酸液有效作用距离预测及影响因素分析

酸液有效作用距离是酸压设计计算中的主要参数,也是影响酸压效果的主要因素.因此,酸液有效作用距离的准确预测就显得相当重要.文章提出了一种计算缝中酸液质量分数分布的数学模型,该模型考虑了酸液在缝中沿长、高方向的流动及沿缝宽方向的对流扩散,能预测酸液质量分数沿裂缝长度和宽度方向的变化,模拟计算结果显示其比传统酸质量分数计算模型具有更好的适应性.最后分析了酸液质量分数、温度、同离子效应、注入排量、酸液用量和天然裂缝等因素对酸液有效作用距离的影响,从而能为碳酸盐岩储层酸压设计及施工效果预测提供依据.     

砂岩储层酸压酸液有效作用距离数学模型研究

考虑盐酸对氢氟酸溶蚀砂岩矿物的催化作用，在碳酸盐岩酸压浓度模型的基础上，结合砂岩储层矿物酸岩反应的特点，建立了砂岩储层酸压酸液浓度分布模型，给出了求解酸浓度分布的全隐式数值计算方法。计算结果表明，该模型较为准确地模拟了裂缝中氢氟酸的浓度分布，为施工参数设计和施工效果预测提供了依据。     

井下涡流工具有效作用距离研究

井下涡流工具在国内气井上的使用效果不佳,原因在于对于涡流工具的使用条件缺乏较明确的认识、选井不合适以及工具结构参数有待进一步优化。为此,对井下涡流工具的有效作用距离进行了研究。通过涡流工具数值模拟分析,发现切向速度和轴向速度的变化不是影响涡流工具有效作用距离的关键因素;利用压降模型计算未安装和安装涡流工具时井筒内压降,发现涡流工具可有效降低气液两相在井筒内的压力损失;利用携液模型计算实际流速和临界流速,发现涡流工具使临界流速降低了13.5%~16.1%,揭示了涡流工具排水采气的本质在于切向速度和轴向速度的变化引起液相流动形态的改变,使分散液滴流变成了环状流。结合现场使用涡流工具的6口生产井数据进行临界流速计算,结果表明涡流工具可使临界流速最多降低40%。当一口未使用涡流工具井的实际流速为临界流速的0.6~1.0倍时,使用涡流工具可以有效排液,其有效作用距离超过1 100 m。研究结果对于提高井下涡流工具的现场使用效果具有一定的参考意义。     

泡沫酸酸压时反应热和地层传热对酸液有效作用距离的影响

从泡沫酸酸压设计计算的实际需要出发,提出了考虑反应热和地层传热对酸液有效作用距离综合影响的计算方法,给出了实例计算,分析计算结果得出的几点结论以及所编制的计算机程序可供泡沫酸酸压施工和设计计算使用。     

杨税务潜山超高温非均质碳酸盐岩气藏储层改造技术

杨税务潜山碳酸盐岩储层具有典型的超高温(170~200 ℃)、高压、非均质性强等特点,纵向上发育3套层状储层段,近几年储层改造效果一直不理想。研究认为影响该地区储层改造效果的主控因素有:(1)储层改造的工程设计不适合强非均质性的地质特征;(2)射孔厚度过大造成单层改造裂缝的延伸长度小;(3)现有液体体系及配置不适合长缝的形成;(4)套管压裂方式常造成套管及环空水泥环的破坏,从而造成套管破损、井口环空带压等风险隐患。针对上述问题,通过技术攻关和现场实践,形成了针对性配套工艺:(1)减小储层改造厚度,提高压裂改造强度,增大横向改造面积;(2)优化压裂液配置,提高缝网支撑力度;(3)优化施工工艺,创新裂缝导流能力保持工艺;(4)优化管柱工艺,降低风险事故。该技术在杨税务潜山2口井进行了现场实践,均取得了良好的效果,为高温深层碳酸盐岩储层改造提供了技术借鉴。     

海洋超高温高压油气钻井关键设备技术研究

为了提升我国海洋超高温高压钻井设备的国产化水平,对海洋超高温高压钻井主要设备进行了简要介绍,分析了海洋超高温高压钻井设备的国内外技术现状,重点阐述了海洋超高温高压钻井设备的关键技术及其研发思路。分析结果表明：钻井防喷器及控制系统、井口装置、泥线悬挂装置及井下工具等为当前急需攻关突破的超高温高压钻井关键设备;我国在这些关键设备的设计、制造和试验等多方面与国外存在差距,主要体现在高强度金属材料开发、密封设计制造、控制元器件开发和系统设备海试等4项关键技术方面。就这些关键技术提出了比较详细的研发思路,以期推动超高温高压钻井关键装备的国产化进程,增强我国海洋超高温高压油气田的勘探开发能力。     

缝洞型碳酸盐岩储层酸液流动反应建模

塔里木盆地缝洞型碳酸盐岩储层常采用酸化去除近井地带污染、提高单井产能,其改造效果受酸液在储层中流动、反应、缝洞溶蚀规律影响,但目前缝洞型储层中酸液流动反应规律还未系统研究过.针对该问题,本文进行缝洞型碳酸盐岩储层酸化数学建模研究,首先利用序贯高斯模拟方法生成基质孔隙、溶洞孔隙空间分布,其次利用概率分布函数生成符合地质统...     

输油管道清管器的有效运行距离

研究清管器有效运行距离的本质是对其磨损规律进行研究。由于管输油品通常较纯净,可认为不存在自由磨粒,因此将输油管道中清管器的磨损归为多点接触湿磨粒磨损中的两体磨损。此类磨损的磨损规律主要与压力、相对速度及磨粒尺寸三因素有关。以兰成渝成品油管道南段为目标管线,将压力、速度代入相关公式,得清管器有效运行距离为66.5 km。实践中该管段使用此类清管器的实际运行距离为60～70 km,与计算结果基本相符。为延长清管器的有效运行距离,应对其结构设计加以改进,其中,解决偏磨问题是较好的途径。     

超高温储层深度酸压液体体系研究与应用

为解决牛东1井储层改造超高温(201 ℃)液体造缝效率低、酸岩反应剧烈、管柱腐蚀高、改造程度差的突出技术瓶颈问题,对比了3套压裂液体系,开展了抗超高温200℃液体体系配方研究及耐温性能评价;利用数学计算及裂缝模拟方法,建立了能模拟100～350m3不同用液量、造缝长度与储层温度场变化的新方法,优选出具有高效前置造缝性能及有效降温用量的压裂液,达到抗高温造长缝目的;在酸液体系上进行40余块岩屑酸蚀反应实验,利用4种酸液配方模拟与地层反应下酸液黏度性能实验,研究出具有耐缓速、清洁低伤害、低成本、固液转向功能的新配方体系,满足了该井深度体积酸压技术对液体的要求,填补了国内超高温200℃储层改造技术的空白.现场应用实现重大突破,对牛东及渤海湾盆地深层勘探具有里程碑意义.     

超高温屏蔽暂堵剂SMHHP的室内实验研究

为满足超高温储层暂堵要求,开发了一种屏蔽暂堵剂SMHHP。该屏蔽暂堵剂由颗粒材料、纤维材料、弹性材料和纳米材料组成,通过利用理想充填理论确定粒径级配,优选了颗粒材料;引入高酸溶抗高温纤维,起到相互拉筋的作用,提高封堵层的稳定性;利用高温弹性材料,弥补由于材料加工工艺导致的颗粒不规则造成的级配不合适,提高粒径级配效果;利用纳米材料,对架桥填充后留下的小孔隙进行精细封堵,提高封堵层的致密性。将上述材料通过合理配比,开发出了适用于超高温储层的屏蔽暂堵剂SMHHP。该暂堵剂具有对钻井液流变性影响小、抗温性高、封堵性强、暂堵效果好、酸溶率高的特点,抗温可达200℃,0.2 mm裂缝承压大于7 MPa,砂粒为0.28~0.90 mm的砂床侵入深度小于3 cm,岩心渗透率恢复值达到93.9%以上,酸溶率大于82.1%,可在超高温储层段使用,起到保护油气层的作用。      

松辽盆地昌德气藏有效聚气量研究

根据气势场分布特征,确定气藏的供气单元,在其历史演化的基础上,利用生,留,排烃时诸算气藏供气单元各地质时期的排气量,并取其游离相排气量作为有效排气量。通过确定区域性盖层的形成时期将其形成之后的有效排气量作为气藏的有效运移气量,再将扣除天然气在运移途中的围岩吸附,孔隙水溶和扩散损失量后的有效运移气量作为气藏的有效聚集气量。     

大尺寸岩板测定酸液有效传质系数新方法

H~+有效传质系数是酸岩反应动力学的关键参数之一,是碳酸盐岩储层酸压设计的基础参数。目前,通常采用旋转岩盘仪或常规尺寸平行板流动实验对该参数进行测定。但是,旋转岩盘仪测试不能模拟酸液在裂缝中流动条件下的反应,而且对高黏液体测试结果存在偏差。在平行板流动实验中,若岩板尺寸短小,采用岩板质量差或者酸液浓度差来计算H~+传质系数误差较大。针对现有测试方法的不足,设计了一种大尺寸岩板线性动态驱替方法测试裂缝中酸液流动反应的H~+有效传质系数。在过酸前后,对大尺寸岩板进行三维激光扫描,测量出岩板过酸后的酸蚀体积,进而计算酸液消耗速度和H~+有效传质系数。实验测量川西下二叠统栖霞组白云岩与胶凝酸和转向酸的H~+有效传质系数介于(1.50～2.31)×10~(-5)m/s之间。大尺寸岩板酸液H~+有效传质系数测定方法为酸压裂缝模拟、酸压设计及酸压效果评价提供了更可靠的关键动力学参数。     

异常高压含水凝析气藏有效库容影响因素

有效库容是储气库的关键参数,有效库容评价影响储气库的功能定位、调峰规模、建库参数设计以及整体建库方案设计。异常高压含水凝析气藏改建储气库时,异常高压、水侵和反凝析现象影响库容。由于气藏异常高压,储气库设计上限压力为58.00 MPa,远低于原始地层压力,气体体积系数不同,储气库库容也不同;储气库注采运行过程中,水体往复运移对储集空间动用效率具有较大的影响;储气库交替注采过程中,当地层压力低于露点压力时,凝析油析出对库容有一定的影响。针对这一问题,研究建立了改进的物质平衡和数值模拟双模型,以气藏动态储量为基础,定量分析了异常高压、反凝析、水侵等因素对库容的影响,并建立了一套考虑多因素影响的储气库有效库容评价方法。该成果现场应用于轮南59石炭系气藏建库,准确评价了该储气库的有效库容,为轮南59石炭系气藏改建地下储气库建库参数研究奠定基础。     

碳酸盐岩储层酸压过程中酸岩反应热计算方法研究

研究了以物质标准生成焓为基础的酸岩反应热计算方法,并根据该方法得出了考虑温度和压力影响的酸岩反应热计算公式.分析了温度和压力对反应热计算的影响,结果表明:温度对酸岩反应热的影响总是很大;低于40MPa时压力对酸岩反应热影响也很大;计算反应热时应考虑地层的温度和压力条件,将标准反应热转化为地层裂缝条件下的实际反应热.实例模拟分析表明:碳酸盐岩储层酸压时,酸岩反应热会对裂缝温度场和酸液穿透距离产生很大影响,因而酸压设计时必须将酸岩反应热考虑在内.     

异常高压气藏地质储量和累积有效压缩系数计算新方法

基于异常高压气藏物质平衡方程式,提出了含有累积产量平方项的新物质平衡方程,应用生产历史数据采用二元回归分析法可确定其中参数。此方法仅需要生产数据,不需要考虑地层及流体压缩系数。应用该方程可以确定异常高压气藏的原始地质储量、累积产气量和累积有效压缩系数。实例应用和对比分析说明了新方法的适用性和有效性。     

适用于塔河油田的自生酸体系研究

随着塔河油田勘探开发的不断深入,深层和超深层碳酸盐岩油气藏被发现并相继投入开发,逐渐形成的一系列非常规酸液体系面临着酸岩反应速度快、酸蚀作用距离短等难题。该文通过对塔河油田自生酸体系的研究,在实验室中合成了自生酸,然后测试了其耐温性、破乳性、腐蚀性、酸蚀裂缝导流能力以及与岩石的反应能力。室内实验结果显示,该自生酸在常温下的反应速度慢,可以提高自生酸的有效使用率;自生酸能增大酸蚀作用距离,加大酸压效果;自生酸的腐蚀率较低,能降低对管柱的腐蚀。实验室的测试结果显示,该自生酸能适用于塔河油田的储层,后期将该自生酸的配方应用于塔河油田TH10270井,取得了很好的增油效果。     

安棚深层系凝析气藏有效储层识别及应用研究

安棚深层系凝析气藏具有储层物性差、气层厚度薄、含气井段长、储量丰度低和凝析油含量低等特征。以往凝析气藏有效储层物性下限是按孔隙度5%,渗透率0.5×10-3μm2的标准确定的,随着大型压裂工艺的应用,从深层系凝析气藏部分原来解释为干层的层中获得了工业油气流。通过对安棚深层系凝析气藏有效储层识别研究,认为凝析气藏有效储层物性下限为孔隙度2.5%,渗透率0.2×10-3μm2,并对地质储量进行了复算,凝析气储量增加4.7倍,凝析油储量增加3.8倍。根据研究成果部署了1口长水平井安HF1井,并取得较好效果。     

气井残酸返排规律研究——以普光气田为例

针对普光气田主体生产井,在分析储层岩性及酸化压裂液基础上,对返排液离子浓度变化规律和生产液气比变化情况进行分析,总结出了残酸返排规律,提出了判别残酸返排基本结束的判别值,这对掌握气井残酸返排情况,为分酸分离器的轮换使用提供了及时可靠的依据,加快了气田生产运行效率,同时可指导新区块气井生产。     

元坝气田长兴组气藏有效储层物性下限标准研究

针对元坝气田长兴组碳酸盐岩储层孔隙结构复杂、非均质性强的特点,通过测试法、实验分析法、经验统计法等多种方法,对长兴组储层的有效孔隙度下限进行了综合研究,确定了元坝气田长兴组气藏有效孔隙度下限为2.0%,完成了元坝气田长兴组气藏第一期探明储量计算.     

碳酸盐岩应力敏感性对有效应力作用时间的响应

有效应力作用时间是影响岩石孔隙结构变形的重要因素。然而前人的研究鲜有提及有效应力作用时间对应力敏感性的影响。文章以某典型碳酸盐岩油气藏为研究对象,开展考虑有效应力作用时间的应力敏感性实验,并与常规实验结果进行了对比。结果表明,随有效应力作用时间的增加,岩样渗透率降低,且裂缝岩样较基块岩样渗透率降低幅度明显,2h基块岩样降低3％～5％,裂缝岩样降低4％～10％;与常规实验相比,考虑时间因素的基块和裂缝岩样应力敏感程度分别增加一个等级。分析认为,在有效应力长时间作用下岩样发生弹-塑性形变,孔喉及裂隙缩小幅度更加显著,导致渗透率进一步降低,应力敏感程度增强。