疏松砂岩微粒运移主控因素及矿场影响特征

疏松砂岩油藏开发中微粒运移堵塞造成的油井产液能力大幅下降问题是制约该类油藏开发效果的关键节点。为了搞清微粒堵塞的机理及主控因素,根据PX油田铸体薄片观察微观孔喉特征,利用激光刻蚀制备了微观孔隙结构模型,模拟了不同粒径、黏度、流量、浓度下的微粒运移堵塞机理。系统评价了微粒粒径与喉道比值、流体黏度、固相颗粒浓度、流量等对微粒运移/堵塞的影响。认识到微粒浓度、微粒粒径和孔喉大小、流体黏度、驱替速度是影响微粒运移的主控因素。微粒粒径与喉道直径之比大于2/3时容易形成大规模堵塞。矿场中不同含水阶段微粒运移的影响因素不同,流体黏度、产液波动、含水上升、生产制度调整等都会造成微粒运移堵塞。     

控制微粒的运移——石油开采工业的关键问题

预防由于油藏中微粒的脱离和沉淀所引起的地层损伤对于提高石油采出量是很重要的。因此，有必要了解微粒排除或阻塞孔隙通道的临界条件。本文以新的试验为概括，让颗粒悬浮物以不同速度穿过不同直径的微毛细管，随后监测其颗粒沉淀的速度及压力回升情况。从而提出了一个反映多孔网络中微粒沉淀的物理模型。     

疏松砂岩地层微细粒运移特征实验研究

利用绥中36-1油田G区块油藏冷冻取心岩样,研究了疏松砂岩油藏在无应力和有应力条件下微细粒运移的特征.结果表明,疏松砂岩油藏冷冻取心岩样的流速敏感性评价实验结果不能反映油层岩石微细粒运移的真实特征.疏松砂岩油藏开采过程中,油层压力下降和采油速度的增加以及岩石结构的破坏,是造成油层岩石微细粒运移和油井出砂的主要原因.     

储集层微粒运移堵塞预测模型及其应用

在油田注采过程中,由于注采速度过高导致地层发生微粒运移,从而堵塞地层孔隙,使油气产量急剧降低,在岩心速敏实验基础上,应用渗流力学和采油工艺等基本原理,将室内临界流速研究与油田开发相结合,建立了微粒运移堵塞预测数学模型,利用该模型对大庆龙蟥泡油田部分油井进行了预测,结果表明金191,金393井存在一定程度的微粒运移损害,这与现场实际情况基本吻合。     

储层微粒运移损害机理综述

油气储层不管其渗透率高低，都存在损害问题，对低渗透储层尤甚。为了达到保护油气储层的目的，从六十年代起，广泛开展了损害机理的研究。通过研究发现，向来闰运移是主要的损害机理之一。本文介绍的情况，一方面可了解国外研究进展，一方面为为我所用，开拓思路，在了解损害机理的基础上将保护油气层工作做得更好。     

深水疏松砂岩储层微粒运移损害的控制方法

中国南海深水疏松砂岩油气层钻完井作业中,易发生微粒运移、堵塞,造成储层损害,需要探索微粒运移损害的控制方法。选用南海深水疏松砂岩储层岩样,通过微粒吸附和释放实验以及岩心动态损害评价实验,探讨了纳米材料控制微粒运移损害的作用效果;实验分析了纳米颗粒吸附对岩石表面形貌、粗糙度及电性的影响;利用微粒与吸附纳米颗粒的岩石孔壁之间的相互作用能计算模型,分析了不同离子强度下储层微粒与岩石孔壁之间的总相互作用势能及作用机制。结果表明,纳米颗粒能有效控制深水储层微粒的运移,将其吸附并固定在孔壁表面。随着流体离子强度增加,控制运移的作用效果增强。其中,纳米氧化铝NP-1的作用效果最好,可明显提高深水储层岩心的渗透率恢复值,并且与深水钻井完井液具有良好的配伍性。模型计算结果表明,吸附纳米颗粒后,岩石孔壁与储层微粒之间的总相互作用势能下降,有利于岩石孔壁吸附、固定微粒,原因是纳米颗粒的吸附增加了岩石表面粗糙度及黏附力矩,也影响了表面电荷分布,有利于降低排斥势垒,并使初级势阱加深,提高岩石表面固定微粒的能力。因此,深水钻完井中,可通过加入纳米颗粒、适当提高工作液矿化度来减少微粒运移引起的储层损害。     

海上油田微粒运移堵塞井解堵控砂一体化工作液体系

针对海上油田微粒运移堵塞井产能下降严重的问题,采用酸化解堵后再防砂的常规工艺措施往往存在作业工期长、成本费用较高以及施工效果较差等缺点,因此,开展了解堵控砂一体化工艺措施研究。室内以复合有机酸HCW-2、树脂HWR301S和固化剂HWR302S为主要处理剂,研制了一套适合海上油田微粒运移堵塞井的解堵控砂一体化工作液体系,并对其综合性能进行了评价。结果表明:该体系的控砂能力较强,在高流量（120 mL/min）和长时间（720 min）驱替作用下仍能保持较高的控砂效率;注入解堵控砂一体化工作液可以有效解除微粒运移产生的堵塞伤害,并且注入流速越大,解堵效果越好;另外,该体系还具有较低的黏度、pH值和表面张力,有利于其注入和返排,体系的防膨性能、缓蚀性能和稳定铁/钙离子性能较好,能够确保施工过程的安全,并不会对地层造成二次伤害。综合分析研究结果,研制的解堵控砂一体化工作液体系能够在解除微粒运移堵塞的同时起到良好的控砂效果,达到长效解堵增产的目的。      

西峰油田注水引起的微粒运移实验研究

西峰油田正式投入开发以来,采取超前注水方式补充地层能量,注水几年后出现注水压力升高、注水量降低的问题。为了查找出现这一问题的原因,进行了储层物性及流动性研究。所研究的储层黏土矿物中伊利石和高岭石的相对含量约为30％。多组岩心体积流量实验及正反向流动实验表明,储层中存在明显的微粒运移现象是导致注水井注水困难的主要因素之一。这一结论对油田注水井增注措施的选择提供了一定的依据。     

钻井液微粒对油层特性的影响

本文主要是针对钻井液中的微粒侵入砂岩基质的机理所进行的研究成果。     

疏松砂岩稠油油藏热采储层伤害研究

疏松砂岩稠油油藏孔隙度大 ,胶结疏松 ,粘土矿物含量偏高。热采过程中 ,在微粒运移等多种机理的共同作用下容易产生地层伤害 ,造成地层渗透率下降 ,严重影响正常生产。该文以胜利油田的孤东九区、垦东 5 2 1、新滩油田为例 ,从地层伤害机理出发 ,在大量室内试验的基础上 ,研究了注入速度、注入气碱度、温度、浸泡周期及蒸汽凝析液等因素对疏松砂岩油藏造成的地层伤害。针对造成疏松砂岩油藏地层伤害的主要因素 ,提出了防膨及控制注入汽pH值等保护措施 ,为同类油藏的开发提供依据。     

微泡暂堵封窜技术研究与现场应用

为了解决水泥封窜污染严重和颗粒型暂堵剂暂堵封窜有效期短的问题,研究应用了微泡暂堵封窜技术。通过室内试验评价了微泡工作液的剪切稀释性、静态堵漏性能、动态污染返排性能,结果表明:微泡工作液具有一定的剪切稀释性;封堵能力强,在120℃、0.5 MPa回压、5 MPa压差条件下,漏失量为0;返排性能好,对储层伤害小,微泡工作液污染48 h岩心的渗透率恢复率达到96.1%。冀东油田4口油井应用微泡暂堵封窜技术进行封窜,施工时泵压可控,施工后累计增油10 314 t,含水率平均降低17.6%,降水增油效果非常明显。这表明利用微泡暂堵封窜技术封窜施工风险小,封窜效果好,油层保护效果好,有效期长。      

疏松砂岩油层砂粒运移与渗透率关系的试验研究

利用多点测压长岩心填砂圆筒试验装置,模拟油井砾石充填防砂条件,在试验中样品不出砂的情况下,研究了砂粒的运移对疏松油层砂样和防砂砾石渗透率的影响。试验样品由4段疏松油层砂样和1段防砂砾石组成,试验结果表明,砂粒的运移使油层砂样的渗透率和防砂砾石的渗透率发生明显的改变:防砂砾石的渗透率大幅度下降,靠近砾石层的油层砂样的渗透率下降,流体入口处油层砂样的渗透率上升;油层砂样的渗透率和防砂砾石的渗透率的变化与流体流过样品的累积体积流量和样品含水饱和度有关。     

油藏动态中的相关分析方法

应用相关分析法研究油田在注水开发过程中的动态变化。通过建立３种相关分析模型：生产参数相关模型、井间干扰相关模型、水驱油相关模型,力图使开发动态分析实现计算机处理,为油田开发效果评价、方案措施调整等提供科学依据。     

储层岩石破裂诱发微粒运移损害实验研究

在油气井射孔和水力压裂过程中储层岩石发生破裂,可能诱发岩石微粒的分散运移,造成速敏损害,影响油气田的最终采收率。选用露头岩样分别进行了基块、干式与湿式破裂岩样的对比性速敏实验,证实了岩石破裂过程显著增加了速敏损害程度和发生机会。研究表明,干式破裂岩样微粒运移程度中等偏强,湿式破裂岩样微粒运移程度强;相同破裂方式裂缝岩样,裂缝宽度越大,微粒运移程度越强;岩石破裂导致微粒之间连接力减弱是诱发微粒运移的力学机理,地层水对岩石强度的弱化作用加剧了微粒运移的程度;岩样中含有易发生微粒运移的蒙皂石、伊/蒙间层、石英和方解石等矿物是岩石破裂诱发微粒运移的潜在地质因素。对于岩石强度较差的储层,采用负压射孔和优选压裂支撑剂粒级有助于弱化微粒运移损害的负面影响。     

煤系有机质演化过程中 CO 2 对流体密度的影响

通过民和盆地侏罗系煤岩在黄金管封闭体系下热模拟实验,获得了煤系有机质各演化阶段的流体 组成,应用 PVT-sim 软件中的 PR 状态方程计算了煤成烃的密度,同时就煤系有机质产生的 CO₂ 对煤成 烃密度的影响进行了研究,并认为煤成烃流体密度随演化程度的增加而减小。 当压力为 10～50 MPa,温 度为 25～125 ℃,EASY%Ro（通过计算得出的镜质体反射率）为 0.86%～2.52% 时,液相流体密度为 0.51～ 0.85 g/cm3,气相流体密度为 0.05～0.85 g/cm³。 煤系有机质演化过程中会产生大量的 CO₂,并直接影响煤 成烃流体的密度。 气相或液相流体密度均随着流体组成中 CO₂ 含量的增加而增大。 CO₂ 通过改变流体 偏差因子（Z）和流体组分平均分子量的方式影响煤成烃的流体密度,随着热演化程度的增加,这 2 种控 制因素的主次关系在逐渐改变。 低演化阶段 CO₂ 主要以降低流体偏差因子的方式增大流体密度,而高 演化阶段 CO₂ 含量的增加使流体平均分子量增大,造成流体密度增大。     

构造作用对重庆及邻区龙马溪组页岩储集空间特征的影响

重庆及邻区龙马溪组黑色页岩有机质含量高,处于高-过成熟度阶段。在不同构造位置的页岩剖面采集样品并进行了相关地球化学和矿物组成分析,通过孔隙度及氮气吸附解吸实验研究页岩的储集空间特征。结果表明页岩储集空间主要受构造作用控制,同断层发育的部位相比,构造相对稳定的良村剖面及漆辽剖面具有明显偏高的孔隙度及1.7～300nm孔体积。脆性矿物含量越高,绿泥石含量越低,越有利于储集空间的保存,有机质丰度与储集空间的关系不明显。页岩BET比表面积及t-Plot微孔比表面积与有机质丰度呈明显的正相关关系,与绿泥石含量呈明显的负相关关系,说明有机质孔对比表面积的贡献最大,绿泥石对孔隙有明显的封堵作用。构造作用对页岩比表面积的影响不明显。     

冀东油田套管损坏现状及综合治理措施

冀东油田是典型复杂断块油田,油水井套管损坏严重,到2001年底,全油田22.4%的油水井发现套管损坏。通过对套损井的基本现状进行综合研究分析,确定了套损机理研究的主攻方向,并对已发现的套损井采用取套换套、超细水泥封堵、套管补贴、磨铣变形套管后下防砂管挤压防砂、下小直径工具进行分注卡水等大修工艺,使部分套损井可进行正常的分层注水和采油,提高了套损井的利用率。     

渤海歧口17-2油田储层保护研究

根据室内试验结果，评价各种滤液之间的配伍性及对储层的损害程度，同时研究了钻井液和水泥浆对储层的综合损害。在此基础上，提出用屏蔽式暂堵技术改造油田现用PEM钻井液的方法，这对提高油田产量具有重要的现实意义。     

冷家油田储层成岩作用及对孔隙演化的影响

利用各种分析化验手段研究了辽河冷家油田冷43断块稠油油藏S1+2段砂砾岩储层的成岩作用特征，建立了储层的成岩演化模式，研究了储层的孔隙类型，定量分析了储层成岩作用对储层孔隙演化的影响，为冷43断块油藏描述提供了成岩模型和孔隙演化模型。     

渤海歧口17-2油田储层保护研究

根据室内试验结果,评价各种滤液之间的配伍性及对储层的损害程度,同时研究了钻井液和水泥浆对储层的综合损害。在此基础上,提出用屏蔽式暂堵技术改造油田现用PEM钻井液的方法,这对提高油田产量具有重要的现实意义。