延川南地区煤储层孔裂隙特征研究

借助于显微裂隙分析、压汞孔隙分析和低温氮吸附等手段,研究了延川南地区煤储层孔裂隙特征。研究表明:该区煤储层显微裂隙较不发育,多以宽度小于5μm且长度小于300μm的裂隙为主体;孔隙类型以吸附孔占据主导地位,渗流孔相对不发育,连通性较差;随构造变形强度的增加,开放性孔逐步转化为细颈瓶孔,过渡孔比例下降,微孔大幅度升高,比表面积加大,纳米级孔隙总孔容升高。     

储层水敏性损害及其影响因素研究

采用X衍射对粘土矿物分布及产状进行分析研究与储层敏感性评价流动试验研究相结合，对新沟咀组储层进行了水敏感性研究，并与人造岩心试验进行对比。对使用离心机试验进行敏感性研究从理论和实验两方面进行了深入研究，总结出了一套实用的敏感性微观评价技术。研究认为，储层的水敏性损害除与膨胀性粘土矿物的含量、产状等因素有关外，还与共生水和矿化度有很大关系，并从理论上对这一观点进行了分析与阐述，得出了一套行之有效的改善储层水敏损害的方法，对新老注水井均有一定的实用价值。在沙27、马25井区推广应用，有效地预防了地层损害，获得了较好的经济效益。     

沁南-夏店区块煤储层地应力条件及其对渗透性的影响

采用水力压裂测试地应力方法,对沁南-夏店区块19口煤层气井3#煤层地应力分布进行了测试,并建立了3#煤层地应力、渗透率与煤层埋深以及储层渗透性与地应力之间的相关关系和模型,分析了地应力对煤储层渗透性的影响。结果表明:沁南-夏店区块最大水平主应力梯度为2.39~4.49 MPa/hm,平均为3.49 MPa/hm;最小水平主应力梯度为1.48~2.45 MPa/hm,平均为1.99 MPa/hm。煤储层渗透性受控于现今地应力和所处应力状态,煤储层现今地应力随深度的增加呈线性增大规律,煤储层渗透率与地应力之间服从负指数函数关系。煤储层埋深600 m以内,现今最小水平主应力小于12 MPa,煤储层渗透性相对较好,试井渗透率大于0.25 mD;埋深600~950 m,现今最小水平主应力为12~20 MPa,煤储层渗透性变差,试井渗透率平均为0.05~0.25 mD;埋深大于950 m,煤储层最小水平主应力大于20 MPa,试井渗透率平均小于0.05 mD。     

构造对高煤级煤储层渗透率的系统控制效应—以沁水盆地为例

以我国目前极具煤层气勘探开发价值的高煤级煤盆地——沁水盆地为例，并基于丰富的煤储层试井渗透率资料和煤层气赋存的构造背景，采用定性分析和定量分析相结合的方法，探讨了构造对高煤级煤储层渗透率系统控制效应。研究结果表明：构造样式对煤储层渗透率起着重要的控制作用；中等构造曲率有利于煤储层渗透率的提高；煤储层渗透率随现代构造应力场主应力差的增大呈指数形式急剧增加，但当埋藏深度大于临界深度时，这种控制作用越来越弱，而垂向应力的控制作用将占据主导地位.     

沁南盆地成庄区块高煤阶煤层气高产主控因素

我国聚煤盆地形成演化历史复杂,后期构造破坏严重,高煤阶煤储层更是多阶段演化和多热源叠加变质作用明显,使得煤层气储层物性具有极强的非均质性,单井产量普遍较低,煤层气开采难度大。已有研究成果主要对构造、沉积、水动力等控气作用进行了分析,不能有效解决生产中存在的煤层气探明率低、产能到位率低等难题。以华北油田沁南煤层气田成庄区块高产井的动、静态资料为基础,结合沁南气田其他区块煤层气的开发特点,对高产共性特征进行分析,认为煤储层微裂隙发育、渗透率高是煤储层高产的主要原因,煤储层富含游离气是高产的重要原因,其他因素如厚度、含气量、构造运动、水动力等为局部影响因素。进一步研究发现:成庄区块煤层气属于沉积控气,煤层排烃时期的煤储层封堵条件是煤层气井高产的主控因素。当煤层封堵条件好时,既有助于改善煤储层的物性,又使得煤储层富含游离气,为气藏的高产提供了物质基础。该观点不仅为煤层气高产区块选区评价提供了地质依据,而且对致密油气藏的甜点区评价也具有参考作用。     

煤储层渗透率模拟——以沁水盆地太原组为例

渗透率是评价煤储层渗透性的重要参数,通过对割理、有效应力、埋深等煤储层渗透率影响因素的数值模拟研究,结果表明,割理的发育程度决定了煤储层的渗透性,割理的闭合、开启程度又受到应力场的控制。     

海安南地区泰一段储层影响因素分析

海安南地区白垩系泰一段为三角洲沉积,且主要为三角洲前缘亚相沉积。其储层孔隙以原生孔隙和次生孔隙的混合类型形式存在,原始物性受沉积相带的控制并受沉积物分选影响,物性优劣顺序为三角洲前缘水下分流河道、河口坝、远砂坝、水下天然堤。成岩作用以胶结和溶蚀作用为主,压实与交代作用不太明显,碳酸盐胶结物溶蚀形成大量的粒间溶孔,现今孔隙度和渗透率与碳酸盐含量呈明显的负相关关系。     

高煤阶煤层气储层动态渗透率特征及其对煤层气产量的影响

通过开展干样煤储层地质效应实验,结合数值模拟方法,研究了煤储层渗透率动态变化特征及其对煤层气井产能的影响。实验结果证明,煤储层渗透性在开发过程中呈不对称“U”型变化,初期以应力敏感性为主,随着开发进程深入,基质收缩效应逐步增强。当压力从2 MPa增加到10 MPa时,气相渗透率降低90%;应力降低后,渗透率不能恢复到原始水平。P&M渗透率模型模拟结果说明,渗透率初期减小,后期增大;压力降至临界解吸压力4.4 MPa时,渗透率降低了34%;继续降压至2.5MPa时,渗透率提高至初始水平,压力递减至0.7 MPa时,渗透率增至初始渗透率的2.8倍。同时,煤储层地质效应严重影响煤层气井产能。因此,煤层气生产应以渗透率动态变化为依据,不断进行调整和优化。     

储层水敏实验及其形成机理研究

X油田Aradeiba和Bentiu储层所含粘土矿物以高岭石为主,不合蒙脱石等膨胀性粘土矿物.应用岩心流动实验对Aradeba和Bentiu储层进行了水敏性实验研究,结果表明储层具有强水敏性.水敏机理分析表明,储层内流体矿化度的大幅度降低将减弱颗粒与高岭石问的结构力而产生水敏效应.通过对储层岩石成分和微观结构的分析,高岭石在岩石中存在两种水敏机理,或分散、移动并堵塞喉道,或使胶结的矿物颗粒分解、移动,造成储层渗透率下降.研究表明储层水敏性强弱与各类岩性特征有直接关系,并在此基础上提出了相应的开发对策.     

川西南地区二叠系火山岩储层特征

利用野外观测、钻录井、薄片、常规测井等资料,综合分析川西南地区二叠系火山岩储层的特征及主控因素。结果表明:区内火山岩储层主要发育在火山熔岩和火山碎屑岩之中。火山熔岩的储集空间以气孔等原生孔和构造缝为主,孔隙度和渗透率较低,孔渗相关性差,为孔隙–裂缝型储层;火山碎屑岩的储集空间以气孔等原生孔和粒间扩大孔、微孔等次生孔隙为主,可见冷凝收缩缝,火山角砾岩和凝灰岩物性均优于火山熔岩,但孔渗相关性一般;熔结凝灰岩有较好的孔隙度和孔渗相关性,为孔隙型储层,储集性能优良。有利的岩性岩相是储层发育的基础,爆发相是储层发育最有利的相带;地表的风化(淋滤、溶蚀)作用对储层进行改造,次生溶蚀孔隙是最主要的储集空间;构造作用是储层形成的重要条件,构造作用形成的裂缝作为储集空间的同时也连通了火山岩中部分原生的孤立孔隙。     

沁水盆地煤岩储层特征及有利区预测

沁水盆地是世界上储量较大的高煤阶煤层气田之一，由于该区煤岩储层的研究仍相对薄弱，煤层气的商业性开发至今未取得实质性的突破。重点描述了该区煤岩储层的宏观煤岩类型、显微组分含量、割理发育特征、孔隙结构类型、物性特征、吸附与解吸性能等，分析了对煤层气井产能的主要影响因素。采用模糊物元分析方法，对沁水盆地煤层气高产富集区进行了预测，优选出阳泉-寿阳、长子-屯留、沁水北-安泽和阳城北4个最具潜力的高产有利区，为沁水盆地煤层气后续大规模的开发指明了方向。     

高阶煤层气储层非均质性及其定量评价——以沁水盆地南部郑庄区块为例

煤储层非均质性影响煤层气开采。以沁水盆地南部郑庄区块3#煤层为例,开展高阶煤层气储层非均质性研究。采用变异系数定量评价了煤储层物性参数（含气量、吸附时间、宏观和显微裂隙密度）和煤岩学参数（显微组分和最大镜质体反射率）在储层纵向上的非均质发育特征。结果表明：煤储层参数层内非均质程度由强至弱依次为吸附时间（平均变异系数0.5246）、矿物质含量（0.4665）、总显微裂隙密度（0.4381）、总宏观裂隙密度（0.3143）、惰质组含量（0.2473）、镜质组含量（0.1125）、含气量（0.0877）和最大镜质组反射率（0.0135）。其中,吸附时间、矿物质含量和裂隙密度层内非均质性较强,是需要重点评价的储层参数。研究成果为煤层气储层非均质性的精细刻画以及定量评价提供了新的思路。     

沁水盆地南部高阶煤层多分支水平井钻井工艺

沁水盆地南部高阶煤层多分支水平井钻井施工中遇到了以下难题:①井壁稳定性差,容易发生井下复杂事故;②煤层易受污染,储层保护难度大;③岩屑携带不畅,井壁严重失稳;④缺乏先进适用的钻井工具及仪器.为解决上述问题,分析了多分支水平井井眼轨迹及分支结构优化设计、复合造穴、水平井与洞穴井连通、井眼轨迹控制、充气欠平衡钻井等关键技术...     

沁水盆地南部高煤阶煤层气井排采工艺研究与实践

中国石油华北油田公司在沁水盆地南部进行高煤阶煤层气开发5年来,已实现年外输气量4×10⁸ m³,排采工艺和技术取得了一定成效。但是,目前还存在对该区煤储层认识不深入,没有成熟的排采技术可以借鉴,井底流压与产气量、产水量的关系认识不清,缺乏专用排采工具等问题。为此,开展了气、水、煤粉多相流动态变化对煤储层的敏感性研究,揭示出了不同开发方式下的煤层气排采规律,并制订出相应的排采技术规范--“五段三压”法（排水段、憋压段、控压段、高产稳产段和衰竭段;井底流压、解吸压力、地层压力）;研发配套的排采工具,形成了拥有自主知识产权的平稳、高效、低成本的煤层气井排采技术系列--排采设备及工艺优化技术、内置防砂管技术和煤层气井智能控制技术;深化产气规律认识,建立了半定量科学排采工作制度,从而降低了对煤储层的伤害,提高了单井产气量。该工艺为沁水盆地南部煤层气田樊庄、郑庄区块15×10⁸ m³煤层气产能建设提供了技术支撑。     

构造抬升对高、低煤阶煤层气藏储集层物性的影响

构造抬升对高、低煤阶煤层气藏储集层物性的影响具有显著差异。低煤阶煤层主要为基质型孔隙，高煤阶煤层主要为裂隙型孔隙。煤岩储集层原地受力分析表明，构造抬升使得基质承受的压力降低。构造抬升模拟实验及煤基质、裂隙渗透率应力敏感性实验表明，构造抬升后煤层压力传导加速，割理开启，渗透率变大；基质渗透率比裂隙渗透率的应力敏感性弱。分析认为：构造抬升对高煤阶煤储集层物性影响明显，地层压力降低，割理、裂缝开启，裂隙渗透率显著增强；高煤阶煤层强烈抬升会使其渗透率增大，造成气体大量散失，对煤层气聚集不利；低煤阶煤层储集层物性受构造抬升影响较弱，由于构造抬升，压力降低，煤层气运移速率增大，对煤层气开采有利。图4参19     

沁水盆地南部高煤阶煤层气评价工作及其成效——以郑庄-樊庄区块为例

为指导煤层气的有效评价和高效开发,以中国第一个整装、高丰度、高煤阶大型煤层气田--山西沁水盆地南部煤层气田郑庄-樊庄区块为例,系统总结了该区煤层气田评价工作的重点、经验与成效。勘探开发实践中形成的“少数资料井钻探井组试采提交探明储量先导试验区规模开发”工作程序,各环节互相补充,实现了资源的有效评价和开发;通过对煤储层资源参数、地质参数、物性参数的评价和分类,形成了一套适合该地区的煤储层评价技术体系,并划分出3个Ⅰ类建产区、4个Ⅱ类建产区、4个Ⅲ类建产区;评价成果为煤层气合理开发、技术、政策的制订和开发部署方案的调整提供了重要依据;认识到埋深大于1 000 m的区域不是开采禁区,仍具有较好的产气能力,甚至可以实现高产。     

储层岩石水敏性影响因素研究

注入流体矿化度与储层中的粘土矿物不配伍时,会引起粘土矿物水化膨胀和分散,导致渗透率降低。研究表明,岩石水敏损害程度与注水盐,国度递减速度以及pH值有关。当注入水盐度低于9000mg/L时,渗透率明显降低,盐度递减速度越快,水敏损害程度越大。酸性介绍能抑制岩石水敏性而碱性介质会增强岩石水敏性。     

安塞油田高52区低渗油藏储层敏感性研究

为提高安塞油田油井产能,针对该区低渗储层的敏感性特征进行了细致研究。通过系统的岩心流动实验,定量评价了储层敏感程度。研究结果表明:高52区长10段低渗透储层整体存在强水敏性(水敏指数平均为77.80%,临界矿化度为10 000 mg/L)、弱碱敏性(碱敏指数平均为15.82%)、强酸敏性(酸敏指数平均为90.58%)损害;储层速敏性不仅与储层黏土矿物组成含量有关,还与储层渗透率和孔隙结构有一定关系。对该区块储层的敏感性研究为下一步的油气开采提供了依据。     

特低渗透砂岩储层水敏实验及损害机理研究——以鄂尔多斯盆地西峰油田延长组第8油层为例

以鄂尔多斯盆地西峰油田延长组第8油层砂岩为例,通过铸体薄片、扫描电镜、图像分析及全岩分析等手段详细研究储层特征,应用室内岩心流动驱替实验进行水敏实验研究。与此同时,结合扫描电镜、毛管流动孔隙结构仪分别定性和定量研究水敏实验前、后岩心内部粘土矿物产状和孔隙结构参数等微观特征的变化,以此探讨水敏损害机理。研究表明,西峰油田延长组第8油层属于特低渗透砂岩油藏,其粘土矿物主要为高岭石、绿泥石、伊利石,不含蒙脱石,伊/蒙混层矿物含量少(仅为11.4%),主要体现为伊利石的化学性质。储层水敏损害程度中等偏强,膨胀性粘土矿物引起的损害程度有限,岩心水敏损害机理主要为:次生非晶态物质缩小有效喉道半径;多种粘土矿物共生结构破坏或分散;非膨胀性粘土矿物集合体的分散和单晶碎裂;孔隙杂基结构坍塌及微粒运移加剧喉道堵塞。     

沁水盆地南部高煤阶煤层气富集高产控制因素

为有效支撑中国石油天然气股份有限公司煤层气业务的发展,持续开展了沁水盆地南部高煤阶煤层气富集及高产控制因素研究,总结了阶段成果和煤层气开发实践经验。结论认为：沁水盆地高煤阶煤层具有低压力、低渗透率、非均质性强的特征;煤层气开采难度大,其富集成藏主要受煤质、煤层埋深、顶底板封盖性、构造、水动力条件等的控制;地下水滞留区构造翼部是富集高产的有利区域;面积降压、合理井型是实现煤层气井高产的必要条件。该成果为规模高效开发该煤层气田打下了坚实基础。