玛湖凹陷致密砾岩油藏CO2异步吞吐提高采收率

CO2具有增能和降黏的特性,CO2异步吞吐是提高致密油藏采收率的有效途径之一,通过注气井组"注—采—焖"相互配合,可提高井间储量动用程度,有望成为准噶尔盆地玛湖凹陷致密砾岩油藏提高采收率的接替技术.综合考虑地层压力、饱和压力及最小混相压力,设计双岩心并联的CO2异步吞吐实验,以明确储集层物性、注采压差和吞吐时机对开发效...     

玛131井区百口泉组砾岩储集层可压裂性评价

玛湖油田百口泉组致密砾岩油藏推广小井距开发,亟需建立配套的致密储集层可压裂性评价模型.优选了弹性模量、泊松比和最小地应力等参数,结合岩心、测井、地震等资料,对玛131井区进行了三维地质力学建模.通过研究区储集层可压裂性指数(0.38～0.91)空间分布的确定,结合12口水平井的微地震裂缝监测和生产数据,可压裂性指数计算...     

玛湖凹陷西斜坡百口泉组砂砾岩储集层特征及物性控制因素

准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡百口泉组为扇三角洲砂砾岩沉积,火成岩岩屑含量高,储集层之间物性差异大,一直以来制约油气勘探。综合运用岩心观察、薄片鉴定等对百口泉组储集层特征及其控制因素进行研究,对玛湖凹陷西斜坡百口泉组砂砾岩储集层进行了重新分类及命名,结合研究区岩心粒度分布特征,在GB/T 17412.2—1998《岩石分类和命名方案沉积岩岩石分类和命名方案》的基础上,将中砾岩进一步划分为小中砾岩及大中砾岩,在此基础上明确了研究区砂砾岩粒度适中、黏土矿物含量较低及次生溶蚀发育是形成优质储集层的关键。     

玛湖凹陷乌尔禾组砾岩储集层裂缝支撑剂运移规律

玛湖凹陷乌尔禾组致密砾岩油藏水力压裂裂缝形态复杂,支撑剂运移铺置规律尚不清楚,影响了储集层压裂效果.通过对不同形态迂曲裂缝进行重构,利用Fluent中的两相流模型,在考虑支撑剂与粗糙缝面相互作用的基础上,分析了砾石粒径、砾石数量以及砾石处缝宽衰减等对支撑剂运移铺置的影响.研究结果表明,砾石粒径对支撑剂运移的影响较为明显...     

准噶尔盆地玛南地区上乌尔禾组储集层伤害机理

准噶尔盆地玛湖凹陷玛南地区二叠系上乌尔禾组砾岩储集层岩心极易泡散,不易评价破胶压裂液对储集层的伤害,无法确定造成储集层伤害的主控因素.应用X射线显微CT技术对岩心样品进行连续扫描,重建岩心三维孔隙变化;应用球棍模型和阈值分割法,表征岩心不同截面上的孔隙变化.结果表明,储集层被破胶压裂液伤害后,平均孔隙半径减小了42.1...     

准噶尔盆地玛湖凹陷源上致密砾岩油富集的主控因素

准噶尔盆地玛湖凹陷致密砾岩大油区是世界上储量最大的砾岩油区之一,有必要分析其油藏类型及分布特征,探讨其油气富集的主控因素,指明勘探部署方向.研究表明:玛湖凹陷源上砾岩大油区由多个扇三角洲沉积体系油藏群构成,每个油藏群由一群透镜状砂砾岩油藏构成,具有"一砂一藏、一扇一田"分布特征;玛湖凹陷油藏的岩性为扇三角洲前缘亚相水下...     

砾岩油藏岩石力学特征及其对压裂改造的影响

砾岩油藏常利用压裂改造提高产能,而油藏岩石力学性质是压裂改造设计的基础.因此,以砾岩储层岩石为研究对象,采用物理实验和数值模拟相结合的方法,研究了玛湖凹陷砾岩油藏的岩石力学特征及其对压裂改造的影响.结果 表明:砾石压入硬度与岩性有关,高强度、较大尺寸的砾石能有效抑制裂缝穿透砾石,强化砾岩整体的抗拉强度;储层强水平应力差是实现压裂裂缝横向延伸的助力因素,从提高油井产能角度来看,对于物性较好的储层,应以扩大改造规模、实现压裂裂缝横向延伸为目的 ,而对于物性较差的储层,应以形成复杂的缝网结构为目的 ,在弱水平应力差的砾岩储层进行压裂改造.研究结果对于认识砾岩地层裂缝扩展机理、细分压裂改造措施具有重要的意义.     

玛湖凹陷百口泉组砾岩自生绿泥石成因及其对储集层物性的影响

根据岩心、铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射黏土矿物分析和物性分析数据,分析了玛湖凹陷夏子街扇和黄羊泉扇下三叠统百口泉组砾岩中的自生绿泥石形成机制及其对储集层物性的影响。研究结果表明:砾岩中的自生绿泥石主要以颗粒包膜式、孔隙衬里式和孔隙充填式赋存,这些自生绿泥石主要发育于富铁和富镁的碱性水介质环境,主要来自于黏土矿物的转化、火山物质的蚀变及孔隙水的结晶析出;发育颗粒包膜式绿泥石的砾石颗粒之间以点接触和线接触为主,提高了岩石的抗压实能力和机械强度,孔隙衬里式绿泥石的发育抑制石英的生长;自生绿泥石有利于储集层孔隙的保存,玛湖凹陷百口泉组砾岩储集层有效孔隙度随着自生绿泥石含量的增加而增加,自生绿泥石含量越高,含油性越好。     

玛湖凹陷三叠系百口泉组致密砾岩储层水力裂缝特征及形成机制

水力裂缝的分布规律对致密砾岩油藏高效开发至关重要。通过对玛湖凹陷已压裂砾岩油区的水平取心井MaJ02井的岩心裂缝观察,剖析了玛湖凹陷三叠系百口泉组致密砾岩储层中水力裂缝的类型、产状、组系、开度、密度及支撑剂充填情况,明确了其分布特征,并探讨了其形成机制。研究结果表明：(1)玛湖凹陷MaJ02井百口泉组岩心中发育的水力裂缝条数占总裂缝数的77.6%,走向为90°～110°,倾角为70°～90°。(2)研究区主要发育以走滑机制形成的剪切缝,占比为65.8%,其次为张应力形成的张性缝,占比为34.2%。剪切缝多成组出现,开度较小,多为全充填,裂缝面以“穿砾”为主,多条裂缝叠加而形成缝网破碎带;而张性缝多为单条出现,开度相对较大,裂缝面不规则,为全充填或半充填,裂缝面以“绕砾”为主。(3)研究区取心井与已压裂井距离越小,压裂段射孔簇间距越小,水力裂缝密度越大。在压裂工程条件相同的情况下,泥质支撑漂浮砾岩相和前缘席状砂微相的裂缝相对发育,砂质含量越高,水力裂缝密度越大。     

准噶尔盆地砂砾岩储层压裂液损害及保护措施

针对准噶尔盆地玛湖凹陷区上乌尔禾组砾岩储集层压裂开采过程中储层损害等问题,在分析准噶尔盆地砂砾岩上乌尔禾组玛湖1井区储集层基本特征的基础上,开展了压裂液破胶液与地层水流体配伍性及固相颗粒堵塞评价、储层敏感性评价、毛细管自吸及黏土矿物水化膨胀评价实验,分析了储层损害的主要因素;对防膨抑制剂,仿生双疏压裂液助排剂进行了优选;此外,还建立了储层敏感性损害智能化定量预测技术。研究结果表明,准噶尔盆地砂砾岩上乌尔禾组玛湖1井区储层损害主要因素是蒙脱石吸水膨胀损害、强毛细管自吸损害、固相颗粒堵塞损害、水敏和弱酸敏性损害。优选出的4%聚醚胺抑制剂膨胀量在1.28 mm,2%仿生双疏助排剂的助排效率在88.54%以上; 2%聚醚胺和2%双疏压裂液体系的岩心自吸量为1.38 mL,膨胀量为1.42 mm,返排率达到86.2%;建立的储层敏感性损害智能化定量预测技术的预测精度在85%以上,形成了一套适合准噶尔盆地玛湖砾岩储集层保护体系。      

非常规油气CO2压裂技术进展及应用实践

非常规油气是我国重要的接替资源,由于油气储层物性普遍较差,大规模水力压裂是目前比较有效的储层改造技术,但存在耗水量大、储层伤害大、环境污染等问题。CO₂压裂技术充分利用CO₂自身扩散能力强、储层配伍性好、可增加地层能量等特点,具有节水、保护环境、埋存CO₂以及增产等优势。室内实验及现场实践证明,CO₂压裂技术可有效降低储层伤害、改善储层物性,降低岩石起裂压力,促进形成复杂缝网,同时可以高效置换吸附气、降低原油黏度,提高单井产量,CO₂压裂技术相对于水力压裂,压后返排率可提高25%以上,平均单井产量可提高1.9倍以上。通过进一步优化工艺技术,研发配套设备及制定相关标准,探索区块整体开发模式,CO₂压裂技术必将极大地促进我国非常规油气绿色和高效开发。     

盐间页岩油体积压裂技术研究与实践

盐间页岩油储层存在上下盐岩蠕变特征不清,压裂过程中易受上下塑性盐岩干扰;储层岩性组分多、敏感性复杂、孔隙连通性差,储层中可溶盐的溶解规律不清楚等特点.储层特点对体积压裂技术提出了较高要求,为寻求盐间页岩油高效开发手段,在潜江凹陷古近系盐间页岩油油藏的BYY1HF井试验采用CO2增能复合压裂、耐酸压裂液加砂技术、密切割强...     

超临界CO2驱提高致密油藏采收率实验研究

针对玛湖地区致密油藏衰竭式开发后期采油速度快速递减的问题,提出利用超临界CO₂驱替开发致密油藏的研究思路,通过开展超临界CO₂萃取致密油实验、最小混相压力实验及长岩心驱替实验,探究了超临界CO₂驱替提高致密油采收率的作用机理、开发特征及影响因素,优选了注气速度、CO₂转注时机等重要操作参数。实验结果表明:CO₂萃取轻质组分能力随萃取次数的增加而减弱;注气速度对最终采收率影响较大,最优注气速度为0.10 cm³/min;原油与超临界CO₂最小混相压力为34.18 MPa;当前油藏压力条件为最佳CO₂转注时机。该研究成果对致密油藏高效开发具有一定指导意义。     

高含水油藏CO_2驱油机理

CO_2驱油能够有效提高原油采收率,但在高含水油藏中,水能够溶解CO_2,并影响CO_2与原油接触,从而影响驱油效果。针对这一问题,开展了CO_2在油、水中的浓度分配实验,通过建立CO_2在油、水中扩散的数学模型,使用核磁共振研究CO_2驱替实验,探索了CO_2在高含水油藏中的溶解扩散机理以及对综合驱油效果的影响。结果表明,在高含水油藏中,CO_2在水中溶解损失的比例不高,同时CO_2能够快速渗透水膜,与被水屏蔽的剩余油接触,波及水驱未波及区域内的剩余油。由于水膜阻隔了原油与CO_2的直接接触,在CO_2驱替过程中会首先驱出水膜,使油、气直接接触,再驱出剩余油。其宏观表现为注气早期含水率较高、采油速度较低,当CO_2突破后,含水率急剧下降,采油速度升高。研究明确了高含水油藏CO_2驱油机理,解释了其见效特征,并为改善高含水油藏CO_2驱油效果提供了参考。     

致密砂岩油藏能量补充方式评价及优化

针对致密砂岩油藏大规模体积压裂开发后能量补充困难的问题,利用自主设计制作的大型人造三维岩心物理模型和物理模拟实验舱,开展致密砂岩油藏能量补充方式优化研究。实验结果表明:致密砂岩油藏压裂开发过程中,地层能量损耗严重,采取注水或注气的方式可有效进行能量补充;地层中裂缝规模越大,越有利于原油渗流,后续补充能量的传播范围越广,有助于进一步提高原油采收率;从提高驱油效率和扩大波及系数方面优选吞吐渗吸介质,CO₂均优于活性水,CO₂吞吐开发在矿场试验中取得了显著的增油效果,因此,CO₂吞吐作为一种有效的能量补充方式在致密油开发中展现了良好的应用前景。该文分析了致密砂岩储层水平井压裂开发的渗流规律,优选出致密砂岩储层大规模压裂开发后最佳渗吸介质,可为致密砂岩油藏开发设计提供重要的理论依据。     

孔喉结构对CO2驱储层伤害程度的影响

在CO₂驱提高采收率的过程中,CO₂与原油、基质矿物的相互作用会对储层孔喉结构造成一定的伤害。为了揭示孔喉结构对CO₂驱储层伤害程度的影响,利用高压压汞、扫描电镜结合核磁共振技术,通过室内物理模拟实验确定岩心样品的孔喉堵塞程度,评价了不同孔喉结构的岩心样品在CO₂驱过程中的伤害程度,明确了CO₂驱储层伤害机理。实验结果表明：CO₂驱过程中产生的沥青质沉积及酸化作用对储层孔隙度的影响很小,实验岩心样品的孔隙度降幅为1%左右,而渗透率受到的伤害程度较高,Ⅲ类孔隙结构岩心的渗透率降幅达20.55%,且渗透率越低、孔喉结构越差,渗透率受到伤害的程度越高;孔喉堵塞程度与孔喉结构参数成正相关关系,孔喉结构越差,中值半径越小,越容易发生孔喉堵塞;Ⅰ类孔隙结构岩心的孔喉堵塞程度较低,Ⅲ类孔隙结构岩心的孔喉堵塞程度明显增高,最高可达到34.32%。该研究结果可为CO₂驱现场高效应用提供依据。     

致密油藏不同微观孔隙结构储层CO2驱动用特征及影响因素

致密砂岩储层微观孔隙结构对CO₂驱油特征有重大影响。基于铸体薄片分析、扫描电镜、高压压汞和核磁共振测试等实验结果,建立了姬塬油田长8油层组微观孔隙结构分类标准,并选取每种类型储层有代表性的岩心样品开展不同驱替压力下的CO₂驱油实验,辅以核磁共振T₂谱,对3种类型孔隙结构储层在不同驱替压力下大、小孔隙中的原油动用特征进行了研究,详细分析了储层物性、孔隙结构和黏土矿物对CO₂驱油效率的影响。结果表明：研究区长8油层组的孔隙结构可以划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,3种类型孔隙结构对应的储集空间和渗流能力依次下降。Ⅱ类储层CO₂混相驱油效率最大,Ⅲ类储层CO₂非混相驱油效率最大;不同孔径孔喉中原油的动用特征随驱替压力和储层孔隙结构类型的不同而存在较大差异。CO₂非混相驱油效率与岩石渗透率、孔喉半径、分选系数和黏土矿物含量存在较好的相关性,而CO₂混相驱油效率的高低与孔隙结构参数和黏土矿物含量有关。Ⅱ类储层作为未来主要挖潜层位更适合开展注CO₂驱。     

渗吸效应对裂缝性低渗砾岩油藏开发的影响——以玛湖乌尔禾组储层为例

玛湖砾岩低渗储层的开发依赖裂缝，裂缝-基质间的渗吸效应对开发效果具有重要影响，但目前相关研究还极其薄弱。借助核磁共振技术研究了玛湖乌尔禾组砾岩的渗吸效应孔隙动用特征，并对其裂缝-基质间渗吸规律进行了量化表征，进一步将表征方程考虑到双孔、双渗模型中，在油藏尺度对比了渗吸效应对玛湖低渗砾岩油藏水平井开发的影响。研究发现，玛湖乌尔禾组砾岩岩心主要为中小孔隙（T₂<100 ms），渗吸效应平均采收率可达32.43%，其中小孔隙（T₂<10 ms）平均采收率为31.27%，中孔隙（10 < T₂ < 100 ms）平均采收率为37.11%，渗吸规律较好，符合改进后的MA指数模型。依据实验结果改进双孔、双渗模型后，模拟水平井开发5 a后发现，玛湖低渗砾岩油藏考虑渗吸效应时裂缝采收率下降了24.3%，基质采收率提高了4.6%，平均采收率提高了2.0%。该研究对后期制定合理的提采措施具有指导意义。