率100%,累计增油4 617 t。因此,高能冲击压裂泄油技术是低渗透油藏有效的增产措施。     

高能气体压裂过程中CO气体浓度扩散规律

针对低渗透油气田在高能气体压裂增产措施中CO气体中毒事件,运用现场数据和数学模拟方法通过对CO气体流动、扩散等的综合研究,建立了CO井筒流动及大气扩散模型。同时,也考察了井筒压力、气油比、大气稳定度等主要因素对CO气体扩散的影响。通过现场实例计算,证实模型具有较高的准确性,对合理、有效地开发油气田及煤层气的开发具有重要的实际意义。     

高能气体压裂工艺技术适应性及优化设计应用研究

高能气体压裂属负压效应增产增注措施之一。介绍了岩石破裂产生多条裂缝与瞬间高负压效应的增产增注机理，对老井负压效应和新井正压、负压、脉冲、差速高能气体压裂工艺以及射孔与高能气体压裂联作技术、高能气体压裂与水力压裂联作技术等进行了详细论证。同时，对单井施工方案优化设计中的储层伤害原因、工艺类型选择、施工参数确定等进行了分析，为减少二次作业污染奠定了基础。     

高能气体压裂技术与应用

文章介绍了高能气体压裂的增产增注机理,高能气体在压裂过程中的机械作用、脉冲冲击波作用、热效应和化学作用以及高能气体压裂的优缺点。对高能气体压裂在胜利油田部分采油厂的应用效果进行了对比和分析。认为高能气体压裂是油田的生产开发中一个有效的增产增注手段,能获得良好的经济效益。     

胜利油田低渗透砂岩油藏开发技术

胜利油田低渗透砂岩油藏储集层为深湖一半深湖浊积扇沉积，具有埋藏深、物性差、非均质性严重、裂缝发育等特点，导致开发难度大。近年来开展了配套技术攻关研究，取得了较大进展：建立了低渗透砂岩油气成藏模式，主要为箱缘成藏和箱内成藏两种类型；以裂缝及地应力研究作为地质模型研究的核心，建立了裂缝及基质模型；研究了可直接测得最小启动压力的“毛细管平衡法”，通过实验方法研究得到了低速非达西渗流的数学经验公式，并制成应用图版；研制了具有自适应渗流和广义渗流描述选项的数值模拟软件；同时在低渗透砂岩油藏油层保护、储集层改造以及改善注水效果等方面取得了进展。通过综合配套技术攻关研究和应用，胜利油田低渗透砂岩油藏动用储量不断增加，整体开发水平得到提高。图7参13     

Characteristics of non-Darcy flow in low-permeability reservoirs

Well testing is recognized as an effective means of accurately obtaining the formation parameters of low-permeability reservoirs and effectively analyzing the deliverability.Well test models must comply with the particular characteristics of flow in low-permeability reservoirs in order to obtain reasonable well test interpretation.At present,non-Darcy flow in low-permeability reservoirs is attracting much attention.In this study,displacement tests were conducted on typical cores taken from low-permeability reservoirs.Two dimensionless variables were introduced to analyze the collected experimental data.The results of the dimensionless analysis show whether non-Darcy flow happens or not depends on the properties of fluid and porous media and the pressure differential.The combination of the above three parameters was named as dimensionless criteria coefficient(DCC).When the value of the DCC was lower than a critical Reynolds number(CRN),the flow could not be well described by Darcy’s law(so-called non-Darcy flow),when the DCC was higher than CRN,the flow obeyed Darcy’s law.Finally,this paper establishes a transient mathematical model considering Darcy flow and non-Darcy flow in low-permeability reservoirs,and proposes a methodology to solve the model.The solution technique,which is based on the Boltzmann transformation,is well suited for solving the flow model of low-permeability reservoirs.Based on the typical curves analysis,it was found that the pressure and its derivative curves were determined by such parameters as non-Darcy flow index and the flow characteristics.The results can be used for well test analysis of low-permeability reservoirs.     

低渗透气藏压裂井三项式方程推导及应用

低渗透气藏压裂前自然产能很低或基本无产能，压裂是低渗透气藏增产和保持经济开采的重要措施。传统的二项式产能方程只能描述高速非达西渗流，对于这种低渗压裂井，地层的低渗透性和裂缝的高导流能力使得其渗流规律已经和压裂前大不一样，二项式产能方程已无法描述气井的生产状况，必须建立新的产能方程。文章从渗流力学基本理论出发，建立了低渗透气藏压裂井三项式产能方程。该模型全面考虑低渗透气藏压裂井的低速非达西渗流和高速非达西渗流的影响，得出了低渗透气藏压裂井渗流阻力由三部分组成，即启动压力阻力、粘滞阻力、惯性阻力，三者同时存在使得渗流阻力加大，并提出了低渗压裂井产能预测方法，能够更精确地确定渗流阻力系数和合理产量等重要参数，为科学合理开发低渗透气藏提供了理论依据。     

低渗透油藏垂直裂缝井产能预测及分析

压裂改造技术在低渗透油藏开发中应用广泛,不同的压裂方案所产生的增产效果也不同。为了达到所预期的增产效果,研究压裂后的产能对优化压裂设计有着重要的意义。为此,根据垂直裂缝井周围地层的渗透特征,建立径向流与双线性流复合的低渗透油藏垂直裂缝井渗流模型,考虑低渗透油藏存在启动压力梯度的影响,推导出了低渗透油藏无限导流裂缝和有限导流裂缝的产能公式,有限导流裂缝产能公式计算的结果与现场数据对比误差小于7%。依据准噶尔盆地某区块的特低渗透巨厚砾岩油藏的基础参数数据,绘制了不同影响因素下的产能曲线,并对曲线进行分析得出:裂缝的导流能力达到一定值后,才能近似为无限导流,否则会产生较大的误差;压裂的各项参数必须与储层条件相匹配,才能在现有的经济条件下达到所预期的增产效果。     

钯复合膜透氢稳定性研究进展

常见的气体如CO、CO2、CH4和H2O(g)在钯膜表面占据了H2的吸附活性位,抑制膜表面氢的解离,或者在膜表面形成积炭,或者与钯生成化合物,从而影响钯膜的透氢性能。本文综述了这些气体在不同条件下对钯膜透氢的影响程度,分析了CO和H2O(g)影响钯膜透氢的作用机理,阐述了积炭现象以及不同膜厚度和膜组成对钯膜透氢性能的影响。     

压裂气井水锁伤害解除的数值模型研究

低渗透凝析气藏一般需要实施水力压裂措施后才能进行有效地开发，但大量室内实验和现场实践表明，压裂过程中往往会产生压裂工作液对储层的伤害，特别是在低渗透常压或异常低压油气藏中，压降常常与毛细管力在数量级上大小相当，故在进行一些修井作业及水力压裂后会出现气藏产量递减的现象。在低渗透凝析气藏压裂过程中,压裂液沿裂缝壁面进入气藏后将会产生气水两相流动，改变原始含气饱和度，毛细管压力使得流体流动阻力增加及压裂后返排困难，如果气层压力不能克服升高的毛细管力，就会使压裂液无法排出，出现严重的水锁效应。利用气体饱和水后的蒸发作用解除水锁伤害的机理，建立了压裂气藏水锁伤害模型，并选取岩样进行了研究，结果认为蒸发速度越大，温度越高，渗透率越大，压降越大水锁伤害解除得就越快，压裂气井中的水基流体的滤失会对压裂气井产能造成严重伤害。     

低渗透油田“稳油控水”采油工程配套技术

本针对低渗透油田分别对其注水工艺配套技术，采油工艺配套技术，油层改造工艺加工综述，提出只有形成一整套采油工程配套技术，才能使低渗透油田“稳油控水”效果达到最佳。     

低渗透砂岩气藏气体渗流机理实验研究现状及新认识

研究低渗透气藏的渗流机理,有利于制订合理、有效的开发方案。低渗透砂岩气藏气体的渗流机理实验研究主要集中在气体的滑脱效应、启动压力梯度、高速非达西流效应和含水饱和度影响等4个方面。为此,分析总结了国内外有关低渗透砂岩气藏渗流机理的研究成果,并有针对性地进行了大量低渗透砂岩气体渗流机理的实验研究,获得了一些新认识:①实际生产过程中,由于低渗透气藏的废弃压力很高,故没有必要考虑滑脱效应的影响;②低渗透气藏气体渗流过程中存在启动压力梯度,与渗透率呈反比;③低渗透气藏开发过程中发生高速非达西流效应具有临界渗透率值;④含水饱和度对低渗透气藏气体渗流特征影响很大。上述认识对于低渗透致密砂岩气藏开发具有指导意义。     

改变低渗透砂岩亲水性油气层润湿性对其相渗透率的影响

为了研究改变低渗透砂岩亲水性油气层润湿性对其气水相有效渗透率的影响，用自主研发的一种能改变亲水岩石表面性质（由亲水改为中性弱亲油）的润湿反转剂LW-1进行了实验研究。实验结果表明，用LW-1处理低渗透亲水气层岩心，改变其岩石表面的润湿性后，可使气体有效渗透率平均提高1．06倍；处理低渗透亲水油层岩心，改变其岩石表面的润湿性后，可使水相有效渗透率平均提高2．6倍。认为改变低渗透亲水油气层的岩石表面润湿性，是降低其遭受侵入水伤害程度、提高增注能力和改善压裂增产过程中侵入水返排效果的有效手段之一。     

庄平3井低固相低伤害完井液体系研究与试验

针对西峰油田特低渗透油层，通过对储层的物性特征、储层敏感性矿物、地层水性质的分析研究和室内敏感性评价实验，初步搞清了钻井完井液对特低渗透储层的伤害机理，确定了完井液施工措施，并研制出一种新型的水平井低伤害完井液体系，在庄平3井进行了试验，应用效果良好。