储气库井注气压力剧变诱发微粒运移实验模拟

微粒运移是一种重要的储层损害类型,地下储气库井在注气过程中因注气压力递增或波动而诱发储层微粒运移。当前,基于储气库注气压力变化下的微粒运移机理尚不明确,且少有系统开展模拟储气库注气压力变化下的微粒运移实验研究。为此,选用相国寺储气库黄龙组碳酸盐岩储层岩心制取裂缝岩心,分别开展了应力敏感实验、气体速敏实验、模拟储气库注气压力递增和压力波动情形下的岩心流动实验,测试压力递增和压力波动的岩心渗透率和出口端微粒浊度,并借助X射线衍射和扫描电镜等手段,分析储层微粒运移的潜在微粒类型,揭示了储气库注气压力动态变化诱发储层微粒运移机理。实验表明:①驱替压力递增和压力波动实验中的压力梯度远大于速敏实验中岩心发生速敏时(微粒运移)的临界压力梯度,岩心应力敏感程度为弱~中等偏弱;②驱替压力递增和波动下岩心平均渗透率损害率分别为77%和57%;③驱替压力递增和压力波动引起储层裂缝壁面脆弱结构附着能力下降是微粒运移的重要诱发机制。分析认为,注气压力递增或频繁波动会诱发储气库储层微粒运移损害,应预防钻完井过程中外来固相微粒侵入,并对储层中固有微粒进行清除。     

压力波动条件下微粒运移规律的实验研究

利用准三维真实岩心微观模型和自行研制的宽频带电伺服波动压力发生系统,通过微观模型可见技术研究了固相颗粒在波动压力作用下侵入地层孔喉的各种过程。通过观测不同振动频率和振幅下,不同浓度及粒径的颗粒悬浮体系在储层孔隙中的运移情况,分析了在波动压力作用下颗粒运移的规律,特别是在一定的波动频率下,实验中可清楚观察到“空化效应”,这种“空化效应”能非常有效地起到解堵与除垢作用。     

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。     

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。     

疏松砂层微粒运移特征及对油井动态的影响

微粒运移伤害是疏松产层一种比较普遍又相当严重的地层伤害。本文着重讨论了水动力作用下孔隙微粒运移条件，结合室内实验分析了不同类型的驱动流体对运移产生的影响，最后应用实际生产数据对比分析了冀东油田馆陶组产层微粒运移伤害后油井的几种典型动态特征。     

微粒运移临界速度及伤害半径定量计算方法

油田注采过程中,由于储层微粒的物理、化学性质不同,流体流动会引起油气层中微粒运移并堵塞孔喉,造成储层伤害,影响采收率。将室内实验结果与实际生产开发相结合,从岩心的速敏实验临界流量入手,通过与裸眼井混相径向流临界流量转换,反推出生产中射孔井的临界产量,根据与实际生产对比结果,评价各井储层伤害程度,进而调整油井生产状况,最终达到增产目的。     

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。     

储气库碳酸盐岩裂隙微粒运移实验模拟

储气库井在注采过程中因注采压力过大可能诱发微粒运移,为此,选用储气库碳酸盐岩储层岩心制取人工裂缝岩心,分别开展了应力敏感实验、干燥岩心和含水岩心气体速敏实验、模拟储气库注采压力增加时干燥岩心和含水岩心的流动实验,测试了实验过程中岩心渗透率,并借助扫描电镜对模拟储气库注采压力增加时和应力敏感实验前后岩心的裂缝壁面进行检测,揭示储气库注采过程中微粒运移机理。实验表明:干燥岩心和含水岩心的速敏程度分别为中等偏弱—中等偏强和中等偏强—强,岩心应力敏感程度为弱—中等偏弱;模拟储气库注采压力增加时干燥岩心和含水岩心的平均渗透率损害率分别为77%和84%。研究认为,注采过程中的裂缝壁面的微粒在高速气流拖拽作用下发生拉张破坏和有效应力下岩石被破坏是微粒运移的重要诱发机制,含水情况下岩石强度弱化,会强化微粒运移。建议合理控制注采压力和减少流体进入储气库井,防止产生大量微粒,最终影响储气库的多尺度注采,同时对于合理控制储气库的注采压力具有借鉴意义。     

毛细管压力技术：在石油勘探与开发地质中的应用

毛细管压力被认为是一种驱动液体通过孔隙喉道并驱替孔隙润湿液体的压力，随压力的增大，孔隙喉道变小。主岩内的孔隙喉道大小与分布控制着毛细管压力特性，反过来毛细管压力又控制着孔隙系统中的液体活动。     

确定毛细管压力的新技术

本文用一种新技术来计算油藏平均毛细管压力曲线，运用来自埃及西部沙漠的数据来推导对比关系。该方法分别在4个地层进行实际应用，结果显示用新的方程式测算试验室获得的相同油藏岩样的毛管压力的误差小于J函数的测算结果。另外，用综合对比关系测算三个地层岩样的毛管压力的误差也小于J函数的测算结果。     

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。     

毛细管理论在低阻油气层油气运移与聚集机理中的应用

根据油气在地层中的势和所受到的力理论,认为油气在运移与聚集过程中的主要驱动力为重力和围水压力变化引起的力,而毛细管压力则主要起阻力作用.毛细管压力与储层的孔喉结构、排替压力和油气可进入的孔喉多少有直接关系,所以它对油气的运移与聚集起着关键性的作用;根据毛细管理论,依据油气在低电阻率储层中运移和聚集的特点,阐述低电阻率油气层的形成机理.由于毛细管压力的作用,如果距离油源较远、油气源中的油气不丰富、储层岩性细、孔隙结构复杂、垂向上物性好的储集层发育较多或单层储集空间足够大等均会导致低电阻率储层中的微中、小孔隙中的水无法排出,致使储层不动水含量过高,从而显示油气层的低电阻率特征,即高含水饱和度是引起油气层电阻率较低的主要原因之一.     

挥发性油气体系相平衡中的毛细管压力作用

考虑多孔介质界面现象对挥发油气体系相平衡规律和渗流规律的影响，能更真实地反映挥发油气体系在储集层多孔介质中的相态特征和渗流特征，从而更为准确地认识挥发油藏的开发动态规律，以便更合理、有效地开发该类油藏。针对我国某一挥发性油藏，利用研制的相态模拟分析软件分别对该油气体系的毛管压力、泡点压力和恒组成膨胀过程中液相含量和相对体积进行了相态模拟计算，认为毛细管压力对挥发油气体系相平衡起着复杂而重要的影响。     

微粒运移损害宏观规律研究

1．流体动力引起的微粒运移 Guesbeck和Collins通过流动试验发现，对一定的砂岩储层存在一定的临界流速虬，当润湿相流体的流速大于此值时便引起微粒运移损害。一般砂岩储层的临界流速为0．004～0．25cm／s．Berea砂岩的临界流速为0．007cm／s。     

低渗透油藏毛细管压力动态效应

通过实验测定和数值模拟研究,分析低渗透油藏油水两相渗流毛细管压力动态效应,以明确其对水驱油特征的影响规律。建立了动态毛细管压力测量实验装置,对动态毛细管压力和含水饱和度变化率之间的关系进行了测定,并求得低渗透岩心的毛细管动态系数。基于测定结果建立了一维水驱油渗流数学模型,并用其研究了注水过程中动态毛细管压力对低渗透油藏水驱油渗流规律的影响。结果表明,低渗透油藏毛细管压力的动态效应非常显著,不能忽略;动态毛细管压力和湿相饱和度变化率之间近似为线性关系,且不同渗透率岩心的毛细管动态系数大小不尽相同,岩心渗透率越低,毛细管动态系数值越大,毛细管动态效应越明显,启动压力梯度越大。认为毛细管压力动态效应是造成低渗透油藏油水两相流动符合非达西渗流规律的原因之一,会对水驱油前缘的推进速度、沿程压力分布、见水时间、产油量、采出程度等开发指标产生影响。     

离心机技术—毛细管压力资料的分析及解释

离心机技术是获得毛细管压力曲线的主要途径之一。本文重点论述了离心机测毛细管压力资料的分析及解释技术，特别是显式解法的应用，同时也讨论了影响数据质量的若干离心机实验操作和机理方面的因素。     

孤南洼陷异常流体压力与油气运移聚集

本文分析了孤南洼陷异常流体压力产生的原因,分布特征及其与油气运移聚集的关系。认为压实作用是形成孤南洼异常流体压力的重要原因。孔隙流体压力垂向上可以划人灵静水压力带、过渡带和异常压力带。剖面上,高压层顺层分布,将陷分割成多套相对 压力系统。沙三段和沙陷内的两套生油岩,同时又是异常高压层,起到了良好的封闭作用,其生成的油气主要排向上下流体压力较低的储集岩,并在其中侧向运移,只有在边界断层附近,油气才大     

油气层中常见微粒的运移程度及其与ζ电位关系的研究

微粒运移是造成油气层损害最严重和最普遍的因素之一。要防止油气层中的微粒运移，就必须先弄清楚油气层中常见微粒的运移情况和影响微粒运移的主要因素。因此，通过对国内外大量微粒分析资料的统计分析，选定了油气层中常见的地层微粒作为研究对象，用新建立的、较完善的实验方法研究了这些微粒的运移程度，对这些微粒的ζ电位进行测定，发现其运移程度与其ζ电位的大小有关。一般地说，微粒ζ电位值越大，其运移程度也越大。