盐岩地层蠕变的应力场计算分析

为从根本上解决盐岩层中套管损坏问题．必须对盐岩层的蠕变应力场进行定量研究。采用盐岩组合流变的本构关系．同时考虑扩散蠕变和位错蠕变的动力学过程．对中原油田文78井-文81井油藏剖面进行数值模拟计算。得到该剖面的蠕变位移图、沿井身横向推挤力图等结果,对钻井及盐岩层的套损防治工作有着广泛的指导意义。     

胜科1井盐膏层段套管安全可靠性分析

胜科1井为东部油田第一口井深超7000m的科学探井。三开井段有两组流变性较强的软泥岩和盐膏层段,邻井郝科1井因盐膏层的蠕变导致φ244.5 mm套管挤毁变形而被迫完钻。从套管柱强度设计、套管磨损与剩余强度和套管安全下入3个方面分析了盐膏层段套管的安全可靠性。分析与现场实践均表明：济阳坳陷东营凹陷深层盐膏层套管抗挤毁强度设计中,计算套管外挤力时管外压力应按上覆岩层压力计算,管内压力应按全漏失面计算;按缺陷套管推导出的磨损后套管剩余强度计算模型是可行的;为保证套管柱下至设计井深,应根据盐膏层的蠕变速度选择钻井液密度,以减少钻井过程中可能出现的各种井下复杂情况。     

盐岩蠕变地层的油水井套管损坏机理

中原油田大部分油水井的套管损坏发生在盐膏层段。在盐膏岩层的蠕动、变形、滑移和流动过程中,对阻碍其运动的套管施加的非对称挤压力和剪切力往往超过套管的强度,这是造成套管损坏的主要原因。通过盐岩的三轴蠕变实验,描述盐岩蠕变的有效粘性系数,给出盐岩蠕变计算中使用的具体理论公式和数值计算方法,采用控制容积方法计算盐岩蠕变的速度、位移及作用在套管上的非均匀外挤力。     

中原油田盐岩蠕变规律研究及套管损坏预防措施

中原油田是典型的复杂断块油气田,盐层多、厚度大及盐岩层蠕变是导致套管损坏的主要原因。为此,中原油田采用三维数值模拟方法研究盐岩层蠕变规律,并定量计算出作用在套管上的横向推挤力,在此基础上开发应用了抗外挤强度大于167MPa的非API高抗挤套管。现场应用600余口井,尚未发现套管损坏等问题,从根本上预防了套管损坏的发生。     

探究高台子油田套管损坏原因及防治措施

在地应力及地下岩层各种物理化学作用的综合效应,会导致油水井套管的变形和损坏。截止2014年底高台子油田共发现套管损坏井96口,全区套损率10.8%,在用套损井比例87.5%。套管损坏后,不但会使原有的注采系统受到破坏、影响原油产量,修复已损坏的套损井,也要投入较多的资金。因此,随着油田开发的深入,套管保护和套损井的治理就成为油田开发管理的一项重要课题。     

利用非均匀外载数值模拟法优化盐间油藏套管类型

此文从盐间油藏套管损坏现状出发,分析了套管变形井的力学影响参数。利用现有测井资料、岩石力学参数及水力压裂参数建立与垂向地应力、水平地应力和蠕变外载力相关的非均匀载荷计算模型,然后利用非均匀外载与套管屈服强度、套管等效强度及径厚比的转换关系,计算出套管变形状态下的等效破坏栽荷和应具备的抗挤强度,最后优选出适合盐间油藏不同区块的套管类型。通过非均匀外载数值模拟法研究,定量分析了盐间油藏套管损坏的力学机理,形成了一套适合盐间油藏套管优选的理论计算方法,对国内外相似油田也起到了一定的指导作用。     

吐哈油田套管损坏机理分析及套管保护技术

统计分析了吐哈油田各采油厂套管损坏情况,指出吐哈油田套损主要形式是套管变形,套损点对应岩层主要为泥岩,套损部位主要集中在油层段及其顶部以上30m以内,套损主要原园是高压注水导致泥岩吸水发生蠕变膨胀迫使套管变形,油井变形大干水井的原园与油井生产压差过大有直接关系。通过研究提出了套管损坏的预防方法。即开发前期的预防方法和开发中的预防方法。     

蠕变岩层地层刚度和松弛时间对套管外挤力的影响

蠕变岩层套管外挤力计算要考虑蠕变松弛时间和固井水泥环性能的共同作用,目前的计算模型没有同时考虑两者的影响,使得计算结果偏差较大。在考虑水泥环作用条件下,建立了蠕变地层下套管外挤力黏弹性模型,利用该模型研究了松弛时间、地层刚度和水泥环性能对套管外挤力的影响。研究结果显示,不考虑水泥环作用,蠕变岩层套管外挤力与无蠕变作用的套管外挤力最终值相同,考虑水泥环作用时,蠕变岩层套管外挤力取决于水泥环性能;与以往蠕变岩层套管外挤力主要受地应力与蠕变率影响的认识有所不同,影响蠕变岩层套管外挤力的主要因素还包括地层刚度和松弛时间,它们影响套管外挤力大小和峰值、稳定值变化趋势;考虑内压和水泥环作用时,所得到的蠕变岩层套管外挤力远大于SY/T 5724-2008套管设计标准计算得到蠕变岩层套管外挤力,该标准中蠕变岩层套管外挤力计算方法仍然值得商榷。利用所建模型和实验结果,分别对伊拉克Missan油田和中原文中油田蠕变盐膏层段套管外挤力进行比较分析,在相同地应力和蠕变松弛时间作用下,地层刚度不同,套管外挤力相差很大,所得结论与现场情况相吻合。     

砂岩油藏油层部位套损成因及微观机理

多油层砂岩油藏经过一段时间的注水开发,普遍面临套管损坏的问题。对于套管损坏的原因,一般认为与泥岩浸水蠕变有关。在大庆油田萨中开发区,基于这一机理的套管防护措施已经实施多年,但是目前油层部位套损井数仍然居高不下。近几年,经过对套损机理的研究及防护工作的实践,搞清了导致油层部位套管损坏的剪切应力的成因,首次提出了导致油层套损的压差与应力耦合作用机理。这将对套损预防措施的制定提供有力的技术支持。     

倾斜盐岩层段井眼蠕变缩径分析

文章用盐岩蠕变的非线性有限元法建立了具有倾斜盐岩夹层的地层有限元模型。研究了新疆某油气田钻遇的盐岩层段钻井液密度、地层倾角与井眼蠕变缩径的关系。研究表明，增大钻井液密度，可有效地减缓蠕变缩径。地层倾角对井眼蠕变缩径的影响较复杂，对于上覆岩层压力大于水平应力的情况下，井眼初始蠕变量随地层倾角增大而增大。地层倾角对井眼后期蠕变（稳态蠕变）缩径的影响不仅与倾角大小有关，还与蠕变应力差有关。当蠕变应力差较小时，即钻井液密度较大时，蠕变速率随地层倾角增大而减小。当蠕变应力差较大时，对于该井蠕变岩层段，地层倾角小于15°时，蠕变速率随地层倾角增大而增大，地层倾角大于15°时，蠕变速率随地层倾角增大而减小。该研究结果为盐岩段井眼稳定性分析和提供合理的钻井液密度具有指导意义。     

东濮凹陷挥发油特性及勘探方向

东濮凹陷现已查明的文 72、文 88、文 1 3东等 3个挥发油油藏的流体性质明显不同于其它油气藏 ,不仅具有原始溶解气油比高、体积系数高、饱和压力高、饱和油压缩系数高、气体平均溶解系数高、收缩率高和饱和油密度低、流体黏度低的特性 ,而且在化学成分、PVT特征、体积收缩特征等方面也很特殊。在形成条件方面与其它油气藏相比也有其特殊性 ,质量好、成熟良高的生油岩是油藏形成的物质基础 ,巨厚的盐膏岩、膏泥岩或泥页岩沉积组合作盖层和侧向封堵是油藏的圈闭条件 ,埋藏深有利于高气油比流体的运移聚集 ,深部地温高有利重烃热裂解为轻烃 ,并能提高油藏的气油比 ,馆陶期以后地层未受构造运动影响 ,是保存油藏的重要条件。阐述该类油藏的开发规律认为 ,东濮凹陷寻找挥发油油藏的主要地区和层位是 :长垣断层下降盘沙三中4— 10 —沙三下 ;文东构造带北部沙三中4— 10 —沙三下1— 4;白庙—桥口构造深层沙三中—沙三下亚段以及刘庄地区沙二下亚段。图 4表 2参 2     

文23气田结盐机理及预测方法研究

针对文23气田采出程度高,地层压力低,气井结盐增多、结盐程度加重的特点,通过考察温度、压力等因素对气井结盐的影响,分析了气井结盐机理;通过对地层沉积环境,如储层岩性、物性,孔隙度、渗透率、流体流动速度以及岩石的表面性质等进行分析,开展了文23气田地层以及井筒结盐预测方法研究.旨在通过防盐技术调研现状和结盐机理研究,明确文23气田气井结盐机理以及温度和压力变化对气井结盐的影响规律.     

盐间非砂岩油藏中原油的均质性与非均质性研究

江汉盆地潜江凹陷潜江组盐间非砂岩油藏中,生储同层,烃源层品质好,成烃转化率高,且封盖条件极佳,但储集层渗透能力极低,油气运移条件差。纵向上各段盐间原油自成体系,分异性弱,但原油的成熟度、生标物等非均质性,表明韵律层内盐间原油普遍具有混源特征。盐间原油多为原地自生自储油与异地排驱的成熟油的混源油,这暗示了生烃次洼中生成的成熟油气可以在低渗透的盐间层中顺层侧向向构造高部位等低势区聚集,从而扩展了盐间油藏的油气来源。盐间原油的均质性集中展示了盐间原油的菌藻类母源和高盐度、高硫及强还原的成烃转化环境。      

陆相页岩储层横观各向同性地应力测井预测

以新疆MH凹陷F组陆相页岩油储层为研究对象,开展了不同角度岩样声波波速测试以及单三轴压缩测试,分析并计算了研究区页岩油储层地层压力及构造应变系数,对比了使用均质体地应力模型（黄氏模型及组合弹簧模型）与横观各向同性地应力模型计算水平地应力效果。结果表明：0°、45°及90°方向岩样声波波速差异明显,体现出较强的各向异性特征;岩样破坏形态以脆性破坏为主,90°方向岩样抗压强度、弹性模量以及泊松比明显大于0°方向岩样力学参数值;横观各向同性地应力模型计算水平最小、最大地应力结果与实测地应力相对误差仅为1.79%、5.00%,相对于均质地层的组合弹簧模型和黄氏模型而言精度更高。因此,使用横观各向同性地应力模型计算陆相页岩油储层地应力有更好的效果,对于压裂层段优选、钻井安全钻进等均具有重要意义。     

页岩油立体开发诱发的储层地应力动态响应特征

页岩油已成为我国现阶段油气开发的重点,而基于水平井和水力压裂的立体开发模式可以有效提高页岩油的开采效率。立体开发过程造成储层压降,进而诱发储层地应力状态发生复杂变化,干扰邻近深度层的工程作业。为了研究立体开发对储层地应力演化的影响,根据孔隙弹性力学理论,综合储层渗流、岩石骨架线弹性变形和现场资料建立了页岩油储层三维地应力演化数学模型,表征了储层纵向和横向的孔压、地应力的时空演化特征,并分析了三维立体空间下SRV(储层改造区域)对这些响应特征的影响。研究表明,SRV对储层地应力响应具有增强作用;立体开发对储层地应力响应的影响随着纵向上靠近SRV中心而增大;不同深度层均会出现地应力大小和主应力方向的变化;出现层间应力干扰现象,造成地层破裂压力扰动,破裂难度随立体空间中位置的不同而发生改变。研究结果可为我国现阶段页岩油立体开发提供理论基础。     

含油岩样注水敏感性试验评价方法研究

1995年中国石油天然气总公司发布的《砂岩储层敏感性评价试验方法的行业标准》,不能完全满足对砂岩储层敏感性评价的需要。针对标准存在的问题,主要以水敏、速敏、盐敏和酸敏评价试验为研究内容,确定了含油岩样的敏感性试验方法;研究了含油与不含油岩样的敏感性,得出不含油岩样的敏感性比含油岩样的强;研究了盐度梯度大小对盐敏试验结果的影响,盐度梯度越大,临界矿化度越高,盐敏性伤害越严重;讨论了速敏性评价标准的不合理性,并提出了修改意见。     

聚合物驱后注气稳定重力复合驱数值模拟

聚合物驱后剩余油分布高度零散、顶部油层剩余油难以动用,而聚驱后的主导技术尚无明确方法。在原油受力分析的基础上,提出了油藏顶部注气、底部三元复合驱的思路。针对大庆聚合物驱后区块,进行了不同驱替方式的预测对比研究。结果表明,注气稳定重力复合驱效果最好,提高采收率幅度达到了13.53%。对比不同驱替方式的顶部油层剩余油饱和度,注气稳定重力复合驱能够将顶部低渗透油层有效动用,剩余油大幅减少。分析不同时间点的纵向剩余油饱和度分布,顶部注气后利用纵向压差驱替剩余油向下运移,底部实施三元复合驱利用平面压差驱替剩余油,实现了立体驱替。注气稳定重力复合驱技术为聚驱后提高采收率技术的发展提供了新思路。     

文72东油藏滚动勘探开发高效做法

复杂断块油藏勘探和开发没有明显的界限 ,其开发过程实际上是详探的延续 ,通过几年来的滚动勘探研究 ,相继发现、落实了徐楼断层下盘沙三上 8砂组、沙三上 9～ 1 0砂组和沙三中 1～ 2砂组油气层 ,新增动用石油地质储量 1 74× 1 0 4 t,天然气地质储量 4 3× 1 0 8m3,取得了显著的滚动开发效果 ,实现滚动勘探开发一体化 ,为文南油田继续保持稳产提供了储量接替 ,同时也为其它复杂断块油藏滚动勘探开发提供了借鉴经验。     

孤北油田低渗透砂岩储集层损害机理与保护措施

孤北油田属胜利油区开发难度大的油藏类型,主要原因是该油田低渗透砂岩储集层在不同演化阶段经历了错综复杂的成岩作用,造成原始储集层格架内孔隙体积的缩减,致使钻井过程中被入井液严重污染。为了认识孤北油田油层渗透性损害过程,采用岩石矿物鉴定、样品微区电镜扫描等技术,结合钻井施工过程中配置的入井液性能,对其低渗透砂岩储集层的岩性分布及成分、结构的不均衡性进行了分析,研究钻井过程中入井液的固相微粒迁移、钻井液滤液侵入和黏土矿物影响对储集层渗透性损害的机理。提出了孤北油田在钻井过程中保护低渗透砂岩储集层的措施:采用正电胶钻井液体系;钻井过程中进行钻井液密度动态调整,保证近平衡压力钻进;采用屏蔽暂堵技术阻止钻井液(尤其是其中的固相微粒)进入储集层。采用正电胶钻井液体系和屏蔽暂堵技术后,以往低效试产井区新钻的井试产获商业性油流,获得明显经济效益。表2参3(张守鹏摘)