致密砂岩气藏损害机理及低损害钻井液优化

针对塔里木盆地B区块致密砂岩气藏储层孔喉细小、渗透性差、束缚水饱和度高、非均质性严重、微裂缝发育、极易受到损害且损害难以解除的难题,模拟地层条件,开展了高温敏感性与水锁损害测试,分析了储层固相损害,系统揭示了致密砂岩气藏损害机理:应力敏感损害、水锁损害、微裂缝固相损害是该储层的主要损害类型。在该区块使用的磺化防塌、钾聚磺钻井液基础上,优选出暂堵剂及可有效降低表面张力的表面活性剂,运用理想充填技术与表面活性剂两者相结合,优化设计“协同增效”型保护致密砂岩气藏的低损害钻井液。通过配伍性测试、动态污染实验对优化钻井液的储层保护性能进行评价发现,优化钻井液与研究区块地层水配伍,岩心渗透率恢复值在85%以上,储层保护效果明显。优化钻井液在B区块B2井巴什基奇克组储层中取得成功应用,钻井后储层表皮系数极大降低,钻井液对储层的污染明显减少。      

致密砂岩气藏水锁损害及解水锁实验研究

塔里木油田B区块目标层段为白垩系巴什基奇克组，井深大于6000m，储层岩性致密，孔隙度分布在1.0%~9.4%，渗透率分布在0.011×10-3~8.56×10-3μm2，孔隙度与渗透率关系较差，储层总体孔隙发育程度低，渗透率差，非均质性严重，微裂缝发育，毛细管力高，黏矿物含量高，在完井及压裂过程中极易受到水锁损害。基于该区块地质特征分析潜在水锁损害及水锁空间，发现毛细管水近乎占据了储集空间的一半，气相渗流极其困难。使用DSRT-II型低渗敏感性评价试验仪，应用岩心流动实验从宏观角度分析水锁损害，采用核磁共振T2谱测试，从微观角度定量分析水锁损害程度，结果表明该区块水锁损害使渗透率降低99%，液锁量90%以上，主要分布在微孔隙0.01~250nm中，水锁损害严重。结合水锁损害机理与室内实验研究，优选解水锁剂，借助毛细管自吸实验、核磁共振测试、渗透率损害率评价，进行解水锁实验研究。结果表明，优选的解水锁剂SATRO-1和HUL能有效降低毛细管力，减小自吸侵入深度，并有助于小孔喉液体返排。      

致密砂岩气藏损害特征及评价技术

致密砂岩气藏具有孔喉细小、 裂缝发育、 超低初始含水饱和度等特点, 在勘探开发过程中易受到损害, 其中水锁和应力敏感是最致命的损害方式。利用毛细管力自吸 －离心法、 Ｄ Ｐ Ｔ指数法和自研实验装置评价了致密砂岩气藏在过平衡和欠平衡条件下的水锁损害程度; 利用毛细管流动孔隙结构仪、 Ｃ Ｔ扫描等手段评价了致密砂岩气藏的应力敏感性。结果表明, 致密砂岩气藏有很强的水锁损害潜力, 即使在欠平衡条件下水相自吸对气藏仍然有一定程度的损害, 过低的欠压值不能达到有效保护储层的目的。随着有效应力的增加, 致密砂岩储层基块孔径明显减小, 裂缝渗透率大幅度降低; 在应力加载初期裂缝闭合程度较大, 后期减缓。在水基欠平衡钻井过程中,水锁和应力敏感的叠加效应使储层损害程度大幅度地增加。储层原始地层条件的真实模拟以及将室内评价实验结果与现场工程设计紧密结合是下步研究工作的重点。     

塔里木盆地M区块致密砂岩气藏水锁损害影响因素评价

致密砂岩气藏在勘探开发过程中极易产生严重的水锁损害,造成气井产能下降。文中以塔里木盆地M区块致密砂岩为研究对象,采用真空饱和、恒压驱替、核磁共振相结合的手段开展了不同因素对水锁损害率的影响实验。实验结果表明：岩心初始含水饱和度越低,水锁损害率越高,当初始含水饱和度为15%和35%时,驱替120 min后水锁损害率分别为74.5%和59.1%;含裂缝岩心水锁损害程度明显低于基质岩心,岩心中黏土矿物质量分数、实验流体矿化度和黏度越高,水锁损害率也越高,而实验流体表面张力越小,水锁损害率越低。塔里木盆地M区块施工时,应选择合适的作业流体和施工压差,尽可能减少作业时间,降低水锁损害程度。另外,可以通过增大生产压差、水力压裂、注入解水锁剂及干氮气等措施解除水锁损害。     

川中地区保护裂缝性致密砂岩储层屏蔽暂堵技术室内研究

川中地区上三叠系致密砂岩气藏,粘土矿物含量高达15%,平均孔隙度为4.2%,平均渗透率为0.05×10-3μm2,其中50%的喉道半径在0.25μm以下,微裂缝一定程度发育,漏失严重,钻井液的侵入往往对储层造成不可挽救的永久损害,致使气藏开发效率极低。通过对气藏地质特征的深刻认识以及对原钻井液进行粒度分析、暂堵效果评价,提出原工作液粒径主要分布在60~110μm之间,粗颗粒含量已能达到屏蔽暂堵的要求,但是细颗粒和堵裂缝的纤维状粒子不够,因此形成的屏蔽环致密程度不够、渗透率高。对原钻井液进行了改性,加入了适当的架桥粒子、填充粒子以及变形粒子。评价实验结果表明,改性钻井完井液的自然返排恢复率可达89.02%,形成的屏蔽环能承受15 MPa以上的返排压差,因此能有效保护好储层。指出,采取对原钻井液改性来使其达到保护储层的要求的方法,可有效节约作业成本。     

致密碳酸盐岩储层损害特征及钻井液保护技术

致密碳酸盐岩储层孔喉细小,渗透性差,非均质性严重,微孔微裂缝较为发育,储层易发生应力敏感性损害和水锁损害.结合英买2油田致密碳酸盐岩油气藏特征,系统分析了低渗碳酸盐岩储层的损害特征.评价结果表明,该油田储层应力敏感损害率达82.9％、水锁损害率为72.53％～91.22％是该储层的主要损害类型.在该区原用聚磺钻井液基础上,通过优选高性能处理剂和可有效降低油/水界面张力的表面活性剂,应用理想充填技术,优化设计出了保护储层低损害钻井液;通过开展配伍性、动态污染等实验对该钻井液的储层保护特性进行了评价.实验结果表明,该钻井液具有良好的流变性与配伍性,天然岩心和不锈钢缝板岩心污染实验均表明,优化配方的渗透率恢复值均要高于现用配方,其储层保护效果显著.     

中东X区块U组致密砂岩压裂过程中的储层保护

中东X区块的主要目的层U组致密砂岩储层埋藏深(4500 m)、温度高(150℃)、压力高(67MPa)、地应力大(87MPa)、物性较差(渗透率仅为1.0×10－3μm2),因此,储层改造作业存在很大的困难,对改造过程中的储层保护技术也提出了很高的要求。在介绍中东X区块U组储层基本情况的基础上,分析了U层段的黏土矿物,评价、优选了支撑剂体系,进行了包括压裂液基液配制及性能测试、复合交联体系组成及交联性能测试、破胶剂体系组成及性能、压裂液滤失性能的压裂液体系优选评价试验,并基于储层保护进行了储层改造设计和工艺技术优化。该技术在中东X区块MR-0002S井的储层改造中进行了现场应用,结果表明,返排出的流体黏度逐渐降低,说明压裂液破胶顺利,作业增产达10倍左右。      

致密砂岩气藏难动用储量压裂效果综合评价

水力压裂是致密低渗气藏投产的必要方式。依据川西新场XS气藏地质特征、压裂及试井资料,进行了定性及灰关联分析,结果表明,压裂层段有效厚度、孔隙度及地应力特征是影响该气藏压裂效果的主要因素;根据试井解释理论,综合利用压裂前后的试井资料分析了试井曲线形态特征及地层参数变化,动态认识了压裂层段储渗特征,评价了川西新场XS气藏的压裂效果,为该气藏今后压裂选层、措施方案改进提供了依据。其研究方法对同类型气藏的科学管理开发具有一定的指导意义。     

致密砂岩储层压裂液损害机理探讨

大牛地气田储层为典型的致密砂岩储层,自然产能低。在压裂过程中,压裂液不可避免地进入储层．造成储层损害从而影响压裂效果。文中针对工区低孔、低渗、低压、黏土矿物丰富、毛细管力高、局部存在超低含水饱和度等特征,开展了压裂液室内评价实验,深入分析了液相圈闭、固相侵入、黏土矿物运移、敏感性损害、压裂液与储层的配伍性等因素对储层损害的影响。实验表明：液相圈闭和固相损害是造成储层损害的主要原因;毛细管自吸、黏土矿物运移、碱敏和固相沉积等加剧了液相滞留和孔喉堵塞,减小了孔喉有效渗流,使得储层渗透率下降;储层物性越差,非均质性越强,液相滞留越严重,造成储层损害严重．返排效果越差,     

致密砂岩气藏水相圈闭损害实验研究及应用

致密砂岩气藏已成为当前油气勘探开发的重点，但水相圈闭损害严重影响其勘探开发效益。鄂尔多斯盆地北部塔巴庙致密砂岩气藏具有低孔低渗、低压、高毛管力、高有效应力、低初始含水饱和度、天然裂缝一定程度发育和粘土矿物丰富多样等特征。对塔巴庙致密砂岩气藏地质特征和水相圈闭损害机理的研究表明，致密砂岩气藏潜在水相圈闭损害严重，并通过典型致密砂岩岩样的毛管自吸实验和水相圈闭指数APt实验评价证实水相圈闭损害的严重性。毛管自吸实验揭示出，物性越好、初始含水饱和度越低的储层更易发生自吸诱发的水相圈闭损害。综合地质特征和实验结果，分析了塔巴庙地区应用屏蔽暂堵钻井完井液防止水相圈闭损害而促使盒2＋3段高产气藏及时发现的原因。     

基于致密砂岩气藏初始含水饱和度的水锁伤害评价

针对现有的水锁伤害评价方法不适用于致密气藏岩心的现状,建立了基于初始含水饱和度情况下的抽真空饱和水锁伤害评价方法,完成一种塔里木油田聚磺钻井液滤液对岩心的水锁伤害实验,并通过使用气测渗透率的方法,测定污染前后岩心的渗透率变化,计算钻井液滤液对岩心的水锁伤害程度的方法。该实验方法可以对比初始含水饱和度条件下岩心的气体渗透率和束缚水饱和度条件下的气体渗透率变化情况,相对于常规方法更加符合气藏的实际状况。实验过程中,设计了致密砂岩气藏较低初始含水饱和度的建立方法。另外,开展实验评价了抽真空饱和时间、气驱返排时间、气驱流速等对抽真空饱和法的影响。用建立的实验方法测定了塔里木油田聚磺钻井液滤液对致密岩心的水锁伤害程度为54.83%~72.73%。      

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低渗透致密气藏中的天然气十分丰富,但储采比极为悬殊,以增产为目的,贯穿于整个勘探开发过程中的低渗透改造工作已取得可喜成果。为此,本文总结了当前低渗透改造的现状,提出了今后的发展方向。     

低渗致密气藏、凝析气藏开发难点与对策

Low permeability tight gas reservoirs and condensate gas reservoirs account for a rather high proportion ofdomestic gas reserves, but many of them have low productivity. So it is significant to develop these reservoirs effi-ciently for continuous and stable development of China′s petroleum industry. Around the problems of the developmentof deep low permeability tight gas reservoirs and condensate gas reservoirs, this paper makes an analysis on the geo-logic and development characteristics of these reservoirs and presents ten proper technologies. Finally, five technicalmeasures for the development of such gas reservoirs are proposed in detail. These are deep fracturing technology,treatment technology of accumulated liquids in condensate gas well and near well bore, gas injection technology whenthe formation pressure is lower than the maximum condensate pressure, phase behavior analysis technology in porousmedia of low permeability tight condensate gas reservoir and other gas reservoir engineering technologies.     

YC气层水锁损害及预防

YC气田是江苏油田至今发现的储量最大的气田。通过对YC地区气层的储层特征分析及试验研究,表明该气藏属低渗气藏,该地区气层水锁严重,尤其是入井液水锁严重。进行了气层保护技术的研究,提出了使用氧化剂消除钻井液在井壁表面形成的滤饼堵塞,使用高抑制性低界面张力型的水基钻井液、完井液及加速储层中入井流体的返排等预防措施。建议采用氧化和酸化复合解堵方法,以提高酸化效果。     

巴喀区块致密砂岩气藏压裂改造技术与现场试验

巴喀下侏罗统气藏具有埋藏深、高温、高压和岩性致密的地质特点,单井自然产能极低,绝大多数气井都需经过压裂改造才能获得工业产量。该文根据气藏特征,分析了压裂改造技术的难点,探索出了高温降阻延迟交联压裂液体系与大排量、大规模、中高前置液、中高砂比、组合粒径加砂的压裂工艺技术,该技术体系应用于巴喀区块致密气藏取得了显著的增产效果和较好的经济效益。     

低渗透致密砂岩气藏保护技术研究与应用

分析了低渗致密气藏的损害机理与保护措施,认为低渗透致密砂岩气藏在钻井过程中的损害因素主要是水敏损害和水锁损害,其次为固相颗粒堵塞损害。为此,针对试验区块提出了“合理的屏蔽暂堵-强抑制-防水锁” 保护气层技术思路,进行了水锁损害机理与预防方法研究;以自行研制的气层专用保护剂为主剂,研制出了保护气层的钻井完井液配方,并进行了现场试验。实验表明,岩样被水侵之后,渗透率明显降低。因此,对于低渗透岩样,在钻井过程中,尽量避免滤液侵入储层;研制的保护气层钻井完井液配方抑制性强（页岩回收率为97.8%）,岩样气体渗透率恢复率高（大于80%）,能有效减小钻井液对气层的水敏和水锁损害。现场试验表明,该钻井完井液体系抑制能力强,气层保护效果较好。     

低渗气藏低伤害压裂液技术研究与应用

根据中原油田文23和户部寨气田储层低渗、低压、中高温等特点,研究了适应该储层的低伤害HB-99有机硼交联压裂液和预前置液。通过对HB-99有机硼压裂液的延缓交联、自动破胶、热剪切稳定性、剪切后黏度恢复、表面活性、滤失、残渣含量以及对岩心伤害等性能评价,证明该压裂液延缓交联能力强,剪切后黏度恢复率高,滤失低,破胶水化彻底,残渣含量低,表面活性高,能防止黏土膨胀,对地层损害小。现场10井次试验表明,应用低伤害HB-99有机硼交联压裂液,施工成功率为100%,平均日增天然气28.3×104m3,增产效果显著。     

垦利油田低渗透油藏开发过程中储层伤害与保护

针对垦利油田低渗透砂岩油藏特点及生产现状,根据储层特征及注水、采油和增产措施过程中各种入井流体与地层配伍性的试验资料,研究了注水、采油和措施作业等过程中储层伤害的类型和机理,并据此机理实施了一系列的储层保护和治理措施,取得了明显的效果。     

利用岩石声学特性评价致密砂岩储层含气性

致密砂岩气藏地质条件极其复杂,储层埋藏较深,在压实作用下孔隙空间变小,流体所占岩石体积含量降低,在测井信息中所占比例较少,使得致密气层的测井识别比常规气层困难.以岩石物理特征和气藏特征为基础,应用岩石物理实验手段和分析技术,通过对不同岩性、物性、含气性岩心声学特征参数变化规律的分析研究,建立非电法测井定量评价致密砂岩含气饱和度的方法,综合评判致密砂岩储层性质.通过对实际资料的处理解释和试气资料的成果验证,证实该技术在致密砂岩气层识别评价中具有较好的应用效果.