一种计算地层压力下降岩石压缩系数新方法

根据岩石的孔隙体积压缩系数Cp和孔隙压缩系数C定义,引入岩石体积应变εV,推导出地层压力下降岩石压缩系数理论关系,提出了一种计算地层压力下降岩石压缩系数新方法,并结合模拟有效压力增加岩石变形实验,通过将地面实验数据转换为地层条件孔隙度变化数据,并实例计算了地层压力下降岩石的孔隙压缩系数和孔隙体积压缩系数变化规律。应用结果表明,该方法与常规方法计算结果吻合性很好。     

衰竭储层极限井底压力变化规律研究

极限井底压力是保障油气安全快速生产的关键参数,但极限井底压力随储层压力衰竭的变化规律目前认识尚不够充分。基于此,本文根据多孔介质弹性力学理论,建立了衰竭储层极限井底压力计算模型,研究了极限井底压力的变化规律。结果表明:衰竭储层极限井底压力的变化规律与初始地应力场和井斜角等因素密切相关,极限井底压力随储层压力衰竭表现为降低、升高和先降低后升高三种模式,井斜角较小时,极限井底压力随储层压力衰竭的变化幅度较小。油田现场应根据压力衰竭程度及时动态调整井底压力,保证油气安全快速生产。研究结果对于油气井在整个生命周期内的安全生产及井底压力的动态调整具有一定的指导意义。     

压力衰竭储层中定向井井壁稳定性分析

在很多油气田开发中后期,储层压力会发生衰竭,压力系数可能降至0．5以下。地层压力降低将导致地应力发生变化,进而影响钻井中的井壁稳定性。因此利用某正断层构造中的地层参数,对储层压力衰竭前后,向水平最大、最小主应力方向钻井情况下,坍塌压力和破裂压力随井斜角的变化情况进行了分析,结果表明在压力衰竭地层钻井主要应防止漏失,并且应避免向水平最大主应力方向钻进大斜度井或水平井。该研究结果可以为压力衰竭地层中定向井钻井设计提供参考。     

岩石强度法压力监测在高温高压井中的应用

在石油钻井过程中,岩石的抗钻强度主要受井下地层岩石性质的影响,地层孔隙压力是影响岩石抗钻强度的一个重要参数。根据室内模拟试验和大量现场实钻数据分析,建立了岩石抗钻强度与地层孔隙压力的关系。在钻井施工过程中,可根据井下地层岩石抗钻强度的变化来监测地层压力的变化,该方法在中国南海西部油田进行了应用,取得了良好的效果。     

压力衰竭储层井壁稳定性变化规律研究

油气田在开发中后期会发生储层压力衰竭,压力衰竭将导致储层地应力发生变化,进而影响钻井中的井壁稳定性。从压力衰竭对储层地应力的影响入手,结合压力衰竭地层的井周应力分布规律对安全钻井液密度窗口随压力衰竭程度的变化规律进行了研究。结果表明,在压力衰竭储层钻定向井时存在一个中性角,当井斜角小于中性角时,压力衰竭使安全钻井液密度窗口变宽;当井斜角大于中性角时,压力衰竭使安全钻井液密度窗口变窄;中性角的大小与地层压力衰竭程度无关,与钻井方位有关,保持井斜角小于中性角并远离水平最大地应力方向有利于压力衰竭地层的钻井安全。研究结果可以为油气田在不同压力衰竭时期的钻井设计提供参考。     

地球物理的未来——精确描述储层岩石特性

地球物理的未来在于岩石，情况一直都是这样。为了更好地服务于油气勘探业务，地球物理的最终目标将是地下岩石所有重要性质的一个完整而精确的再现。要达到这一理想目标，我们不仅要知道那里有油气沉积，还要知道沉积有多大，产出有多快，开发该油藏所需井的最佳数量是多少，以及钻井和生产时会遇到何种条件。     

地层压力保持水平对低渗透油藏渗透率的影响

低渗透油藏岩性致密、渗流阻力大、压力传导能力差,地层压力下降会对渗透率造成部分不可逆伤害而影响油井产能。通过室内流动试验模拟地层压力的升降过程,基于原始地层压力下的油藏渗透率,研究了不同地层压力保持水平下渗透率的保留程度;借助压汞、核磁共振、岩石力学等试验手段,对地层压力升降过程中渗透率的变化机理进行了分析。认识到地层压力下降对渗透率的伤害程度取决于岩石的初始渗透率、地层压力初次回升时机和地层压力升降次数等三个主要因素;明确了岩石的弹塑性变形是导致孔喉平均半径减小、渗透率下降的根本原因,其中塑性变形是造成渗透率不能完全恢复的主因;提出了岩石初始渗透率越低,越应及早注水保持地层压力开采的观点。      

射流作用对岩石局部孔隙压力的影响

在油气井钻进过程中，射流对井底的作用可大幅度提高钻速。而由于岩石材料的多样性和结构的复杂性，多年来有关射流破岩的机理还不明了。为此，提出了射流作用下岩石局部范围具有较高渗流压力的思路，并认为该渗流压力大小对射流的破岩作用有重大影响。通过对射流作用的岩石表面进行网格划分并绕网格节点取微面积，建立微面积上液流束作用的渗流压力计算模型，分别在地面条件和井底条件下，对射流作用于湿砂岩体作数值计算与分析，得出了在相同条件下，射流的喷射速度对岩石局部范围内的岩石孔隙压力有较大影响；井越深，井底射流对岩石孔隙压力的影响越小等规律，以及增大射流喷射速度可以较大地提高射流对井底的辅助破岩作用等结论，这对认识射流的辅助破岩作用机理有重要意义。     

压力衰竭地层中水平井段的破裂压力

分析了岩层地应力随地层压力衰减的变化，讨论了压力衰减及泥浆滤波渗入地层对地层破裂压力的影响，建立了压力衰竭地层中水平井段地层破裂压力的分析模型。结合大港油田官９０５断块的地质条件，估算了大港油田官Ｈ－１水平井段的地层破裂压力，对现场施工有一定的指导意义。     

疏松砂岩油层出砂影响因素分析

油藏开发中出砂问题是影响产能的重要因素,分析油藏出砂影响因素对有效控制出砂以及选择合理的防砂方法具有重要意义.综合国内外文献及大量实例认为,地质因素、开采因素和完井因素是影响油层出砂的三大因素.进一步详细分析了油层出砂的影响因素,提出针对不同出砂原因应采取与之相对应的防砂方法.     

围压对岩石渗透率测定的影响

对13 个岩样采用不同围压测试其渗透率,实验结果表明:①应用围压1.5 MPa 完全能够密封岩样;②同一岩样采用行业标准规定的围压上限和下限值,渗透率值有降低的趋势,平均降幅达26.27％;③渗透率降低幅度与岩样渗透率范围有关,渗透率较高的岩样受围压影响可以忽略,但低渗透岩样受围压影响较大,应用时要考虑其误差;④渗透率降低幅度与岩性无关。     

利用启动压力梯度计算低渗油藏最大注采井距

低渗油藏油水渗流时启动压力现象的存在,使注采井距理论上存在一个最大值,通过不同渗透率岩样启动压力梯度的研究,结合单井产量公式,可以计算出给定注采压差条件下低渗油藏的最大注采井距,从而为合理注采井网的部署提供依据.     

Modeling Asphaltene Precipitation Under Gas Injection and Pressure Depletion Conditions

Asphaltene precipitation is a major problem during primary oil production and enhanced oil recovery in the petroleum industry. In this work, a series of experiments was carried to determine the asphaltene precipitation of bottom hole live oil during gas injection and pressure depletion condition with Iranian bottom hole live oil sample, which is close to reservoir conditions using high pressure-high temperature equilibrium cell. In the majority of previous works, the mixture of recombined oil (mixture dead oil and associated gas) was used which is far from reservoir conditions. The used pressure ranges in this work covers wide ranges from 3 to 35 MPa for natural depletion processes and 24–45 MPa for gas injection processes. Also, a new approach based on the artificial neural network (ANN) method has been developed to account the asphaltene precipitation under pressure depletion/gas injection conditions and the proposed model was verified using experimental data reported in the literature and in this work. A three-layer feed-forward ANN by using the Levenberg-Marquardt back-propagation optimization algorithm for network training has been used in proposed artificial neural network model. The maximum mean square error of 0.001191 has been found. In order to compare the performance of the proposed model based on artificial neural network method, the asphaltene precipitation experimental data under pressure depletion/gas injection conditions were correlated using Solid and Flory-Huggins models. The results show that the proposed model based on artificial neural network method predicts more accurately the asphaltene precipitation experimental data in comparison to other models with deviation of less than 5%. Also, the number of parameters required for the ANN model is less than the studied thermodynamic models. It should be noted that the Flory and solid models can correlate accurately the asphaltene precipitation during methane injection in comparison with CO₂ injection.     

水力破岩最优射流压力实验研究

通过对淹没射流破岩的实验研究，得到了以比能作为目标函数的水力破岩最优射流压力条件，可用于指导现场钻井水力参数设计。     

压力对溶剂脱沥青过程的影响

研究了压力对溶剂脱沥青过程的影响。试验结果表明，在低于溶剂的临界温度下操作，压力对脱油沥青的收经和性质的影响不容忽视。以于同一种渣－溶剂体系，在其它条件（如温度、溶剂比等）不变的情况下，脱油沥青的收率随着压力的升高而降低，脱油沥青的蜡含量降低，而沥青脱油的收率随着压力的升高而增加。     

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文章在连续介质力学井壁稳定性分析的基础上，采用简化的岩石软弱面地质模型和力学模型，计算分析了岩石软弱面产状、摩擦系数对直井和斜井井壁稳定性的影响。结果表明，相同作业条件下，岩石软弱面的稳定性明显低于基质岩块的稳定性，并井周围存在裂缝或节理等软弱面时，井壁的稳定性将受到软弱面的影响而明显降低，岩石软弱面摩擦系数增大，软弱面的稳定性必然增大。 斜井条件下，井壁失稳的位置和失稳的程度都与软弱面的产状密切相关，直井条件下，井壁跨塌的方位将可能偏离原地最小主应力的方位，而主要取决于软弱面的产状。     

高压射流冲击破碎岩石的有限元计算

高压射流冲击破岩是一个复杂的非线性问题。通过MSC．Marc建立模型，分别使用动态接触作为非线性冲击载荷模拟高压水射流冲击岩石。通过动力计算分析，根据岩石内部应力的变化使用Hoffman失效准则研究了岩石的破碎过程。分析表明，增加射流冲击速度可以提高射流破碎岩石的效率，当射流速度迭到某一临界值时，射流水锤作用使得岩石发生大块破碎。     

碳酸盐岩储层酸处理降低破裂压力研究综述

我国具有丰富的低渗透油气资源,压裂酸化改造是提高低渗透油气藏开采效果的重要手段,而地层破裂是储层压裂酸化改造成功的关键。在低渗透储层的改造过程中,由于储层段埋藏深、构造应力异常、泥质含量高等原因,某些井地层破裂压力异常高,导致了施工失败。本文以碳酸盐岩储层为研究对象,通过对碳酸盐岩岩石力学强度的本质分析,综述了岩石的矿物组成、结构特征、构造、水或者化学溶液作用以及缺陷对碳酸盐岩岩石力学性质的影响。为酸处理降低岩石力学强度,从而降低地层破裂压力提供了重要理论依据。