涩北细粉砂岩储层出水对出砂规律影响的试验研究

青海油田涩北气田储层为第四系粉砂岩和泥质粉砂岩,岩石胶结疏松,出砂严重,气水层间互,产出砂的平均粒径中值只有0.04～0.07mm,为典型的细粉砂储层.但随着气田的开发,气井逐渐开始出水,加剧了气田的出砂;为了有效指导防砂,必需先弄清出水对储层出砂规律的影响.根据涩北气藏出砂规律研究试验目的与要求,设计了试验流程,研究了地层不出水和出水后岩心渗透率、压差、气体流速对出砂的影响及其影响规律.总体上看,随渗透率、压差、气体流速的增大,地层出砂量不断加大;在同等条件下,地层出水后会加剧地层出砂,其出砂量为不出水的岩心的1.5～2倍.     

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煤层中含有大量优质清洁的煤层气，通常使用水力压裂技术才能正常生产。由于煤层中含有大量天然裂缝，所以压裂时压裂液滤失严重、裂缝扩展极其复杂。因此，了解煤层气井压裂的裂缝扩展对于指导高效开采煤层气具有重要作用。通过统计分析中国石油在华北地区的5个试验区块的压裂施工资料，发现煤层压裂中地层破裂压力梯度集中在0.0144~0.053 MPa/m之间，施工压力普遍较高。使用井温测试法和大地电位测试法测量了煤层裂缝的方位和高度，分析发现：压裂后的煤层裂缝一般都穿越其上下隔层，最大时裂缝的高度超过压裂层厚度的4倍；裂缝的长度大部分为50~70 m，形状基本以垂直裂缝为主，也有垂直裂缝和水平裂缝共生的情况，少数压裂井出现单翼垂直裂缝。裂缝方向存在着随机性，但在某方向上出现的概率较大，说明裂缝扩展是地应力、局部地层构造和煤层割理共同作用的结果。     

页岩气藏清水压裂减阻剂优选与性能评价

针对页岩气藏清水压裂时由于施工排量大,导致液体所受剪切速率较高的现状,利用大型摩阻测定仪,对4种阴离子型减阻剂进行室内评价。结果表明,4种减阻剂的降阻效果均随着剪切速率的增大而趋于变好,其中XT-65B的降阻效果最好。通过分析剪切速率、剪切时间和剪切路径等对减阻剂降阻效果的影响可知:随着剪切速率的增加,减阻剂降阻率呈下降趋势;在低速剪切(500 s-1)条件下,减阻剂降阻率对剪切时间不敏感,而在高速剪切(5 000 s-1)时,减阻剂降阻率随剪切时间的增加而急剧下降;不同剪切路径对减阻剂降阻效果影响显著,较高的剪切速率会对减阻剂分子结构造成不可恢复的伤害。由电子显微镜对XT-65B减阻剂剪切前后的分子结构微观观测结果可见:当剪切速率较低(500 s-1)时,分子结构被轻微破坏;当剪切速率较高(5 000 s-1)时,分子结构破坏较为严重。     

支撑剂沉降规律对页岩气压裂水平井产能的影响

压裂工艺后支撑剂的分布及裂缝形态对页岩气井的产能有很大影响。为了研究支撑剂沉降规律,建立了综合考虑页岩气吸附解吸附及应力敏感的气藏数值模型,并在模型中提出了表征支撑剂沉降的方法。通过对比分析不同射孔位置、不同沉降程度、裂缝导流能力、储层基质渗透率等参数变量,考虑了支撑剂沉降的页岩气藏压力分布和产能特征,得出影响支撑剂沉降后气井产能的主控因素。结果表明,支撑剂沉降大幅度降低了气井产能;考虑压裂过程中支撑剂运移沉降,应在油气藏中下部进行射孔;页岩气藏裂缝导流能力达到4 μm2·cm即可满足气井的有效开采,选用40/70目支撑剂进行压裂施工,建议优先造主缝;基质渗透率越高,支撑剂沉降对气井产能影响越大,高渗带要采取防止支撑剂沉降的措施。此模型考虑了支撑剂沉降的特性,对页岩气井产能的预测和现场压裂施工具有重要指导意义。     

酸压裂缝导流能力影响因素分析

酸压是碳酸盐岩油气田大型增产改造的重要措施,酸压裂缝导流能力与酸蚀后裂缝表面的粗糙程度有关,不规则裂缝表面使酸压导流能力预测变得较为困难.酸压裂缝导流能力由裂缝表面形状、闭合应力和岩石力学性质决定,因而从裂缝粗糙表面形成机理角度研究了裂缝表面渗透率分布、岩性分布、温度和氢离子扩散系数对酸蚀裂缝导流能力的影响.通过建立中尺度酸压模型,模拟酸液在碳酸盐岩裂缝中的流动,分析酸液在裂缝表面与岩石的反应和裂缝表面形状随岩石溶解的变化,得到酸蚀裂缝的表面形状,然后计算裂缝导流能力.研究结果表明,酸蚀裂缝表面形状主要由油藏属性(渗透率和岩性在裂缝表面的空间分布)决定;闭合应力和岩石强度对酸压裂缝导流能力的影响与裂缝形状相关;酸蚀沟槽较宽时,较小的闭合应力能使沟槽闭合;局部非均质性使酸蚀沟槽在较高应力下保持张开,宏观非均质性使沟槽相互连接形成贯穿裂缝的沟槽.     

低渗透气层岩心破裂裂缝扩展实验分析

为了加深对低渗透砂岩气层压裂过程中裂缝扩展的认识,同时便于科学指导施工,利用CT技术等方法,对含有天然裂缝低渗透砂岩气层的裂缝扩展规律进行了研究。研究结果表明,加压及注液能够造成岩心出现裂纹并扩展,主裂纹与微裂纹在成因上有一定的关系,在一定的应力作用下,岩石在一些具有微裂纹的平面先破裂,随着压力的增加或持续压力作用,微裂纹将会扩展并相互连接,最终形成宏观裂缝。     

碳黑种类及用量对丁腈橡胶疲劳裂纹扩展的影响

在受到周期应力的作用下,丁腈橡胶内已存在的裂纹会不断扩展而最终橡胶断裂。本文考察了碳黑种类及用量对丁腈橡胶疲劳过程中预制裂纹扩展情况的影响并对断面形貌进行了观察。结果表明,在N220、N330和N550三种碳黑中,N220碳黑补强的丁腈橡胶抑制裂纹增长的性能最好;采用N330补强填料时,碳黑含量为20和30份时效果均较好。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组储集层脆性特征

吉木萨尔凹陷芦草沟组储集层岩性复杂,岩石脆性对产能影响显著.在矿物学、力学参数及能量演化特征分析的基础上,应用层次分析法,提出适合芦草沟组储集层的脆性评价新方法,对比不同岩性的脆性特征.结果表明:吉木萨尔凹陷芦草沟组储集层黏土矿物含量较少,脆性矿物各成分含量接近,矿物成分脆性指数难以准确评价其脆性;储集层非均质性强,不...     

裂缝稳定剂实验评价

针对疏松砂岩储集层压裂后裂缝容易失效的问题,优选适用于该类储集层压裂缝的裂缝稳定剂,通过室内实验对其性能进行评价,优化其用量,并分析其与常用压裂液的适配性.实验优选出一种改性树脂作为裂缝稳定剂,该剂可在支撑剂表面形成一层带有一定强度的黏性膜,轻微降低裂缝导流能力,但能起到稳定支撑剂充填裂缝的作用.实验分析了不同裂缝稳定剂配比下的支撑剂导流能力和防砂效果以及裂缝稳定剂与胍胶压裂液、表面活性剂压裂液(VES 压裂液)的适配性.根据导流能力和微观地层微粒侵入现象对裂缝稳定剂用量进行了优化.推荐选用质量分数为3%~5%的裂缝稳定剂处理支撑剂,并用于胍胶压裂液.模拟现场实验表明,裂缝稳定剂能保持裂缝导流能力;用稳定剂处理过的支撑剂中侵入的地层微粒明显减少.图9表1参14     

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低渗凝析油气藏一般具有埋藏较深、高温、高压、低渗透、地露压差小和易反凝析等特点，使得开发难度较大。实践证明，气藏经过压裂改造后，取得了一定的效果，是有效的措施之一，但大多采用和一般的油气藏相同的压裂设计施工。文章在低渗凝析油气藏的相态特征分析的基础上，采用网格放大技术对人工裂缝进行处理，建立了低渗凝析油气藏压裂的数学模型，首次将COMPIV模型运用于低渗凝析油气藏压裂气井产能预测模拟，优化了压裂设计的几何参数，确定了影响压裂效果的最优裂缝的几何参数，这为低渗凝析油气藏压裂方案设计提供一些理论依据。