裂缝性特低渗油藏井间化学示踪监测分类解释模型

裂缝性特低渗透油藏天然裂缝广泛发育,人工裂缝使其裂缝系统更加复杂多样。随着注水开发的深入,裂缝系统发生动态变化,现有的孔隙型示踪剂解释模型难以有效表征该类水窜裂缝系统。以鄂尔多斯盆地裂缝性特低渗透油藏为例,通过分析水窜、水淹综合特征,将水窜裂缝系统划分为人工裂缝窜通型、差异裂缝交互型和裂缝相对均匀推进型,等效抽象出不同水窜裂缝系统的物理模型,并依据注入水与示踪剂在裂缝条带中运动的基本假设,建立了Ⅰ类单峰型、Ⅱ类多峰型、Ⅲ类宽台型水窜裂缝系统的示踪剂分类解释模型,实现了非均质问题的相对均质化处理。现场实例验证了该分类模型在裂缝性特低渗透油藏示踪剂解释中的合理性和适用性,为裂缝性特低渗透油藏水窜、水淹治理方案的准确制定和后期精细挖潜提供重要依据,具有广阔的应用价值。     

单一裂缝条带示踪剂产出模型及其参数敏感性分析

精确的油层信息,特别是裂缝信息是裂缝性特低渗透油藏后期调整挖潜的重要前提条件。现有的示踪剂解释模型不能准确有效地表征裂缝性特低渗透油藏的裂缝参数信息。通过建立单一裂缝条带分布的物理模型,从一维对流扩散方程出发,将单一裂缝条带等效为符合Hagen-Poiseaille方程的流管束,将宏观生产信息与微观裂缝信息有机结合起来,建立了单一裂缝条带示踪剂产出数学模型,并对该模型中主要参数的敏感性进行了分析。结果表明,流管个数、流管长度和当量直径与示踪剂峰值浓度呈负相关,与峰值突破时间呈正相关;注采压差不改变峰值浓度值,与峰值突破时间呈负相关。研究成果可为建立裂缝性特低渗透油藏的示踪剂解释模型提供理论基础。     

裂缝性特低渗透油藏水窜水淹逐级调控多级井间化学示踪技术

为了有效监测多段塞逐级调控过程中地层参数和波及状况的动态变化情况,结合裂缝性特低渗透油藏逐级深部调控技术主要特点和化学示踪监测技术的基本原理,提出多级井间化学示踪动态监测技术,并进行了矿场应用。依据逐级调控设计方案及裂缝性特低渗透油藏水窜水淹特征,建立了多级井间化学示踪级次设计方法,优化了多级化学示踪剂筛选原则和用量计算公式,研究了裂缝性特低渗透油藏逐级调控示踪剂分类解释模型,形成了基于多级井间化学示踪的逐级调控参数优化预测方法。矿场应用结果表明:逐级调控多级井间化学示踪技术可有效反映裂缝参数动态变化规律,监测结果与矿场实际生产动态测试结果吻合,具有很好的适用性。     

特低渗透油藏矢量化井网研究及应用

特低渗透油藏的开发与裂缝(天然裂缝与人工裂缝)密切相关,因此井网部署是否合理是特低渗透油藏开发成败与否的关键。在分析特低渗透油藏地质特征的基础上,研究了特低渗透油藏开发中合理井网部署的关键问题,即裂缝方向与合理井排距的确定。在分析传统的特低渗透油藏开发中根据裂缝不发育、较发育和发育三种不同情况,采用正方形反九点、菱形反九点、矩形三种井网形式的井网优化技术的基础上,提出了充分考虑特低渗透油藏储层非均质性的不规则布井的矢量化井网,同时提出了与矢量化井网配套的压裂工艺,在特低渗透油藏的开发中取得了明显效果。     

基于流管模型的裂缝性低渗透油藏井间示踪剂解释模型

裂缝性低渗透油藏的示踪剂产出曲线与常规储层不同,存在多个峰值,需要建立针对裂缝性油藏的示踪剂解释模型。将该类储层中的裂缝系统考虑为多条裂缝条带,并将裂缝条带等效为流管束,建立示踪剂在井间流动的物理模型。基于一维对流扩散方程,沿着流管建立了示踪剂浓度分布数学模型,在生产层将各裂缝条带的浓度叠加后,得到示踪剂浓度产出表达式。敏感性分析表明,随着裂缝条带等效流管数增加,浓度产出曲线峰值下降;随着流管长度增加,生产井见剂时间增长,且峰值浓度降低;随着渗透率和注采压差增大,生产井见剂时间减小,浓度产出曲线带宽增加。现场应用表明,该模型的解释结果与数值模拟解释结果相近,验证了模型的合理性。     

特低渗透油藏水驱规律及最佳驱替模式

为了进一步改善特低渗透油藏开发效果，提高水驱采收率，通过大量特低渗透油藏水驱开采特征研究，揭示了特低渗透油藏的水驱规律：在注水开发过程中，特低渗透油藏会首先沿现今最大水平主应力方向注、采井间开启注水动态裂缝，随着注水压力的升高，或将开启与之成最小角度的注采井连线方向裂缝，导致注入水沿裂缝方向注采井无效循环，造成油藏水驱开发效果很差。等值渗流阻力法计算结果也证明了面积驱替径向渗流转为裂缝线性侧向驱替平行流后可大大降低渗流阻力。由此提出了“沿现今最大水平主应力方向注水动态裂缝线性注水、侧向基质驱替”的井网转换模式。井网模式的转换避免了注水动态裂缝导致的注入水无效循环，消除了动态裂缝对储层非均质性的影响，减小了渗流阻力，扩大了水驱波及程度。现场应用效果显著，单井产能增加了一倍，平面波及系数提高了43.2%，水驱采收率提高了19.3%。     

特低渗透各向异性油藏平面波及系数计算方法

特低渗透油藏常表现出非达西渗流和渗透率各向异性的特征,为了解决特低渗透各向异性油藏水驱平面波及系数的理论计算问题,通过构建考虑启动压力梯度的非达西流管模型,利用坐标变化将渗透率各向异性油藏转化为等效各向同性油藏,推导了特低渗透各向异性油藏五点井网油井见水时间和平面波及系数的计算公式。该方法可用于定量表征特低渗透各向异性油藏水驱平面动用程度,为特低渗透各向异性油藏开发设计和评价提供理论依据。以鄂尔多斯盆地某特低渗透各向异性油藏为例,利用该方法分析了启动压力梯度、渗透率各向异性系数和注采参数对特低渗透各向异性油藏平面波及系数的影响,结果表明,当油藏渗透率各向异性较强时,注入水沿主渗透率方向快速突进,导致平面波及程度低,可通过优化井排距、增大注采压差或者井网加密的方式,减小死油区,以提高注入水的波及程度。     

特低渗透、超低渗透油藏试井设计可行性研究

针对特低渗透油藏试井测试中存在的合理测压时间问题,通过稳定试井设计计算,首先判断特低渗透油藏油井压裂裂缝的闭合情况,得到了确定压裂裂缝是否闭合的方法;其次通过产能指示曲线是否与压力轴相交,提出了确定特低渗透砂岩油藏启动压力梯度的一种方法;同时,通过对特低渗、超低渗透油藏在不同工作制度下的多井试井设计,详细论证了多井干扰及脉冲试井在特低渗透油藏中的可行性及合理的工作制度。研究表明,特低渗、超低渗透油藏成功实施稳定试井、脉冲试井,并通过这些试井进行压力梯度、井间连通性参数研究。     

微裂缝性特低渗透油藏产量递减方程及其应用

裂缝系统对于低渗透油藏的经济开发极其重要,微裂缝性特低渗透油藏产量递减规律一直是特低渗透油藏开发生产中的重点问题.以相对渗透率曲线的研究为基础,利用低渗透油藏渗流理论,推导了微裂缝性特低渗透油藏的产量递减方程.分析发现此类油藏产量递减符合指数递减规律,递减指数受多种因素控制,且无水采油期和低含水期是特低渗透油藏开发的重要阶段.研究表明,大庆油区榆树林特低渗透油田东16井区中,无论是单井还是整个区块,其产量递减都符合指数递减.     

特低渗透油藏基质-裂缝耦合非定常流动规律研究

针对特低渗透油藏具有人工压裂裂缝的特点,首先建立了特低渗透压裂油藏三区物理模型,并在此基础上,依据等压椭球面理论,导出了特低渗透油藏有限导流裂缝井井底压力表达式,并对三区有限导流裂缝井的产能和影响因素进行了分析讨论.结果表明:缝长对产量的变化有着重要影响,较长的裂缝其产量的递减比较明显;较厚的油层其产量的递减较快.该方法对特低渗透油藏水力压裂井的开发具有重要的理论和现实意义.     

阿姆河右岸酸性气田井口冲蚀及对策

中亚土库曼斯坦阿姆河右岸气田群为高含H_2S和CO_2的碳酸盐岩气藏,单井产量高,井口设备均出现了不同程度的腐蚀。初步分析认为其原因是生产过程中仅考虑酸性介质对气井井口的化学腐蚀,而没有考虑气体流速对井口的冲蚀作用,极大地影响了气田的安全生产。为此,通过对节流阀上下游阀道、法兰面均出现明显坑状腐蚀的进一步分析,明确了化学腐蚀和气体冲蚀的交互作用是井口磨损的主要影响因素,气流冲刷腐蚀坑的化学腐蚀产物会加速冲蚀损害;进而借鉴冲蚀与腐蚀运行环境下的多相管流管道的磨损计算理论,计算了该运行环境下的冲蚀极限速度,得到了不同生产工况下节流阀的抗冲蚀流量;最后,根据气田生产情况,针对性地提出了按气井配产要求来选择采气树类型、节流阀通径及类型冲蚀的技术控制策略。此举为气田安全生产提供了工程技术保障。     

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库的渗流规律

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏储层非均质性强,边底水选择性水侵,渗流规律复杂,为了提高地下储气库的建库效率,需要研究储层在改建地下储气库多周期强注强采过程中的多相流体渗流规律。在获取有代表性的裂缝发育碳酸盐岩岩心较为困难的条件下,通过对天然岩心进行剪切造缝和多轮次气水互驱实验,研究了地下储气库气水过渡带在注采过程中的多相渗流规律,分析了裂缝合气空间贡献率以及储气库含气空间动用效果。结果表明:裂缝模型的相渗曲线近似于"X"形,多次气水互驱后相渗曲线基本没有变化,基质岩心模型相渗曲线经多次气水互驱后气水两相共渗区间变窄,共渗点降低;微裂缝对储层含气空间贡献率较高,微裂缝发育储层的含气空间利用率保持在较高水平,徽裂缝不发育储层的含气空间利用率逐渐降低并趋向稳定。因此,在微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库过程中可以在徽裂缝不发育储层布置生产井,同时通过控制边底水运移范围降低注入气损失,从而提高地下储气库的建库效率。     

山前地区深井超深井套管防磨与减磨技术研究

针对山前地区深井超深井钻井过程中套管磨损严重的问题,在分析套管磨损机理的基础上,开展了山前地区套管防磨与减磨技术研究,基于技术研究成果及应用实践,得到如下结论:1应用Power V等垂直钻井系统控制井眼轨迹,特别是上部井段的狗腿度和井斜,可明显减小侧向力和磨损量,缩短套管磨损时间;2应综合考虑套管磨损率、磨损系数以及钻杆耐磨带本身的磨损量,优选出效果最优的耐磨带;在狗腿度严重的位置,可考虑采用一定数量的橡胶钻杆卡箍来减轻对套管的磨损;3山前地区钻井液采用CX-300减磨剂能够显著降低磨损速率,减轻套管磨损程度,但在不同钻井液体系使用之前应进行优化分析以确定最佳使用量;4在迪那204井使用高密度钻井液体系,全部采用优选的高密度重晶石粉代替铁矿粉作为加重剂,整个钻进过程中未出现钻具及套管磨损,迪那204井易损件消耗量仅为邻井迪那203井的左右,防磨减磨效果非常显著。     

Biodiesel Projects Helpful to Ease Energy Shortage

Nearly 7,000 hectares of biodiesel forest will take shape in the northern province of Hebei in 2008, part of a national campaign to fuel the fast growing economy in a green way. In no more than five years, the Pistacia chinensis Bunge, whose seeds have an oil content of up to 40 percent, will yield five tons of fruit and contribute about two tons of high-quality biological diesel oil, according to the provincial forestry administration.     

State Energy Base Proposed in Inner Mongolia

Experts recently suggested China set up a state energy base in lnner Mongolia Autonomous Region to ease its energy thirst. The survey was co-conducted by senior researchers from the National Development and Reform Commission, Development Research Center of the State Council, Chinese Academy of Sciences and the Ministry of Finance. To plan and establish strategic energy bases at state level is in line with the principle of ＂giving priority to energy saving and diversifying energy consumption with the utility of coal at the core.＂     

烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的气相色谱研究

利用气相色谱法测定了不同色谱柱温度和不同载气流速下,C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的保留时间,并利用相关公式对测试结果进行了线性回归分析,测得了吸附热力学参数和扩散系数;考察了色谱柱温度、烷烃碳链长度和载气流速对烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的影响。实验结果表明,回归分析的线性相关性良好,色谱柱温度越高,孔道对吸附质的吸附能力越弱;在不同载气流速下,轴向扩散系数不同;随烷烃碳链长度的增加,吸附焓变呈先增大后减小的趋势,轴向扩散系数呈线性增长;C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的吸附焓变在-1.264~-42.975 k J/mol之间;当载气流速为2.654~4.246 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.328 8~0.551 7 cm2/s之间;当载气流速为5.308~13.270 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.430 2~1.456 4 cm2/s之间。     

四川盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性

目前,我国的氦气资源主要依赖进口,寻找大中型高含氦天然气田是改变这一现状最现实的途径。为此,对四川盆地威远地区高含氦天然气藏的成藏机理和氦气来源进行了分析,以探讨在该盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性。首先根据盆地周缘12条野外露头剖面和4口钻穿震旦系单井的资料,系统分析了前震旦系的岩石学、沉积相、烃源岩等特征,认为前震旦系发育的沉积地层为南华系,东南缘露头剖面的地层序列为南沱组、大塘坡组、古城组和莲沱组,推测盆地内部可能发育相同的地层序列;南沱组、古城组和莲沱组主要为冰川沉积,为砂砾岩夹泥岩;而大塘坡组为间冰期沉积,发育一套砂泥岩地层,其下部泥页岩的有机质含量高,为较好烃源岩。进一步的研究表明:南沱组砂砾岩储层、大塘坡组烃源岩和地层中侵入的花岗岩"氦源岩"可形成较好的高含氦天然气藏成藏组合;前震旦系沉积岩的分布主要受早期裂谷控制,在裂谷内部充填厚层的沉积岩地层。结合地震资料预测了威远—资阳地区沉积岩和花岗岩的分布,结论认为在资阳地区对震旦系—前震旦系进行高含氦天然气藏的勘探是可行的。     

水平井多级压裂管柱力学、数学模型的建立与应用

水平井多级体积压裂技术是近几年国内外为有效开发页岩气藏和低渗透油气藏而发展起来的一项新技术,但随之出现了压裂管柱力学环境更加复杂的新问题。针对该复杂的力学、数学问题,根据水平井多段压裂工艺管柱受力特点,建立了悬挂封隔器以下,多封隔器坐封、开启压差滑套和开启投球滑套3种工况的力学模型,并根据各工况的受力特征,建立了这3种工况管柱力学计算的数学模型。根据弹性力学理论中厚壁筒的Lame公式和Von Mises应力计算公式,推导出了管柱受内压力、外挤力和轴向应力共同作用下油管柱安全性评价的等效应力计算数学模型,建立了多级压裂管柱力学强度安全评价的数学模型;根据已建立的水平井多封隔器管柱力学计算的数学模型,开发了水平井多级压裂管柱力学安全评价的实用软件。该研究成果已经在新疆塔里木盆地塔河油田某气井得到了应用和验证,取得了很好的效果,为水平井多级压裂管柱安全工作参数的优化设计和安全性评价提供了理论依据和简便可靠的技术手段。     

基于洛伦茨曲线评价水驱油藏驱替均衡程度

针对水驱油藏开发过程中无法有效定量描述驱替均衡程度的问题,利用高台子油层各井动态指标和小层纵向上的注采关系占总体的比重情况,绘制相应的洛伦茨分布曲线,得到用于量化评价油藏平面、纵向驱替均衡程度的“开发均衡指数”,该值小于0.4时驱替程度相对均衡。将研究成果应用于评价二次开发前后水驱油藏的驱替均衡程度,研究结果表明：目标区采出情况均衡指数降低了0.1615,含水情况均衡指数降低了0.0950,整体驱替均衡程度达到了相对均衡的水平,但纵向上仍差异悬殊。建立的洛伦茨曲线评价驱替均衡程度的方法,充分考虑了单井产能差异所造成的驱替不均衡情况,准确度高。研究成果为二次开发水驱油藏的驱替均衡程度评价提供了定量标准。     

复杂地质条件气藏储气库库容参数的预测方法

国内复杂地质条件气藏型地下储气库经过10余周期注采后工作气量仅为建库方案设计工作气量的一半,运行效率偏低。为此,利用气藏地质、动态及建库机理,建立了地下储气库注采运行剖面模型,根据气藏开发、气藏建库及稳定注采运行过程中纵向上流体的分布特征及其变化趋势,将地下储气库剖面分成4个区带(建库前纯气带、气驱水纯气带、气水过渡带及水淹带);按区带确定了影响建库有效孔隙体积的主控因素(储层物性及非均质性、水侵和应力敏感)及其量化评价方法,进一步考虑束缚水和岩石形变的影响,并引入注气驱动相,根据注采物质平衡原理建立了气藏型地下储气库库容参数预测数学模型。该模型涵盖了地质、动态及建库机理,从微观和宏观角度综合评价了影响建库空间的主控因素,大大提高了预测结果的准确度和精度,使建库技术指标设计更趋合理,目前已广泛应用于中国石油天然气集团公司气藏型地下储气库群的建设当中。