四川盆地须家河组二段储集体非均质性特征及其成因

四川盆地上三叠统须家河组二段砂岩非均质性较强,为分析其特征和成因,基于前人在构造演化、沉积背景及其演化和成岩作用等方面的研究成果,利用须二段野外露头120个砂砾岩样品、井下160个岩屑样品和150个岩心样品,开展了岩石粒度、成分和重矿物分析及铸体薄片、扫描电镜、压汞和核磁共振等储层实验室综合分析。结论认为：该砂岩储集体非均质性较强,表现为岩石组构的非均质性明显,层内和层间渗透率变异系数高,中高孔渗砂体侧向连通程度低以及渗透率分布在河道部位的方向性等;特定构造和沉积背景以及水道多期迁移为须二段储层非均质性的形成奠定了地质条件,河道粗粒砂岩、绿泥石衬边和碱性长石等经历的建设性成岩作用是储集体非均质性形成的关键要素。     

川中地区须家河组低渗透砂岩气藏产水机理

产水问题是制约四川盆地川中地区上三叠统须家河组低渗透砂岩气藏高效开发的关键问题。为给生产现场形成有效防水、治水技术提供理论依据,开展了储层产水机理研究,通过压汞、岩样气驱水实验及微观可视模型开发物理模拟实验,揭示了储层高含水及产水机理。结果表明：须家河组低渗透砂岩气藏储层微细孔喉发育,微细喉道对气相的毛细管阻力大,成藏过程中,当含水饱和度降低到40%~50%后,成藏动力不足以克服毛细管阻力使气相进入更微细的喉道及其控制的孔隙中,决定了储层高原始含水饱和度的特征;低渗透储层气水呈互封状态后,在开发过程中气体弹性膨胀推动较大孔喉处及其控制的孔隙内水相成为可动水,这就是储层产水的主要原因;水封气能量、可动水饱和度及生产压差控制了储层的产水特征。该研究成果对于降低气井产水风险,提高单井产量具有重要的指导作用。     

广安地区须家河组低阻气层形成机理

川中广安地区上三叠统须家河组低电阻率气层的形成受多方面因素的影响。分别对各个影响因素进行分析后认为，其中最主要的因素为：高束缚水饱和度、高地层水矿化度；再者，该地区普遍发育的菱铁矿、黄铁矿也对此有很大的影响；而粒度、黏土含量等因素则影响较小。最终将该地区须家河组低电阻率气层的类型定义为具高矿化度-高束缚水饱和度且含特殊导电矿物的低电阻率气层。     

压力对低渗透岩心渗透率测试的影响

低渗透气藏岩心渗透率测试中，上覆压力、净上覆压力和孔隙压力都极大地影响着渗透率的准确测量。只有尽可能地恢复其地下应力状态，建立一个相适宜的上覆压力及孔隙压力平衡系统，保证作用于岩石上的恒定净上覆压力，方能得到准确的结果。     

东溪构造南段低渗透储层分层酸化效果分析

东溪气田在纵向上有多套产层，平面上存在北段中渗区、中段高渗区、南段低渗区。北段中渗区、中段高渗区大部分气井进入开采末期，而南段低渗区由于储层渗透性较差、产量低、采气速度慢、采出程度低，仍具有较大的勘探开发潜力。为此，针对东溪构造南段低孔、低渗、低压、多产层的地质特点，在综合分析钻井、完井、射孔、酸化工艺和对东浅1、2井、东4-1井认识的基础上，东浅3、4井采用了定向钻进，使产层暴露井段长，完井方法采用139.7 mm套管射孔完成，并将３个主要产层全部打开，经对嘉五¹、嘉四³层和嘉三段实施分层泡沫酸酸化，测试产量分别为7.6×10⁴m^3/d、5.92×10⁴m³/d，较东浅1、2井和东4-1井产量有显著的提高，取得了东溪构造南段低渗透储层的产量突破，达到了提高单井产能的目的。     

川中地区须家河组低渗透砂岩气藏储层综合评价方法

根据四川盆地川中地区上三叠统须家河组低渗透砂岩含水气藏储层、渗流及开发的静、动态特征，构建了渗透率、孔隙度、含气饱和度、有效储层厚度、主流喉道半径、阈压梯度和可动水饱和度的储层分类评价７参数体系，应用模糊分析法和灰色关联度分析法建立了相应的储层综合分类评价方法，对18口气井井控储层进行了分类评价，并与常规评价结果和气井产能进行了对比分析，进一步对目标区块进行了区块储层评价。结果表明：新的储层分类评价方法准确度达到90%，比常规评价方法提高了40%，验证了该方法的可靠性和实用性。该研究成果对于川中地区须家河组低渗透砂岩含水气藏富集区优选具有指导作用。     

四川盆地安岳地区须家河组——近海潮汐沉积

多年来，大家都公认四川盆地须家河组除底部须一段为海相沉积以外，其上各段均属湖泊-三角洲沉积相。可是通过2007年对多个露头剖面和钻井岩心的研究，发现四川盆地安岳地区须二段-须六段均为碎屑浅海产物。为此，在介绍潮汐沉积作用原理的基础上，详细分析了须家河组岩性构造特征，从双向交错层和交错纹层、砂泥岩薄互层层理、双黏土层构造、水流突变特征等4个方面论证了该组地层为潮汐成因的事实，露头和岩心特征也有力的证明了这一点。在此基础上，分析了须家河组的沉积相、沉积微相以及沉积模式。结果表明，研究区须家河组除边缘分布有三角洲沉积相以外，其余广大面积都属于浅海相大潮差河口湾沉积亚相，包括潮下、潮间和潮上带等多种沉积微相。     

低渗透砂岩储层地下空气渗透率的研究

本文针对低渗透砂岩储层,确定了地下空气渗透率的影响因素为弹性压缩及气体滑脱效应,制定了相关关系和校正图版,给出了校正经验公式,以便预测不同埋深、不同渗透率级别的地下空气渗透率,并给出一套地下空气渗透率校正方法。为研究低渗透油层产能状况,评价油层以及预测控制储量和远景储量,提供必要的研究手段和方法。     

低渗透气藏相对渗透率影响因素的孔隙网络模型

实验测量相对渗透率受许多条件的限制,为了在保持其他控制参数不变的条件下研究某一变量对相对渗透率的影响,采用孔隙网络模型模拟的方法,以苏里格气田盒8段储层的孔隙结构为参照,构造了喉道半径为0.05～2.50μm的孔隙网络;研究了孔喉比、润湿性、初始含水饱和度和残余水饱和度对气相相对渗透率的影响。结果表明:①孔喉比对气相相对渗透率的影响明显,随着孔喉比增大,相同水饱和度下的气相相对渗透率降低;②当水饱和度大于0.4时,气体的相对渗透率按照水湿→弱水湿→弱气湿→气湿的顺序依次增加,但当水饱和度小于0.4时,相对渗透率增加的次序性被打乱,在弱水湿情况下表现为最小;③随着初始含水饱和度增加,气相相对渗透率总体呈下降趋势;④残余水饱和度越大,气相相对渗透率曲线越陡,下降越快。这对用改变岩石润湿性的方法来提高油气采收率时具有指导意义。     

四川盆地泸州西部须家河组天然气成藏期次

为进一步明确四川盆地泸州西部地区上三叠统须家河组勘探目标,对该区须家河组天然气成藏期次进行了研究,以确认天然气成藏过程和成藏主控因素。通过对储层显微荧光薄片观察和流体包裹体特征与均一温度分析,同时结合地温史和生烃史,综合确定并认为泸州西部地区须家河组天然气具有3期成藏的特点:①初次成藏期发生在中晚侏罗世,主要形成低演化的煤系气;②主要成藏期发生在燕山运动晚幕的白垩纪晚期和末期,是须家河组煤系烃源岩大量生排烃期,也是最高演化程度的时期;③第三阶段为深层来源气的主要成藏期和各类天然气调整期,主要发生在喜山运动阶段。     

蜀南地区须家河组致密砂岩含气性综合预测

四川盆地蜀南地区上三叠统须家河组为一套砂泥岩互层的陆相碎屑岩沉积,砂岩发育,但岩性致密,物性较差,砂岩储层含气后的速度与页岩速度相差不大,在地震剖面上无明显的响应,因而采用常规波阻抗反演和含气检测技术不能有效解决该类含气储层识别问题和含气范围展布问题。根据钻、测井资料分析可知,该套致密含气砂岩储层具有低自然伽马、高孔隙度的测井响应特征,因此可采用自然伽马反演来区分须家河组砂、泥岩的岩性,利用孔隙度反演来剔除致密砂岩,采用含气特征曲线重构技术预测含气储层段,并利用有效的含气检测技术进行含气异常范围预测。通过开展致密含气砂岩储层的地震综合预测研究,获得了蜀南HBC地区储量计算的各类平面图,为落实该地区260×10⁸ m³天然气探明储量提供了重要依据。     

川中地区须家河组气藏勘探成果及潜力分析

上三叠统须家河组气藏是四川盆地川中地区天然气勘探最具潜力的重要目标层系之一,目前仅在1022km²范围内就已获得须家河组天然气探明储量3 049.78×10⁸ m3,初步形成了广安须六段、合川须二段、八角场须四段等规模效益气田。总结该区域勘探开发成果,优选有利勘探区块,将为该区域勘探的可持续发展提供支撑。研究认为：烃源条件、古今构造条件、储层和裂缝是须家河组气藏最终成藏的关键。须家河组气藏主要以构造-岩性复合油气藏为主,烃源岩是控制油气区域分布与天然气聚集规模的关键;有利的沉积微相与成岩相控制了储层的发育分布;古今构造的规模、隆起幅度对油气的聚集及气水分异程度有一定的控制作用;有利的储层或裂缝的发育程度控制气藏的分布范围。平缓构造背景、储层广泛发育分布、大面积含气以及典型岩性气藏等特征,证明该区域具备形成大中型气田的地质条件。根据有利勘探区带划分原则,评价优选出了该区须家河组气藏须二、四、六段具有较大勘探潜力的有利区块或有利区带目标。     

低孔低渗碎屑岩储层流体性质测井识别技术——以四川盆地安岳气田须家河组气藏为例

四川盆地上三叠统须家河组二段是安岳气田的主要产气层段。由于该储层非均质性强、孔隙结构复杂,属于低孔、低渗-特低渗、高含束缚水饱和度储层,加之受到构造、岩性的影响,气水分异程度差,气层、气水同层,水层的测井响应特征差异不明显,致使储层流体性质识别难度大,试气成功率较低。针对这一现状,利用测井、试气等资料,结合须家河组储层特点,系统地分析了储层气水测井响应特征;采用饱和度重叠法、电阻率-孔隙度交会法、侧向-感应电阻率比值法、纵横波速度比法,从不同角度反映储层物性和气、水、干层之间的差异,综合判别安岳气田须二段的储层性质。通过对2011-2012年的新井跟踪对比分析,最终优选出以饱和度重叠法、电阻率-孔隙度交会法为主的流体性质判别技术,在对该区４６层的储层流体性质识别中,测井解释符合率由６０％提高到了83%,试气成功率也明显提高。该套技术适用性强,具可操作性,对川中地区其他区块也具有很好的指导作用。     

鄂尔多斯盆地低渗透砂岩气藏压裂模型的建立

近几年针对低渗透油藏的压裂提出了一整套优化方法,而对低渗透气藏压裂还没有进行系统的研究,导致气层改造强度不够或者过大,从而影响气藏的开采效果。根据低渗透气藏的生产特点和人工裂缝的渗流特征,建立气藏与裂缝数学模型。对气藏与裂缝方程进行两维差分得到差分方程,用IMPES方法求解。为研究水力裂缝参数对气藏开采动态的影响,将裂缝、气藏看作两个相对独立的渗流系统建立了气藏数值模拟模型,选取裂缝壁面的渗流量和压力相等来建立连接条件,研究了鄂尔多斯盆地低渗透气藏压裂裂缝条数、裂缝位置和裂缝半长对压裂井产能的影响,得出压裂井产量随裂缝条数增加而增加及裂缝长度对特定地层存在一个最佳值等认识,所建立的气井压裂优化数学模型对提高低渗透气藏单井压裂产量具有一定的指导意义。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田低渗致密气藏生产井动态预测模型

大牛地气田是一个新发现的低渗致密气田,运用常规动态分析方法所确定的工作制度无法保证气井长期稳定的正常采气生产。为了解决此问题,从低渗气藏的渗流机理出发,提出了低渗致密气藏生产井动态预测模型,矿物验证符合率84%,该方法利用常规资料建立,简单易行、方便现场推广应用。     

川西地区须家河组气藏深井固井的难点及对策

川西地区上三叠统须家河组气藏具有埋藏深，目的层断层多，地层破碎，泥页岩易坍塌掉块，同一裸眼井段压力系数差别大（须五段至须三段地层压力系数接近2.0，目的层须二段地层的压力系数为1.5左右），天然气显示活跃且气层多，固井防气窜难度大等固井难点。针对上述问题，提出了安全固井的对策：①对于易漏失地层的固井，可采用连续正注反挤固井作业；②对于长裸眼井段固井，如果地层承压能力不能满足单级注水泥，可采用多级注水泥方式，在条件允许的情况下可用双胶塞注水泥；③对于表层大尺寸套管固井，采用内插管固井；④对于油气层尾管固井，尽量采用旋转尾管固井，优化设计水泥浆性能，以达到替净井内钻井液进而提高固井质量的目的。     

川东南地区须家河组低阻气层成因机制

川东南地区上三叠统须家河组含气层普遍具有低阻特征,成因类型复杂多样,气、水关系复杂,识别难度大。利用岩心分析化验、录井、测井、构造及试油等资料,结合低阻气层测井响应特征,从宏观和微观方面入手,对该区低阻气层成因机制进行系统深入剖析。研究表明,造成该区低阻气层的主控因素为：①低幅度构造背景下发育低孔、低渗泥质砂岩储层;②孔隙结构复杂,高束缚水饱和度,高地层水矿化度;③低能沉积环境下储层颗粒细,泥质含量较高,粘土矿物附加导电性及局部导电矿物富集。储层物性与电阻率呈一定负相关关系。     

低渗透气藏非达西渗流研究

达西定律是渗流的基本规律,但低渗透致密气藏的渗流还有其特殊性,启动压力和气体的"滑脱效应"同时存在,两种现象的研究又似乎相互矛盾.基于对低渗气藏渗流机理分析,利用渗流理论进行研究和推导,考虑启动压力和"滑脱效应"的双重影响,探讨和研究了二者对渗流规律的影响,得出当滑脱效应和启动压力影响相当时,低渗透气藏中非达西效应消失的现象.为进一步开展低渗透气藏渗流理论研究,油藏工程研究和动态分析建立了基础.     

川西须家河组气藏气井CO2腐蚀机理分析

川西须家河组气藏属于高温、高压、含CO₂酸性气体的有水气藏,在气井开采过程中,发现部分气井管柱腐蚀严重,存在重大安全隐患,严重影响了气井正常生产,制约了川西上三叠统须家河组气藏的高效开发。为此,通过气井管柱腐蚀形貌特征与腐蚀产物组成分析,明确了川西须家河组气井腐蚀类型主要为CO₂腐蚀。通过井口挂片试验、室内腐蚀模拟实验及腐蚀分析软件模拟实验,研究了气井的腐蚀机理,结合川西须家河组气井腐蚀环境,分析了腐蚀的主控因素,根据正交实验数据极差分析,找出了各腐蚀因素对气井腐蚀速率的影响（从大到小排序为气井压力、温度、pH值、水气比、CO₂含量和流速）,并提出了通过提高气井管柱自身抗腐蚀性能或阻碍腐蚀介质与气井管柱接触（如涂层、表面处理、加注缓蚀剂等方法）来保护井下油管的腐蚀预防措施。     

川西坳陷须家河组气藏与古构造关系

基于川西坳陷须家河组"超深、超压、超致密、超晚期构造"的地质条件,通过中坝、合兴场及平落坝3个已知气藏的生烃史、孔隙演化史、构造演化史等方面的系统分析,从勘探成功与失利两个方面进行分析,明确了古构造在气藏成藏过程中的奠基作用。燕山期古隆起带决定了气藏的展布;早期成藏具有普遍性;古构造-成岩圈闭是区内重要的含油气圈闭类型。川西坳陷须家河组气藏经历了早期常规圈闭、中期冻结、晚期改造等多个演化阶段。马井-德阳地区存在燕山期隆起,且具有相似的演化过程,应是一个前景良好的区带。